>[0032]如图1所示，非活性气体供给系统分别与腔室I的上部供给口lb、烟气附着防止部17的非活性气体供给空间17d和细长部件91连接。非活性气体通过上部供给口 Ib被填充到腔室I的造型空间Id内。供给至细长部件91内的非活性气体通过开口部被排出到造型区域R上。
[0033]本实施方式中，以如下方式构成:来自烟气收集器19的非活性气体被输送至上部供给口 lb，来自非活性气体供给装置15的非活性气体被输送至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的非活性气体不会被供给到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。
[0034]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Ilfs、Ilrs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llfs、llrs能够吸引在重涂布头11通过造型区域R上时于造型区域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中除去烟气后的非活性气体可被再利用。
[0035]接着，对使用了上述层叠造型装置的粉末烧结层叠造型方法进行说明。
[0036]这里，例举利用层叠造型来形成图7(a)所示的具有三维形状的造型物47的情况进行说明。
[0037]首先，如图7(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7?10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，形成造型物47。由分割层49a、49b、…、49f各自的轮廓形状围成的区域成为要照射激光1的照射区域45&、4513、‘"、45匕分割层、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。
[0038]这样，对由造型物模型48的各分割层49的轮廓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。
[0039]接着，详细说明形成烧结层50的方法。
首先，在造型台5上载置造型板7的状态下将造型台5的高度调整至适当的位置。在该状态下使材料收纳部11 a内填充有材料粉体的重涂布头11沿图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。
[0040]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9所示，得到第I层烧结层50a。
[0041]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1O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。
[0042]根据激光L的照射条件等，有时烧结层上会形成隆起部，重涂布头11的橡胶刮刀I lfb、I Irb会与烧结层的隆起部发生碰撞。在本实施方式中，若检测到这样的碰撞，则伺服马达38立即成为非控制状态，其结果是，重涂布头11因碰撞到隆起部时的反弹力而向与原来的移动方向相反的方向移动。经过规定时间后使伺服马达38恢复到控制状态而使重涂布头11移动至粉体层形成工序的开始位置，其后，通过使用安装于主轴头的旋转切削工具对烧结层的整面实施切削加工而除去隆起部。接着，NC装置54从因重涂布头11与隆起部发生碰撞而中断的材料粉体层形成工序的开始时刻重新开始移动指令的输出，继续进行层叠造型。这样，在本实施方式中，即使在重涂布头11碰撞到烧结层的隆起部时也不会产生错误而继续进行层叠造型。另外，由于通过使伺服马达38成为非控制状态而瞬间除去伺服马达38的扭矩，所以能够防止橡胶刮刀llfb、llrb损伤。因此，能够防止因橡胶刮刀llfb、llrb的损伤而使材料粉体层8产生凹凸。另外，能够省去更换橡胶刮刀I Ifb、I Irb的麻烦。
[0043]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。
【符号说明】
[0044]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，32:滚珠丝杠，33:滑动部件,34,35:托架，36:限制部件，37:轴承，38:伺服马达，39:编码器，40:马达驱动装置，41:运动控制器，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，51:重涂布头驱动机构，52:电流检测器，53:继电器，54:NC装置，55:设定装置，56:控制装置，L:激光
【主权项】
1.一种层叠造型装置，其特征在于，其具备:覆盖所需的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且使所述材料粉体平坦化而形成材料粉体层的重涂布头；以及对所述材料粉体层的规定部位照射激光使照射位置的材料粉体烧结而形成烧结层的激光照射部，所述重涂布头以可通过重涂布头驱动机构而移动的方式构成，所述重涂布头驱动机构具备:使所述重涂布头移动的伺服马达、检测所述重涂布头的移动量的编码器、以及根据所述编码器的检测值来控制所述伺服马达的控制装置，所述控制装置以如下方式构成:当检测到所述重涂布头碰撞到障碍时，使所述伺服马达成为非控制状态。2.根据权利要求1中所述的层叠造型装置，其特征在于，所述控制装置以如下方式构成:在满足规定的恢复条件后，使所述伺服马达成为控制状态。3.根据权利要求1或2所述的层叠造型装置，其特征在于，在所述腔室内具备可移动地构成的主轴头，所述控制装置以如下方式构成:使用安装于所述主轴头的旋转切削工具除去所述障碍后，重新开始所述材料粉体层的形成。4.根据权利要求1至3所述的层叠造型装置，其特征在于，所述层叠造型装置还具备检测供给于所述伺服马达的电流的电流检测器，当所述电流超过规定的电流设定值时，所述控制装置判断为发生了所述碰撞而使所述伺服马达成为非控制状态。
【专利摘要】本发明提供一种层叠造型装置，能防止重涂布头碰撞障碍时发生破损且能迅速使材料粉体层的形成工序重新开始。据此，提供一种层叠造型装置，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、边在腔室内移动边对造型区域上供给材料粉体且使材料粉体平坦化而形成材料粉体层的重涂布头、及对材料粉体层规定部位照射激光使照射位置的材料粉体烧结形成烧结层的激光照射部，重涂布头以可通过重涂布头驱动机构而移动的方式构成，重涂布头驱动机构具备：使重涂布头移动的伺服马达、检测重涂布头移动量的编码器、及根据编码器检测值来控制伺服马达的控制装置，控制装置以如下方式构成：当检测到重涂布头碰撞到障碍时，使伺服马达成为非控制状态。
【IPC分类】B22F3/105, B33Y30/00, B29C67/00
【公开号】CN105618748
【申请号】CN201510746794
【发明人】水谷亘
【申请人】沙迪克株式会社
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年11月5日
【公告号】DE102015120139A1, US20160144429