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JP7323426B2 - 3D additive manufacturing equipment - Google Patents

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JP7323426B2
JP7323426B2 JP2019195843A JP2019195843A JP7323426B2 JP 7323426 B2 JP7323426 B2 JP 7323426B2 JP 2019195843 A JP2019195843 A JP 2019195843A JP 2019195843 A JP2019195843 A JP 2019195843A JP 7323426 B2 JP7323426 B2 JP 7323426B2
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Description

本発明は、ステージ上に粉末材料を薄く敷いた層を一層ずつ重ねて造形する3次元積層造形装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a three-dimensional layered manufacturing apparatus that stacks thin layers of powder material one by one on a stage for modeling.

近年、粉末材料を薄く敷いた層を一層ずつ重ねて造形する3次元積層造形技術が脚光を浴びており、粉末材料の種類や造形手法の違いにより多くの種類の3次元積層造形技術が開発されている。 In recent years, 3D additive manufacturing technology, in which thin layers of powder material are laid one after the other, has been attracting attention. ing.

従来の3次元積層造形装置の造形方法としては、例えば粉末材料を粉末台であるステージの上面に一層毎に敷き詰める。次に、ステージ上に敷き詰められた粉末材料に対し、造形物の一断面に相当する二次元構造部だけを電子ビームやレーザからなる加熱機構で溶融する。そして、そのような粉末材料の層を一層ずつ高さ方向(Z方向)に積み重ねることにより造形物を形成している。 In a conventional three-dimensional layered manufacturing apparatus, for example, a powder material is spread layer by layer on the upper surface of a stage, which is a powder table. Next, only the two-dimensional structural portion corresponding to one cross section of the modeled object is melted by a heating mechanism consisting of an electron beam or a laser in the powder material spread on the stage. Then, layers of such a powder material are stacked one by one in the height direction (Z direction) to form a modeled object.

このような3次元積層造形装置は、ステージに所定量の粉末材料を供給するための粉末供給機構を有している。従来の粉末供給機構としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。特許文献1には、粉末状の材料を収容可能な収容部と、収容部に接続された複数の第1の開口が設けられ材料が供給される領域を少なくとも部分的に覆う第1の壁と、を有し、収容部の材料を複数の第1の開口から並行して領域に供給することで材料の層を形成する供給部と、を具備することが記載されている。 Such a three-dimensional additive manufacturing apparatus has a powder supply mechanism for supplying a predetermined amount of powder material to the stage. As a conventional powder supply mechanism, for example, there is one as described in Patent Document 1. Patent Literature 1 describes a container capable of containing a powdery material, and a first wall provided with a plurality of first openings connected to the container and at least partially covering an area to which the material is supplied. and a feeder that feeds the material of the receptacle from the plurality of first openings to the region in parallel to form a layer of material.

特開2015-182295号公報JP 2015-182295 A

しかしながら、特許文献1に記載された技術では、排出孔である第1の開口の上部には、収容部に収容された粉体材料からの圧力が加わる。図10は、従来の粉末供給機構の排出孔の周囲を示す説明図である。図10に示すように、排出板101に形成された排出孔101aの上部では、排出孔101aの中心軸Q1に対して粉末材料M1からの圧力ベクトルが面対象に発生する。そして、粉末材料M1の圧力ベクトルがつり合い、粉末材料M1がアーチ状となる、いわゆるブリッジM2が排出孔101aの上部に発生するおそれがあった。そのため、特許文献1に記載された技術では、排出孔の上部にブリッジが形成されることで、所定量の粉末材料を排出孔から排出することができなくなる、という問題を有していた。 However, in the technique described in Patent Literature 1, pressure is applied to the upper portion of the first opening, which is the discharge hole, from the powder material contained in the container. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the periphery of the discharge hole of the conventional powder supply mechanism. As shown in FIG. 10, above the discharge hole 101a formed in the discharge plate 101, a pressure vector from the powder material M1 is generated plane-symmetrically with respect to the central axis Q1 of the discharge hole 101a. Then, the pressure vector of the powder material M1 is balanced, and the powder material M1 may have an arch shape, that is, a so-called bridge M2 may be generated above the discharge hole 101a. Therefore, the technology described in Patent Document 1 has a problem that a predetermined amount of powder material cannot be discharged from the discharge hole due to the formation of the bridge above the discharge hole.

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、所定量の粉末材料を確実に供給することができる3次元積層造形装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a three-dimensional additive manufacturing apparatus capable of reliably supplying a predetermined amount of powder material in consideration of the above problems.

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の3次元積層造形装置は、造形物を形成するための粉末材料が積層されるステージと、ステージが配置される造形ボックスと、ステージ又は造形ボックスに粉末材料を供給する粉末供給機構と、を備えている。
粉末供給機構は、貯留部と、排出部材と、仕切り板と、可動機構と、を備えている。貯留部は、粉末材料を貯留する。排出部材は、貯留部の上下方向の下方に配置され、粉末材料が排出される排出孔が設けられている。仕切り板は、排出部材の上面における排出孔の縁部に配置され、上下方向の上方に向けて突出する。可動機構は、仕切り板を上下方向と直交する方向に移動させる。
In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the three-dimensional additive manufacturing apparatus of the present invention includes a stage on which powder materials for forming a modeled object are stacked, a modeling box in which the stage is arranged, a powder feed mechanism for feeding powder material to the stage or build box.
The powder supply mechanism includes a reservoir, a discharge member, a partition plate, and a movable mechanism. The reservoir stores the powder material. The discharge member is arranged below the reservoir in the vertical direction, and is provided with a discharge hole through which the powder material is discharged. The partition plate is arranged at the edge of the discharge hole on the upper surface of the discharge member and protrudes upward in the vertical direction. The movable mechanism moves the partition plate in a direction perpendicular to the vertical direction.

本発明の3次元積層造形装置によれば、所定量の粉末材料を確実に供給することができる。 According to the three-dimensional additive manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to reliably supply a predetermined amount of powder material.

本発明の実施の形態例にかかる3次元積層造形装置を模式的に示す概略断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic sectional drawing which shows typically the three-dimensional lamination-molding apparatus concerning the example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態例にかかる3次元積層造形装置の粉末供給機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the powder supply mechanism of the three-dimensional additive manufacturing apparatus concerning the example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態例にかかる3次元積層造形装置の粉末供給機構を上側から見た平面図である。It is the top view which looked at the powder supply mechanism of the three-dimensional additive manufacturing apparatus concerning the example of embodiment of this invention from the upper side. 本発明の実施の形態例にかかる3次元積層造形装置の粉末供給機構を下側から見た平面図である。It is the top view which looked at the powder supply mechanism of the three-dimensional additive manufacturing apparatus concerning the example of embodiment of this invention from the lower side. 本発明の実施の形態例にかかる3次元積層造形装置の粉末供給機構を示すもので、図3に示すA-A線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 3, showing the powder supply mechanism of the three-dimensional additive manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態例にかかる3次元積層造形装置の粉末供給機構を示すもので、図3に示すB-B線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3, showing the powder supply mechanism of the three-dimensional additive manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態例にかかる3次元積層造形装置の粉末供給機構を示すもので、図5に示す状態から可動板が可動した状態を示す断面図である。6 is a sectional view showing the powder supply mechanism of the three-dimensional additive manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention, and showing a state in which the movable plate is moved from the state shown in FIG. 5. FIG. 本発明の実施の形態例にかかる3次元積層造形装置の粉末供給機構を示すもので、図6に示す状態から可動板が可動した状態を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the powder supply mechanism of the three-dimensional additive manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention, and showing a state in which the movable plate is moved from the state shown in FIG. 6 ; 本発明の実施の形態例にかかる3次元積層造形装置の粉末供給機構における第1排出孔の周囲を示す説明図である。It is an explanatory view showing the circumference of the 1st discharge hole in the powder supply mechanism of the three-dimensional additive manufacturing device concerning the example of an embodiment of the invention. 従来の3次元積層造形装置における粉末供給機構の排出孔の周囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the circumference|surroundings of the discharge hole of the powder supply mechanism in the conventional three-dimensional layered manufacturing apparatus.

以下、本発明の3次元積層造形装置の実施の形態例について、図1~図9を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a three-dimensional layered manufacturing apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the member which is common in each figure.

1.3次元積層造形装置の構成
まず、本発明の実施の形態例(以下、「本例」という。)にかかる3次元積層造形装置の第1の実施の形態例について図1を参照して説明する。
図1は、本例の3次元積層造形装置を模式的に示す概略断面図である。
1. Configuration of Three-Dimensional Layered Manufacturing Apparatus First, referring to FIG. explain.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing the three-dimensional layered manufacturing apparatus of this example.

図1に示す3次元積層造形装置1は、例えば、チタン、アルミニウム、鉄等の金属粉末からなる粉末材料に電子ビームを照射して粉末材料を溶融させ、この粉末材料が凝固した層を積み重ねて立体物を造形する装置である。 The three-dimensional layered manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 irradiates, for example, an electron beam to a powder material made of a metal powder such as titanium, aluminum, or iron to melt the powder material, and stacks layers in which the powder material is solidified. It is a device that forms three-dimensional objects.

図1に示すように、3次元積層造形装置1は、中空の処理室2と、造形ボックス3と、平板状のステージ4と、ステージ駆動機構5と、支持台6と、粉末搬送機構7と、電子銃8と、粉末タンク9と、粉末供給機構10と、を備えている。ここで、ステージ4の一面4aと平行をなす方向を第1の方向Xとし、第1の方向Xと直交し、かつステージ4の一面4aと平行をなす方向を第2の方向Yとする。また、ステージ4の一面4aと直交する方向を第3の方向Zとする。 As shown in FIG. 1, the three-dimensional additive manufacturing apparatus 1 includes a hollow processing chamber 2, a modeling box 3, a flat stage 4, a stage driving mechanism 5, a support base 6, and a powder transport mechanism 7. , an electron gun 8 , a powder tank 9 and a powder supply mechanism 10 . Here, a direction parallel to the surface 4a of the stage 4 is defined as a first direction X, and a direction orthogonal to the first direction X and parallel to the surface 4a of the stage 4 is defined as a second direction Y. A third direction Z is a direction perpendicular to the surface 4 a of the stage 4 .

処理室2には、図示しない真空ポンプが接続されている。処理室2内の空気が真空ポンプにより排気されることで、処理室2内は、真空に維持されている。この処理室2内には、造形ボックス3と、ステージ4と、ステージ駆動機構5、支持台6、粉末搬送機構7及び粉末タンク9が配置されている。処理室2の第3の方向Zの一端部側、すなわち処理室2の上部には、電子銃8が装着されている。また、電子銃8と第3の方向Zで対向する位置には、支持台6に支持された造形ボックス3が配置されている。 A vacuum pump (not shown) is connected to the processing chamber 2 . The inside of the processing chamber 2 is maintained in a vacuum by evacuating the air in the processing chamber 2 with a vacuum pump. A modeling box 3 , a stage 4 , a stage driving mechanism 5 , a support table 6 , a powder conveying mechanism 7 and a powder tank 9 are arranged in the processing chamber 2 . An electron gun 8 is mounted on one end side of the processing chamber 2 in the third direction Z, that is, on the upper portion of the processing chamber 2 . At a position facing the electron gun 8 in the third direction Z, a modeling box 3 supported by a support table 6 is arranged.

造形ボックス3は、筒部3aと、基準板を示すフランジ部3bとを有している。筒部3aの軸方向は、第3の方向Zと平行をなし、筒部3aは、第3の方向Zの両端部が開口している。筒部3aの筒孔内には、後述する粉末搬送機構7によって供給された粉末材料M1及び粉末材料M1によって形成された造形物が収容される。 The modeling box 3 has a cylindrical portion 3a and a flange portion 3b representing a reference plate. The axial direction of the tubular portion 3a is parallel to the third direction Z, and both ends of the tubular portion 3a in the third direction Z are open. A powder material M1 supplied by a powder conveying mechanism 7, which will be described later, and a modeled object formed by the powder material M1 are accommodated in the cylindrical hole of the cylindrical portion 3a.

フランジ部3bは、筒部3aにおける第3の方向Zの一端部側である上端部の外縁部に設けられている。フランジ部3bは、筒部3aの外縁部から略垂直に屈曲している。そして、フランジ部3bは、第1の方向X及び第2の方向Yと平行に配置される。 The flange portion 3b is provided on the outer edge portion of the upper end portion, which is one end portion side in the third direction Z, of the tubular portion 3a. The flange portion 3b is bent substantially perpendicularly from the outer edge of the cylindrical portion 3a. The flange portion 3b is arranged parallel to the first direction X and the second direction Y. As shown in FIG.

フランジ部3bは、処理室2内に配置された支持台6に支持されている。そのため、造形ボックス3は、筒部3aの軸方向の一端部、すなわち上端部側が固定端となり、筒部3aの軸方向の他端部、すなわち下端部側が自由端となる。 The flange portion 3 b is supported by a support base 6 arranged inside the processing chamber 2 . Therefore, one axial end of the cylindrical portion 3a, that is, the upper end of the modeling box 3 is a fixed end, and the other axial end of the cylindrical portion 3a, that is, the lower end is a free end.

また、フランジ部3bの第1の方向Xの両端部には、粉末材料M1を貯留する粉末タンク9が配置されている。粉末タンク9は、フランジ部3bにおける第3の方向Zの一端部側、すなわち上方に配置されている。粉末タンク9におけるフランジ部3bと対向する側には、所定量の粉末材料M1を排出する粉末供給機構10が配置されている。この粉末供給機構10からフランジ部3bに向けて所定量の粉末材料M1が供給される。粉末供給機構10の詳細な構成については後述する。 Further, powder tanks 9 for storing the powder material M1 are arranged at both ends of the flange portion 3b in the first direction X. As shown in FIG. The powder tank 9 is disposed on one end side of the flange portion 3b in the third direction Z, that is, on the upper side. A powder supply mechanism 10 for discharging a predetermined amount of powder material M1 is arranged on the side of the powder tank 9 facing the flange portion 3b. A predetermined amount of powder material M1 is supplied from the powder supply mechanism 10 toward the flange portion 3b. A detailed configuration of the powder supply mechanism 10 will be described later.

また、粉末タンク9とフランジ部3bとの間には、粉末搬送機構7が配置されている。粉末搬送機構7は、フランジ部3bに供給された粉末材料M1をステージ4に搬送し、かつステージ4に粉末材料M1を敷き詰める。粉末搬送機構7は、アーム部21と、均し板22と、ガイド機構24とを有している。アーム部21は、ガイド機構24に第1の方向Xに沿って移動可能に支持されている。 A powder conveying mechanism 7 is arranged between the powder tank 9 and the flange portion 3b. The powder conveying mechanism 7 conveys the powder material M1 supplied to the flange portion 3b to the stage 4 and covers the stage 4 with the powder material M1. The powder conveying mechanism 7 has an arm portion 21 , a leveling plate 22 and a guide mechanism 24 . The arm portion 21 is supported by the guide mechanism 24 so as to be movable along the first direction X. As shown in FIG.

また、均し板22は、アーム部21における第3の方向Zの他端部、すなわちステージ4及び造形ボックス3と対向する端部に固定されている。均し板22は、第2の方向Yと平行に延在している。そして、アーム部21及び均し板22が第1の方向Xに沿って移動することで、ステージ4の一面4aに粉末材料M1を供給し、粉末材料M1を第3の方向Zに所定の高さで平坦に均す。これにより、ステージ4の一面4aには、粉末材料M1からなる粉末層が形成される。 The leveling plate 22 is fixed to the other end of the arm 21 in the third direction Z, that is, the end facing the stage 4 and the modeling box 3 . The leveling plate 22 extends parallel to the second direction Y. As shown in FIG. By moving the arm portion 21 and the leveling plate 22 along the first direction X, the powder material M1 is supplied to the one surface 4a of the stage 4, and the powder material M1 is moved in the third direction Z to a predetermined height. Flatten it with a thin cloth. As a result, a powder layer made of the powder material M1 is formed on the one surface 4a of the stage 4. As shown in FIG.

造形ボックス3の筒部3aの筒孔内には、ステージ4が第3の方向Zに沿って摺動可能に配置されている。ステージ4は、略平板状に形成されている。ステージ4における第3の方向Zの一端部側の一面4aには、粉末材料M1が積層される。また、ステージ4の側端部には、耐熱性及び柔軟性を有する摺動部材14が設けられている。摺動部材14は、筒部3aの内壁面に摺動可能に接触している。 A stage 4 is slidably arranged along the third direction Z in the cylindrical hole of the cylindrical portion 3 a of the modeling box 3 . The stage 4 is formed in a substantially flat plate shape. A powder material M1 is layered on one surface 4a of the stage 4 on one end side in the third direction Z. As shown in FIG. A slide member 14 having heat resistance and flexibility is provided at the side edge of the stage 4 . The sliding member 14 is slidably in contact with the inner wall surface of the cylindrical portion 3a.

また、ステージ4の一面4aとは反対側の他面には、軸部4dが設けられている。軸部4dは、ステージ4の他面から第3の方向Zの他方に向けて突出している。軸部4dは、造形ボックス3の第3の方向Zの他端部側に配置されたステージ駆動機構5に接続されている。ステージ駆動機構5は、軸部4dを介してステージ4を第3の方向Zに沿って移動可能に支持する。ステージ駆動機構5としては、例えば、ラックとピニオンやボールねじからなる軸部4dを駆動する駆動部等が適用される。 A shaft portion 4d is provided on the other surface of the stage 4 opposite to the one surface 4a. The shaft portion 4d protrudes from the other surface of the stage 4 toward the other side of the third direction Z. As shown in FIG. The shaft portion 4d is connected to a stage driving mechanism 5 arranged on the other end side of the modeling box 3 in the third direction Z. As shown in FIG. The stage drive mechanism 5 movably supports the stage 4 along the third direction Z via the shaft portion 4d. As the stage drive mechanism 5, for example, a drive unit or the like that drives the shaft portion 4d composed of a rack and pinion or a ball screw is applied.

ステージ4の一面4aは、処理室2に装着された電子銃8と対向する。加熱機構の一例を示す電子銃8は、予め準備された設計上の造形物(3次元CAD(Computer-Aided Design)データにより表された造形物)を所定の間隔でスライスした2次元形状に従い、粉末材料M1に対して電子ビームLを出射する。電子銃8から出射された電子ビームLにより、その2次元形状に対応する領域の粉末材料が溶融する。 One surface 4 a of the stage 4 faces an electron gun 8 mounted in the processing chamber 2 . The electron gun 8, which is an example of a heating mechanism, follows a two-dimensional shape obtained by slicing a pre-prepared design object (a model represented by three-dimensional CAD (Computer-Aided Design) data) at predetermined intervals. An electron beam L is emitted to the powder material M1. The electron beam L emitted from the electron gun 8 melts the powder material in the area corresponding to the two-dimensional shape.

2.粉末供給機構の構成
次に、粉末供給機構10の詳細な構成について図2から図6を参照して説明する。
図2は、粉末供給機構10を示す斜視図、図3は、粉末供給機構10を示す上面図、図4は、粉末供給機構10を示す下面図である。図5は図3に示すA-A線断面図、図6は図3に示すB-B線断面図である。
2. Configuration of Powder Supply Mechanism Next, the detailed configuration of the powder supply mechanism 10 will be described with reference to FIGS. 2 to 6. FIG.
2 is a perspective view showing the powder supply mechanism 10, FIG. 3 is a top view showing the powder supply mechanism 10, and FIG. 4 is a bottom view showing the powder supply mechanism 10. As shown in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 3, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG.

図2から図6に示すように、粉末供給機構10は、粉末材料M1が貯留する貯留部31と、第1可動板32と、第2可動板33と、固定板34と、第1可動板32及び第2可動板33を可動させる可動機構35と、複数の仕切り板36と、を有している。 As shown in FIGS. 2 to 6, the powder supply mechanism 10 includes a storage portion 31 in which the powder material M1 is stored, a first movable plate 32, a second movable plate 33, a fixed plate 34, and a first movable plate. 32 and the second movable plate 33 , and a plurality of partition plates 36 .

貯留部31は、一面が開口した中空の容器状に形成されている。貯留部31は、第2の方向Yに延在している。貯留部31は、第1の方向Xで対向する一対の第1側面部31a、31aと、第2の方向Yで対向する一対の第2側面部31b、31bとを有している。一対の第1側面部31a、31a及び一対の第2側面部31b、31bは、その一面が第3の方向Zと平行に配置されている。貯留部31における第3の方向Zの一端部側、すなわち上下方向の上端部は一面が開口している。この貯留部31には、粉末タンク9から粉末材料M1が供給される。 The reservoir 31 is formed in a hollow container shape with one side open. The reservoir 31 extends in the second direction Y. As shown in FIG. The reservoir 31 has a pair of first side portions 31a, 31a facing in the first direction X and a pair of second side portions 31b, 31b facing in the second direction Y. As shown in FIG. One surface of the pair of first side surface portions 31a, 31a and the pair of second side surface portions 31b, 31b is arranged parallel to the third direction Z. As shown in FIG. One end side of the storage part 31 in the third direction Z, that is, the upper end part in the up-down direction is open on one side. The powder material M1 is supplied from the powder tank 9 to the reservoir 31 .

また、一対の第2側面部31b、31bにおける第3の方向Zの他端部、すなわち上下方向の下端部には、底面板38が固定されている。底面板38は、略矩形状に形成されている。底面板38には、開口部38aが形成されている。開口部38aは、底面板38を第3の方向Zに沿って貫通する貫通孔である。また、開口部38aは、第2の方向Yに沿って延在する長孔である。この開口部38aは、後述する第1可動板32に設けた複数の第1排出孔32aを臨む。 A bottom plate 38 is fixed to the other end portion of the pair of second side surface portions 31b, 31b in the third direction Z, that is, the lower end portion in the vertical direction. The bottom plate 38 is formed in a substantially rectangular shape. The bottom plate 38 is formed with an opening 38a. The opening 38a is a through hole that penetrates the bottom plate 38 along the third direction Z. As shown in FIG. Also, the opening 38a is an elongated hole extending along the second direction Y. As shown in FIG. The opening 38a faces a plurality of first discharge holes 32a provided in the first movable plate 32, which will be described later.

また、貯留部31の第2の方向Yの一端部には、可動機構35が配置され、貯留部31の第2の方向Yの他端部には、軸支持部39が配置されている。軸支持部39は、貯留部31における第3の方向Zの他端部に配置されている。 A movable mechanism 35 is arranged at one end of the storage portion 31 in the second direction Y, and a shaft support portion 39 is arranged at the other end of the storage portion 31 in the second direction Y. As shown in FIG. The shaft support portion 39 is arranged at the other end portion of the storage portion 31 in the third direction Z. As shown in FIG.

貯留部31における底面板38の第3の方向Zの他端部側には、第1可動板32が配置されている。第1可動板32は、略平板状に形成されており、第2の方向Yに沿って延在している。第1可動板32は、底面板38に設けた開口部38aにおける第3の方向Zの他端部(下端部)側を覆う。 A first movable plate 32 is arranged on the other end side in the third direction Z of the bottom plate 38 in the reservoir 31 . The first movable plate 32 is formed in a substantially flat plate shape and extends along the second direction Y. As shown in FIG. The first movable plate 32 covers the other end (lower end) side in the third direction Z of the opening 38 a provided in the bottom plate 38 .

第1可動板32には、複数の第1排出孔32aが形成されている。第1排出孔32aは、第1可動板32を第3の方向Zに沿って貫通する貫通孔である。また、複数の第1排出孔32aは、第1可動板32の第2の方向Yに所定の間隔t1を空けて配置されている。 The first movable plate 32 is formed with a plurality of first discharge holes 32a. The first discharge hole 32a is a through hole that penetrates the first movable plate 32 along the third direction Z. As shown in FIG. Also, the plurality of first discharge holes 32a are arranged in the second direction Y of the first movable plate 32 at predetermined intervals t1.

第1排出孔32aは、長辺部を有する長孔である。そして、第1排出孔32aの長辺部は、開口部38aの第1の方向Xの開口範囲内で延びる。そして、第1排出孔32aは、その長手方向が第1の方向X及び第2の方向Yに対して傾斜している。これにより、第1排出孔32aにおける短手方向の幅を広げつつ、間隔t1の長さを短くすることができる。その結果、第1排出孔32aの周囲に粉末材料M1のブリッジが発生することを抑制することができる。 The first discharge hole 32a is an elongated hole having long sides. The long side of the first discharge hole 32a extends within the opening range in the first direction X of the opening 38a. The longitudinal direction of the first discharge hole 32a is inclined with respect to the first direction X and the second direction Y. As shown in FIG. As a result, the length of the interval t1 can be shortened while widening the width of the first discharge hole 32a in the lateral direction. As a result, it is possible to suppress the formation of bridges of the powder material M1 around the first discharge holes 32a.

第1可動板32の第2の方向Yの一端部は、貯留部31における第2の方向Yの一端部に配置された第2側面部31bよりも第2の方向Yの一端部側に突出している。また、第1可動板32の第2の方向Yの一端部には、第1可動軸42が連続して形成されている。さらに、第1可動板32の第2の方向Yの他端部には、第2可動軸43が連続して形成されている。第2可動軸43は、軸支持部39に第2の方向Yに沿って移動可能に支持される。 One end of the first movable plate 32 in the second direction Y protrudes toward one end in the second direction Y from the second side surface portion 31b arranged at one end of the storage portion 31 in the second direction Y. ing. A first movable shaft 42 is continuously formed at one end of the first movable plate 32 in the second direction Y. As shown in FIG. Furthermore, a second movable shaft 43 is continuously formed at the other end of the first movable plate 32 in the second direction Y. As shown in FIG. The second movable shaft 43 is movably supported in the second direction Y by the shaft support portion 39 .

第1可動軸42における第2の方向Yの一端部は、可動機構35を構成するシリンダ41内に挿入される。そして、第1可動軸42の一端部には、ピストンヘッド45が形成されている。シリンダ41とピストンヘッド45により可動機構35が構成される。ピストンヘッド45は、シリンダ41の内壁面を第2の方向Yに沿って摺動する。 One end of the first movable shaft 42 in the second direction Y is inserted into the cylinder 41 that constitutes the movable mechanism 35 . A piston head 45 is formed at one end of the first movable shaft 42 . A movable mechanism 35 is configured by the cylinder 41 and the piston head 45 . The piston head 45 slides along the second direction Y on the inner wall surface of the cylinder 41 .

シリンダ41には、第1ガス供給口41aと、第2ガス供給口41bが形成されている。第1ガス供給口41aは、シリンダ41における第2の方向Yの他端部側に形成されており、第2ガス供給口41bは、シリンダ41における第2の方向Yの一端部側に形成されている。 The cylinder 41 is formed with a first gas supply port 41a and a second gas supply port 41b. The first gas supply port 41a is formed on the other end side of the cylinder 41 in the second direction Y, and the second gas supply port 41b is formed on the one end side of the cylinder 41 in the second direction Y. ing.

第1ガス供給口41a及び第2ガス供給口41bのどちらか一方には、作動ガス(例えば、窒素ガス)が供給される。第1ガス供給口41aに作動ガスが供給されると、ピストンヘッド45は、作動ガスによって押圧されて、シリンダ41内を第2の方向Yの一端部側に向けて移動する(図7参照)。また、第2ガス供給口41bに作動ガスが供給されると、ピストンヘッド45は、作動ガスによって押圧されて、シリンダ41内を第2の方向Yの他端部側に向けて移動する(図5参照)。これにより、第1可動板32が第2の方向Yに沿って移動する。 A working gas (for example, nitrogen gas) is supplied to either one of the first gas supply port 41a and the second gas supply port 41b. When the working gas is supplied to the first gas supply port 41a, the piston head 45 is pressed by the working gas and moves in the cylinder 41 toward one end in the second direction Y (see FIG. 7). . Further, when the working gas is supplied to the second gas supply port 41b, the piston head 45 is pressed by the working gas and moves in the cylinder 41 toward the other end in the second direction Y (Fig. 5). Thereby, the first movable plate 32 moves along the second direction Y. As shown in FIG.

なお、シリンダ41に供給する作動ガスは、窒素ガスに限定されるものではなく、粉末供給機構10の使用環境に応じて適宜設定されるものであり、例えば、空気やヘリウムガス等の不活性ガスを適用してもよい。 The working gas supplied to the cylinder 41 is not limited to nitrogen gas, but is appropriately set according to the environment in which the powder supply mechanism 10 is used. may apply.

また、可動機構35として、シリンダ41とピストンヘッド45を用いて作動ガスを使用する例を説明したが、これに限定されるものではない。可動機構35としては、直動モータや、歯車、ベルト部材、弾性部材等その他各種の機構を適用してもよい。 Moreover, although the example which uses working gas using the cylinder 41 and the piston head 45 as the movable mechanism 35 was demonstrated, it is not limited to this. As the movable mechanism 35, a linear motion motor, a gear, a belt member, an elastic member, and other various mechanisms may be applied.

また、第1可動板32の第3の方向Zの他端部、すなわち上下方向の下方には、所定の間隔を空けて第2可動板33が配置されている。第2可動板33は、第1可動板32と同様に、略平板状に形成されており、第2の方向Yに沿って延在している。 A second movable plate 33 is arranged at a predetermined interval at the other end of the first movable plate 32 in the third direction Z, that is, below in the vertical direction. The second movable plate 33 is formed in a substantially flat plate shape and extends along the second direction Y, like the first movable plate 32 .

第2可動板33には、複数の第2排出孔33aが形成されている。第2排出孔33aは、第2可動板33を第3の方向Zに沿って貫通する貫通孔である。複数の第2排出孔33aは、第2可動板33の第2の方向Yに所定の間隔t1を空けて配置されている。そして、複数の第2排出孔33aの間隔t1は、複数の第1排出孔32aの間隔t1と同じ長さに設定されている。また、複数の第2排出孔33aは、複数の第1排出孔32aと第3の方向Zで対向しない位置に形成されている。 A plurality of second discharge holes 33 a are formed in the second movable plate 33 . The second discharge hole 33a is a through hole that penetrates the second movable plate 33 along the third direction Z. As shown in FIG. The plurality of second discharge holes 33a are arranged in the second direction Y of the second movable plate 33 at predetermined intervals t1. The interval t1 between the plurality of second discharge holes 33a is set to the same length as the interval t1 between the plurality of first discharge holes 32a. Also, the plurality of second discharge holes 33a are formed at positions that do not face the plurality of first discharge holes 32a in the third direction Z. As shown in FIG.

第2排出孔33aは、第1排出孔32aと同様に、開口部38aの第1の方向Xの開口範囲内で延びる長孔である。そして、第2排出孔33aは、その長手方向が第1の方向X及び第2の方向Yに対して傾斜している。第2排出孔33aにおける第1の方向X及び第2の方向Yに対する傾斜角度は、第1排出孔32aにおける第1の方向X及び第2の方向Yに対する傾斜角度と等しく設定されている。 The second discharge hole 33a is a long hole extending within the opening range in the first direction X of the opening 38a, like the first discharge hole 32a. The longitudinal direction of the second discharge hole 33a is inclined with respect to the first direction X and the second direction Y. As shown in FIG. The inclination angles with respect to the first direction X and the second direction Y in the second discharge hole 33a are set equal to the inclination angles with respect to the first direction X and the second direction Y in the first discharge hole 32a.

第1排出孔32aと同様に、第2排出孔33aを第1の方向X及び第2の方向Yに対して傾斜させたことで、第2排出孔33aにおける短手方向の幅を広げつつ、間隔t1の長さを短くすることができる。 Similarly to the first discharge hole 32a, by inclining the second discharge hole 33a with respect to the first direction X and the second direction Y, the width of the second discharge hole 33a in the lateral direction is increased. The length of interval t1 can be shortened.

また、第1可動板32の第2の方向Yの一端部と第2可動板33の第2の方向Yの一端部は、第1接続部材51により接続されている。また、第1可動板32の第2の方向Yの他端部と第2可動板33の第2の方向Yの他端部は、第2接続部材52による接続されている。また、第1接続部材51及び第2接続部材52は、接続ねじ62により第1可動板32及び第2可動板33に固定されている。これにより、第1可動板32と第2可動板33は、一体となって第2の方向Yに沿って移動する。 One end of the first movable plate 32 in the second direction Y and one end of the second movable plate 33 in the second direction Y are connected by a first connecting member 51 . The other end of the first movable plate 32 in the second direction Y and the other end of the second movable plate 33 in the second direction Y are connected by a second connecting member 52 . Also, the first connection member 51 and the second connection member 52 are fixed to the first movable plate 32 and the second movable plate 33 by connection screws 62 . As a result, the first movable plate 32 and the second movable plate 33 move along the second direction Y together.

第1可動板32と第2可動板33の間には、固定板34が配置されている。固定板34は、略平板状に形成されており、第2の方向Yに沿って延在している。固定板34は、貯留部31における一対の第1側面部31a、31aの第3の方向Zの他端部、すなわち上下方向の下端部に固定されている。固定板34には、複数の連通孔34aが形成されている。粉末供給機構10は、複数の連通孔34aの容積により粉末供給機構10から排出される粉末材料M1の量を規定する。 A fixed plate 34 is arranged between the first movable plate 32 and the second movable plate 33 . The fixing plate 34 is formed in a substantially flat plate shape and extends along the second direction Y. As shown in FIG. The fixed plate 34 is fixed to the other end in the third direction Z of the pair of first side portions 31a, 31a in the reservoir 31, that is, to the lower end in the vertical direction. The fixed plate 34 is formed with a plurality of communication holes 34a. The powder supply mechanism 10 defines the amount of the powder material M1 discharged from the powder supply mechanism 10 by the volume of the plurality of communication holes 34a.

連通孔34aは、固定板34を第3の方向Zに沿って貫通する貫通孔である。複数の連通孔34aは、固定板34の第2の方向Yに所定の間隔t1を空けて配置されている。そして、複数の連通孔34aの間隔t1は、複数の第1排出孔32a及び複数の第2排出孔33aの間隔t1と同じ長さに設定されている。 The communication hole 34a is a through hole that penetrates the fixed plate 34 along the third direction Z. As shown in FIG. The plurality of communication holes 34a are arranged on the fixed plate 34 in the second direction Y with a predetermined interval t1. The interval t1 between the plurality of communication holes 34a is set to the same length as the interval t1 between the plurality of first discharge holes 32a and the plurality of second discharge holes 33a.

連通孔34aは、第1排出孔32a及び第2排出孔33aと同様に、開口部38aの第1の方向Xの開口範囲内で延びる長孔である。第1排出孔32a、第2排出孔33a及び連通孔34aは、その開口形状が略等しく形成されている。連通孔34aは、その長手方向が第1の方向X及び第2の方向Yに対して傾斜している。連通孔34aにおける第1の方向X及び第2の方向Yに対する傾斜角度は、第1排出孔32a及び第2排出孔33aにおける第1の方向X及び第2の方向Yに対する傾斜角度と等しく設定されている。 The communication hole 34a is an elongated hole extending within the opening range in the first direction X of the opening 38a, like the first discharge hole 32a and the second discharge hole 33a. The opening shapes of the first discharge hole 32a, the second discharge hole 33a, and the communication hole 34a are substantially the same. The communication hole 34a is inclined with respect to the first direction X and the second direction Y in its longitudinal direction. The inclination angles of the communication hole 34a with respect to the first direction X and the second direction Y are set equal to the inclination angles of the first discharge hole 32a and the second discharge hole 33a with respect to the first direction X and the second direction Y. ing.

第1排出孔32a及び第2排出孔33aと同様に、連通孔34aを第1の方向X及び第2の方向Yに対して傾斜させたことで、連通孔34aにおける短手方向の幅を広げつつ、間隔t1の長さを短くすることができる。 As with the first discharge hole 32a and the second discharge hole 33a, the communication hole 34a is inclined with respect to the first direction X and the second direction Y, thereby widening the width of the communication hole 34a in the lateral direction. while the length of the interval t1 can be shortened.

図5及び図6に示すように、第1可動板32及び第2可動板33が第1の位置に配置されている場合、連通孔34aは、第1可動板32に設けた第1排出孔32aと第3の方向Zに沿って連通する。また、第1可動板32及び第2可動板33が第2の方向Yの一端部に移動し、第1可動板32及び第2可動板33が第2の位置(図7及び図8参照)に移動した場合、連通孔34aは、第2可動板33に設けた第2排出孔33aと第3の方向Zに沿って連通する。 As shown in FIGS. 5 and 6, when the first movable plate 32 and the second movable plate 33 are arranged at the first position, the communication hole 34a is connected to the first discharge hole provided in the first movable plate 32. 32a along the third direction Z. Also, the first movable plate 32 and the second movable plate 33 are moved to one end in the second direction Y, and the first movable plate 32 and the second movable plate 33 are in the second position (see FIGS. 7 and 8). , the communication hole 34a communicates along the third direction Z with the second discharge hole 33a provided in the second movable plate 33. As shown in FIG.

上述した第1可動板32、第2可動板33及び固定板34により排出部材が構成される。 A discharge member is configured by the first movable plate 32, the second movable plate 33, and the fixed plate 34 described above.

第1可動板32の第3の方向Zの一端部、すなわち上面には、複数の仕切り板36が固定ねじ61によって固定されている。仕切り板36は、第3の方向Zの一端部(上下方向の上方)に向けて突出している。そして、仕切り板36は、底面板38の開口部38aを貫通し、底面板38における第3の方向Zの一端部、上下方向の上面に配置されている。 A plurality of partition plates 36 are fixed by fixing screws 61 to one end portion of the first movable plate 32 in the third direction Z, that is, the upper surface thereof. The partition plate 36 protrudes toward one end in the third direction Z (upward in the vertical direction). The partition plate 36 penetrates through the opening 38a of the bottom plate 38 and is arranged on the upper surface of the bottom plate 38 in the vertical direction at one end in the third direction Z. As shown in FIG.

また、仕切り板36は、第1可動板32における第1排出孔32aの近傍に配置されている。具体的には、仕切り板36は、第1排出孔32aにおける長辺部側の縁部に配置されている。 Also, the partition plate 36 is arranged in the vicinity of the first discharge hole 32 a in the first movable plate 32 . Specifically, the partition plate 36 is arranged at the long-side edge of the first discharge hole 32a.

仕切り板36は、第1排出孔32a側に形成された壁面部36aと、壁面部36aと対向する傾斜面部36bとを有している。壁面部36aは、第1可動板32の上面から略垂直に立設し、第3の方向Z(上下方向)と略平行をなしている。また、仕切り板36は、第1排出孔32aと同様に、壁面部36aが第1の方向X及び第2の方向Yに対して傾斜して配置されている。そして、仕切り板36は、壁面部36aが第1排出孔32aの長手方向の平行に配置される。 The partition plate 36 has a wall surface portion 36a formed on the side of the first discharge hole 32a and an inclined surface portion 36b facing the wall surface portion 36a. The wall surface portion 36a stands substantially perpendicularly from the upper surface of the first movable plate 32 and is substantially parallel to the third direction Z (vertical direction). Further, the wall surface portion 36a of the partition plate 36 is inclined with respect to the first direction X and the second direction Y in the same manner as the first discharge hole 32a. The wall surface portion 36a of the partition plate 36 is arranged parallel to the longitudinal direction of the first discharge hole 32a.

傾斜面部36bは、仕切り板36における第2の方向Yの一端部側に形成されている。傾斜面部36bは、第3の方向Zに対して傾斜している。これにより、仕切り板36上に堆積した粉末材料M1は、傾斜面部36b上を第3の方向Zの一端部側に滑落する。さらに、傾斜面部36bと第1可動板32の上面部で形成される角部の角度を鈍角にすることができ、傾斜面部36bと第1可動板32の上面部との角部に粉末材料M1が残留することを防ぐことができる。 The inclined surface portion 36b is formed on one end side of the partition plate 36 in the second direction Y. As shown in FIG. The inclined surface portion 36b is inclined with respect to the third direction Z. As shown in FIG. As a result, the powder material M1 deposited on the partition plate 36 slides down to the one end side in the third direction Z on the inclined surface portion 36b. Further, the angle formed by the inclined surface portion 36b and the upper surface portion of the first movable plate 32 can be made obtuse. can be prevented from remaining.

3.粉末供給機構の動作例
次に、上述した構成を有する粉末供給機構10の動作例について図5から図9を参照して説明する。
図7は、図5に示す状態から第1可動板32及び第2可動板33が可動した状態を示す断面図、図8は、図6に示す状態から第1可動板32及び第2可動板33が可動した状態を示す断面図である。図9は、第1排出孔32aの周囲を示す説明図である
3. Operation Example of Powder Supply Mechanism Next, an operation example of the powder supply mechanism 10 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 5 to 9. FIG.
7 is a sectional view showing a state in which the first movable plate 32 and the second movable plate 33 are moved from the state shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a sectional view showing the state shown in FIG. 33 is a sectional view showing a state in which 33 is movable; FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the periphery of the first discharge hole 32a.

シリンダ41の第2ガス供給口41bに作動ガスが供給されると、図5及び図6に示すように、第1可動板32及び第2可動板33は、第2の方向Yの他端部側である第1の位置に移動する。このとき、第1排出孔32aと連通孔34aが連通する。また、連通孔34aにおける第3の方向Zの他端部(上下方向の下端部)側の開口は、第2可動板33により塞がれる。そのため、貯留部31に貯留された粉末材料M1は、底面板38の開口部38a及び第1可動板32の第1排出孔32aを通過して連通孔34aに供給される。 When the working gas is supplied to the second gas supply port 41b of the cylinder 41, as shown in FIGS. side to the first position. At this time, the first discharge hole 32a and the communication hole 34a communicate with each other. Further, the second movable plate 33 closes the opening of the communication hole 34 a on the side of the other end (lower end in the vertical direction) in the third direction Z. As shown in FIG. Therefore, the powder material M1 stored in the storage section 31 passes through the opening 38a of the bottom plate 38 and the first discharge hole 32a of the first movable plate 32 and is supplied to the communication hole 34a.

また、図9に示すように、第1排出孔32aの縁部には、仕切り板36の壁面部36aが略垂直に立設している。そのため、第1排出孔32aの周囲に位置する粉末材料M1の圧力ベクトルは、第1排出孔32aの中心軸Q1に対して非対称となる。これにより、第1排出孔32aの周囲に位置する粉末材料M1の圧力ベクトルのバランスを壁面部36aによって崩すことができる。その結果、第1排出孔32aの上部に粉末材料M1のブリッジが発生することを抑制することができる。 Further, as shown in FIG. 9, a wall surface portion 36a of the partition plate 36 is erected substantially vertically at the edge of the first discharge hole 32a. Therefore, the pressure vector of the powder material M1 positioned around the first discharge hole 32a is asymmetric with respect to the central axis Q1 of the first discharge hole 32a. Thereby, the balance of the pressure vector of the powder material M1 positioned around the first discharge hole 32a can be broken by the wall surface portion 36a. As a result, it is possible to suppress the occurrence of bridges of the powder material M1 above the first discharge holes 32a.

次に、シリンダ41の第1ガス供給口41aに作動ガスが供給されると、ピストンヘッド45は、作動ガスによって押圧されて、シリンダ41内を第2の方向Yの一端部側に向けて移動する。そのため、図7及び図8に示すように、ピストンヘッド45に第1可動軸42を介して接続された第1可動板32及び第2可動板33は、第2の方向Yの一端部に向けて第2の位置に移動する。 Next, when the working gas is supplied to the first gas supply port 41a of the cylinder 41, the piston head 45 is pressed by the working gas and moves in the cylinder 41 toward one end in the second direction Y. do. Therefore, as shown in FIGS. 7 and 8, the first movable plate 32 and the second movable plate 33 connected to the piston head 45 via the first movable shaft 42 are directed toward one end in the second direction Y. to the second position.

そして、連通孔34aと第2排出孔33aが連通する。また、連通孔34aにおける第3の方向Zの一端部(上下方向の上端部)側の開口は、第1可動板32により塞がれる。これにより、貯留部31から第1排出孔32aを通ってさらに粉末材料M1が連通孔34aに供給されることを防ぐことができる。また、連通孔34aに貯留された所定量の粉末材料M1は、第2排出孔33aから造形ボックス3及びステージ4(図1参照)に向けて排出される。上述した動作を繰り返すことで、粉末供給機構10から所定量の粉末材料M1を造形ボックス3及びステージ4に供給することができる。 The communication hole 34a and the second discharge hole 33a communicate with each other. Further, the first movable plate 32 closes the opening of the communication hole 34a on the side of one end in the third direction Z (upper end in the vertical direction). Thereby, it is possible to prevent the powder material M1 from being further supplied to the communication hole 34a from the reservoir 31 through the first discharge hole 32a. A predetermined amount of powder material M1 stored in the communication hole 34a is discharged from the second discharge hole 33a toward the modeling box 3 and the stage 4 (see FIG. 1). By repeating the operation described above, a predetermined amount of powder material M1 can be supplied from the powder supply mechanism 10 to the modeling box 3 and the stage 4 .

第1排出孔32a、第2排出孔33a及び連通孔34aを、その長手方向が第1の方向X及び第2の方向Yに対して傾斜して形成したことで、複数の第1排出孔32a、第2排出孔33a及び連通孔34aの間隔t1を短くすることができる。これにより、第2排出孔33aから排出される粉末材料M1が第2の方向Yにおいて排出されない領域を少なくすることができる。その結果、粉末搬送機構7によって粉末材料M1を均す際に、粉末材料M1の量にばらつきが発生することを抑制することができる。 By forming the first discharge hole 32a, the second discharge hole 33a, and the communication hole 34a so that their longitudinal directions are inclined with respect to the first direction X and the second direction Y, the plurality of first discharge holes 32a , the interval t1 between the second discharge hole 33a and the communication hole 34a can be shortened. Thereby, the area in which the powder material M1 discharged from the second discharge hole 33a is not discharged in the second direction Y can be reduced. As a result, when the powder material M1 is leveled by the powder conveying mechanism 7, it is possible to suppress variations in the amount of the powder material M1.

また、第1可動板32が第2の方向Yに沿って移動する際に、第1排出孔32aの近傍に配置された仕切り板36も移動する。そして、第1排出孔32aの周囲に位置する粉末材料M1は、仕切り板36により押し出される。そのため、第1排出孔32aの周囲に粉末材料M1のブリッジが形成された場合でも、仕切り板36によって粉末材料M1のブリッジを破壊することができる。その結果、ブリッジによって第1排出孔32aが詰まることを防ぐことができ、所定量の粉末材料M1を確実に排出し、供給することができる。 Further, when the first movable plate 32 moves along the second direction Y, the partition plate 36 arranged near the first discharge hole 32a also moves. Then, the powder material M1 located around the first discharge hole 32a is pushed out by the partition plate 36. As shown in FIG. Therefore, even if a bridge of the powder material M1 is formed around the first discharge hole 32a, the bridge of the powder material M1 can be destroyed by the partition plate 36. As a result, the first discharge hole 32a can be prevented from being clogged by the bridge, and a predetermined amount of powder material M1 can be reliably discharged and supplied.

また、仕切り板36は、第1排出孔32aと同様に、移動方向である第2の方向Yに対して傾斜している。そのため、仕切り板36が第2の方向Yに沿って移動し、粉末材料M1を押し出す際に粉末材料M1から加わる力を低減させることができる。これにより、仕切り板36をスムーズに移動させることができる。 Also, the partition plate 36 is inclined with respect to the second direction Y, which is the movement direction, similarly to the first discharge hole 32a. Therefore, the partition plate 36 moves along the second direction Y, and the force applied from the powder material M1 when pushing out the powder material M1 can be reduced. Thereby, the partition plate 36 can be moved smoothly.

さらに、仕切り板36が移動する際に、第1排出孔32aの周囲に位置する粉末材料M1を仕切り板36により撹拌することができる。これにより、粉末材料M1同士が付着することを防ぐことができ、粉末材料M1の粒径が肥大化することを抑制することができる。 Furthermore, when the partition plate 36 is moved, the powder material M1 positioned around the first discharge hole 32a can be stirred by the partition plate 36 . Thereby, it is possible to prevent the powder materials M1 from adhering to each other, and to suppress the enlargement of the particle size of the powder material M1.

なお、仕切り板36の壁面部36aを第1可動板32の上面に対して略垂直に形成した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、壁面部36aと、第1可動板32の上面、すなわち第1の方向X及び第2の方向Yで形成される平面で形成される角度θ(図9参照)は、90度以下であればよい。 Although an example in which the wall surface portion 36a of the partition plate 36 is formed substantially perpendicular to the upper surface of the first movable plate 32 has been described, the present invention is not limited to this. For example, the angle θ (see FIG. 9) formed by the wall surface portion 36a and the upper surface of the first movable plate 32, that is, the plane formed by the first direction X and the second direction Y may be 90 degrees or less. Just do it.

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention described in the claims.

例えば、上述した実施の形態例では、粉末材料としてチタン、アルミニウム、鉄等の金属粉末を適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、粉末材料としては、樹脂等を用いてもよい。また、粉末材料を予熱や溶融させる加熱機構として電子ビームを照射する電子銃を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。加熱機構としては、例えば、レーザを照射するレーザ照射部を適用してもよい。 For example, in the above-described embodiments, examples were described in which metal powders such as titanium, aluminum, and iron were applied as the powder material. good too. Also, an example in which an electron gun for irradiating an electron beam is applied as a heating mechanism for preheating and melting the powder material has been described, but the present invention is not limited to this. As the heating mechanism, for example, a laser irradiation unit that emits a laser may be applied.

また、上述した実施の形態例では、仕切り板36を第1可動板32に固定し、第1可動板32と共に仕切り板36を移動させる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、複数の仕切り板36の移動と、第1可動板32及び第2可動板の移動を連動させなくてもよい。すなわち、複数の仕切り板36を第1可動板32とは異なる部材に固定し、第1可動板32とは異なる部材により仕切り板36を移動させてもよい。 In the above-described embodiment, the partition plate 36 is fixed to the first movable plate 32, and the partition plate 36 is moved together with the first movable plate 32. However, the present invention is not limited to this. For example, the movement of the plurality of partition plates 36 does not have to be interlocked with the movement of the first movable plate 32 and the second movable plate. That is, the plurality of partition plates 36 may be fixed to a member different from the first movable plate 32 and the partition plates 36 may be moved by a member different from the first movable plate 32 .

さらに、上述した実施の形態例では、第1可動板32の第3の方向Zの一端部側、すなわち上下方向の上方に、開口部38aを有する底面板38を設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、底面板38を設けなくてもよい。しかしながら、底面板38を設けない場合、第1可動板32と貯留部31との間に粉末材料M1が入り込むことを防ぐために、第1可動板32と貯留部31との間にシール機構を設ける必要がある。そのため、貯留部31と第1可動板32との間には、貯留部31に固定された底面板38を設けることが好ましい。 Furthermore, in the above-described embodiment, an example was described in which the bottom plate 38 having the opening 38a was provided on one end side of the first movable plate 32 in the third direction Z, that is, above in the vertical direction. It is not limited to this, and the bottom plate 38 may not be provided. However, if the bottom plate 38 is not provided, a sealing mechanism is provided between the first movable plate 32 and the reservoir 31 to prevent the powder material M1 from entering between the first movable plate 32 and the reservoir 31. There is a need. Therefore, it is preferable to provide a bottom plate 38 fixed to the reservoir 31 between the reservoir 31 and the first movable plate 32 .

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。 In this specification, words such as "parallel" and "perpendicular" are used, but these do not strictly mean only "parallel" and "perpendicular", but include "parallel" and "perpendicular". Furthermore, it may be in a "substantially parallel" or "substantially orthogonal" state within the range where the function can be exhibited.

1…3次元積層造形装置、 2…処理室、 3…造形ボックス、 4…ステージ、 4a…一面、 5…ステージ駆動機構、 6…支持台、 7…粉末搬送機構、 8…電子銃(加熱機構)、 9…粉末タンク、 10…粉末供給機構、 31…貯留部、 31a…第1側面部、 31b…第2側面部、 32…第1可動板(排出部材)、 32a…第1排出孔、 33…第2可動板(排出部材)、 33a…第2排出孔、 34…固定板(排出部材)、 34a…連通孔、 35…可動機構、 36…仕切り板、 36a…壁面部、 36b…傾斜面部、 38…底面板、 38a…開口部、 39…軸支持部、 41…シリンダ、 41a…第1ガス供給口、 41b…第2ガス供給口、 42…第1可動軸、 43…第2可動軸、 45…ピストンヘッド、 51…第1接続部材、 52…第2接続部材、 M1…粉末材料、 M2…ブリッジ、 Q1…中心軸、 t1…間隔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Three-dimensional layered modeling apparatus, 2... Processing chamber, 3... Modeling box, 4... Stage, 4a... One surface, 5... Stage drive mechanism, 6... Support stand, 7... Powder conveying mechanism, 8... Electron gun (heating mechanism ), 9 powder tank 10 powder supply mechanism 31 reservoir 31a first side face 31b second side face 32 first movable plate (discharge member) 32a first discharge hole 33... Second movable plate (ejection member), 33a... Second ejection hole, 34... Fixed plate (ejection member), 34a... Communication hole, 35... Movable mechanism, 36... Partition plate, 36a... Wall surface portion, 36b... Inclination Surface portion 38 Bottom plate 38a Opening 39 Shaft support 41 Cylinder 41a First gas supply port 41b Second gas supply port 42 First movable shaft 43 Second movable Axle 45 Piston head 51 First connecting member 52 Second connecting member M1 Powder material M2 Bridge Q1 Central axis t1 Spacing

Claims (3)

造形物を形成するための粉末材料が積層されるステージと、
前記ステージが配置される造形ボックスと、
前記ステージ又は前記造形ボックスに粉末材料を供給する粉末供給機構と、を備え、
前記粉末供給機構は、
前記粉末材料を貯留する貯留部と、
前記貯留部の上下方向の下方に配置され、前記粉末材料が排出される排出孔が設けられた排出部材と、を備え、
前記排出孔は、長孔であり、その長手方向が前記上下方向と直交する第1の方向と、前記上下方向及び前記第1の方向と直交する第2の方向に対して傾斜して配置され、
前記排出孔は、前記第1の方向に沿って所定の間隔を空けて複数形成される
3次元積層造形装置。
a stage on which powder materials for forming a modeled object are laminated;
a modeling box in which the stage is arranged;
A powder supply mechanism that supplies powder material to the stage or the modeling box,
The powder supply mechanism is
a reservoir for storing the powder material;
a discharge member disposed below the reservoir in the vertical direction and provided with a discharge hole through which the powder material is discharged;
The discharge hole is an elongated hole, the longitudinal direction of which is inclined with respect to a first direction orthogonal to the vertical direction and a second direction orthogonal to the vertical direction and the first direction. ,
A plurality of discharge holes are formed at predetermined intervals along the first direction.
3D additive manufacturing equipment.
前記排出部材は、
前記貯留部の前記上下方向の下方に配置され、前記排出孔が形成された可動板と、
前記可動板の前記上下方向の下方に配置され、前記排出孔と連通可能な連通孔が形成された固定板と、を有し、
前記可動板を前記第1の方向に沿って移動させる可動機構を備え、
前記可動板が移動した際に、前記排出孔と前記連通孔が連通する
請求項1に記載の3次元積層造形装置。
The ejection member is
a movable plate disposed below the reservoir in the vertical direction and having the discharge hole formed thereon;
a fixed plate arranged below the movable plate in the vertical direction and formed with a communication hole communicating with the discharge hole;
A movable mechanism for moving the movable plate along the first direction,
The three-dimensional layered manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the discharge hole and the communication hole communicate with each other when the movable plate moves.
前記貯留部の前記上下方向の下端部には、前記可動板と対向する底面板が固定され、
前記底面板には、前記排出孔を臨む開口部が形成されている
請求項に記載の3次元積層造形装置。
A bottom plate facing the movable plate is fixed to the lower end portion of the storage portion in the vertical direction,
The three-dimensional layered manufacturing apparatus according to claim 2 , wherein the bottom plate has an opening facing the discharge hole.
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