用于AM装置的DED喷嘴及可装卸于DED喷嘴的适配器的制作方法

用于am装置的ded喷嘴及可装卸于ded喷嘴的适配器
技术领域
1.本技术涉及一种用于am装置的ded喷嘴及可装卸于ded喷嘴的适配器。本技术要求基于2021年1月14日申请的日本专利申请号第2021-4335号的优先权。包含日本专利申请号第2021-4335号的说明书、权利要求书、附图及摘要的所有公开内容通过参照作为整体援用于本技术。


背景技术：

2.已知根据表现三维物体的计算机上的三维数据，直接对三维物体进行造型的技术。例如，已知有additive manufacturing(am)(附加制造)方法。作为一例，作为沉积方式的am法，有直接能量沉积(ded：direct energy deposition)。ded是通过一边局部地供给金属材料，一边使用适当的热源与基材一起熔融、凝固来进行造型的技术。另外，作为am法的一例，有粉末床融合(pbf：powder bed fusion)。pbf对于二维铺装的金属粉体，在造型的部分照射作为热源的激光束、电子束，使金属粉体熔融、凝固或烧结，从而对三维物体的各层进行造型。在pbf中，通过重复这样的工序，能够对期望的三维物体进行造型。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2011-88154号公报
6.专利文献2：美国专利第4724299号说明书
7.专利文献3：国际公开93/013871号
8.专利文献4：日本特开2005-219060号公报
9.专利文献5：日本特表2019-500246号公报


技术实现要素：

10.发明所要解决的技术问题
11.也可以在如pbf那样二维地铺装了金属粉体后，相对于金属粉体或者在金属粉体之上使用ded喷嘴照射激光束对三维物体的各层进行造型。但是，在这样的情况下，由于一般ded喷嘴一边从ded喷嘴供给作为材料的粉体材料、载气，一边进行造型，因此，由于载气的供给会将预先铺装的金属粉体吹散，使预定的造型变得困难。本技术的一个目的在于提供一种使用ded喷嘴在预先铺装的粉体材料之上进行造型的技术。
12.用于解决技术问题的技术手段
13.根据一实施方式，提供一种用于am装置的ded喷嘴，该ded喷嘴具备：ded喷嘴主体；激光口，该激光口设置于所述ded喷嘴主体的顶端，用于射出激光；激光通路，该激光通路与所述激光口连通，用于供激光在所述ded喷嘴主体内通过；粉体口，该粉体口设置于所述ded喷嘴主体的顶端，用于射出粉体材料；以及粉体通路，该粉体通路与所述粉体口连通，用于供粉体材料在所述ded喷嘴主体内通过，所述粉体通路和所述粉体口的朝向基于以下确定：从所述粉体口到造型点的距离；从所述粉体口射出的粉体材料的速度；以及重力加速度。
附图说明
14.图1是概略性地表示一实施方式的用于制造造型物的am装置的图。
15.图2是概略性地表示一实施方式的ded喷嘴的剖面的图。
16.图3是概略性地表示作为参考例的以往的ded喷嘴的剖面的图。
17.图4是说明从ded喷嘴射出的粉体粒子的轨迹的图。
18.图5是表示一实施方式的通过给定的条件从ded喷嘴射出粉体粒子时的粉体粒子的轨迹的概略图。
19.图6是表示一实施方式的通过给定的条件从ded喷嘴射出粉体粒子时的粉体粒子的轨迹的概略图。
20.图7是表示一实施方式的通过给定的条件从ded喷嘴射出粉体粒子时的粉体粒子的轨迹的概略图。
21.图8是表示一实施方式的通过给定的条件从ded喷嘴射出粉体粒子时的粉体粒子的轨迹的概略图。
22.图9是表示一实施方式的通过给定的条件从ded喷嘴射出粉体粒子时的粉体粒子的轨迹的概略图。
23.图10是概略性地表示一实施方式的安装有适配器的ded喷嘴的剖面的图。
具体实施方式
24.以下，参照添附的附图说明用于制造本发明的造型物的am装置、用于am装置的ded喷嘴以及可装卸于ded喷嘴的适配器的实施方式。在添附的附图中，对于有相同或类似的要素标注相同或类似的参照符号，在各实施方式的说明中有时省略对相同或类似的要素的重复说明。另外，各实施方式所示的特征只要彼此不矛盾，则也可以适用于其他实施方式。
25.图1是概略性地表示一实施方式的用于制造造型物的am装置的图。如图1所示，am装置100具备底板102。在底板102上造型出造型物m。底板102可以是由能够支承造型物m的任意的材料形成的板。在一实施方式中，底板102配置于xy载物台104之上。xy载物台104是能够在水平面内正交的两个方向(x方向、y方向)上移动的载物台104。此外，xy载物台104也可以与能够在高度方向(z方向)上移动的升降机构连结。另外，在一实施方式中，也可以没有xy载物台104。
26.在一实施方式中，如图1所示，am装置100具备ded头200。ded头200与激光源202、粉体材料源204以及气体源206连接。ded头200具有ded喷嘴250。ded喷嘴250构成为喷射来自激光源202、粉体材料源204以及气体源206的激光、粉体材料以及气体。
27.ded头200可以是任意的，例如可以使用公知的ded头。ded头200与移动机构220连结，构成为能够移动。移动机构220可以是任意的，例如可以是使ded头200能够沿着轨道等特定的轴移动的结构，或者可以由能够使ded头200在任意的位置和方向上移动的机器人构成。作为一实施方式，移动机构220可以构成为能够使ded头200沿着正交的三个轴移动。
28.一实施方式的am装置100如图1所示的那样具有控制装置170。控制装置170构成为控制am装置100的各种动作机构，例如上述的ded头200、各种移动机构220等的动作。控制装置170可以由一般的计算机或专用计算机构成。
29.图2是概略性地表示一实施方式的ded喷嘴250的剖面的图。图示的实施方式的ded
喷嘴250具备整体上剖切面圆锥形状的ded喷嘴主体259。图示的实施方式的ded喷嘴250在ded喷嘴主体259的中心具备供从激光源202引导的激光251通过的第一通路252。通过第一通路252后的激光251从ded喷嘴主体259的激光口252a射出。在一实施方式中，第一通路252是剖面为圆形的通路，并且如图所示，形成为剖面的圆形的半径随着朝向激光口252a而减小。另外，作为一实施方式，第一通路252也可以是剖面的圆形的半径恒定的通路。
30.另外，ded喷嘴主体259在第一通路252的外侧具备供从粉体材料源204供给的粉体材料和用于输送从气体源206供给的粉体材料的载气通过的第二通路254。通过第二通路254后的粉体材料从粉体口254a射出。在一实施方式中，第二通路254可以是具有包围第一通路252的一个环形状的剖面的通路。另外，在一实施方式中，第二通路254可以是以包围第一通路252的方式配置的具有圆形的剖面的多条通路。在一实施方式中，第二通路254也可以具有三角形或四边形的剖面形状。例如，将ded喷嘴主体259设为能够以第二通路254为边界划分为内侧主体和外侧主体的结构，通过在内侧主体与外侧主体相接的面上机械加工作为第二通路254的槽来制作细小的通路是容易的。
31.此外，载气例如可以是氩气、氮气等惰性气体。作为载气，更优选使用比空气重的氩气。此外，通过使用比空气重的惰性气体作为载气，能够在造型点253及其附近通过惰性气体覆盖粉体材料熔融而形成的熔融池，能够防止熔融池和造型物的氧化。
32.在其他实施方式中，进一步，ded喷嘴主体259也可以在第二通路254的外侧具备供保护气体通过的第三通路和排出通过第三通路后的保护气体的气体口。在ded喷嘴250具备第三通路的情况下，第三通路也可以是具备包围第一通路252和第二通路254的一个环状的剖面的通路，或者第三通路也可以是配置为包围第一通路252和第二通路254的具备圆形的剖面的多个通路。
33.一般而言，ded喷嘴250被设计成使得从激光口252a射出的激光251和从粉体口254a射出的粉体材料在造型点253收敛。图3是概略性地表示作为参考例的以往的ded喷嘴250的剖面的图。图3所示的现有的ded喷嘴250被设计成激光251所通过的第一通路252和第二通路254的延长线在造型点253处交叉。作为以往的ded喷嘴，有能够使ded喷嘴以任意的角度朝向任意的方向的金属表面等进行造型的结构。因此，粉体材料与高压载气一起通过第二通路254，从粉体口254a高速地供给。但是，在通过这样以往的ded喷嘴250对铺装粉体材料的表面进行造型的情况下，从ded喷嘴250供给的高压、高速的气体会将铺装在造型点253附近的材料粉体吹散，不能进行预期的造型。因此，为了不吹散铺装的材料粉体而减小从ded喷嘴250供给的载气的压力，低速地供给粉体材料时，产生无法适当地向造型点253供给粉体材料的问题。
34.图4是说明从ded喷嘴250射出的粉体粒子的轨迹的图。在将从ded喷嘴250的粉体口254a到造型点253的距离如下这样设定时：
35.垂直距离：y[m]；
[0036]
水平距离：x[m]；
[0037]
重力加速度：g[m/s2]；
[0038]
粉体材料从ded喷嘴250射出的角度：θ[deg]；
[0039]
粉体材料从ded喷嘴250射出的速度：v[m/s]，
[0040]
某粉体粒子从粉体口254a射出，时间t[s]后的粉体粒子的位置为：
[0041]
x＝x(t)＝vt
×
sin(θ)；
[0042]
y＝y(t)＝－{(g/2)t2+vtcos(θ)}，
[0043]
其中，t＝0是粉体粒子射出ded喷嘴250粉体口254a的时刻。
[0044]
此外，假定粉体材料从ded喷嘴250射出的速度v与载气从粉体口254a射出的速度相等。另外，粉体材料射出的角度θ是相对于铅垂方向的角度。
[0045]
例如，在粉体材料从ded喷嘴250射出的速度v[m/s]足够大的情况下，由于vtcos(θ)＞＞(g/2)t2，因此几乎不存在作用于粉体材料的重力的影响，粉体粒子的轨道实质上成为如下：
[0046]
x＝x(t)＝vt
×
sin(θ)
[0047]
y＝y(t)＝－vtcos(θ)
[0048]
具体而言，如图4的虚线所示，被设计成激光251所通过的第一通路252和粉体材料所通过的第二通路254的延长线在造型点253交叉。
[0049]
但是，在粉体材料从ded喷嘴250射出的速度v[m/s]较小的情况下，存在作用于粉体材料的重力的影响，粉体粒子的轨道成为如下：
[0050]
x＝x(t)＝vt
×
sin(θ)；
[0051]
y＝y(t)＝－{(g/2)t2+vtcos(θ)}，
[0052]
具体而言，如图4的单点划线所示。因此，当粉体材料从ded喷嘴250射出的速度v[m/s]较小时，粉体粒子没有被供给至期望的造型点253，而被供给至造型点253的下方的位置。
[0053]
作为一例，在被设计为造型点253距离ded喷嘴250的粉体口254a如下距离:
[0054]
垂直距离：-20mm；
[0055]
水平距离：7.25mm的以往的ded喷嘴中，
[0056]
粒子速度：v＝20[m/s]；
[0057]
粒子射出角度：θ＝20[deg]；
[0058]
重力加速度：g＝9.8[m/s2]时的粉体粒子的轨迹如图5所示。另外，图5表示在相同条件下粒子的速度：v＝1.0[m/s]时的粉体粒子的轨迹。
[0059]
如图5所示，在将粒子速度设为v＝20[m/s]等比较高压、高速地供给载气和粉体材料的以往的ded喷嘴中，如果将粉体材料的射出方向与激光的射出方向的几何交点作为造型点253，则在造型点253向射出的激光251供给粉体材料，能够进行适当的造型。这是由于粉体粒子比较高速地射出，因此在到达造型点253之前几乎不受到重量的影响。
[0060]
另一方面，如图5所示，在使用假定粒子的速度为v＝20[m/s]的以往的ded喷嘴，例如v＝1.0[m/s]那样以比较低的速度使载气和粉体材料从粉体口254a射出的情况下，粉体粒子不通过预期的造型点253。这是由于粉体粒子以低速射出，因此在到达造型点253之前受到重量的影响。因此，在比较低速地供给载气和粉体材料的ded喷嘴中，无法单纯地将粉体粒子的射出方向与激光的射出方向的几何交点作为造型点253。
[0061]
因此，在本发明中，在比较低速地供给载气和粉体材料的ded喷嘴250中，为了能够适当地向造型点253供给粉体材料，考虑重力的影响来设计在ded喷嘴中射出粉体材料的角度。具体而言，根据造型点253位置、粉体粒子的射出速度v，根据上述的公式以粉体粒子通过造型点253的方式，确定粉体材料从ded喷嘴250射出的角度θ[deg]，即粉体口254a和第二
通路254的朝向。
[0062]
在图2所示的实施方式的ded喷嘴250中，供粉体材料和载气通过的第二通路254在靠近粉体口254a的位置变更通路的朝向。在图2所示的实施方式的ded喷嘴250中，第二通路254被设计成使靠近粉体口254a的位置处的第二通路254(粉体通路)的延长线在造型点253的上方相交。
[0063]
作为一例，将造型点253设在距离ded喷嘴250的粉体口254a如下的位置：
[0064]
垂直距离：-20mm；
[0065]
水平距离：7.25mm，
[0066]
将粉体材料从ded喷嘴250射出的速度设为：v＝1.0[m/s]的情况下，
[0067]
如果θ＝22[deg]，则在造型点253处，激光与粉体粒子交叉。图6是表示该条件时的粉体粒子的轨道的曲线图。
[0068]
作为一例，将造型点253设在距离ded喷嘴250的粉体口254a如下的位置：
[0069]
垂直距离：-20mm；
[0070]
水平距离：7.25mm，
[0071]
将粉体材料从ded喷嘴250射出的速度设为：v＝0.5[m/s]的情况下，
[0072]
如果θ＝27[deg]，则在造型点253处，激光与粉体粒子交叉。图7是表示该条件时的粉体粒子的轨道的曲线图。
[0073]
作为一例，将造型点253设在距离ded喷嘴250的粉体口254a如下的位置：
[0074]
垂直距离：-20mm；
[0075]
水平距离：7.25mm，
[0076]
将粉体材料从ded喷嘴250射出的速度设为：v＝0.2[m/s]的情况下，
[0077]
如果θ＝45[deg]，则在造型点253处，激光与粉体粒子交叉。图8是表示该条件时的粉体粒子的轨道的曲线图。
[0078]
作为一例，将造型点253设在距离ded喷嘴250的粉体口254a如下的位置：
[0079]
垂直距离：-20mm；
[0080]
水平距离：7.25mm，
[0081]
将粉体材料从ded喷嘴250射出的速度设为：v＝0.15[m/s]的情况下，
[0082]
如果θ＝59[deg]，则在造型点253处，激光与粉体粒子交叉。图9是表示该条件时的粉体粒子的轨道的曲线图。
[0083]
如上所述，根据造型点253和粉体材料从ded喷嘴250射出的速度v来设计粉体材料从ded喷嘴250射出的角度θ，从而能够将粉体材料适当地向造型点253供给。更具体而言，在ded喷嘴250中，通过使粉体口254a近前的第二通路254的方向相对于铅垂方向成为上述的θ[deg]，能够将粉体材料从ded喷嘴250射出的角度设定为上述的θ[deg]。
[0084]
此外，在上述的实施方式中，虽然以从ded喷嘴250射出的粉体材料和激光在造型点253交叉的方式进行图示、说明，但是粉体材料与激光也可以被设计成在造型点253的略上方交叉。例如，在一实施方式中，粉体材料和激光能够被设计成在从上述的造型点253向上方离开上述的造型点253中的激光的照射宽度的约一倍至三倍的距离的位置处交叉。作为一例，在激光在造型点253处的宽度(fwhm或1/e2等)为约2mm的情况下，能够设计成粉体材料和激光在造型点253的上方约2mm至约6mm处交叉。通过在造型点253略上方的位置使粉
体材料与激光交叉，能够在造型点253略上方的位置处使粉体材料受热而熔融，向造型点253供给熔融的材料。
[0085]
在上述的实施方式中，在预先于造型点253或者造型点253附近配置有粉体的状态下进行am造型的情况下，即使在不会由于从ded喷嘴250射出的载气而吹散预先铺装的粉体的较低的流速v从ded喷嘴250供给粉体材料时，也能够从ded喷嘴250向造型点253供给粉体材料。此外，作为不会吹散预先铺装的粉体的较低的流速v，优选为约1m/s以下的流速。此外，更优选的是，从ded喷嘴250射出的载气流速在约0.3m/s至约0.1m/s之间。
[0086]
在使用ded喷嘴250的am造型中，有希望根据造型的场所、材料等改变粉体材料射出的速度的情况。但是，如上所述，如果改变粉体材料的射出速度v，则有时无法将粉体材料适当地向造型点253供给。根据粉体材料射出的速度v，准备供粉体材料和载气通过的第二通路254的朝向不同的多个ded喷嘴将抬高成本。
[0087]
因此，本发明在一实施方式中公开了可装卸于ded喷嘴的顶端的适配器300。图10是表示一实施方式的ded喷嘴250的剖面的图。在图10所示的ded喷嘴250的顶端安装有用于变更粉体材料和载气的射出方向的适配器300。
[0088]
适配器300整体为环状的形状，具有可装卸于ded喷嘴250的顶端的形状和构造。适配器300具备适配器激光通路302，该适配器激光通路302安装于ded喷嘴250时与ded喷嘴250的供激光通过的第一通路252相连接。另外，适配器300还具备适配器粉体通路304，该适配器粉体通路304安装于ded喷嘴250时与ded喷嘴250的供载气和粉体材料通过的第二通路254相连接。通过ded喷嘴250的第一通路252和适配器300的适配器激光通路302后的激光251从适配器300的适配器激光口302a射出。另外，通过ded喷嘴250的第二通路254和适配器300的适配器粉体通路304后的载气和粉体材料从适配器300的适配器粉体口304a射出。
[0089]
如上所述，适配器300的适配器粉体通路304根据造型点253的位置和粉体材料从ded喷嘴250射出的速度v来确定朝向(相对于铅垂方向的角度θ[deg])。因此，通过准备适配器粉体通路304的朝向不同的多个适配器300，即使是相同的ded喷嘴250，通过变更适配器300，也能够变更从ded喷嘴250射出粉体材料的角度θ。
[0090]
此外，在ded喷嘴250具备供保护气体通过的第三通路的情况下，也可以在适配器300设置与ded喷嘴250的第三通路连通的适配器保护气体通路。
[0091]
根据上述的实施方式，至少掌握以下的技术思想。
[0092]
[方式1]根据方式1，提供一种用于am装置的ded喷嘴，该ded喷嘴具备：ded喷嘴主体；激光口，该激光口设置于所述ded喷嘴主体的顶端，用于射出激光；激光通路，该激光通路与所述激光口连通，用于供激光在所述ded喷嘴主体内通过；粉体口，该粉体口设置于所述ded喷嘴主体的顶端，用于射出粉体材料；以及粉体通路，该粉体通路与所述粉体口连通，用于供粉体材料在所述ded喷嘴主体内通过，所述粉体通路和所述粉体口的朝向基于以下确定：从所述粉体口到造型点的距离；从所述粉体口射出的粉体材料的速度；以及重力加速度。
[0093]
[方式2]根据方式2，在方式1的ded喷嘴中，将从所述粉体口射出的粉体材料的速度设为0.3m/s以下而确定所述粉体通路和所述粉体口的朝向。
[0094]
[方式3]根据方式3，在方式1或方式2的ded喷嘴中，构成为从所述粉体口射出的粉体和从激光口射出的激光在造型点交叉，或者在比造型点高的位置交叉。
[0095]
[方式4]根据方式4，提供一种可装卸于用于am装置的ded喷嘴的适配器，该适配器具备：适配器激光通路，该适配器激光通路在安装于所述ded喷嘴时与所述ded喷嘴的激光通路连通；适配器激光口，该适配器激光口用于使通过所述适配器激光通路后的激光射出；适配器粉体通路，该适配器粉体通路在安装于所述ded喷嘴时与所述ded喷嘴的粉体通路连通；适配器粉体口，该适配器粉体口用于使通过所述适配器粉体通路后的粉体材料射出，所述适配器粉体通路和所述适配器粉体口的朝向基于以下确定：从所述适配器粉体口到造型点的距离；从所述适配器粉体口射出的粉体材料的速度；以及重力加速度。
[0096]
[方式5]根据方式5，在方式4的适配器中，将从所述适配器粉体口射出的粉体材料的速度设为0.3m/s以下而确定所述适配器粉体通路和所述适配器粉体口的朝向。
[0097]
[方式6]根据方式6，在方式4或方式5的适配器中，构成为从所述适配器粉体口射出的粉体和从适配器激光口射出的激光在造型点交叉，或者在比造型点高的位置交叉。
[0098]
[方式7]根据方式7，提供一种用于am装置的ded喷嘴的设计方法，该方法基于以下确定设置于ded喷嘴主体的顶端的用于射出粉体材料的粉体口的朝向和用于供粉体材料在所述ded喷嘴主体内通过的与所述粉体口连通的粉体通路的朝向：从所述粉体口到造型点的距离；从所述粉体口射出的粉体材料的速度；以及重力加速度。
[0099]
[方式8]根据方式8，在方式7的方法中，将从所述粉体口射出的粉体材料的速度设为0.3m/s以下而确定所述粉体通路和所述粉体口的朝向。
[0100]
[方式9]根据方式9，在方式7或方式8的方法中，以从所述粉体口射出的粉体和从激光口射出的激光在造型点交叉，或者在比造型点高的位置交叉的方式确定所述粉体通路和所述粉体口的朝向。
[0101]
[方式10]根据方式10，提供一种能够装卸于用于am装置的ded喷嘴的适配器的设计方法，该方法基于以下确定在安装于ded喷嘴主体的顶端的状态下用于射出粉体材料的适配器粉体口的朝向和与所述适配器粉体口连通的适配器粉体通路的朝向：从所述适配器粉体口到造型点的距离；从所述适配器粉体口射出的粉体材料的速度；以及重力加速度。
[0102]
[方式11]根据方式11，在方式10的方法中，将从所述适配器粉体口射出的粉体材料的速度设为0.3m/s以下而确定所述适配器粉体通路和所述适配器粉体口的朝向。
[0103]
[方式12]根据方式12，在方式10或方式11的方法中，以从所述适配器粉体口射出的粉体和从适配器激光口射出的激光在造型点交叉，或者在比造型点高的位置交叉的方式确定所述适配器粉体通路和所述适配器粉体口的朝向。
[0104]
[方式13]根据方式13，提供一种am装置，该am装置具有方式1至方式3中的任一方式的ded喷嘴和方式4至方式6中的任一方式的适配器。
[0105]
符号说明
[0106]
100
…
am装置
[0107]
250
…
ded喷嘴
[0108]
251
…
激光
[0109]
252
…
第一通路
[0110]
253
…
造型点
[0111]
254
…
第二通路
[0112]
259
…
喷嘴主体
[0113]
300
…
适配器
[0114]
302
…
适配器激光通路
[0115]
304
…
适配器粉体通路
[0116]
252a
…
激光口
[0117]
254a
…
粉体口
[0118]
302a
…
适配器激光口
[0119]
304a
…
适配器粉体口

技术特征：
1.一种ded喷嘴，用于am装置，其特征在于，具备：ded喷嘴主体；激光口，该激光口设置于所述ded喷嘴主体的顶端，用于射出激光；激光通路，该激光通路与所述激光口连通，用于供激光在所述ded喷嘴主体内通过；粉体口，该粉体口设置于所述ded喷嘴主体的顶端，用于射出粉体材料；以及粉体通路，该粉体通路与所述粉体口连通，用于供粉体材料在所述ded喷嘴主体内通过，所述粉体通路和所述粉体口的朝向基于以下确定：从所述粉体口到造型点的距离；从所述粉体口射出的粉体材料的速度；以及重力加速度。2.根据权利要求1所述的ded喷嘴，其特征在于，将从所述粉体口射出的粉体材料的速度设为0.3m/s以下而确定所述粉体通路和所述粉体口的朝向。3.根据权利要求1或2所述的ded喷嘴，其特征在于，构成为从所述粉体口射出的粉体和从激光口射出的激光在造型点交叉，或者在比造型点高的位置交叉。4.一种适配器，能够装卸于用于am装置的ded喷嘴，其特征在于，具备：适配器激光通路，该适配器激光通路在安装于所述ded喷嘴时与所述ded喷嘴的激光通路连通；适配器激光口，该适配器激光口用于使通过所述适配器激光通路后的激光射出；适配器粉体通路，该适配器粉体通路在安装于所述ded喷嘴时与所述ded喷嘴的粉体通路连通；适配器粉体口，该适配器粉体口用于使通过所述适配器粉体通路后的粉体材料射出，所述适配器粉体通路和所述适配器粉体口的朝向基于以下确定：从所述适配器粉体口到造型点的距离；从所述适配器粉体口射出的粉体材料的速度；以及重力加速度。5.根据权利要求4所述的适配器，其特征在于，将从所述适配器粉体口射出的粉体材料的速度设为0.3m/s以下而确定所述适配器粉体通路和所述适配器粉体口的朝向。6.根据权利要求4或5所述的适配器，其特征在于，构成为从所述适配器粉体口射出的粉体和从适配器激光口射出的激光在造型点交叉，或者在比造型点高的位置交叉。7.一种ded喷嘴的设计方法，所述ded喷嘴用于am装置，其特征在于，基于以下确定设置于ded喷嘴主体的顶端的用于射出粉体材料的粉体口的朝向和用于供粉体材料在所述ded喷嘴主体内通过的与所述粉体口连通的粉体通路的朝向：从所述粉体口到造型点的距离；从所述粉体口射出的粉体材料的速度；以及
重力加速度。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将从所述粉体口射出的粉体材料的速度设为0.3m/s以下而确定所述粉体通路和所述粉体口的朝向。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，以从所述粉体口射出的粉体和从激光口射出的激光在造型点交叉，或者在比造型点高的位置交叉的方式确定所述粉体通路和所述粉体口的朝向。10.一种适配器的设计方法，该适配器能够装卸于用于am装置的ded喷嘴，其特征在于，基于以下确定在安装于ded喷嘴主体的顶端的状态下用于射出粉体材料的适配器粉体口的朝向和与所述适配器粉体口连通的适配器粉体通路的朝向：从所述适配器粉体口到造型点的距离；从所述适配器粉体口射出的粉体材料的速度；以及重力加速度。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将从所述适配器粉体口射出的粉体材料的速度设为0.3m/s以下而确定所述适配器粉体通路和所述适配器粉体口的朝向。12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，以从所述适配器粉体口射出的粉体和从适配器激光口射出的激光在造型点交叉，或者在比造型点高的位置交叉的方式确定所述适配器粉体通路和所述适配器粉体口的朝向。13.一种am装置，其特征在于，具有权利要求1至3中任一项所述的ded喷嘴和权利要求4至6中任一项所述的适配器。

技术总结
提供一种使用DED喷嘴在预先铺装的粉体材料上造型的技术。根据一实施方式，提供用于AM装置的DED喷嘴，该DED喷嘴具备：DED喷嘴主体；激光口，该激光口设置于所述DED喷嘴主体的顶端，用于射出激光；激光通路，该激光通路与所述激光口连通，用于供激光在所述DED喷嘴主体内通过；粉体口，该粉体口设置于所述DED喷嘴主体的顶端，用于射出粉体材料；以及粉体通路，该粉体通路与所述粉体口连通，用于供粉体材料在所述DED喷嘴主体内通过，所述粉体通路和所述粉体口的朝向基于以下确定：从所述粉体口到造型点的距离；从所述粉体口射出的粉体材料的速度；以及重力加速度。以及重力加速度。以及重力加速度。


技术研发人员：篠崎弘行
受保护的技术使用者：株式会社荏原制作所
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2023/9/20