三维形成装置及三维形成方法与流程

本发明涉及三维形成装置及三维形成方法。

背景技术：

现有技术中，作为使用金属材料简便地形成三维形状的制造方法公开有专利文献1所示的方法。专利文献1所示的三维形状造型物的制造方法用于在层状的材料层形成原料中具有金属粉末、溶剂和粘着增进剂的金属膏。并且，将光束照射至层状的材料层形成金属的烧结层或金属的熔融层，通过反复进行材料层的形成和光束的照射而层叠烧结层或熔融层，得到希望的三维形状造型物。

但是，在专利文献1所示的三维形状造型物的制造方法中存在如下不良情况：仅层状供给的材料层的一部分被光束照射而烧结或熔融，作为造型物的一部分形成，未被照射光束的材料层仅为被除去的无用的部分。并且，对于规定的光束的照射区域，在其附近产生不完全的烧结或熔融的材料层，该不完全部分附着于希望的通过烧结或熔融而形成的部分，导致造型物的形状不稳定。

因此，想到了通过使用专利文献2或专利文献3所公开的一边向希望的部位供给粉末金属材料一边照射激光而能够形成金属隆起部的喷嘴，来解决专利文献1的不良情况。

专利文献2、3所公开的喷嘴在喷嘴的中心部具备激光照射部，在激光照射部的周围具备供给金属粉末(粉末)的粉末供给部。并且，朝向从喷嘴的中心的激光照射部照射的激光供给粉末，被供给的粉末被激光熔融在施工对象物上作为隆起金属而形成。

但是，在使用专利文献2、3公开的喷嘴形成隆起金属的情况下，将使用的金属粉体的粒径形成为更为微小的粒径是困难的。也就是说，形成 微小粒径即微粉体会导致粒子间的附着性增大，即，成为强附着性粉体，例如当由压缩空气等输送、喷出时易于附着于流路，显著地损害流动化，损害喷射稳定性。因此，为了确保粉末的流动化，减小粉末的粒径存在局限性，在必须使用微小粒径的粉末才能实现的微细的、高精度的三维形状的形成中使用专利文献2、3所公开的喷嘴是困难的。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-184622号公报

专利文献2：日本专利特开2005-219060号公报

专利文献3：日本专利特开2013-75308号公报

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于得到能够形成微细的三维造型物的、能够使用微小粒径的金属粉末的三维形成装置及三维形成方法。

本发明为了解决上述课题的至少一部分而完成，能够作为以下的方式或者应用例而实现。

[应用例1]本应用例的三维形成装置，其特征在于，具备：工作台；材料供给单元，将混炼有金属粉末和粘结剂的被烧结材料供给至所述工作台；干燥单元，对于从所述材料供给单元供给至所述工作台的所述被烧结材料进行干燥而形成干燥被烧结材料；以及能量照射单元，供给能够烧结所述干燥被烧结材料的能量，三维形成装置还具备：驱动单元，使所述材料供给单元、所述干燥单元及所述能量照射单元能够相对于所述工作台三维移动，所述材料供给单元具备沿重力方向供给规定量的所述被烧结材料的材料吐出部，所述能量照射单元具备射出所述能量的能量照射部，所述材料吐出部和所述能量照射部被一个保持单元保持。

根据本应用例的三维形成装置，由于向形成所形成的三维形状造型物的形状的区域供给必要量的被烧结材料，通过能量照射单元向所供给的被烧结材料供给能量，因此，削减了材料供给的损耗、供给能量的损耗。

现有技术中，仅供给金属粉末进行烧结的情况下产生的金属微粒子间的附着力增大，成为强附着性粉体，当通过压缩空气等输送、喷出的情况下，存在易于附着于流路、显著地损害流动化的情形，减小金属微粒子的粒径存在局限性。但是，通过形成将经混炼金属粉末和粘结剂而成的被烧结材料利用材料供给单元供给至工作台上的结构，能够防止附着于材料输送的流路，能够进行稳定的材料供给，能够使用极微小的金属粉体形成三维形状造型物。

由于从能量照射单元照射使被烧结材料烧结程度的高能量，与被烧结材料混炼并包含在其中的溶剂等液体成分会以极短的时间蒸腾，即，爆发性地气化，针对这种爆发性地气化导致的金属粉末的飞散，通过具备在烧结前能够预先进行液体成分的蒸腾的干燥单元，能够防止烧结时的金属粉末的飞散。

此外，由于通过干燥单元从被吐出至工作台上的被烧结材料中除去有利于使被烧结材料的流动性提高的液体成分，因此，能够使得工作台上的被烧结材料的流动性降低。因此，在吐出被烧结材料后，能够防止被烧结材料沿工作台上表面扩散，可以得到能够形成精密的三维形状造型物的三维形成装置。

此外，在本应用例中，所谓“能够烧结”中的烧结是指，通过向供给材料供给能量，构成供给材料的粘结剂由于供给能量而蒸腾，然后剩余的金属粉末彼此由于供给能量而金属结合。此外，在本说明书中金属粉末熔融结合的方式为通过供给能量而使金属粉末结合的方式，作为烧结进行说明。

[应用例2]在上述应用例中，其特征在于，所述能量照射单元沿与所述重力方向交叉的方向照射所述能量。

根据上述应用例，不需要使材料供给单元和能量照射单元相对移动，能够对从材料供给单元供给的被烧结材料照射烧结所必要的能量。

并且，通过使从能量照射部照射的能量线与重力方向交叉并照射，例如，能够使在工作台上反射的反射能量线不朝向能量照射部。从而，能够防止反射能量线造成的能量照射部的损害。

[应用例3]在上述应用例中，其特征在于，所述材料吐出部使所述被烧结材料呈液滴状吐出。

根据上述应用例，通过使被烧结材料形成微小的液滴状供给至工作台上并使其烧结，能够作为微小形状的烧结体的集合物形成三维形状造型物。从而，能够进行微细部分的形成，能够容易地得到小型精密的三维形状造型物。

[应用例4]在上述应用例中，其特征在于，具备多个所述能量照射部。

根据上述应用例，能够向供给至工作台上的被烧结材料均匀地供给能量。

[应用例5]在上述应用例中，其特征在于，所述材料供给单元具备将所述被烧结材料供给至所述材料吐出部的材料供给部，所述材料吐出部至少具备所述被烧结材料与所述工作台相对的材料吐出口，所述材料供给单元具备多个所述材料供给部，供给至少两种以上具有不同组成的所述被烧结材料。

根据上述应用例，能够具备按照不同的组成而供给被烧结材料的材料供给单元，通过按照每种组成的各材料供给单元的材料供给和能量照射单元而能够进行不同材料的烧结或熔融，能够容易地形成由两种以上的组成材料构成的造型物。

[应用例6]在上述应用例中，其特征在于，所述能量照射单元为激光照射单元。

根据上述应用例，能够对于成为目标的供给材料集中地照射能量，能够形成品质良好的三维形状造型物。并且，例如能够配合被烧结材料的种类而容易地控制照射能量的量(能级、扫描速度)，能够得到希望的品质的三维形状造型物。

[应用例7]在上述应用例中，其特征在于，所述干燥单元具备检测所述干燥被烧结材料的温度的温度检测单元。

根据上述应用例，与干燥单元分开地将来自能量照射单元的热能量附加于三维形状造型物。从而，通过具备温度检测单元，取得由温度检测单元得到的干燥对象物的区域的温度数据，能够将从干燥单元放射的干燥能量，例如热放射线的能量的量控制为最佳，能够防止过干燥。

[应用例8]本应用例的三维形成方法，其特征在于，包括：单层形成工序和层叠工序，所述单层形成工序通过下述工序形成单层：材料供给工序，以希望的形状供给混炼有金属粉末和粘结剂的被烧结材料；干燥工序，干燥通过所述材料供给工序供给的被烧结材料而形成干燥被烧结材料；以及烧结工序，向所述干燥被烧结材料供给能够烧结所述干燥被烧结材料的能量而使所述干燥被烧结材料烧结，所述层叠工序使通过所述单层形成工序形成的第二单层层叠在通过所述单层形成工序形成的第一单层上，所述三维形成方法中，重复规定次数的所述层叠工序而形成三维形状造型物，所述单层形成工序的所述材料供给工序中使所述被烧结材料以液滴状吐出，并且在所述单层形成工序中，遍及规定的所述单层的形成区域进行对滴落的单位液滴状材料进行的所述烧结工序。

根据本应用例的三维形成方法，由于向形成所形成的三维形状造型物的形状的区域供给必要量的被烧结材料，并通过能量照射单元向所供给的被烧结材料供给能量，因此，削减了材料供给的损耗、供给能量的损耗。

现有技术中，仅供给金属粉末进行烧结的情况下产生的金属微粒子间的附着力增大，成为强附着性粉体，当通过压缩空气等输送、喷出的情况下，存在易于附着于流路、显著地损害流动化的情形，减小金属微粒子的粒径存在局限性。但是，通过形成将经混炼金属粉末和粘结剂而成的被烧结材料从材料供给单元供给至工作台上的结构，能够防止附着于材料输送的流路，能够使用极微小的金属粉体形成三维形状造型物。

由于从能量照射单元照射的使被烧结材料烧结程度的高能量，与被烧结材料混炼并包含于其中的溶剂等液体成分会以极短的时间蒸腾，即，爆 发性地气化，针对这种爆发性地气化导致的金属粉末的飞散，通过具备在烧结前能够预先进行液体成分的蒸腾的干燥单元，能够防止烧结时的金属粉末的飞散。

此外，由于通过干燥单元从被吐出至工作台上的被烧结材料中除去有利于使被烧结材料的流动性提高的液体成分，因此，能够使得工作台上的被烧结材料的流动性降低。因此，在吐出被烧结材料后，能够防止被烧结材料沿工作台上表面扩散，可以得到能够形成精密的三维形状造型物的三维形成方法。

[应用例9]在上述应用例中，其特征在于，所述材料供给工序的所述被烧结材料的吐出方向为重力方向，所述烧结工序的所述能量的照射方向为与重力方向交叉的方向。

根据上述应用例，不需要使材料供给单元和能量照射单元相对移动，能够对从材料供给单元供给的被烧结材料照射烧结所必要的能量。

[应用例10]在上述应用例中，其特征在于，在所述层叠工序中形成在重力方向上支撑所述单层的支撑部，所述支撑部为在所述烧结工序中未被所述能量照射的未烧结部。

根据上述应用例，在形成重力方向上未形成有三维形状造型物的所谓突出部的情况下，通过形成支撑部作为材料供给面，能够防止突出部的重力方向的变形，能够形成具有希望的形状的三维形状造型物。

[应用例11]在上述应用例中，其特征在于，具备除去所述支撑部的支撑部除去工序。

根据上述应用例，支撑部为未烧结部的状态且能够容易地除去。因此，即使在任意的位置形成支撑部，也能够得到具备正确的形状的三维形状造型物而无损作为完成品的三维形状造型物的形成。

附图说明

图1为示出第一实施方式涉及的三维形成装置的结构的概略构成图。

图2的(a)和(b)示出第一实施方式涉及的三维形成装置的保持单元，(a)为侧面外观图，(b)为从上面观察的外观图。

图3的(a)和(b)示出被烧结材料的干燥的概念图，(a)为示出干燥前的状态的放大图，(b)为示出干燥后的状态的放大图。

图4的(a)～(e)为说明激光的照射角度和向单位材料照射的照射能量的关系的概念图，(a)和(b)为第一激光照射部的照射状态图，(c)和(d)为第二激光照射部的照射状态图，(e)为(b)(d)所示的照射区域的状态的合成图。

图5为示出第二实施方式涉及的三维形成装置的结构的概略构成图。

图6的(a)和(b)示出第二实施方式涉及的三维形成装置的保持单元，(a)为外观俯视图，(b)为外观侧面图。

图7的(a)为示出第三实施方式涉及的三维形成方法的流程图，(b)为(a)所示的单层形成工序的详细流程图。

图8的(a)～(c)为示出第三实施方式涉及的三维形成方法的工序的部分截面图。

图9的(d)～(f)为示出第三实施方式涉及的三维形成方法的工序的部分截面图。

图10的(a)～(c)为示出第三实施方式涉及的三维形成方法的工序的部分截面图。

图11的(d)～(f)为示出第三实施方式涉及的三维形成方法的工序的部分截面图。

图12的(a)和(b)示出通过第四实施方式涉及的三维形成方法形成的三维形状造型物，(a)为俯视外观图，(b)为(a)所示的A-A'部分的截面图。

图13为示出第四实施方式涉及的三维形成方法的流程图。

图14的(a)～(d)为示出第四实施方式涉及的三维形成方法的工序的截面图和俯视图。

符号说明

10基台，11驱动装置，20工作台，21试料板，30头部支撑部，31头部，32支撑臂，40卤素灯，50非接触温度计，60灯支撑部，70材料供给装置，71材料吐出部，72材料供给单元，80激光照射装置，81激光照射部，82激光振荡器，100控制单元，101工作台控制器，102灯输出控制器，103材料供给控制器，1000三维形成装置。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明涉及的实施方式。

(第一实施方式)

图1为示出第一实施方式涉及的三维形成装置的结构的概略构成图。此外，本说明书的“三维形成”是指形成所谓的立体造型物，包括形成例如即使是平板状、所谓的二维形状的形状但具有厚度的形状。

如图1所示，三维形成装置1000具备：基台10；以及工作台20，通过基台10所具备的作为驱动单元的驱动装置11，能够向图示的X、Y、Z方向驱动而配备。并且，具备头部支撑部30，该头部支撑部30的一端部固定于基台10，另一端部具备保持固定作为保持单元的头部31的支撑臂32，该头部31保持后述的材料供给单元和能量照射单元。并且，具备灯支撑部60，该灯支撑部60的一端部固定于基台10，另一端部保持固定作为干燥单元的卤素灯40(以下称为灯40)和用于计测在工作台20上形成的三维造型物的形成过程中的温度的非接触温度计50(以下称为温度计50)。此外，本实施方式中说明了通过驱动装置11在X、Y、Z方向上驱动工作台20的结构，但不限于此，工作台20、头部31只要能够在X、Y、Z方向上相对地驱动即可。

并且，在工作台20上，形成三维形状造型物200的过程中的部分造型物201、202、203形成为层状。在后述的三维形状造型物200的形成中，由于被激光产生的热能照射，因此，为了保护工作台20免于受热，可以使用具有耐热性的试料板21，在试料板21上形成三维形状造型物200。作为试料板21，例如通过使用陶瓷板，能够得到高耐热性，并且与被烧结或熔融的供给材料的反应性也低、能够防止三维形状造型物200的变质。 此外，在图1中为了方便说明，例示了部分造型物201、202、203的三层，可以层叠至希望的三维形状造型物200的形状。

在头部31保持有作为材料供给单元的材料供给装置70所具备的材料吐出部71、和作为能量照射单元的激光照射装置80所具备的作为能量照射部的激光照射部81。激光照射部81在本实施方式中具备第一激光照射部81a和第二激光照射部81b。

三维形成装置1000具备作为控制装置的控制单元100，该控制单元100基于从例如未图示的个人电脑等数据输出装置输出的三维形状造型物200的造型用数据，控制上述的工作台20、材料供给装置70所具备的材料吐出部71、激光照射装置80以及灯40。虽然没有图示，控制单元100至少具备工作台20的驱动控制部、材料吐出部71的动作控制部、灯40的输出控制部、及激光照射装置80的动作控制部。并且，控制单元100具备使得工作台20、材料吐出部71、灯40及激光照射装置80连携地驱动、动作的控制部。

在基台10上能够移动地配备的工作台20，基于来自控制单元100的控制信号，在工作台控制器101中生成控制工作台20的移动开始和停止、移动方向、移动量、移动速度等的信号，发送至基台10所具备的驱动装置11，使得工作台20在图示的X、Y、Z方向上移动。

在固定于头部31的材料吐出部71，基于来自控制单元100的控制信号，在材料供给控制器103中生成控制来自材料吐出部71的材料吐出量等的信号，根据生成的信号，从材料吐出部71吐出规定量的材料。

从材料供给装置70所具备的材料供给单元72延伸设置作为材料供给路径的供给管72a，该供给管72a连接于材料吐出部71。材料供给单元72中容纳被烧结材料作为供给材料，该被烧结材料包含通过本实施方式涉及的三维形成装置1000造型的三维形状造型物200的原料。作为供给材料的被烧结材料是将作为三维形状造型物200的原料的金属例如镁(Mg)、铁(Fe)、钴(Co)或铬(Cr)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)的单体粉末 或包含一种以上这些金属的合金等的混合粉末与溶剂和作为粘结剂的增粘剂混炼而得到的浆状(或膏状)的混合材料。

此外，金属粉末优选平均粒径为10μm以下，作为溶剂或者分散剂，除了例如蒸馏水、纯水、RO水等各种水之外，还可以例举：甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、辛醇、乙二醇、二乙二醇、甘油等醇类；乙二醇单甲醚(甲基溶纤剂)、乙二醇单乙醚(乙基溶纤剂)、乙二醇单苯醚(苯基溶纤剂)等醚类(溶纤剂类)；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯等酯类；丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、甲基异丁基酮、甲基异丙基酮、环己酮等酮类；戊烷、己烷、辛烷等脂肪烃类；环己烷、甲基环己烷等环烃类；苯、甲苯、二甲苯、己基苯、丁基苯、辛基苯、壬苯、癸苯、十一烷基苯、十二烷基苯、十三烷基苯、十四烷基苯等具有长链烷基和苯环的芳香烃类；二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等卤代烃类；吡啶、吡嗪、呋喃、吡咯、噻吩、甲基吡咯烷酮等芳香族杂环化合物类；乙腈、丙腈、丙烯腈等腈类；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类；羧酸盐或者其它各种油类等。

作为增粘剂只要可溶于上述的溶剂或者分散剂则没有限定。例如，可以使用丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酮树脂、纤维素树脂、合成树脂等。并且，也可以使用PLA(聚乳酸)、PA(聚酰胺)、PPS(聚苯硫醚)等热塑性树脂。在使用热塑性树脂的情况下，通过加热材料吐出部71及材料供给单元72，能够维持热塑性树脂的柔软性。此外，作为耐热溶剂，通过使用硅油等能够提高流动性。

就固定于灯支撑部60的灯40而言，通过从灯40放射的热，从材料吐出部71吐出的、滴落于试料板21上或部分造型物201、202、203的最上层的、在本例中为滴落于部分造型物203上的材料被干燥。也就是说，使液体成分从混炼有金属粉末、溶剂或者分散剂乃至增粘剂的材料中蒸腾。因此，灯40优选朝向吐出材料从材料吐出部71滴落的滴落区域而配置。此外，作为干燥单元不限于灯40。例如可以为红外线灯或通过高频照射的加热干燥、或通过加热工作台20而加热部分造型物等的干燥单元。

固定于头部31的激光照射装置80所具备的激光照射部81，基于来自控制单元100的控制信号，通过激光振荡器82使规定输出的激光发生振荡，通过激光照射部81照射激光。激光照射至从材料吐出部71吐出的供给材料，使供给材料所包含的金属粉末烧结或熔融而固体化。本实施方式涉及的三维形成装置1000所使用的激光没有特别的限定，光纤激光或二氧化碳激光由于具有波长长、金属吸收效率高的优点，因此优选使用。此外，由于输出高、能够缩短造型时间，因此光纤激光更为优选。

被吐出材料的最上层的部分造型物203，通过来自上述的灯40的放射热和来自激光照射部81的激光照射热这两个热源被加热。因为，为了避免被过度地加热，在灯支撑部60配备有温度计50。温度计50能够非接触地测定测定对象物的温度，测定部分造型物203的温度并将所测定的温度数据发送至灯输出控制器102。然后，通过灯输出控制器102进行如下控制：当测定的温度比对于从材料吐出部71吐出的材料的规定的干燥温度高的情况下，减小向灯40的供给电力，在比干燥温度低的情况下增加供给电力。

图2的(a)和(b)为示出图1所示的头部31、头部31所保持的材料吐出部71和激光照射部81、灯40和温度计50的放大外观图，(a)为图1所示的从Y方向箭头方向观察的外观图，(b)为从图2的(a)所示的试料板21观察的、从Z方向箭头方向观察的外观图。

如图2的(a)所示，头部31所保持的材料吐出部71具备吐出喷嘴71b和使规定量的材料从吐出喷嘴71b吐出的吐出驱动部71a。吐出驱动部71a连接有与材料供给单元72相连的供给管72a，经由供给管72a供给被烧结材料M。吐出驱动部71a具备未图示的吐出驱动装置，基于来自材料供给控制器103的控制信号，将被烧结材料M送出至吐出喷嘴71b。

从吐出喷嘴71b的材料吐出口71c(以下称为吐出口71c)吐出的被烧结材料M成为液滴状即大致球体形状的材料飞翔体Mf并朝向试料板21或图1所示的最上层的部分造型物203飞翔，滴落于试料板21或部分 造型物203，作为单位液滴状材料Ms(以下称为单位材料Ms)在试料板21上或部分造型物203上形成。

然后，向在试料板21上或部分造型物203上形成的单位材料Ms照射从作为干燥单元的灯40射出的热放射线Lh，使液体成分从单位材料Ms所包含的溶剂或者分散剂乃至增粘剂等中蒸腾，单位材料Ms被干燥。此外，优选热放射线Lh将单位材料Ms加热至不超过单位材料Ms所包含的溶剂或者分散剂或增粘剂等所包含的液体成分的沸点的温度。也就是说，由于加热单位材料Ms至超过单位材料Ms所包含的溶剂或者分散剂或增粘剂等所包含的液体成分的沸点的温度，有可能会使液体成分产生突沸，而使单位材料Ms中的金属粉末飞散，为了防止这一情况，优选以不超过液体成分的沸点的温度进行干燥。

如图2的(a)所示，灯40具备：作为热源的光源41；集光透镜42，使从光源41射出的热放射线Lh汇聚于照射对象物；以及透镜容纳部43，容纳光源41和集光透镜42，具备使从集光透镜42汇聚的热放射线Lh射出的开口43a。此外，灯40不限于图2的(a)所图示的方式，也可以为具备集光反射部(反射镜)的光源(灯)。

图3的(a)和(b)示出单位材料Ms的干燥的概念图，图3的(a)为示出干燥前的状态的放大图，图3的(b)为示出干燥后的状态的放大图。

如图3的(a)所示，单位材料Ms中构成三维形状造型物200的材料的金属粉末Mmp与粘结剂Mb混炼，以大致均匀地分散的状态滴落于试料板21或部分造型物203上。当向其照射从灯40射出的热放射线Lh时，如图3的(b)所示，粘结剂Mb所包含的溶剂或者分散剂乃至增粘剂所包含的液体成分由于热放射线Lh的热量而被蒸腾，在金属粉末Mmp的周围，粘结剂Mb中包含的液体成分以外的固形成分例如包含树脂成分的干燥后的粘结剂Mb’残留，形成作为干燥后的干燥被烧结材料的单位材料Ms’，该单位材料Ms’中形成有与液体成分的体积相对应的空间s。空 间s形成相互连通的连通路径Ts，该连通路径Ts向干燥后的单位材料Ms’的外部连通。

并且，如图2的(a)所示，从第一激光照射部81a向干燥后的单位材料Ms’射出激光L1，从第二激光照射部81b向干燥后的单位材料Ms’射出激光L2。单位材料Ms’通过激光L1和激光L2被加热、烧成。

此时，激光L1、L2以短时间向干燥后的单位材料Ms’付与大量的热能，如果向图3的(a)所示的干燥前的单位材料Ms照射激光L1、L2的热能，则与单位材料Ms混炼的溶剂或者分散剂乃至增粘剂所包含的液体成分有可能爆发性地蒸腾而使金属粉末Mmp飞散。但是，通过使单位材料Ms干燥而对图3的(b)所示的干燥后的单位材料Ms’的状态照射激光L1、L2，则能够避免液体成分的爆发性地蒸腾，能够防止金属粉末Mmp的飞散。此外，图3的(b)所示的干燥后的粘结剂Mb’由于激光L1、L2的热能而被气化、蒸腾时，通过空间s内或空间s的连通路径Ts向单位材料Ms’的外部放出，金属粉末Mmp能够被烧成而烧结而不会飞散。

从吐出口71c吐出的材料飞翔体Mf优选从吐出口71c向图示箭头的重力方向G吐出。也就是说，通过使材料飞翔体Mf向重力方向G吐出，能够使材料飞翔体Mf确实地向滴落位置飞翔，使单位材料Ms配置于希望的位置。然后，朝向向重力方向G吐出而滴落并被干燥的单位材料Ms’照射的激光L1、L2向与重力方向G交叉的方向，即、激光L1从第一激光照射部81a向与重力方向G成角度α1的图示的照射方向F_L1射出，照射向单位材料Ms。同样地，激光L2从第二激光照射部81b向与重力方向G成角度α2的图示的照射方向F_L2射出，照射单位材料Ms’。

如上所述，向通过灯40加热干燥的干燥后的单位材料Ms’照射激光L1、L2，从而，来自加热干燥的灯40的热放射线Lh和激光L1、L2的热能集中于接受激光L1、L2的照射的单位材料Ms’的附近，导致接下来吐出的单位材料Ms有可能超过干燥温度。因此，通过温度计50测定接下来吐出的单位材料Ms的滴落区域的温度，然后根据该测定温度数据通过灯输出控制器102控制向控制灯40所具备的光源41的输出电力，从而，能 够使接下来吐出的单位材料Ms的滴落区域的温度控制在规定的温度范围。

如上所述，本实施方式涉及的三维形成装置1000所具备的材料供给装置70使液滴状的材料飞翔体Mf从材料吐出部71吐出。如果为现有技术的使金属微粉末从材料供给口吐出并通过激光等的能量线烧结的方式，则成为粒子间的附着力增大的所谓的强附着性粉体，例如如果通过压缩空气等输送、喷出，则易于附着于流路而显著损害流动化。但是，在本实施方式中，作为材料的被烧结材料M使用通过混炼平均粒径为10μm以下的金属微粉末、溶剂、增粘剂而成的混炼材料，能够赋予优异的流动性。

并且，通过赋予高流动性，能够使微少量的被烧结材料M形成液滴状而从材料吐出部71的吐出口71c吐出，能够使单位材料Ms配置在试料板21上或部分造型物203上。并且，通过灯40使单位材料Ms干燥而形成干燥后的单位材料Ms’，能够抑制滴落后的单位材料Ms’的变形，例如，能够抑制溃散或沿着试料板21或部分造型物203的上表面的流动等。也就是说，能够形成作为微少量的造型的连续体的微细的三维造型物。

此外，由于以朝向形成有单位材料Ms的位置的方式向与重力方向交叉的F_L1、F_L2方向照射激光L1、L2，因此，能够向单位材料Ms照射激光L1、L2而无需使头部31与试料板21或部分造型物203的相对位置移动。

并且，通过在激光L1、L2照射前利用灯40干燥单位材料Ms而形成干燥后的单位材料Ms’，即使通过激光L1、L2的短时间的高能照射也不会使单位材料Ms’所包含的金属粉末Mmp飞散。从而，能够形成高精度的三维形状造型物200。

图4的(a)～(e)为说明激光L1、L2的照射角度α1、α2和向单位材料Ms照射的照射能量的关系的概念图。图4的(a)和图4的(b)为第一激光照射部81a和从第一激光照射部81a射出的激光L1的照射状态图，图4的(c)和图4的(d)为第二激光照射部81b和从第二激光照射部81b射出的激光L2的照射状态图。此外，图4的(e)为激光L1、 L2所照射的照射区域的状态，即将图4的(b)、(d)合成绘制而得到的图。

如图4的(a)所示，从第一激光照射部81a朝向试料板21或部分造型物203的上表面，向与重力方向G成角度α1的F_L1方向射出激光L1。从第一激光照射部81a射出的激光L1，在与其射出方向F_L1正交的面的截面中，形成大致圆形状的激光照射形状L1d。当激光L1到达试料板21或部分造型物203的上表面时，由于照射方向F_L1倾斜角度α1，激光照射形状L1d如图4的(b)所示成为椭圆形状的激光照射形状L1s。

同样地，在第二激光照射部81b中，如图4的(c)所示，从第二激光照射部81b朝向试料板21或部分造型物203的上表面，向与重力方向G成角度α2的F_L2方向射出激光L2。从第二激光照射部81b射出的激光L2，在与其射出方向F_L2正交的面的截面中，形成大致圆形状的激光照射形状L2d。当激光L2到达试料板21或部分造型物203的上表面时，由于照射方向F_L2倾斜角度α2，激光照射形状L2d如图4的(d)所示成为椭圆形状的激光照射形状L2s。并且，如图4的(e)所示，以滴落于试料板21或部分造型物203上表面并被干燥的单位材料Ms’(参照图2的(a)和(b))配置于激光照射形状L1s、L2S的区域内的方式照射激光L1、L2。

此外，如上所述，通过向与重力方向G交叉的方向F_L1、F_L2照射激光L1、L2，被试料板21或部分造型物203反射的反射激光Lr1、Lr2，如图4的(a)、(c)所示，相对于重力方向G的轴向向相反角度方向前进。从而，激光L1、L2的反射激光Lr1、Lr2不会朝向激光照射部81a、81b而能够防止激光照射部81a、81b的损伤。

此外，上述第一实施方式涉及的三维形成装置1000为具备两个激光照射部81a、81b的结构，但不限于此。例如，可以具备一个激光照射部或三个以上的激光照射部。此外，以激光L1、L2向与重力方向G交叉的方向F_L1、F_L2照射的方式使激光照射部81a、81b安装于头部31，但不限于此。此外，在本实施方式涉及的三维形成装置1000中，说明了使用激 光L1、L2作为照射的能源的方式，但不限于。只要为供给使被烧结材料M烧结的热量的单元，例如可以为高频波、卤素灯等。

(第二实施方式)

图5示出通过多个被烧结材料形成三维造型物的第二实施方式所涉及的三维形成装置2000的概略构成图。此外，图6的(a)和(b)示出头部231的详细构成，(a)为头部231的从图5的图上方观察的沿Z轴的外观俯视图，(b)为X轴方向的外观侧视图。此外，在三维形成装置2000中，与第一实施方式涉及的三维形成装置1000的材料供给装置70的结构不同，对于相同构成要素付与相同符号并省略说明。

如图5所示，第二实施方式涉及的三维形成装置2000，具备作为材料供给单元的第一材料供给装置240和第二材料供给装置250。第一材料供给装置240具备：第一材料供给单元242、第一供给管242a、与第一供给管242a相连且被头部231保持的第一材料吐出部241。同样地，第二材料供给装置250具备：第二材料供给单元252、第二供给管252a、与第二供给管252a相连且被头部231保持的第二材料吐出部251。

如图6的(a)所示，头部231在头部主体231a具备可动头部231b。可动头部231b，在本实施方式中，具备能够旋转驱动地配置于头部主体231a的驱动螺纹轴231c和旋转驱动驱动螺纹轴231c的驱动装置232。可动头部231b具备螺纹嵌合部，该螺纹嵌合部使可动头部231b与旋转的驱动螺纹轴231c的旋转方向R相对应地向Y轴方向的图示的S方向进行往复运动。

第一吐出喷嘴241b和第二吐出喷嘴251b保持于可动头部231b。激光照射装置80所具备的第一激光照射部81a和第二激光照射部81b保持于头部体231a。

图6的(a)和(b)所示的本实施方式涉及的三维形成装置2000的头部231的状态为以与激光照射部81a、81b的照射位置相对应的方式使可动头部231b移动而配置第二吐出喷嘴251b。如图6的(b)所示，从材料供给控制器260输入基于对第二材料供给装置250供给材料的指令，使 驱动装置232驱动驱动螺纹轴231c，使可动头部231b移动至规定的位置的信号，而使可动头部231b移动。并且，当可动头部231b到达规定的位置后，向第二材料吐出部251所具备的吐出驱动部251a输入材料吐出驱动信号，从第二吐出喷嘴251b吐出第二材料供给单元252所容纳的材料。

然后，过渡至通过第一材料供给装置240进行材料供给的情况，从材料供给控制器260发出使来自第二材料供给装置250的材料供给停止的信号，并输入使驱动装置232驱动驱动螺纹轴231c，使可动头部231b移动至规定的位置的信号，而使可动头部231b移动。并且，当可动头部231b到达规定的位置后，向第一材料吐出部241所具备的吐出驱动部241a输入材料吐出驱动信号，从吐出喷嘴241b吐出第一材料供给单元242所容纳的材料。

如此，通过使可动头部231b沿S方向往复移动，能够使希望的被烧结材料从第一材料供给装置240或第二材料供给装置250吐出至来自激光照射部81a、81b的激光L1、L2的照射区域。此外，在本实施方式中说明了使两种被烧结材料吐出的方式，但不限于此，可以根据材料种类配备多个材料供给装置。

此外，说明了在本实施方式涉及的三维形成装置2000中与两种被烧结材料相对应地配备第一材料吐出部241和第二材料吐出部251的方式，虽然没有图示，例如通过在第一实施方式涉及的三维形成装置1000的构成的供给管42a的中途设置能够切换供给材料的流路切换装置，能够从一个材料吐出部71吐出多种被烧结材料。

(第三实施方式)

作为第三实施方式，说明使用第一实施方式涉及的三维形成装置1000形成三维形状造型物的三维形成方法。图7的(a)为示出第三实施方式涉及的三维形成方法的流程图，图7的(b)为图7的(a)所示的单层形成工序(S300)的详细流程图。此外，图8的(a)～(c)及图9的(d)～(f)为说明本实施方式涉及的三维形成方法的部分截面图。

(三维造型用数据取得工序)

如图7的(a)所示，本实施方式涉及的三维形成方法，执行如下三维造型用数据取得工序(S100)：从未图示的例如个人电脑等将三维形状造型物200的三维造型用数据取得至控制单元100(参照图1)。作为在三维造型用数据取得工序(S100)中取得的三维造型用数据，从控制单元100向工作台控制器101、材料供给控制器103、激光振荡器82、灯输出控制器102发送控制数据，过渡至层叠开始工序。

(层叠开始工序)

在层叠开始工序(S200)中，如表示三维形成方法的图8的(a)所示，相对于在工作台20上载置的试料板21，在规定的相对位置配置头部31。此时，在XY平面(参照图1)中，具备试料板21的工作台20被移动，使得作为从材料吐出部71的吐出喷嘴71b的吐出口71c吐出的液滴状的被烧结材料的材料飞翔体Mf(参照图2的(a)和(b))滴落于作为基于上述的三维造型用数据的造型的起点的工作台20的坐标位置P11(x₁₁,y₁₁)，开始三维造型物的形成，过渡至单层形成工序。

(单层形成工序)

单层形成工序(S300)，如图7的(b)所示，包括材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)、以及烧结工序(S330)。首先，作为材料供给工序(S310)，如图8的(b)所示，通过层叠开始工序(S200)试料板21移动使得被头部31保持的吐出喷嘴71b与作为规定的位置的P11(x₁₁,y₁₁)位置相对，作为被烧结材料的供给材料90作为液滴状的材料飞翔体91从吐出喷嘴71b的吐出口71c沿重力方向朝向试料板21上吐出(参照图2的(a)和(b))。供给材料90是将作为三维形状造型物200的原料的金属例如不锈钢、钛合金的单体粉末，或者合金化困难的不锈钢和铜(Cu)、或不锈钢和钛合金或钛合金和钴(Co)或铬(Cr)等的混合粉末与溶剂和作为粘结剂的增粘剂混炼，调整为浆状(或膏状)而得到的。

材料飞翔体91滴落于试料板21的上表面21a，在上表面21a的P11(x₁₁,y₁₁)位置形成作为单位液滴状材料92(以下称为单位材料92)，材料供给工序(S310)结束。材料飞翔体91从吐出口71c沿重力方向吐出、 飞翔，从而，能够使单位材料92准确地滴落于应该滴落的P11(x₁₁,y₁₁)位置。

然后，过渡至干燥工序(S320)。干燥工序(S320)如图8的(c)所示，从灯40朝向通过材料供给工序(S310)而滴落于试料板21的上表面21a的单位材料92照射热放射线Lh。此时，通过温度计50测定试料板21的上表面21a的温度，控制输入灯40的电力，使成为规定的干燥温度的热放射线Lh的能量照射至单位材料92。由此，形成作为液体成分蒸腾干燥而成的干燥后的干燥被烧结材料的单位材料93。从而，形成与干燥前的单位材料92相比流动性差的干燥后的单位材料93，沿着上表面21a濡湿扩展得以抑制，能够确保单位材料93从试料板21的上表面21a起算的高度h1(即隆起量)。

此外，优选热放射线Lh将单位材料92加热至不超过单位材料92所包含的溶剂或者分散剂或增粘剂等所包含的液体成分的沸点的温度。也就是说，由于加热单位材料92至超过单位材料92所包含的溶剂或者分散剂或增粘剂等所包含的液体成分的沸点的温度，有可能使液体成分产生突沸，使单位材料92中的金属粉末飞散，因此，为了防止这一情况，优选以不超过液体成分的沸点的温度进行干燥。

单位材料93经由干燥工序(S320)而配设于上表面21a后，开始烧结工序(S330)。烧结工序(S330)如图9的(d)所示，激光L1、L2从激光照射部81a、81b朝向单位材料93以与重力方向交叉的方式照射(参照图2的(a)和(b))。由于激光L1、L2所具有的能量(热)，单位材料93所包含的干燥后的粘结剂Mb’(参照图3的(b))蒸腾，通过金属粉末的粒子彼此结合，所谓的被烧结或被熔融结合，从而成为金属块的单位烧结体94而形成于P11(x₁₁,y₁₁)位置。激光L1、L2的照射根据干燥后的单位材料93的材料组成、体积等条件而设定照射量，在所设定的照射量照射至单位材料93之后，停止照射。

如后所述，重复上述的材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)，在本例中形成作为第一单层的第一层的部分造型物201。 部分造型物201中，随着工作台20的移动重复m次上述的材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)，第m次的单位烧结体94在成为部分造型物201的端部的工作台20的坐标P_END＝P1m(x_1m,y_1m)位置形成。

因此，当在P11(x₁₁,y₁₁)位置形成单位烧结体94时，执行形成路径确认工序(S340)，判定材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)是否到达直至形成部分造型物201为止的重复次数m次，即，吐出喷嘴71b是否到达工作台20的坐标位置P_END＝P1m(x_1m,y_1m)。在形成路径确认工序(S340)中，当判定为未达到重复次数m次、即吐出喷嘴71b未到达工作台20的坐标位置P_END＝P1m(x_1m,y_1m)的“否”时，如图9的(e)所示，再次过渡至材料供给工序(S310)，驱动工作台20使得吐出喷嘴71b与作为下一单位材料93的形成位置的P12(x₁₂,y₁₂)位置相对。然后，当吐出喷嘴71b与P12(x₁₂,y₁₂)位置相对后，执行材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)，在P12(x₁₂,y₁₂)位置形成单位烧结体94。

然后，如图9的(f)所示，通过重复m次材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)，形成部分造型物201。然后，确认与重复次数第m次的吐出喷嘴71b相对的工作台20的坐标位置是否位于坐标P_END＝P1m(x_1m,y_1m)位置，判定为“是”时，单层形成工序(S300)结束。

(层叠数比较工序)

当通过单层形成工序(S300)形成作为第一单层的第一层的部分造型物201时，过渡至与通过三维造型用数据取得工序(S100)取得的造型数据相比较的层叠数比较工序(S400)。在层叠数比较工序(S400)中，将构成三维形状造型物200的部分造型物的层叠数N与直至紧挨着层叠数比较工序(S400)之前的单层形成工序(S300)为止层叠的部分造型物的层叠数n相比较。

在层叠数比较工序(S400)中，当判定为n＝N时，判定为三维形状造型物200的形成完成，三维形成结束。但是，当判定为n＜N时，再次从层叠开始工序(S200)开始执行。

图10的(a)为示出作为第二单层的第二层的部分造型物202的形成方法的截面图。首先，如图10的(a)所示，再次执行层叠开始工序(S200)。此时，工作台20以与吐出口71c及激光照射部81a、81b分开相当于第一层的部分造型物201的厚度h1的距离的方式在Z轴方向上移动。进一步，具备试料板21的工作台20移动，使得作为从材料吐出部71的吐出喷嘴71b的吐出口71c吐出的液滴状的被烧结材料的材料飞翔体91(参照图2的(a)和(b)。图2的(a)和(b)所示的材料飞翔体Mf)滴落于作为基于三维造型用数据的第二层的造型的起点的工作台20的坐标位置P21(x₂₁,y₂₁)，开始三维造型物的第二层的形成，过渡至第二层的层叠开始工序(S200)。

下面，与上述的示出第一层的部分造型物201的形成的图8的(a)～(c)、图9的(d)～(f)同样地，执行单层形成工序(S300)。首先，作为材料供给工序(S310)，如图10的(b)所示，通过层叠开始工序(S200)试料板21随着工作台20的移动而移动，使得被头部31保持的吐出喷嘴71b与作为规定的位置的P21(x₂₁,y₂₁)位置相对，作为被烧结材料的供给材料90，朝向第一层的部分造型物201的上表面201a作为液滴状的材料飞翔体91从吐出喷嘴71b的吐出口71c吐出。

材料飞翔体91滴落于部分造型物201的上表面201a，作为单位液滴状材料92(以下称为单位材料92)配置于上表面201a，P21(x₂₁,y₂₁)位置的材料供给工序(S310)结束，单位材料92在部分造型物201的上表面201a形成高度h2(即隆起量)。

当单位材料92配设于部分造型物201的上表面201a后，过渡至干燥工序(S320)。干燥工序(S320)如图10的(c)所示，从灯40朝向通过材料供给工序(S310)而滴落于部分造型物201的上表面201a的单位材料92照射热放射线Lh。此时，通过温度计50测定部分造型物201的上 表面201a的温度，控制输入灯40的电力，使成为规定的干燥温度的热放射线Lh的能量照射至单位材料92。由此，形成作为液体成分蒸腾干燥而成的干燥后的单位材料93。从而，成为与干燥前的单位材料92相比流动性低的干燥后的单位材料93，沿着上表面201a濡湿扩展得以抑制，能够确保单位材料93从部分造型物201的上表面201a起算的高度h2(即隆起量)。

单位材料93经由干燥工序(S320)而配设于上表面201a后，开始烧结工序(S330)。烧结工序(S330)如图11的(d)所示，从激光照射部81a、81b朝向干燥后的单位材料93照射激光L1、L2，由于激光L1、L2所具有的能量(热)，单位材料93被烧结而成为单位烧结体94。并且，重复上述的材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)，在第一层的部分造型物201的上表面201a上形成第二层的部分造型物202。部分造型物202中，随着工作台20的移动重复m次上述的材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)，第m次的单位烧结体94在成为部分造型物202的端部的工作台20的坐标P_END＝P2m(x_2m,y_2m)位置形成。

因此，当在P21(x₂₁,y₂₁)位置形成单位烧结体94时，执行形成路径确认工序(S340)，判定材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)是否到达直至形成第二层的部分造型物202为止的重复次数m次，即，吐出喷嘴71b是否到达工作台20的坐标位置P_END＝P2m(x_2m,y_2m)。在形成路径确认工序(S340)中，当判定为未达到重复次数m次、即吐出喷嘴71b未到达工作台20的坐标位置P_END＝P2m(x_2m,y_2m)的“否”时，如图11的(e)所示，再次过渡至材料供给工序(S310)，驱动工作台20使得吐出喷嘴71b与作为下一单位材料93的形成位置的P22(x₂₂,y₂₂)位置相对。然后，当吐出喷嘴71b与P22(x₂₂,y₂₂)位置相对后，执行材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)，在P22(x₂₂,y₂₂)位置形成单位烧结体94。

并且，如图11的(f)所示，通过重复m次材料供给工序(S310)、干燥工序(S320)和烧结工序(S330)，形成第二层的部分造型物202。 然后，确认与重复次数第m次的吐出喷嘴71b相对的工作台20的坐标位置是否位于坐标P_END＝P2m(x_2m,y_2m)位置，判定为“是”时，第二层的单层形成工序(S300)结束。

然后，再次过渡至层叠数比较工序(S400)，重复层叠开始工序(S200)和单层形成工序(S300)直至n＝N，能够使用第一实施方式涉及的三维形成装置1000形成三维形状造型物。此外，重复执行上述应用例的被称为层叠工序的在作为第一单层的第一层的部分造型物201上形成作为第二单层的第二层的部分造型物202的层叠开始工序(S200)和单层形成工序(S300)，直至在层叠数比较工序(S400)中判定为n＝N为止。

(第四实施方式)

对于第四实施方式涉及的三维形成方法进行说明。在上述的第三实施方式涉及的三维形成方法中，三维形状造型物具有突出部的情况下，在突出部中，在上述的单层形成工序(S300)中的材料供给工序(S310)中，由于不存在材料飞翔体91应该滴落的下层的部分造型物，因此，无法形成单位材料92(参照图10的(b))。即使以与在图11的(e)所示的P21(x₂₁,y₂₁)位置所形成的单位烧结体94重合地相连的方式使单位材料92滴落于P22(x₂₂,y₂₂)位置，如果不配置下层的部分造型，则有可能以向重力方向下垂的方式变形。也就是说，其原因在于干燥及烧结前的单位材料92为通过将作为原料的金属例如不锈钢、钛合金的单体粉末，或者合金化困难的不锈钢和铜(Cu)、或不锈钢和钛合金或钛合金和钴(Co)或铬(Cr)等的混合粉末与溶剂和增粘剂混炼而得到的浆状(或膏状)的柔软状态的物质。

因此，对于通过第四实施方式涉及的三维形成方法不使突出部变形而形成三维形状造型物的方法进行说明。此外，对于与第三实施方式涉及的三维形成方法相同的工序付与相同的符号并省略说明。此外，为了简化说明，例示了图12的(a)的俯视外观图以及图12的(b)的图12的(a)所示的A-A'部截面图所示的具有单纯的形状的三维形状造型物300来说 明第四实施方式涉及的三维形成方法，但不限于该形状，只要具有所谓的突出部的造型物均可适用。

如图12的(a)和(b)所示，三维形状造型物300在具有凹部300a的圆柱形的基部300b的凹部开口侧端部具备向基部300b的外侧延伸的作为突出部的凸缘部300c。为了基于第四实施方式涉及的三维形成方法形成该三维形状造型物300，在形成过程中被除去的支撑部310在凸缘部300c的图示下部方向的直至基部300b的底部为止的造型用数据，被加入三维形状造型物300的三维造型用数据而制作成。

图13为示出图12的(a)和(b)所示的三维形状造型物300的形成方法的流程图。并且，图14的(a)～(d)示出基于图13所示的流程图的三维形状造型物300的形成方法，图示左侧配置了部分截面图，右侧配置了俯视外观图。此外，在本实施方式的三维形状造型物300中使用层叠四层而形成的示例进行说明，但不限于此。

首先，如图14的(a)所示，通过第三实施方式涉及的三维形成方法在未图示的试料板21上形成作为第一层的部分造型物301。在形成部分造型物301的工序内，也形成第一层的部分支撑部311。对部分支撑部311执行通过图8的(a)～(c)及图9的(d)～(f)所说明的单层形成工序(S300)中的直至干燥工序(S320)为止的工序，不执行烧结工序(S330)，以干燥后的单位材料93的状态、即以未烧结部或未熔融部的状态执行单层形成工序(S300)。

接着，重复单层形成工序(S300)，如图14的(b)所示，形成作为第二层及第三层的部分造型物302、303。并且，在形成部分造型物302、303的工序内，也形成第二层及第三层的部分支撑部312、313。对部分支撑部312、313与部分支撑部311同样地，执行单层形成工序(S300)中的直至干燥工序(S320)为止的工序，不执行烧结工序(S330)，以干燥后的单位材料93的状态的集合体、即以未烧结部或未熔融部的状态执行单层形成工序(S300)，由部分支撑部311、312、313形成支撑部310。

接着，如图14的(c)所示，形成在凸缘部300c形成的第四层的部分造型物304。部分造型物304以被由部分支撑部311、312、313形成的支撑部310的端面310a支撑的方式形成。通过如此形成部分造型物304，形成端面310a作为单位材料92(参照图8的(a)～(c))滴落的面，从而，能够准确地形成作为凸缘部300c的第四层的部分造型物304。

接着，如图14的(d)所示，造型为三维形状造型物300后，通过支撑部除去工序(S500)从三维形状造型物300除去支撑部310。由于支撑部310由未被烧成的材料形成，因此，作为支撑部除去工序(S500)中的支撑部310的除去方法，例如能够进行图14的(d)所示的通过锐利的刃具Kn的物理的切除。或者，也可以浸渍于溶剂，溶解材料所包含的粘结剂而从三维形状造型物300除去。

如上所述，在形成具有作为突出部的凸缘部300c的三维形状造型物300的情况下，通过与三维形状造型物300的形成相配合形成支撑凸缘部300c的支撑部310，能够防止凸缘部300c向重力方向的变形。此外，图12的(a)和(b)所示的支撑部310不限于图示的以整面支撑(支持)凸缘部300c的方式，可以根据造型物的形状、材料组成等适宜地设定形状、大小等。

此外，本发明实施时的具体的构成在能够达成本发明的目的的范围内可以适当地变更为其它的装置或方法。