自烟气收集器19的非活性气体被输送到上部供给口 lb，来自非活性气体供给装置15的非活性气体被输送到非活性气体供给空间17d和细长部件91。来自烟气收集器19的非活性气体中有可能残留有未除尽的烟气，但在本实施方式的构成中，由于来自烟气收集器19的非活性气体不被供给至对洁净度要求特别高的空间(洁净空间17f和造型区域R附近的空间)，所以能够将残留烟气的影响控制到最小限度。
[0033]如图1所示，从腔室I排出烟气的排出系统分别与腔室I的上部排出口 lc、重涂布头11的烟气吸引部IlfsUlrs和细长部件9r连接。通过上部排出口 Ic排出腔室I的造型空间Id内的含烟气的非活性气体，从而在造型空间Id内形成从上部供给口 Ib向上部排出口 Ic的非活性气体的气流。重涂布头11的烟气吸引部IlfsUlrs能够吸引重涂布头11通过造型区域R上时在造型区域R产生的烟气。另外，含烟气的非活性气体通过细长部件9r的开口部被排出到腔室I外。烟气排出系统通过管箱21与烟气收集器19连接，在烟气收集器19中除去烟气之后的非活性气体可被再利用。
[0034]接着，对使用上述层叠造型装置的粉末烧结层叠造型方法进行说明。
[0035]这里，例举利用层叠造型来形成图11(a)所示的具有三维形状的造型物47的情况进行说明。
[0036]首先，如图11(b)?(C)所示，采用计算机对具有所希望的三维形状的造型物47进行建模，形成造型物模型48，按规定单位高度在水平面分割所得造型物模型48，形成分割层49a、49b、…、49f。接着，如图11?14所示，对材料粉体层8照射激光L而选择性使材料粉体烧结，形成具有与分割层49a、49b、…、49f对应的形状的烧结层50a、50b、…、50f，同时使这些层相互融合，由此形成造型物47。由分割层49a、49b、…、49f各自的轮郭形状围成的区域成为要照射激光L的照射区域45a、45b、…、45f。分割层、烧结层和照射区域也分别称为分割层49、烧结层50和照射区域45。
[0037]这样，对由造型物模型48的各分割层49的轮郭形状围成的照射区域45照射激光L而使照射区域45内的材料粉体层8的材料粉体选择性烧结，重复该过程，从而形成造型物47。
[0038]接着，详细说明形成烧结层50的方法。
首先，在造型台5上载置有造型板7的状态下将造型台5的高度调整到适当的位置。在该状态下使材料收纳部Ila内填充有材料粉体的重涂布头11按图1的箭头B方向从造型区域R的左侧移动到右侧，由此在造型台5上形成第I层材料粉体层8。
[0039]接着，通过对材料粉体层8中的规定部位照射激光L而使材料粉体层8的激光照射部位烧结，由此如图13所示，得到第I层烧结层50a。
[0040]接着，按材料粉体层8的I层的厚度降低造型台5的高度，使重涂布头11从造型区域R的右侧移动到左侧，由此以覆盖烧结层50a的方式在造型台5上形成第2层材料粉体层8。
接着，按与上述相同的方法对材料粉体层8中的规定部位照射激光L使材料粉体层8的激光照射部位烧结，由此如图14所示，得到第2层烧结层50b。
通过重复以上工序，形成第3层烧结层50c、第4层烧结层50d、第5层及其以后的烧结层。邻接的烧结层彼此牢固地结合。
[0041]层叠造型结束后，通过粉体排出部27将未烧结的材料粉体排出，由此可得到造型物。
[0042]重涂布头11中设有检测材料收纳部Ila内的材料粉体的量的传感器，当判断为需要向材料收纳部Ila补充材料粉体时，如图15?16所示，重涂布头11将被移动至中间管道69的正下方以补充材料粉体。
[0043]具体而言，首先，如图15所示，在中间管道出口 69a位于比材料收纳部Ila的上端高的位置且中间管道出口 69a被中间管道闸门70a、70b关闭的状态下，使材料收纳部Ila移动至中间管道出口 69a的正下方。
[0044]接着，如图16所示，以中间管道出口 69a的位置成为比材料收纳部Ila的上端低的位置的方式移动中间管道69，在该状态下打开中间管道闸门70a、70b，由此使材料粉体从中间管道出口 69a排出。材料粉体依靠自重而排出，当材料收纳部Ila内的材料粉体到达中间管道出口 69a的位置的时刻，材料粉体的排出停止。因此，材料粉体不会从材料收纳部Ila溢出。应予说明，从中间管道出口 69a排出的材料粉体可以预先供给至中间管道69内，也可以通过在图16的状态下打开主管道闸门68而供给至中间管道69。
[0045]使材料粉体从中间管道出口 69a排出后，关闭中间管道闸门70a、70b，其后，使中间管道69上升至中间管道69不干扰重涂布头11的位置，由此材料粉体的补充结束。
符号说明
[0046]1:腔室，3:粉体层形成装置，5:造型台，8:材料粉体层，11:重涂布头，13:激光照射部，17:烟气附着防止部，26:粉体保持壁，27:粉体排出部，28:斜槽导板，31:驱动机构，42:激光源，43a、43b:电扫描器，44:聚光透镜，45:照射区域，47:造型物，48:造型物模型，49:分割层，50:烧结层，55:材料供给单元，68:主管道闸门，69:中间管道，70:中间管道闸门，72:主管道上部，73:主管道下部，74、75:波纹管，82:主管道，L:激光。
【主权项】
1.一种层叠造型装置，其特征在于，其具备: 覆盖所需造型区域且被规定浓度的非活性气体充满的腔室； 边在所述腔室内移动边对所述造型区域上供给材料粉体而形成材料粉体层的重涂布头；以及 对所述重涂布头供给所述材料粉体的材料供给单元； 所述重涂布头具备收纳所述材料粉体的材料收纳部和排出所述材料收纳部内的所述材料粉体的材料排出口， 所述材料供给单元具备对所述材料收纳部供给所述材料粉体的中间管道和对所述中间管道供给所述材料粉体的主管道， 所述中间管道以从中间管道出口排出所述材料粉体的方式构成，所述中间管道出口能在上下方向移动且具有细长的形状， 所述材料供给单元以如下方式进行控制:在以所述中间管道出口到达比所述材料收纳部的上端低的位置的方式移动所述中间管道的状态下，从所述中间管道出口排出所述材料粉体。2.根据权利要求1所述的层叠造型装置，其特征在于，所述材料排出口具有细长的形状， 所述中间管道出口在与所述材料排出口大致相同的方向上延伸。3.根据权利要求1或2所述的层叠造型装置，其特征在于，设有开闭所述中间管道出口的中间管道闸门， 所述中间管道闸门以如下方式进行控制:在所述中间管道出口处于比所述材料收纳部的上端低的位置的状态下打开所述中间管道出口。4.根据权利要求3所述的层叠造型装置，其特征在于，所述中间管道闸门由能相互独立地控制的至少2个闸门构成。5.根据权利要求1?4中任一项所述的层叠造型装置，其特征在于，所述中间管道具备:从所述中间管道出口延伸出规定长度且截面积一定的沟道部和设置于所述沟道部的上侧且截面积比所述沟道部大的宽幅部。6.根据权利要求1?5中任一项所述的层叠造型装置，其特征在于，所述主管道具备主管道下部和设置于所述主管道下部的上侧的主管道上部， 所述主管道以如下方式构成:被供给至所述主管道上部的所述材料粉体通过所述主管道下部而被供给至所述中间管道， 并且设有开闭所述主管道下部与所述主管道上部之间的通路的主管道闸门。7.根据权利要求6所述的层叠造型装置，其特征在于，所述主管道下部具有扩张部，越靠近所述中间管道，所述扩张部在所述中间管道的长边方向的长度越长。8.根据权利要求1?7中任一项所述的层叠造型装置，其特征在于，所述主管道以可根据收纳于所述主管道的材料粉体的重量而上下移动的方式构成。
【专利摘要】本发明提供能对重涂布头稳定供给材料粉体的层叠造型装置，其具备覆盖所需造型区域且被规定浓度的非活性气体充满的腔室、边在上述室内移动边对造型区域上供给材料粉体而形成材料粉体层的重涂布头、以及对重涂布头供给材料粉体的材料供给单元，重涂布头具备收纳材料粉体的材料收纳部和排出材料收纳部内的材料粉体的材料排出口，材料供给单元具备对材料收纳部供给材料粉体的中间管道和对中间管道供给材料粉体的主管道，中间管道以从能在上下方向移动且具有细长形状的中间管道出口排出材料粉体的方式构成，材料供给单元以如下方式进行控制：在以中间管道出口到达比材料收纳部的上端低的位置的方式移动中间管道的状态下，从中间管道出口排出材料粉体。
【IPC分类】B22F3/105, B33Y30/00
【公开号】CN105522148
【申请号】CN201510646413
【发明人】冈崎秀二, 齐藤强史
【申请人】沙迪克株式会社
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年10月8日
【公告号】DE102015116923A1, US20160107232