三维造形物的制造方法及其装置以及三维造形物与流程

本发明涉及一种三维造形物的制造方法、三维造形物制造装置及三维造形物。

背景技术：

以往已知一种例如根据由三维cad软件、三维扫描仪等生成的三维物体的模型数据，形成三维造形物的方法。

作为形成三维造形物的方法，已知层叠法(三维造形法)。层叠法中，通常是将三维物体的模型数据分割为多个二维截面层数据(层数据)后，通过依次对与各二维截面层数据所对应的截面构件进行造形，并依次层叠截面部件而形成三维造形物。

关于层叠法，只要有欲造形的三维造形物的模型数据即可立刻形成，无需在造形之前制造模具，因而可迅速且便宜地形成三维造形物。另外，由于是逐一层叠薄板状的截面构件而成，因此即便是例如具有内部结构的复杂物体，也可形成为一体的造形物而无需分为多个部件。

作为这种层叠法，已知一种包括向支承体喷射粉体的喷射工序、以及通过激光的照射使固定粉体层烧结而形成烧结层的烧结工序的技术(例如参照专利文献1)。

而且，专利文献1中公开有：作为粉体使用第一粉体及第二粉体，在喷射工序中，分别将这些粉体喷射到支承体的不同位置。

然而，通过激光对由不同材料构成的粉体进行烧结的情况下，难以很好地使这些粉体烧结。更具体而言，想要对由各粉体构成的所有区域进行充分烧结的情况下，由于粉体过度熔融等而出现产生非本意变形的区域，最终得到的三维造形物的尺寸精度降低。另外，当想要防止粉体的过度熔融等时，又无法使由其他粉体构成的区域处的接合强度足够优异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－81380号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于：提供一种能够有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物的三维造形物的制造方法；提供一种能够有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物的三维造形物制造装置；以及提供一种机械强度及尺寸精度优异的三维造形物。

用于解决技术问题的手段

通过下述的本发明来达成这种目的。

本发明提供一种三维造形物的制造方法，层叠以预定图案形成的层，制造三维造形物，其特征在于，反复进行具备组成物供应工序和接合工序的一系列工序，所述组成物供应工序将包含多个粒子的组成物供应到预定部位，所述接合工序通过照射激光而使所述粒子接合，所述组成物供应工序具备：将包含第1粒子的第1组成物用作所述组成物来形成第1区域的工序；以及将包含与第1粒子不同的第2粒子的第2组成物用作所述组成物来形成第2区域的工序；对所述第1区域中所述粒子的接合和所述第2区域中所述粒子的接合，照射不同光谱的激光。

由此，能够提供一种能够有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物的三维造形物的制造方法。

在本发明的三维造形物的制造方法中，优选为，针对包含所述第1区域的一部分和所述第2区域的一部分且包含所述第1区域与所述第2区域的交界部的区域，重叠照射多种不同的所述激光。

由此，即便在第1区域与第2区域的交界部附近，也使第1区域及第2区域均能够更好地吸收激光的能量，使粒子能够更好地接合。其结果，能够使得三维造形物的机械强度、尺寸精度更加优异。

在本发明的三维造形物的制造方法中，优选为，所述第1组成物和所述第2组成物中至少一方包含用于使所述粒子分散的溶剂。

由此，组成物的流动性提高，能够容易地赋予组成物，从而能够使得三维造形物的生产率更加优异。

在本发明的三维造形物的制造方法中，在所述一系列工序中，在所述组成物供应工序与所述接合工序之间具备除去所述溶剂的溶剂除去工序。

由此，能够使得三维造形物的生产率更加优异。另外，例如能够有效防止因接合工序中溶剂的急剧挥发(突沸等)等而导致的层的非本意变形，从而能够使得三维造形物的尺寸精度更加可靠地优异。

在本发明的三维造形物的制造方法中，优选的是，所述第1粒子包含选自由镁、铁、铜、钴、钛、铬、铝、马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼合金、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、镁合金及钴铬合金组成的组中的至少一种，所述第2粒子包含选自由氧化铝、二氧化硅、氧化锆、碳化硅及氮化硅组成的组中的至少一种。

这些物质的物性差异大，通过组合使用这些物质，例如能够得到由这些复合材料构成的三维造形物，从而能够使得三维造形物整体发挥优异特性。另外，这些物质的光的吸收光谱彼此差异较大，使用单一激光进行粒子的接合时，特别明显地发生无法获得充分的接合强度、或者尺寸精度降低等问题。反之，在本发明中，即便如这般组合使用光的吸收光谱差异较大的材料时，也能够在各区域中，防止非本意变形，得到充分的接合强度。即，组合使用由上述材料构成的粒子时，可以更显著地发挥本发明的效果。

在本发明的三维造形物的制造方法中，优选的是，所述第1粒子的接合使用最大峰值波长为0.5μm以上且2.0μm以下的激光进行，所述第2粒子的接合使用最大峰值波长为7.0μm以上且15μm以下的激光进行。

由此，在第1区域及第2区域中，能够分别使其更好地吸收激光的能量，从而使粒子更好地接合。其结果，能够使得三维造形物的机械强度、尺寸精度更加优异。

本发明提供一种三维造形物制造装置，其具备：将包含多个粒子的组成物供应到预定部位的组成物供应单元；以及对所述组成物照射激光的激光照射单元；其特征在于，所述组成物供应单元具备：将包含多个第1粒子的第1组成物供应到预定部位的第1组成物供应单元；以及将包含多个第2粒子的第2组成物供应到预定部位的第2组成物供应单元；对被供应所述第1组成物的第1区域和被供应所述第2组成物的第2区域，照射的激光的光谱不同。

由此，能够提供一种可以有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物的三维造形物制造装置。

本发明提供一种三维造形物，其特征在于，使用本发明的三维造形物制造装置制造而成。

由此，能够提供一种机械强度及尺寸精度优异的三维造形物。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。

图2是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。

图3是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。

图4是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。

图5是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。

图6是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。

图7是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。

图8是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。

图9是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。

图10是示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式的流程图。

图11是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图12是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图13是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图14是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图15是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图16是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图17是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图18是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图19是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图20是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。

图21是示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式的流程图。

图22是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图23是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图24是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图25是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图26是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图27是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图28是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图29是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图30是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图31是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图32是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图33是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图34是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图35是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图。

图36是示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式的流程图。

图37是示意性地示出本发明的三维造形物制造装置的优选实施方式的剖视图。

图38是示意性地示出图37所示三维造形物制造装置的激光照射单元附近的放大图。

图39是示意性地示出本发明的其他实施方式的三维造形物制造装置所具备的构件(组成物供应部与激光照射部形成为一体的构件)的剖视图。

附图标记说明

10…三维造形物；1…层；2’…组成物；2a’…组成物(实体部形成用组成物)；2b’…组成物(实体部形成用组成物)；2c’…组成物(支承件形成用组成物)；21…粒子(分散质)；21a…粒子(分散质)；21b…粒子(分散质)；21c…粒子(分散质)；22…分散介质；22a…分散介质；22b…分散介质；22c…分散介质；2a…区域；2b…区域；2c…区域；3…接合部；3a…区域；3b…区域；3c…区域；5…支承件(支承部)；m100…三维造形物制造装置；m2…控制部；m21…计算机；m22…驱动控制部；m3…组成物供应单元(喷射单元)；m3a…第1组成物供应单元(第1喷射单元)；m3b…第2组成物供应单元(第2喷射单元)；m3c…第3组成物供应单元(第3喷射单元)；m4…层形成部；m41…载物台(升降载物台、支承体)；m45…框架体；m6…激光照射单元；m6a…第1激光照射单元；m6b…第2激光照射单元；m6c…第3激光照射单元；m61、m61a、m61b、m61c…激光源；m62、m62a、m62b、m62c…分色镜；m7…构件；m71…组成物供应部(组成物供应单元)；m711、m712…流入口；m72…激光照射部(激光照射单元)。

具体实施方式

以下，参照附图，对优选实施方式进行详细说明。

《三维造形物的制造方法》

首先，对本发明的三维造形物的制造方法进行说明。

[第1实施方式]

图1～图9是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图，图10是示出本发明的三维造形物的制造方法的第1实施方式的流程图。

如图1～图9、图10所示，本实施方式的三维造形物10的制造方法为层叠多个层1而制造三维造形物10的方法，具备将包含多个粒子21的组成物2’供应到预定部位的组成物供应工序(参照图1、图2、图5图6)，以及通过激光的照射，使粒子21接合而形成接合部3的接合工序(参照图3、图4、图7、图8)，反复进行包括这些工序的一系列工序(参照图9)。

而且，在组成物供应工序中，作为组成物2’使用包含粒子21a的组成物2a’形成区域2a，并且作为组成物2’使用包含不同于粒子21a的粒子21b的组成物2b’形成区域2b。

另外，在接合工序中，在区域2a中粒子21a的接合、以及区域2b中粒子21b的接合过程中，照射不同光谱的激光。

换言之，在组成物供应工序中，作为组成物使用包含第1粒子的第1组成物形成第1区域，并且作为组成物使用包含不同于第1粒子的第2粒子的第2组成物形成第2区域，在接合工序中，在第1区域中粒子的接合、以及第2区域中粒子的接合过程中，照射不同光谱的激光。

这样，在粒子的接合中，通过对第1区域和第2区域照射光谱互不相同的激光，根据各区域(第1区域、第2区域)中所包含的粒子的种类，能够照射适当条件的激光，从而能够很好地防止因粒子过度熔融等而导致的非本意变形等，同时使得粒子间的接合强度优异。其结果，能够有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物。

反之，对各区域照射相同光谱的激光时，如果想在各区域中充分地进行粒子的接合，则会由于在预定区域中粒子过度熔融等而容易产生非本意变形，另外，如果想防止粒子的过度熔融等，又会导致出现粒子的接合强度不够充分的区域。

另外，虽可以考虑通过调整各部位处的激光的输出、激光的照射时间，对各部位处的激光的照射能量进行调整，但在这种情况下，难以做到所有区域均以高吸收率吸收激光的能量，导致能量的浪费较多，三维造形物的生产率较差。另外，如果要在由不同材料构成的多个区域的交界附近等中，以充分的强度对构成一区域的粒子进行接合，则会导致构成另一区域的粒子过度熔融等，产生非本意变形，从而导致三维造形物的尺寸精度变低。另外，在施加过多能量的部位，构成粒子的材料有可能会变质，导致三维造形物不具备期望的物性。此外，交界附近包含从包含激光的照射直径范围的、激光的照射区域中心至2倍激光直径的范围。

只要第1粒子和第2粒子互不相同，则可以是任意关系，而在以下的说明中，主要说明第2粒子由相比于第1粒子的构成材料熔点更高的材料构成的情况。

以下，对各工序进行详细说明。

《组成物供应工序》

在组成物供应工序中，将包含多个粒子21、以及分散粒子(分散性质)21的分散介质22的组成物2’供应到预定部位(应形成的接合部3所对应的部位)(参照图1、图2、图5、图6)。

尤其，在本实施方式中，对于应形成三维造形物10的实体部的区域，赋予互不相同的组成物2’。即，在本实施方式中，在组成物供应工序中，对预定部位供应组成物(实体部形成用组成物)2a’(粒子21a分散于分散介质22a中而形成的组成物2a’)(参照图1、图5)，形成区域2a，并且对不同于供应组成物2a’的部位的预定部位供应组成物(实体部形成用组成物)2b’(粒子21b分散于分散介质22b中而形成的组成物2b’)，形成区域2b(参照图2、图6)。

由此，例如，能够将三维造形物10制造为具备由不同材料构成的部位，由此能够得到具有适合各部位特性(包括外观、功能性等)的三维造形物10，从而能够提高三维造形物10整体的特性。

在进行多次的组成物供应工序中，在供应用于形成第1层的层1的组成物2’(组成物2a’、组成物2b’)的组成物供应工序中，朝着载物台(支承体)m41的表面以预定图案供应组成物2’(参照图1、图2)，在供应用于形成第2层以后的层1的组成物2’的组成物供应工序中，朝着先前使用组成物2’而形成的具有接合部3的层1以预定图案供应组成物2’(参照图5、图6)。即，在供应用于形成第1层的层1的组成物2’的组成物供应工序中，载物台(支承体)m41为组成物2’的粘附体(参照图1、图2)，在供应用于形成第2层以后的层1的组成物2’的组成物供应工序中，先前形成的层1为组成物2’的粘附体(参照图5、图6)。

组成物2’至少包含粒子21即可，优选为包含使粒子21分散的溶剂(分散介质)。

由此，组成物2’的流动性得以提高，能够容易地赋予组成物，从而能够使得三维造形物的生产率更加优异。

只要组成物2a’及组成物2b’中的任一方包含使粒子21分散的溶剂，即可获得如上所述的效果，优选为三维造形物10的制造中所使用的所有组成物2’(组成物2a’及组成物2b’)均包含溶剂。

由此，可更显著地发挥上述效果。

组成物2’优选为膏体状。

在本工序中，供于预定部位的组成物2’的粘度优选为1000mpa·s以上50000mpa·s以下，更优选为5000mpa·s以上20000mpa·s以下。

由此，例如，能够使得组成物2’的喷射稳定性更加优异，从而使得三维造形物10的生产率更加优异。另外，组成物2’接触到目标部位之后，能够更有效地防止非本意变形的产生，因此能够使得最终得到的三维造形物10的尺寸精度更加优异。

此外，在本说明书中，只要粘度没有特别的条件限定，则采用使用e型粘度计(例如，东京计器株式会社制visconiceld等)测得的值。

之后，对组成物2’进行详细说明。

组成物2’的供应(喷射)例如可使用喷墨装置、各种投料器等的各种喷射装置等进行，在本工序中，优选将组成物2’作为多个液滴喷射，形成预定图案。

由此，例如，能够更好地制造具有精细结构的三维造形物10，从而能够使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。另外，能够抑制材料的浪费。

在本工序中将组成物2’作为多个液滴喷射的情况下，喷射的组成物2’的液滴优选为每1滴的体积为1pl以上100pl以下，更优选为2pl以上80pl以下。

由此，例如，能够更好地制造具有精细结构的三维造形物10，使得三维造形物10的尺寸精度更加优异，并且使得三维造形物10的生产率更加优异。

此外，供于组成物供应工序的组成物2’包含挥发性的溶剂的情况下，可以在后面详细说明的接合工序之前，进行用于除去该溶剂的溶剂除去工序。

由此，能够使得三维造形物10的生产率更加优异。另外，例如能够更有效地防止因接合工序中溶剂的急剧挥发(突沸等)等而导致的层1的非本意变形，从而能够使得三维造形物10的尺寸精度更加准确优异。

进行溶剂除去工序时，该工序例如可通过加热处理、减压处理进行。

此外，在进行溶剂除去工序时，无需从供于接合工序的图案(由组成物2’形成的图案)中将溶剂完全除去。这种情况下，也可以通过接合工序中赋予的能量将残留的溶剂除去。

《接合工序》

在使用组成物2’所形成的图案(区域2a、2b)上扫描(照射)激光(参照图3、图4、图7、图8)。

由此，组成物2’中所包含的粒子21接合，形成接合部3。通过如此形成接合部3，可防止之后的粒子21的非本意移动，从而能够使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。另外，如此形成的接合部3中，通常粒子21之间以充分的接合强度接合。另外，在本工序中，在比被激光照射的图案(区域)靠下侧处，具有形成有接合部3的层1的情况下，通常该下侧的层1的接合部3与新形成的接合部3相互接合。由此，能够使得最终得到的三维造形物10的机械强度更加优异。

另外，通过使用激光，能够以较高的选择性对期望的部位赋予能量，因此有利于使三维造形物10的尺寸精度更加优异，并且有利于提高三维造形物10的生产率。另外，能够使得能量效率更好，从节省能量的观点来看亦有利。

另外，在本工序中，通过激光的照射，能够进行粒子21的接合，并且能够除去粒子21以外的不需要的成分。例如，能够除去粘合剂、溶剂等，从而有效防止这些成分残留于形成的接合部3中。

接合形态因粒子21的构成材料等而不同，例如可列举熔接、烧结、熔融固化等。

组成物供应工序中赋予组成物2’而形成的各区域成为分别构成接合部3的对应各区域。即，在本工序中，区域2a成为区域3a(参照图3、图7)，区域2b成为区域3b(参照图4、图8)。

而且，如上所述，在本工序中，在区域2a中粒子21a的接合、以及区域2b中粒子21b的接合过程中，照射不同光谱的激光。

由此，能够很好地防止因粒子21过度熔融而导致的非本意变形等，并且能够使得粒子21间的接合强度优异。其结果，能够有效地制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物10。

激光的光谱例如可根据被该激光照射的粒子21的构成材料的吸收光谱等来确定。

例如，关于对包含al制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为0.4μm以上2.0μm以下，更优选为0.45μ以上1.8μm以下，进一步优选为0.5μm以上1.6μm以下。

另外，关于对包含cu制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为0.05μm以上0.6μm以下，更优选为0.1μm以上0.5μm以下，进一步优选为0.2μm以上0.4μm以下。

另外，关于对包含cr制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长为0.2μm以上2.0μm以下，更优选为0.25μm以上1.5μm以下，进一步优选为0.3μm以上1.3μm以下。

另外，关于对包含fe制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长为0.3μm以上1.8μm以下，更优选为0.35μm以上1.5μm以下，进一步优选为0.4μm以上1.3μm以下。

另外，关于对包含fe合金制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为0.3μm以上1.8μm以下，更优选为0.35μm以上1.5μm以下，进一步优选为0.4μm以上1.3μm以下。

另外，关于对包含ti制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为0.4μm以上2.5μm以下，更优选为0.5μm以上2.4μm以下，进一步优选为0.6μm以上2.0μm以下。

另外，关于对包含氧化铝(al2o3)制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为2.0μm以上15μm以下，更优选为2.5μm以上12μm以下，进一步优选为5.0μm以上11μm以下。

另外，关于对包含氮化硅(si3n4)制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为2.0μm以上15μm以下，更优选为7μm以上14μm以下，进一步优选为10μm以上13μm以下。

另外，关于对包含碳化硅(sic)制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为0.1μm以上4.0μm以下，更优选为0.15μm以上3.0μm以下，进一步优选为0.2μm以上2.5μm以下。

另外，关于对包含二氧化硅(sio2)制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为3.0μm以上15μm以下，更优选为5μm以上11μm以下，进一步优选为6μm以上10μm以下。

另外，关于对包含二氧化钛(tio2)制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为0.2μm以上0.6μm以下，更优选为0.3μm以上0.5μm以下，进一步优选为0.35μm以上0.4μm以下。

另外，关于对包含氧化锆(zro2(包括添加y2o3的zro2))制的粒子21的区域照射的激光的光谱，最大峰值波长优选为10μm以上60μm以下，更优选为14μm以上50μm以下，进一步优选为17μm以上40μm以下。

照射到包含第1粒子的区域的激光的峰值波长与照射到包含第2粒子的区域的激光的峰值波长之差优选为充分大。

具体而言，照射到包含第1粒子的区域的激光的峰值波长设为λ1[μm]，照射到包含第2粒子的区域的激光的峰值波长设为λ2[μm]时，优选为满足0.1≤|λ1－λ2|的关系，更优选为满足0.2≤|λ1－λ2|的关系，进一步优选为满足0.3≤|λ1－λ2|的关系。

由此，在第1区域及第2区域中，能够分别使其更好地吸收激光的能量，从而使粒子更好地接合。其结果，能够使得三维造形物的机械强度、尺寸精度更加优异。

尤其，优选的是，第1粒子的接合使用最大峰值波长为0.5μm以上2.0μm以下的激光进行，第2粒子的接合使用最大峰值波长为7.0μm以上15μm以下的激光进行。

由此，在第1区域及第2区域中，能够分别使其更好地吸收激光的能量，从而使粒子更好地接合。其结果，能够使得三维造形物的机械强度、尺寸精度更加优异。

将照射到包含第1粒子的区域的激光的峰值波长设为λ1[μm]时，第1粒子的构成材料的波长λ1的光的吸收率与第2粒子的构成材料的波长λ1的光的吸收率之差优选为10％以上，更优选为20％以上，进一步优选为30％以上。

由此，在第1区域及第2区域中，能够分别使其更好地吸收激光的能量，从而使粒子更好地接合。其结果，能够使得三维造形物的机械强度、尺寸精度更加优异。

将照射到包含第2粒子的区域的激光的峰值波长设为λ2[μm]时，第2粒子的构成材料的波长λ2的光的吸收率与第1粒子的构成材料的波长λ2的光的吸收率之差优选为10％以上，更优选为20％以上，进一步优选为30％以上。

由此，在第1区域及第2区域中，能够分别使其更好地吸收激光的能量，从而使粒子更好地接合。其结果，能够使得三维造形物的机械强度、尺寸精度更加优异。

另外，对于包含第1区域的一部分及第2区域的一部分并且包含第1区域与第2区域的交界部的区域(以下也称作交界区域)，可以重叠多种不同的激光进行照射。更具体而言，例如，对于第1区域(其中，除去包含于交界区域中的部位)，照射从第1激光源射出的激光(最大峰值波长：λ1[μm])，对于第2区域(其中，除去包含于交界区域中的部位)，照射从第2激光源射出的激光(最大峰值波长：λ2[μm])，对于交界区域，可以重叠照射从所述第1激光源射出的光以及从所述第2激光源射出的光。

由此，在第1区域与第2区域的交界部附近，使第1区域及第2区域均可更好地吸收激光的能量，从而更好地使粒子接合。其结果，能够使得三维造形物的机械强度、尺寸精度更加优异。

作为可在本工序中使用的激光，例如可列举红宝石激光、yag激光、nd：yag激光、钛蓝宝石激光、半导体激光等固体激光；色素激光等液体激光；中性原子激光(氦氖激光等)、离子激光(氩离子激光等)、分子激光(二氧化碳激光、氮激光等)、准分子激光、金属蒸汽激光(氦镉激光等)等气体激光；自由电子激光；氧碘化学激光、氟化氢激光等化学激光；光纤激光等。

具有接合部3的层1的厚度没有特别限定，优选为10μm以上500μm以下，更优选为20μm以上250μm以下。

由此，能够使得三维造形物10的生产率优异，并且使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。

通过反复进行如上所述的一系列工序，得到三维造形物10(图9)。

将如前所述的三维造形物的制造方法整理为流程图的话，如图10所示。

此外，在图示的构成中，为了便于理解，说明了依次进行上述各工序，但是也可以在造形区域(载物台上的空间)的各部位，同时进行不同的工序。

另外，在图示的构成中，说明了通过进行1次上述的一系列工序，形成一个层1，但是也可以反复进行一系列工序而形成一个层。例如，可以在组成物2a’的组成物供应工序至接合工序之后，进行组成物2b’的组成物供应工序至接合工序，由此形成一个层。

[第2实施方式]

接着，对第2实施方式的三维造形物的制造方法进行说明。

图11～图20是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图，图21是示出本发明的三维造形物的制造方法的第2实施方式的流程图。在以下的说明中，主要对与上述实施方式的不同点进行说明，省略关于相同事项的说明。

如图11～图20、图21所示，本实施方式的制造方法中，作为包含多个粒子21的组成物2’，使用用于形成三维造形物10的实体部(区域2a的形成)的组成物(实体部形成用组成物)2a’、以及用于形成支承件(支承部)5(区域2c的形成)的组成物(支承件形成用组成物)2c’。组成物(实体部形成用组成物)2a’包含粒子21a(尤其，粒子21a分散于分散介质22a中而形成的粒子)，组成物(支承件形成用组成物)2c’包含粒子21c(尤其，粒子21c分散于分散介质22c中而形成的粒子)。在制造三维造形物10时，支承件5具有支承与三维造形物10的实体部对应的区域的功能。

而且，组成物供应工序中赋予组成物2’而形成的各区域在接合工序中成为与分别构成接合部3对应的各区域。即，在接合工序中，区域2a成为区域3a(参照图13、图17)，区域2c成为区域3c(参照图14、图18)。

即，在上述实施方式中，关于组成物供应工序中赋予的多种组成物2’，使用用于形成三维造形物10的实体部的组成物2’(第1组成物及第2组成物)，而在本实施方式中，关于组成物供应工序中赋予的多种组成物2’，使用用于形成三维造形物10的实体部的组成物、以及用于形成支承件5的组成物。

如此，在本发明中，组成物供应工序中赋予的多种组成物中的至少1种不是用于形成三维造形物10的实体部，其可以在三维造形物10的制造过程中被实际性全部除去，不包含于最终得到的三维造形物10中。

这种情况下，也可以获得与上述同样的效果。

另外，在重叠多个层1的情况下，即便应该新形成与三维造形物10的实体部对应的接合部(区域2a)的部位没有接触到先前形成的层1的与三维造形物10的实体部对应的接合部(区域2a)，也能够很好地对该应该新形成接合部(区域2a)的部位进行支承。由此，能够以优异的尺寸精度制造各种形状的三维造形物10。

另外，在本实施方式中，能够在支承件5(支承件形成用组成物2c’)与应成为三维造形物10的实体部的区域2a(实体部形成用组成物2a’)的表面接触的同时，防止粒子21的接合时的非本意变形，因此能够很好地限制三维造形物10的表面形状，从而更好地制造具有期望的表面状态的三维造形物10。

另外，以往，使用支承件的情况下，在最终得到的三维造形物中，支承件会牢固地附着(接合)在实体部(实体部形成用组成物)中与支承件(支承件形成用组成物)接触的部位。如此，如果支承件牢固地附着(接合)于目标三维造形物，则需要通过研磨等机械加工等，除去不需要的部分即该支承件，而在此时，可能会导致目标三维造形物产生缺陷等。另外，从三维造形物的生产率的观点来看也并不优选。

对此，在本实施方式中，能够发挥支承件作用的同时，更有效地防止如前所述的问题产生。其结果，能够使得三维造形物的生产率更加优异的同时，使得三维造形物的尺寸精度更加优异。即，可更显著地发挥本发明的效果。

此外，在接合工序中，可以调整激光的照射条件(照射能量等)，以使支承件5中的粒子21c的接合强度小于实体部中的粒子21a的接合强度。由此，能够更有效地进行支承件除去工序中的支承件5的除去，从而能够使得三维造形物10的生产率更加优异。

《支承件(支承部)除去工序》

在本实施方式中，反复进行包括组成物供应工序(实体部形成用组成物供应工序及支承件形成用组成物供应工序)、接合工序的一系列工序之后(参照图19)，作为后处理工序，除去支承件5(参照图20)。由此，可取出三维造形物10。

作为本工序的具体方法，例如可列举使支承件5的至少一部分溶解的方法、割破支承件5的方法等。

[第3实施方式]

接着，对第3实施方式的三维造形物的制造方法进行说明。

图22～图35是示意性地示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式中的工序的纵剖视图，图36是示出本发明的三维造形物的制造方法的第3实施方式的流程图。在以下的说明中，主要对与上述实施方式的不同点进行说明，省略关于相同事项的说明。

如图22～图35、图36所示，本实施方式的制造方法中，关于包含多个粒子21的组成物2’，使用用于形成三维造形物10的实体部(区域2a、2b的形成)的多种组成物(实体部形成用组成物)2a’、2b’、以及用于形成支承件(支承部)5(区域2c的形成)的组成物(支承件形成用组成物)2c’。组成物(实体部形成用组成物)2a’包含粒子21a，组成物(实体部形成用组成物)2b’包含粒子21b，组成物(支承件形成用组成物)2c’包含粒子21c。

即，在本实施方式中，使用3种组成物2’(组成物2a’、2b’、2c’)(参照图22、图23、图24、图28、图29、图30)。这样，在本发明中，也可以使用3种以上组成物。

尤其，在本实施方式中，作为实体部形成用组成物而使用多种组成物(组成物2a’、2b’)，并且还同时使用了支承件形成用组成物(组成物2c’)。

由此，可同时发挥第1实施方式中说明的效果以及第2实施方式中说明的效果。

组成物供应工序中赋予的组成物2’而形成的各区域在接合工序成为与分别构成接合部3对应的各区域。即，在接合工序中，区域2a成为区域3a(参照图25、图31)，区域2b成为区域3b(参照图26、图32)，区域2c成为区域3c(参照图27、图33)。

如前所述那样的第1组成物与第2组成物的关系为2种组成物间的相对关系。因此，在某特定的2种组成物的组合中，成为第1组成物的组成物在其他组合中，既可以作为第2组成物发挥作用，也可以作为其他组成物(第1组成物、第2组成物以外的组成物)发挥作用。

使用3种以上组成物的情况下，只要在其中的至少2种组成物之间，满足如前所述那样的关系(第1组成物与第2组成物的关系)即可，但是优选为在3种以上组成物间满足如前所述那样的关系。适用于本实施方式，换言之，在接合工序中，优选为照射到区域2a(组成物2a’)的激光的光谱、照射到区域2b(组成物2b’)的激光的光谱、以及照射到区域2c(组成物2c’)的激光的光谱互不相同。

由此，可更显著地发挥上述效果。

另外，使用4种以上组成物时，优选为所有组成物均满足如前所述那样的关系。

《三维造形物制造装置》

接着，对本发明的三维造形物制造装置进行说明。

图37是示意性地示出本发明的三维造形物制造装置的优选实施方式的剖视图，图38是示意性地示出图37所示三维造形物制造装置的激光照射单元附近的放大图。

如图37所示，三维造形物制造装置m100具备：控制部m2；组成物供应单元(喷射单元)m3，将包含粒子21的组成物2’以预定图案喷射；以及激光照射单元m6，对以预定图案供应的组成物2’照射用于接合粒子21的激光。

控制部m2具有计算机m21和驱动控制部m22。

计算机m21是内部具备cpu、存储器等而构成的普通台式计算机等。计算机m21将三维造形物10的形状作为模型数据而数据化，将截面数据(层数据)输出到驱动控制部m22，该截面数据是将模型数据切成平行的几层薄薄的截面体而得到的截面数据。

驱动控制部m22作为用于分别驱动组成物供应单元(喷射单元)m3、层形成部m4、激光照射单元m6等的控制单元而发挥功能。具体而言，例如，用于控制组成物供应单元(喷射单元)m3喷射的组成物2’的喷射图案和喷射量、激光照射单元m6的激光的照射图案和照射量、扫描速度、载物台(升降载物台)m41的下降量等。

层形成部m4具备：用于对被供应组成物2’而由接合部3(组成物2’)构成的层1进行支承的载物台(升降载物台)m41；以及包围升降载物台m41的框架体m45。

在先前形成的层1上形成新的层1时，升降载物台m41通过来自驱动控制部m2的指令依次下降预定量。该升降台m41的下降量设定为与新形成的层1的厚度相等。

载物台m41的表面(被赋予组成物2’的部位)平坦。由此，能够容易且准确地形成厚度均匀性较高的层1。

载物台m41优选为由高强度的材料构成。作为载物台m41的构成材料，例如可列举不锈钢等各种金属材料等。

另外，可以对载物台m41的表面(被赋予组成物2’的部位)实施表面处理。由此，例如，能够更有效地防止组成物2’的构成材料等牢固地附着在载物台m41上，或者可以使得载物台m41的耐久性特别优异，实现三维造形物10的更加长期稳定的生产。作为在载物台m41表面的表面处理中所使用的材料，例如可列举聚四氟乙烯等氟类树脂层等。

组成物供应单元(喷射单元)m3基于来自驱动控制部m22的指令来移动，构成为收容于内部的组成物2’以预定图案供应到载物台m41上。

组成物供应单元(喷射单元)m3构成为喷射组成物2’。

作为组成物供应单元(喷射单元)m3，例如可列举喷墨头、各种投料器等，尤其优选的是将组成物2’以液滴喷射。由此，能够以精细的图案赋予组成物2’，即便是具有精细结构的三维造形物10，也能够以特别高的尺寸精度、特别高的生产率进行制造。

作为基于喷墨法的液滴喷射方式，例如可使用压电方式、或者通过加热组成物2’产生的泡沫(气泡)来喷射组成物2’的方式等。

组成物供应单元(喷射单元)m3通过来自驱动控制部m22的指令，对应形成的图案(接合部3的图案)、赋予的组成物2’的量等进行控制。根据层数据确定由组成物供应单元(喷射单元)m3进行的组成物2’的喷射图案、喷射量等。由此，能够赋予必要充分量的组成物2’，可靠地形成期望图案的接合部3(构成接合部3的各区域)，从而能够使得三维造形物10的尺寸精度等更可靠地优异。

组成物供应单元(喷射单元)m3的喷射部的大小(喷嘴口径)没有特别限定，优选为10μm以上100μm以下。

由此，能够使得三维造形物10的尺寸精度更加优异，并且能够使得三维造形物10的生产率更加优异。

三维造形物制造装置m100具备多个组成物供应单元(喷射单元)m3。

由此，能够组合使用多种组成物2’。更具体而言，例如，能够使用多种实体部形成用组成物，或者能够组合使用实体部形成用组成物和支承件形成用组成物。

尤其，在图示的构成中，作为三个组成物供应单元(喷射单元)m3，具备第1组成物供应单元(第1喷射单元)m3a、第2组成物供应单元(第2喷射单元)m3b、以及第3组成物供应单元(第3喷射单元)m3c。

由此，例如，能够使用3种实体部形成用组成物，或者能够组合使用2种实体部形成用组成物和1种支承件形成用组成物等等。

另外，通过设为从不同的组成物供应单元(喷射单元)m3供应同一种组成物2’，能够使得三维造形物10的生产率更加优异。

在以下的说明中，主要说明组合使用2种实体部形成用组成物和1种支承件形成用组成物的情况。

组成物2’接触到目标部位之后，激光照射单元m6照射(扫描)用于接合该组成物2’中所包含的粒子21的激光。

由此，组成物2’中所包含的粒子21接合，能够形成接合部3。尤其，通过对包含粒子21的组成物2’的图案扫描激光，能够选择性地对组成物2’赋予能量，从而能够使得形成接合部3的能量效率更加优异。由此，能够更有效地进行粒子21的接合、粘合剂等的除去，从而能够使得三维造形物10的生产率更加优异。另外，能够使得能量效率优异，因此从节省能量的观点来看亦有利。

另外，三维造形物制造装置m100构成为，对赋予不同种类组成物2’的各区域，照射光谱互不相同的激光。更具体而言，构成为：对通过自第1组成物供应单元(第1喷射单元)m3a供应的组成物(实体部形成用组成物)2a’而形成的图案(区域)，由第1激光照射单元m6a照射激光，对通过自第2组成物供应单元(第2喷射单元)m3b供应的组成物(实体部形成用组成物)2b’而形成的图案(区域)，由第2激光照射单元m6b照射激光，对通过自第3组成物供应单元(第3喷射单元)m3c供应的组成物(支承件形成用组成物)2c’而形成的图案(区域)，由第3激光照射单元m6c照射激光(参照图38)。

换言之，三维造形物制造装置m100构成为，在被供应第1组成物的第1区域、以及被供应第2组成物(不同于第1组成物的组成物)的第2区域，所被照射的激光的光谱不同。

由此，可以根据各区域(第1区域、第2区域)中所包含的粒子的种类，照射合适条件的激光，很好地防止因粒子过度熔融等而导致的非本意变形等，同时能够使得粒子间的接合强度优异。其结果，能够更有效地制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物。

尤其，在本实施方式中，构成为：自光源发射的激光在镜子反射，该反射光照射由组成物2’形成的区域，而不是将自光源发射的激光直接照射由组成物2’形成的区域。

由此，例如，能够实现三维造形物制造装置m100的小型化。

另外，在图示的构成中，与多个不同的激光源m61(m61a、m61b、m61c)一起使用分色镜m62(m62a、m62b、m62c)，将其分色镜m62作为镜子。

更具体而言，分色镜m62a构成为对自激光源m61a射出的激光进行反射，分色镜m62b构成为对自激光源m61b射出的激光进行反射，并且使在分色镜m62a反射的激光透射，分色镜m62c构成为对自激光源m61c射出的激光进行反射，并且使在分色镜m62a、m62b反射的激光透射。而且，构成为在各分色镜m62(m62a、m62b、m62c)反射的激光通过相同光路。

由此，例如，能够分别独立地照射自不同激光源m61(m61a、m61b、m61c)射出的激光，并且还能够很好地重叠自不同激光源m61(m61a、m61b、m61c)射出的激光，对由组成物2’形成的区域进行照射。

由此，在包含第1区域和第2区域的交界部附近在内的整个层1的各部位，能够使其很好地吸收激光的能量，并且能够使粒子21很好地接合。其结果，能够使得三维造形物10的机械强度、尺寸精度更加优异。

另外，能够容易地进行激光的照射部位的对位。

在本发明中，也可以在对环境成分等进行了管理的腔体内进行三维造形物的制造。由此，例如，能够在惰性气体中进行接合工序，从而能够更有效地防止粒子的非本意改性等。另外，例如，通过在包含反应性气体的气氛中进行接合工序，能够很好地制造以组成与用作原料的粒子的组成不同的材料构成的三维造形物。

《组成物》

接着，对三维造形物的制造中使用的组成物进行说明。

本发明的三维造形物的制造中使用的组成物是用于层叠多个层而制造三维造形物的组成物，至少包含多个粒子。

在上述实施方式中，作为组成物2’，使用用于形成三维造形物10的实体部的实体部形成用组成物2a’、2b’、以及用于形成支承件5的支承件形成用组成物2c’。

以下，分别对实体部形成用组成物、支承件形成用组成物进行说明。

[实体部形成用组成物]

(粒子)

实体部形成用组成物包含多个粒子21。

实体部形成用组成物包含粒子21，由此能够扩大三维造形物10的构成材料的选择范围，能够很好地获得具有期望的物性、质感等的三维造形物10。例如，使用溶解于溶剂的材料制造三维造形物的情况下，局限于可使用的材料，但是通过使用包含粒子21的实体部形成用组成物，可以消除这种局限。另外，例如，能够使得三维造形物10的机械强度、韧性、耐久性等更加优异，不仅可用于试制用途，还能适用于实际产品。

作为实体部形成用组成物中所包含的粒子21的构成材料，例如可列举金属材料、金属化合物(陶瓷等)、树脂材料、颜料等。

如果作为实体部形成用组成物由至少包含金属材料、陶瓷材料中一种的材料构成粒子21，那么例如能够使得三维造形物10的质感(高级感)、机械强度、耐久性等更加优异。

尤其，如果实体部形成用组成物中所包含的粒子21由包含金属材料的材料构成，那么能够使得三维造形物10的高级感、重量感、机械强度、韧性等特别优异。另外，在赋予了用于接合粒子21的能量(激光的能量)之后的散热能够有效地进行，因此能够使得三维造形物10的生产率特别优异。

作为构成实体部形成用组成物中所包含的粒子21的金属材料，例如可列举包含镁、铁、铜、钴、钛、铬、镍或其中至少1种的合金(例如马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼合金、钛合金、镍基合金、铝合金、镁合金等)等。

作为构成粒子21的金属化合物，例如可列举：二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化锆，氧化锡、氧化镁、钛酸铝等各种金属氧化物；氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙等各种金属氢氧化物；氮化硅、氮化钛、氮化铝等各种金属氮化物；碳化硅、碳化钛等各种金属碳化物；硫化锌等各种金属硫化物；碳酸钙、碳酸镁等各种金属的碳酸盐；硫酸钙、硫酸镁等各种金属的硫酸盐；硅酸钙、硅酸镁等各种金属的硅酸盐；磷酸钙等各种金属的磷酸盐；硼酸铝、硼酸镁等各种金属的硼酸盐，或者这些复合化物等。

作为构成粒子21的树脂材料，例如可列举：聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚苯乙烯、间规聚苯乙烯、聚缩醛、改性聚苯醚、聚醚醚酮、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs树脂)、聚醚腈、聚酰胺(尼龙等)、聚芳酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、液晶聚合物、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、氟树脂等。

作为构成实体部形成用组成物中所包含的粒子21的颜料，可使用无机颜料和有机颜料中任意种。

作为无机颜料，例如可列举炉黑、灯黑、乙炔黑、槽法炭黑等炭黑(c.i.颜料黑7)类、氧化铁、氧化钛等，可组合使用选自其中的1种或2种以上。

在所述无机颜料中，为呈现较佳的白色，优选为氧化钛。

作为有机颜料，例如可列举：不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料、偶氮色淀、螯合偶氮颜料等偶氮颜料、酞菁颜料、苝及芘酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二恶烷颜料、硫靛颜料、异吲哚啉颜料、喹啉酮颜料等多环颜料、染料螯合物(例如碱性染料螯合物、酸性染料螯合物等)、染色淀(碱性染料型色淀、酸性染料型色淀)、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑、日光荧光颜料等，可组合使用选自其中的1种或2种以上。

实体部形成用组成物中所包含的粒子21的形状没有特别限定，既可以是球状、纺锤形状、针状、筒状、鳞片状等任意形状，另外也可以是不定形，优选为形成球状。

实体部形成用组成物中所包含的粒子21的平均粒径没有特别限定，优选为0.1μm以上20μm以下，更优选为0.2μm以上10μm以下。

由此，能够使得实体部形成用组成物中所包含的粒子21的流动性更好，更顺畅地进行组成物供应工序，并且更好地进行接合工序中的粒子21的接合。另外，例如能够有效地除去接合工序中的粘合剂等，更有效地防止粒子21以外的构成材料残留在最终的三维造形物10中。由此，能够使得三维造形物10的生产率更加优异，并且能够使得制造的三维造形物10的可靠性、机械强度更加优异，更有效地防止制造的三维造形物10中发生非本意凹凸等，从而能够使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。

此外，在本发明中，平均粒径是指体积基准的平均粒径，例如可以将样本添加到甲醇中，将通过超声波分散器进行了3分钟分散之后的分散液，通过库尔特计数法粒度分布测定仪(coulterelectronicsinc制造的ta-ii型)，使用50μm的孔径进行测定而求得。

实体部形成用组成物中所包含的粒子21的dmax优选为0.2μm以上25μm以下，更优选为0.4μm以上15μm以下。

由此，能够使得实体部形成用组成物的流动性更好，更顺畅地进行组成物供应工序，并且更好地进行接合工序中的粒子21的接合。其结果，能够使得三维造形物10的生产率更加优异，并且能够使得制造的三维造形物10的机械强度更加优异，更有效地防止制造的三维造形物10中发生非本意凹凸等，能够使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。

实体部形成用组成物中粒子21的含量优选为50质量％以上99质量％以下，更优选为55质量％以上98质量％以下。

由此，能够使得实体部形成用组成物的处理容易度更加优异，并且进一步减少三维造形物10的制造过程中除去的成分的量，从三维造形物10的生产率、生产成本、节省资源的观点等来看特别有利。另外，能够使得最终得到的三维造形物10的尺寸精度更加优异。

此外，粒子21在三维造形物10的制造过程(例如接合工序等)中，由进行化学反应(例如氧化反应等)的材料构成，实体部形成用组成物中所包含的粒子21的组成与最终的三维造形物10的构成材料组成之间可以不同。

此外，实体部形成用组成物可以包含2种以上粒子。

(粘合剂)

实体部形成用组成物除粒子21以外，还可包含粘合剂。

由此，例如能够更有效地防止使用实体部形成用组成物形成的图案(区域)的非本意变形。其结果，能够使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。另外，能够很好地进行三维造形物10中的空隙率(空孔率)、三维造形物10的密度等的调整。

作为粘合剂，只要在供于接合工序前的实体部形成用组成物(图案(区域))中具备临时固定粒子21的功能即可，例如可以使用热塑性树脂、固化性树脂等各种树脂材料等，优选为包含固化性树脂。

由此，例如，对于喷射的实体部形成用组成物，在接合工序前的时刻(例如，喷射实体部形成用组成物后且该实体部形成用组成物接触到目标部位(粘附体)之前(粘附前)的时刻、喷射的实体部形成用组成物接触(粘附)到目标部位(粘附体)之后的时刻)实施固化处理，从而更有效地降低实体部形成用组成物的流动性，能够很好地形成更复杂形状的图案(区域)、具有精细结构的图案(区域)等。因此，即使是具有复杂形状、精细结构的三维造形物10，也能够更好地制造。另外，由于能够使得实体部形成用组成物接触到目标部位(粘附体)的状态下的粘度(固化性树脂固化状态下的实体部形成用组成物的粘度)较大，并且使得喷射时的实体部形成用组成物的粘度较小，因此能够使得实体部形成用组成物的喷射性、三维造形物10的生产率更加优异。

此外，固化处理可以通过紫外线等的能量线的照射来进行。

以下，对作为粘合剂包含固化性树脂的情况进行代表性说明。

作为固化性树脂，例如优选使用各种热固化性树脂、光固化性树脂等。

作为固化性树脂(聚合性化合物)，例如可使用各种单体、各种低聚物(包含二聚体、三聚体等)、预聚物等，作为固化性树脂(聚合性化合物)，实体部形成用组成物优选为至少包含单体成分。由于单体相较于低聚物成分等普遍为低粘度的成分，因而有利于使得固化性树脂(聚合性化合物)的喷射稳定性更加优异。

作为固化性树脂(聚合性化合物)，优选使用如下物质：通过能量线的照射，在由聚合引发剂产生的自由基种或者阳离子种等作用下，开始加成聚合或者开环聚合，生成聚合物。作为加成聚合的聚合样式，可列举自由基、阳离子、阴离子、复分解、配位聚合。另外，作为开环聚合的聚合样式，可列举阳离子、阴离子、自由基、复分解、配位聚合。

作为加成聚合性化合物，例如可列举，至少具有1个烯属不饱和双键的化合物等。作为加成聚合性化合物，可使用至少具有1个末端烯属不饱和键的化合物，优选使用具有2个以上末端烯属不饱和键的化合物。

烯属不饱和聚合性化合物具备单官能的聚合性化合物及多官能的聚合性化合物、或者它们的混合物的化学形态。作为单官能的聚合性化合物，例如可列举：不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等)或其酯类、酰胺类等。作为多官能的聚合性化合物，可使用不饱和羧酸与脂肪族多元醇化合物的酯、不饱和羧酸与脂肪族多元胺化合物的酰胺类。

另外，也可使用具有羟基、氨基、巯基等的亲核取代基的不饱和羧酸酯，或者酰胺类与异氰酸酯类、环氧类的加成反应物，与羧酸的脱水缩合反应物等。另外，也可使用具有异氰酸酯基、环氧基等的亲电取代基的不饱和羧酸酯，或者酰胺类与甲醇类、胺类及硫醇类的加成反应物，进而还可使用具有卤基、羟基等的脱离取代基的不饱和羧酸酯，或者酰胺类与甲醇类、胺类或者硫醇类的取代反应物。

作为不饱和羧酸与脂肪族多元醇化合物的酯即自由基聚合性化合物的具体例，例如以(甲基)丙烯酸酯为代表，可使用单官能或多官能。

在本发明中，可优选使用分子内具有1个以上环氧基、氧杂环丁烷基等环状醚基的阳离子开环聚合性化合物作为固化性树脂(聚合性化合物)。

作为阳离子聚合性化合物，例如可列举包含开环聚合性基的固化性化合物等，其中，特别优选为含有杂环基的固化性化合物。作为这种固化性化合物，例如可列举环氧衍生物、氧杂环丁烷衍生物、四氢呋喃衍生物、环状酯衍生物、环状碳酸酯衍生物、唑啉衍生物等环亚胺醚类、乙烯基醚类等，其中，优选为环氧衍生物、氧杂环丁烷衍生物、乙烯基醚类。

实体部形成用组成物中，作为固化性树脂(聚合性化合物)，除单体以外，还可包含低聚物(包含二聚体、三聚体等)、预聚物等。作为低聚物、预聚物，例如可使用以如上所述的单体作为构成成分的物质。

在实体部形成用组成物中，粘合剂可以以任意形态包含于其中，但优选形成为液状(例如熔融状态、溶解状态等)。即，优选为作为分散介质22的构成成分包含于其中。

由此，粘合剂可作为用于分散粒子21的分散介质22发挥作用，从而能够使得实体部形成用组成物的喷射性更加优异。另外，在进行接合工序时，粘合剂能够很好地覆盖粒子21，能够使得在接合工序中使用实体部形成用组成物形成的图案(区域)形状的稳定性更加优异，从而使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。

实体部形成用组成物中的粘合剂的含量优选为0.5质量％以上48质量％以下，更优选为1质量％以上43质量％以下。

由此，使得组成物供应工序中的实体部形成用组成物的流动性更适合，并且更有效地发挥粘合剂对粒子21的临时固定功能。另外，能够更可靠地进行接合工序中的粘合剂的除去。由此，能够使得三维造形物10的生产率更加优异，并且使得制造的三维造形物10的尺寸精度、可靠性更加优异。

(溶剂)

实体部形成用组成物可以包含挥发性的溶剂。

由此，能够很好地进行实体部形成用组成物的粘度调整，从而能够使得实体部形成用组成物的喷射稳定性更加优异。另外，溶剂在实体部形成用组成物中，能够作为使粒子21分散的分散介质22发挥作用，从而能够使得实体部形成用组成物的分散状态更好。另外，由于挥发性的溶剂在三维造形物10的制造过程中可有效除去，因此在最终得到的三维造形物10中，能够防止因非本意残留而导致的弊端发生。

作为溶剂，例如可列举：水；乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；乙酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯等醋酸酯类；苯、甲苯、二甲苯等芳烃类；甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙基正二酮、二异丙基酮、乙酰丙酮等酮类；乙醇、丙醇、正丁醇等醇类；四烷基乙酸铵类；二甲基砜、二甲基砜等亚砜系溶剂；吡啶、甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等吡啶系溶剂；四烷基乙酸铵(例如四丁基乙酸铵等)等离子液体等，可组合使用选自其中的1种或2种以上。

实体部形成用组成物包含由金属材料构成的粒子21的情况下，作为溶剂，优选使用非质子溶剂。由此，能够有效防止粒子21的构成材料的非本意氧化反应等。

实体部形成用组成物中的溶剂的含量优选为0.5质量％以上30质量％以下，更优选为1质量％以上25质量％以下。

由此，能够使得实体部形成用组成物的处理容易度更加优异，并且进一步减少三维造形物10的制造过程中除去的成分的量，从三维造形物10的生产率、生产成本、节省资源的观点等来看特别有利。另外，能够使得最终得到的三维造形物10的尺寸精度更加优异。

(其他成分)

另外，实体部形成用组成物还可以包含上述以外的成分。作为这种成分，例如可列举：聚合引发剂；分散剂；表面活性剂；增稠剂；聚集抑制剂；消泡剂；滑爽剂(匀染剂)；染料；阻聚剂；聚合促进剂；渗透增强剂；湿润剂(保湿剂)；固着剂；杀菌剂；防腐剂；抗氧化剂；紫外线吸收剂；螯合剂；ph调整剂等。

作为聚合引发剂，例如可使用自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂，优选为使用自由基聚合引发剂。自由基聚合引发剂优选为在紫外线区域具有吸收峰。

作为自由基聚合引发剂，例如可列举：芳香酮类、酰基膦氧化物化合物、芳香族鎓盐化合物、有机过氧化物、硫代化合物(噻吨酮化合物、含有噻吩基的化合物等)、六丙烯基双咪唑化合物、肟酯化合物、硼酸酯化合物、嗪化合物、茂金属化合物、活性酯化合物、具有碳卤键的化合物、烷基胺化合物等。

实体部形成用组成物包含聚合引发剂的情况下，在实体部形成用组成物中，聚合引发剂可以以任意形态包含于其中，但优选形成为液状(例如，熔融状态、溶解状态等)。即，优选为作为分散介质22的构成成分包含于其中。

由此，聚合引发剂可作为用于分散粒子21的分散介质22发挥作用，从而能够使得实体部形成用组成物的喷射性更加优异。另外，在进行接合工序时，粘合剂(固化性树脂)的固化物能够很好地覆盖粒子21，能够使得在接合工序中使用实体部形成用组成物形成的图案(区域)的形状的稳定性更加优异，从而使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。

实体部形成用组成物中的聚合引发剂的含量优选为0.5质量％以上10质量％以下。

由此，使得组成物供应工序中的实体部形成用组成物的流动性更适合，并且更有效地发挥粘合剂(固化性树脂的固化物)对粒子21的临时固定功能。另外，能够更可靠地进行接合工序中的粘合剂的除去。由此，能够使得三维造形物10的生产率更加优异，并且使得制造的三维造形物10的尺寸精度、可靠性更加优异。

[支承件形成用组成物]

接着，对支承件形成用组成物进行说明。

支承件形成用组成物2c’是用于形成支承件5的组成物。

(粒子)

支承件形成用组成物2c’包含多个粒子21c。

由此，即便所要形成的支承件5具有精细的形状等，也能够以高尺寸精度高效地形成支承件5。

作为构成支承件形成用组成物2c’的粒子21c的构成材料，例如可列举金属材料、金属化合物(陶瓷等)、树脂材料、颜料等。

但是，构成支承件形成用组成物2c’的粒子21c优选为由熔点比构成实体部形成用组成物的粒子21更高的材料构成。

粒子21c的形状没有特别限定，既可以是球状、纺锤形状、针状、筒状、鳞片状等任意形状，另外也可以是不定形，优选为形成球状。

粒子21c的平均粒径没有特别限定，优选为0.1μm以上20μm以下，更优选为0.2μm以上10μm以下。

由此，能够使得支承件形成用组成物2c’的流动性更好，更顺畅地进行支承件形成用组成物2c’的供应，并且更好地进行接合工序中的粒子21c的接合。由此，能够使得三维造形物10的生产率更加优异，并且更有效地防止所制造的三维造形物10中产生非本意凹凸等，从而能够使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。

粒子21c的dmax优选为0.2μm以上25μm以下，更优选为0.4μm以上15μm以下。

由此，能够使得支承件形成用组成物2c’的流动性更好，更顺畅地进行支承件形成用组成物2c’的供应，并且更好地进行接合工序中的粒子21c的接合。其结果，能够使得三维造形物10的生产率更加优异，并且更有效地防止所制造的三维造形物10中产生非本意凹凸等，从而能够使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。

支承件形成用组成物2c’中的粒子21c的含量优选为50质量％以上99质量％以下，更优选为55质量％以上98质量％以下。

由此，能够使得支承件形成用组成物2c’的处理容易度更加优异，并且进一步减少三维造形物10的制造过程中除去的成分的量，从三维造形物10的生产率、生产成本、节省资源的观点等来看特别有利。另外，能够使得最终得到的三维造形物10的尺寸精度更加优异。

此外，支承件形成用组成物2c’也可以含有2种以上粒子21c。

(粘合剂)

支承件形成用组成物2c’除粒子21c以外，还可包含粘合剂。

由此，例如能够更有效地防止使用支承件形成用组成物2c’形成的支承件5的非本意变形。其结果，能够使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。

作为粘合剂，只要在供于接合工序前的支承件形成用组成物2c’中具备临时固定粒子21c的功能即可，例如可以使用热塑性树脂、固化性树脂等各种树脂材料等，优选为包含固化性树脂。

由此，例如，对于喷射的支承件形成用组成物2c’，在接合工序前的时刻(例如，支承件形成用组成物2c’喷射后且该支承件形成用组成物2c’接触到目标部位(粘附体)之前(着附前)的时刻，或者喷射的支承件形成用组成物2c’接触(着附)到目标部位(粘附体)之后的时刻)，实施固化处理，从而能够更有效地降低支承件形成用组成物2c’的流动性，很好地形成更复杂的图案、具有精细结构的图案等。因此，能够更好地制造具有复杂形状、精细结构的三维造形物10。另外，由于支承件形成用组成物2c’接触到目标部位(粘附体)的状态下的粘度(固化性树脂固化状态下的支承件形成用组成物2c’的粘度)较大，并且使得喷射时的支承件形成用组成物2c’的粘度较小，因此能够使得支承件形成用组成物2c’的喷射性、三维造形物10的生产率更加优异。

此外，固化处理可以通过紫外线等能量线的照射来进行。

支承件形成用组成物2c’包含固化性树脂的情况下，作为该固化性树脂，例如可使用作为实体部形成用组成物的构成成分进行过说明的树脂。

此外，实体部形成用组成物中所包含的固化性树脂、以及支承件形成用组成物2c’中所包含的固化性树脂既可以是相同条件(例如相同组成等)的树脂，也可是不同条件的树脂。

支承件形成用组成物2c’中的粘合剂的含量优选为0.5质量％以上48质量％以下，更优选为1质量％以上43质量％以下。

由此，使得供应支承件形成用组成物2c’时的支承件形成用组成物2c’的流动性更适合，并且更有效地发挥粘合剂对粒子21c的临时固定功能。另外，能够更可靠地进行接合工序中的粘合剂的除去。由此，能够使得三维造形物10的生产率更加优异，并且使得制造的三维造形物10的尺寸精度、可靠性更加优异。

(溶剂)

支承件形成用组成物2c’也可以包含挥发性的溶剂。

由此，能够很好地进行支承件形成用组成物2c’的粘度调整，从而能够使得支承件形成用组成物2c’的喷射稳定性更加优异。另外，溶剂在支承件形成用组成物2c’中，能够作为使粒子21c分散的分散介质22c发挥作用，从而能够使得支承件形成用组成物2c’的分散状态更好。

支承件形成用组成物2c’包含溶剂的情况下，作为该溶剂，例如可使用作为实体部形成用组成物的构成成分进行过说明的溶剂。

此外，实体部形成用组成物中所包含的溶剂、以及支承件形成用组成物2c’中所包含的溶剂既可以是相同条件(例如相同组成等)的溶剂，也可以是不同条件的溶剂。

支承件形成用组成物2c’中的溶剂的含量优选为0.5质量％以上30质量％以下，更优选为1质量％以上25质量％以下。

由此，能够使得支承件形成用组成物2c’的处理容易度更加优异，并且进一步减少三维造形物10的制造过程中除去的成分的量，从三维造形物10的生产率、生产成本、节省资源的观点等来看非常有利。另外，能够使得最终得到的三维造形物10的尺寸精度更加优异。

(其他成分)

另外，支承件形成用组成物2c’可以包含上述以外的成分。作为这种成分，例如可列举：聚合引发剂；分散剂；表面活性剂；增稠剂；聚集抑制剂；消泡剂；滑爽剂(匀染剂)；染料；阻聚剂；聚合促进剂；渗透增强剂；湿润剂(保湿剂)；固着剂；杀菌剂；防腐剂；抗氧化剂；紫外线吸收剂；螯合剂；ph调整剂等。

支承件形成用组成物2c’包含聚合引发剂的情况下，在支承件形成用组成物2c’中，聚合引发剂可以以任意形态包含于其中，但优选形成为液状(例如，熔融状态、溶解状态等)。即，优选作为分散介质22c的构成成分包含于其中。

由此，聚合引发剂可作为用于分散粒子21c的分散介质22c发挥作用，从而能够使得支承件形成用组成物2c’的喷射性更加优异。另外，在进行接合工序时，粘合剂(固化性树脂)的固化物能够很好地覆盖粒子21c，能够使得进行接合工序时的图案形状的稳定性更加优异，从而使得三维造形物10的尺寸精度更加优异。

支承件形成用组成物2c’中的聚合引发剂的含量优选为0.5质量％以上10质量％以下。

由此，使得供应支承件形成用组成物2c’时的支承件形成用组成物2c’的流动性更合适，并且更有效地发挥粘合剂(固化性树脂的固化物)对粒子21c的临时固定功能。另外，能够更可靠地进行接合工序中的粘合剂的除去。由此，能够使得三维造形物10的生产率更加优异，并且使得制造的三维造形物10的尺寸精度、可靠性更加优异。

另外，关于彼此不同的组成物(第1组成物及第2组成物)中所包含的粒子(第1粒子及第2粒子)，优选为满足如下条件。

即，优选为第1粒子由金属构成，并且第2粒子由陶瓷构成。

这些物质的物性差异大，通过组合使用这些物质，例如能够由这些复合材料构成三维造形物10，从而能够使得三维造形物10整体上发挥优异特性。另外，这些物质彼此的光的吸收光谱差异较大，使用一种激光进行粒子的接合时，特别明显地发生无法获得充分的接合强度，或者尺寸精度降低等问题。反之，在本发明中，即便如这般组合使用光的吸收光谱差异较大的材料时，也能够在各区域中，防止非本意变形，得到充分的接合强度。即，组合使用由上述材料构成的粒子时，可以更显著地发挥本发明的效果。

其中，优选的是，第1粒子包含选自由镁、铁、铜、钴、钛、铬、铝、马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼合金、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、镁合金及钴铬合金构成的群中的至少1种，第2粒子包含选自由氧化铝及二氧化硅构成的群中的至少1种。

由此，可更显著地发挥上述效果。

《三维造形物》

本发明的三维造形物可使用如上所述那样的本发明的三维造形物的制造方法、三维造形物制造装置制造。

由此，能够提供机械强度及尺寸精度优异的三维造形物。另外，根据如前所述的制造方法、制造装置，能够使用各种组成的粒子，因此能够扩大三维造形物的构成材料的选择范围，使得三维造形物具有期望的物性、质感等。

本发明的三维造形物的用途没有特别限定，例如可列举：人偶、娃娃等鉴赏物、展示物；植入体等医疗设备等。

另外，本发明的三维造形物也可以是适用于任意模型、批量产品、定制产品。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此。

例如，在本发明的三维造形物制造装置中，各部的构成可置换为发挥同样功能的任意构成，另外，也可添加任意构成。

例如，本发明的三维造形物制造装置可以具备未图示的加热单元、减压单元。由此，例如能够自喷射的组成物(实体部形成用组成物、支承件形成用组成物)中有效地除去溶剂，从而能够使得三维造形物的生产率特别优异。

另外，本发明的三维造形物制造装置可以具备对喷射的组成物进行加热的加热单元。由此，能够降低组成物的粘度，使得喷射性更加优异。另外，预先对喷射前的组成物进行加热，从而喷射后的组成物冷却，使得喷射后的组成物的粘度增大，能够使得由组成物形成的图案形状的稳定性更大。由此，能够以更高水平兼顾三维造形物的生产率及尺寸精度。

另外，本发明的三维造形物制造装置可以具备未图示的冷却单元。由此，例如能够在粒子接合后将层迅速冷却，从而能够很好地进行之后的工序。其结果，能够使得三维造形物的生产率、尺寸精度、可靠性等特别优异。

另外，在上述的实施方式中，代表性地说明了在载物台的表面直接形成层的情况，但是例如也可以在载物台上配置造形板，在该造形板上层叠层而制造三维造形物。这种情况下，在三维造形物的制造过程中，可以使造形板与构成最下层的粒子接合，之后，在后处理中从目标三维造形物中除去造形板。由此，例如，能够有效防止在层叠多个层的过程中发生层(层叠体)的弯曲，从而使得最终得到的三维造形物的尺寸精度更加优异。

另外，在上述实施方式中，代表性地说明了对层的各部位均使用包含多个粒子的组成物形成的情况，但是在本发明中，使用至少2种包含多个粒子的组成物即可，例如除2种以上所述组成物(包含多个粒子的组成物)以外，还可以使用不包含粒子的组成物。更具体而言，例如支承件的至少一部分可以使用不包含粒子的组成物形成。

另外，在上述实施方式中，代表性地说明了在各层的形成中使用多种组成物的情况，但是在三维造形物整体的制造中，使用多种组成物(包含多个粒子的组成物)即可，例如构成层叠体的至少一部分的层可以仅使用一种组成物形成。更具体而言，例如，层叠体可以具备仅使用多种组成物中的第1组成物而形成的层、以及仅使用第2组成物而形成的层。

另外，在上述实施方式中，说明了在所有层形成接合部，但是也可以具有未形成接合部的层。例如，可以在与载物台的接触面(载物台的正上方)上形成未形成接合部的层，将该层作为牺牲层发挥作用。另外，支承件的至少一部分可以形成为粒子未接合。

另外，在本发明的三维造形物的制造方法中，工序、处理的顺序不限定于上述，可更换其至少一部分进行。例如，在上述第2、第3实施方式中，代表性地说明了支承件形成用组成物供应工序在实体部形成用组成物供应工序之后进行的情况，但是支承件形成用组成物供应工序例如也可在接合工序之后进行。

另外，在本发明的制造方法中，可以根据需要进行预处理工序、中间处理工序、后处理工序。

作为预处理工序，例如列举载物台的清扫工序等。

作为后处理工序，例如列举清洗工序、进行除毛刺等的形状调整工序、着色工序、覆盖层形成工序、用于提高粒子的接合强度的热处理工序等。

另外，在组成物包含粘合剂的情况下，还可将粘合剂除去工序作为不同于接合工序的其他工序。

另外，在上述实施方式中，代表性地说明了在重叠多种不同激光进行照射的情况下，在使用分色镜，以使得自多个光源照射的激光对准前进方向的状态进行重叠的状态(合成状态)下，朝着目标部位进行照射的情况，但是例如也可以将自不同方向照射的激光在目标部位重叠而无需使用分色镜。

另外，在上述实施方式中，主要说明了以预定图案供应组成物，再对形成的图案照射激光的情况，但是例如也可以一边供应组成物，一边照射激光。即，可以同时进行组成物供应工序与接合工序。

另外，在上述实施方式中，说明了使用相互独立的构件进行组成物的供应和组成物的接合，但是例如，如图39所示，也可以使用单一构件(一体化构件)进行组成物的供应和激光的照射。

在图39所示的构成中，三维造形物制造装置m100具备喷嘴状的组成物供应部(组成物供应单元)m71与激光照射部(激光照射单元)m72一体化的构件m7。

在这种三维造形物制造装置m100中，例如，不仅是如前所述那样的液滴喷射法，也可通过气流很好地供应(喷射)组成物2’。

在图39所示的三维造形物制造装置m100中，激光照射部(激光照射单元)m72具有圆柱状的导光路，以包围其外周的方式设有筒状的组成物供应部m71。

组成物供应部m71连接到分别储存多种组成物2’的多个组成物储存部(未图示)，构成为从不同的流入口m711、m712供应互不相同的组成物2’。另外，激光照射部m72连接到多种激光源(未图示)。

而且，构成为根据应供应预定组成物2’的部位(应形成接合部的部位)，选择赋予该预定组成物2’，并且对该部位照射预定光谱的激光。

通过使用这种三维造形物制造装置m100，能够使得三维造形物10的生产率更加优异。

另外，通过这种构成，例如，组成物2’不包含用于分散粒子的液状分散介质的情况、组成物2’中的液状分散介质的含量较少的情况下，也能够很好地将组成物2’供应到目标部位，之后，能够迅速地进行粒子的接合，因此能够使得三维造形物的尺寸精度更高。

另外，在上述实施方式中，主要说明了多种组成物均通过液滴喷射而以期望的图案喷射的情况，但是在本发明中，至少1种组成物可以通过液滴喷射以外的方法进行供应。例如，将作为从料斗等供应的粉体或者膏体的组成物，可以一边通过刮刀、辊子等平坦化单元将其平坦化，一边形成预定区域。使用这种方法的情况下，例如，也能够通过对供应的组成物的一部分照射激光，形成期望的图案的接合部。更具体而言，例如，在载物台m41上配置形成有开口部的掩膜，该开口部与使用包含第1粒子的第1组成物的第1区域相对应，并且在开口部内通过刮刀供应第1组成物而形成层。接着，拆除掩膜，在使用第2组成物的第2区域同样地通过刮刀供应第2组成物而形成层。接着，对供应的组成物的一部分照射激光。此外，供应第1组成物而形成层之后，可进行加热处理，以使粒子不容易移动。

另外，在上述实施方式中，代表性地说明了使用1种组成物或者2种组成物形成三维造形物的实体部的情况，但是在本发明中，三维造形物的实体部的形成也可以使用3种以上组成物。

另外，在上述实施方式中，代表性地说明了在形成支承件时，使用1种组成物形成该支承件的情况，但是在本发明中，支承件的形成也可以使用2种以上组成物。