造形系统的制作方法

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1.本发明例如涉及一种造形出造形物的造形系统的技术领域。


背景技术:

2.专利文献1中记载有一种造形出造形物的造形系统的一例。在这种造形系统中,如何使用造形出的造形物形成合适的构造物成为技术课题。
3.先前技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:美国专利申请公开第2014/0197576号说明书


技术实现要素:

6.根据第1态样,提供一种造形系统,包含:造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部;以及控制装置,控制所述造形装置,以造形出造形物;且在具有第1空间的第1物体的上方造形第2物体,所述第2物体包含连接于所述第1物体的第1倾斜部、连接于所述第1物体的第2倾斜部、以及连接于所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端的连接部,通过依次进行所述第1倾斜部的一部分的造形及所述第2倾斜部的一部分的造形,而造形出所述第1倾斜部及所述第2倾斜部,所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的第2空间与所述第1空间相连,所述第2空间的上方被所述连接部封闭。
7.根据第2态样,提供一种造形方法,使用具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部的造形装置来造形出造形物,且包含如下动作:为了在具有第1空间的第1物体的上方造形第2物体,而依次进行与所述第1物体连接的第1倾斜部的一部分的造形、及与所述第1物体连接的第2倾斜部的一部分的造形;以及造形与所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端连接的连接部;所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的第2空间与所述第1空间相连,所述第2空间的上方被所述连接部封闭。
8.根据第3态样,提供一种造形系统,包含:物体载置装置,载置第1物体;造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部,在所述第1物体上进行造形;位置变更装置,变更所述造形装置与所述物体载置装置的相对位置关系;及控制装置,控制所述造形装置及所述位置变更装置;且所述位置变更装置具有使所述物体载置装置绕着旋转轴转动的驱动装置,通过交替地进行第1造形动作与第2造形动作,而在所述第1物体上造形包含利用所述第1造形动作而造形出的第1倾斜部、及利用所述第2造形动作而造形出的第2倾斜部的第2物体,所述第1造形动作是在使所述物体载置装置从基准位置向绕着所述旋转轴的第1方向转动后的第1状态下,使用所述造形装置而进行,所述第2造形动作是在使所述物体载置装置从所述基准位置向绕着所述旋转轴且与所述第1方向相反的第2方向转动后的第2状态下,使用所述造形装置而进行。
9.根据第4态样,提供一种造形系统,包含:物体载置装置,载置第1物体;造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部,在所述第1物体上进行造形;位置变更装置,变更所述造形装置与所述物体载置装置的相对位置关系;及控制装置,控制所述造形装置及所述位置变更装置;且造形将所述第1物体的第1区域与所述第1物体的第2区域连接的第2物体,为了造形所述第2物体,在所述位置变更装置以所述位置关系成为第1关系的方式变更所述位置关系后,通过向所述第1区域照射所述能量束,而在所述第1区域上造形出作为所述第2物体的一部分的第1造形物,在所述位置变更装置以所述位置关系成为与所述第1关系不同的第2关系的方式变更所述位置关系后,通过向所述第1造形物照射所述能量束,而在所述第1造形物上造形出构成所述第2物体的一部分且将所述第1造形物与所述第2区域连接的第2造形物。
10.本发明的作用及其他优点由以下所说明的实施方式加以明确。
附图说明
11.图1是表示本实施方式的造形系统的系统构成的框图。
12.图2是表示本实施方式的造形系统的构造的剖视图。
13.图3是表示本实施方式的造形系统的构造的剖视图。
14.图4的(a)至图4的(e)分别是表示向工件上的某区域照射造形光且供给造形材料时的情形的剖视图。
15.图5的(a)至图5的(c)分别是表示造形三维构造物的过程的剖视图。
16.图6是表示包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物的外观的立体图。
17.图7是表示包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物的上表面的俯视图。
18.图8是表示包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物的剖面的剖视图(尤其是图7的a-a'剖视图)。
19.图9是表示包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物的剖面的剖视图(尤其是图7的b-b'剖视图)。
20.图10的(a)及图10的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
21.图11是表示预定造形在侧壁部件上的倾斜部件的剖视图。
22.图12是将造形在侧壁部件上的倾斜部件放大而表示的剖视图。
23.图13的(a)及图13的(b)分别是表示用来造形倾斜部件的载台的状态的一例的剖视图。
24.图14是表示在造形出一倾斜部件的全部后,为了造形其他倾斜部件而向侧壁部件照射的造形光的剖视图。
25.图15的(a)及图15的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
26.图16的(a)及图16的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
27.图17的(a)至图17的(d)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖
视图。
28.图18是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
29.图19的(a)及图19的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
30.图20的(a)及图20的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
31.图21是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
32.图22是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
33.图23的(a)及图23的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
34.图24的(a)及图24的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
35.图25的(a)及图25的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
36.图26的(a)及图26的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
37.图27是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
38.图28是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
39.图29的(a)及图29的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
40.图30的(a)及图30的(b)分别是表示造形图6至图9所示的三维构造物的过程的剖视图。
41.图31示意性表示目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。
42.图32是表示包含外壁部件的三维构造物的未造形支承部件的位置处的剖面的剖视图。
43.图33是表示包含外壁部件的三维构造物的造形出支承部件的位置处的剖面的剖视图。
44.图34是表示包含形成有贯通孔的顶盖部件的三维构造物的剖视图。
45.图35是表示包含形成有贯通孔的外壁部件的三维构造物的剖视图。
46.图36是表示造形被形成有贯通孔的外壁部件的过程的剖视图。
47.图37的(a)及图37的(c)分别是表示形成在顶盖部件的贯通孔的剖面的形状的一例的剖视图,图37的(b)是表示形成在外壁部件的贯通孔的剖面的形状的一例的剖视图。
48.图38的(a)及图38的(b)分别是表示基底部件的剖视图。
49.图39是表示第5变化例中造形三维构造物的过程的剖视图。
50.图40是表示第5变化例中造形三维构造物的过程的剖视图。
51.图41是表示第5变化例中造形三维构造物的过程的剖视图。
52.图42是表示第5变化例中造形三维构造物的过程的剖视图。
53.图43是表示导管的剖视图。
54.图44是表示弯曲的配管的剖视图。
55.图45是表示造形部分配管的过程的剖视图。
56.图46是表示造形部分配管的过程的剖视图。
57.图47是表示造形部分配管的过程的剖视图。
58.图48是表示造形部分配管的过程的剖视图。
具体实施方式
59.以下,参照附图对造形系统的实施方式进行说明。以下将采用通过对作为物体的一例的工件w进行附加加工而在工件w上造形出造形物的造形系统sys,来对造形系统的实施方式进行说明。特别地,以下将采用进行基于激光堆焊法(lmd:laser metal deposition,激光金属沉积法)的附加加工的造形系统sys,来对造形系统的实施方式进行说明。基于激光堆焊法的附加加工是通过利用造形光el(即,具有光形态的能量束)将供给至工件w的造形材料m熔融,而造形出与工件w一体化或能与工件w分离的造形物的附加加工。
60.此外,激光堆焊法(lmd)也可称为直接金属沉积法、定向能量沉积法、激光熔覆法、激光工程化净成型法、直接光制造法、激光固结法、形状沉积制造法、送丝激光沉积法、通气焊丝法、激光粉末熔融法、激光金属成形法、选择性激光粉末重熔法、激光直接铸造法、激光粉末沉积法、激光增材制造法、激光快速成形法。
61.另外,以下说明中,使用由相互正交的x轴、y轴及z轴定义的xyz正交坐标系,对构成造形系统sys的各种构成要素的位置关系进行说明。此外,以下说明中,为了便于说明,x轴方向及y轴方向分别为水平方向(即,水平面内的既定方向),z轴方向为铅直方向(即,与水平面正交的方向,实质上为上下方向)。另外,将绕着x轴、y轴及z轴的旋转方向(换言之,倾斜方向)分别称为θx方向、θy方向及θz方向。这里,也可使z轴方向为重力方向。另外,也可使xy平面为水平方向。
62.(1)造形系统sys的构造
63.首先,参照图1至图3对本实施方式的造形系统sys的构造进行说明。图1是表示本实施方式的造形系统sys的系统构成的系统构成图。图2及图3分别是示意性表示本实施方式的造形系统sys的构造的剖视图。
64.造形系统sys可造形(换言之,形成)造形物。此外,本实施方式中的造形物可表示造形系统sys所造形的任意物体。例如,作为造形物的一例,造形系统sys可造形三维构造物(即,在三维方向中的任一方向上均具有大小的三维的物体,立体物,换言之,在x轴方向、y轴方向及z轴方向上具有大小的物体)st。造形系统sys可在作为用来造形三维构造物st的基础(即,母材)的工件w上造形三维构造物st。即,造形系统sys在工件w上进行造形。造形系统sys可通过对工件w进行附加加工而造形三维构造物st。工件w为下述载台31的情况下,造形系统sys可在载台31上造形三维构造物st。工件w为载置在载台31的物体即载置物的情况下,造形系统sys可在载置物上造形三维构造物st。该情况下,造形系统sys可造形与载置物一体化的三维构造物st。造形与载置物一体化的三维构造物st的动作与在载置物上附加新的构造物的动作等效。此外,既存构造物例如也可为存在缺损部位的需修理品。或者,造形系统sys也可造形能与载置物分离的三维构造物st。载置在载台31的载置物也可为造形系统sys所造形出的其他三维构造物st(即,既存构造物)。此外,图1示出了工件w为由载台31
保持的既存构造物的例子。另外,以下也将采用工件w为由载台31保持的既存构造物的例子继续进行说明。
65.如上所述,造形系统sys可通过激光堆焊法来造形三维构造物st。即,造形系统sys也可以说是使用积层造形技术来造形物体的3d打印机。此外,积层造形技术也可称为快速原型法(rapid prototyping)、快速制造法(rapid manufacturing)或增材制造法(additive manufacturing)。
66.造形系统sys通过使用造形光el加工造形材料m而造形三维构造物st。造形材料m是可通过既定强度以上的造形光el的照射而熔融的材料。作为这种造形材料m,例如可使用金属性材料及树脂性材料中的至少一者。但也可使用与金属性材料及树脂性材料不同的其他材料作为造形材料m。造形材料m是粉状或粒状的材料。即,造形材料m为粉粒体。但造形材料m也可不为粉粒体。例如,也可使用丝线状造形材料及气体状造形材料中的至少一者作为造形材料m。
67.为了造形三维构造物st,造形系统sys如图1至图3所示,具备材料供给源1、造形单元2、载台单元3、光源5、气体供给源6及控制装置7。造形单元2及载台单元3可收容在壳体8的内部空间中。
68.材料供给源1向造形单元2供给造形材料m。材料供给源1是以向造形单元2供给为了造形三维构造物st从而每单位时间所需的分量的造形材料m的方式,供给与该所需分量相应的希望量的造形材料m。
69.造形单元2加工从材料供给源1供给的造形材料m而造形三维构造物st。为了造形三维构造物,造形单元2具备造形头21及头驱动系统22。进而,造形头21具备照射光学系统211及材料喷嘴(即,供给造形材料m的供给系统)212。此外,造形头21也可称为造形装置。
70.照射光学系统211是用来从射出部213射出造形光el的光学系统(例如,聚光光学系统)。具体来说,照射光学系统211经由光纤或光导管等光传输部件51而与发出造形光el的光源5光学连接。照射光学系统211射出经由光传输部件51从光源5传送来的造形光el。照射光学系统211从照射光学系统211朝向下方(即,-z侧)照射造形光el。在照射光学系统211的下方配置有载台31。在载台31载置有工件w的情况下,照射光学系统211朝向工件w照射造形光el。因此,照射光学系统211也可称为能量束照射部。具体来说,照射光学系统211可向作为被照射(典型来说,聚集)造形光el的区域而设定在工件w上或工件w附近的目标照射区域ea照射造形光el。进而,照射光学系统211的状态在控制装置7的控制下,可在向目标照射区域ea照射造形光el的状态与不向目标照射区域ea照射造形光el的状态之间切换。此外,从照射光学系统211射出的造形光el的方向并不限定于正下方(即,与-z轴方向一致),例如也可为相对于z轴倾斜既定角度的方向。
71.在材料喷嘴212形成有供给出口214。材料喷嘴212从供给出口214供给(例如,射出、喷射、喷出或吹送)造形材料m。因此,材料喷嘴212也可称为材料供给部。材料喷嘴212经由供给管11及混合装置12而与作为造形材料m的供给源的材料供给源1物理连接。材料喷嘴212经由供给管11及混合装置12而供给从材料供给源1供给的造形材料m。材料喷嘴212也可经由供给管11而压送从材料供给源1供给的造形材料m。即,来自材料供给源1的造形材料m与搬送用气体(即,压送气体,例如氮气或氩气等惰性气体)也可在混合装置12中混合后经由供给管11而压送至材料喷嘴212。结果,材料喷嘴212供给造形材料m,同时一并供给搬送
用气体。作为搬送用气体,例如使用从气体供给源6供给的冲洗气体。但也可使用从与气体供给源6不同的气体供给源供给的气体作为搬送用气体。此外,图1中材料喷嘴212被绘制成管状,但材料喷嘴212的形状并不限定于该形状。材料喷嘴212从材料喷嘴212朝向下方(即,-z侧)供给造形材料m。在材料喷嘴212的下方配置有载台31。在载台31搭载有工件w的情况下,材料喷嘴212朝向工件w或工件w附近供给造形材料m。此外,从材料喷嘴212供给的造形材料m的行进方向是相对于z轴方向倾斜既定角度(作为一例,为锐角)的方向,但也可为-z侧(即,正下方)。
72.本实施方式中,材料喷嘴212向将被照射来自照射光学系统211的造形光el的部位供给造形材料m。即,材料喷嘴212向将被照射光学系统211照射造形光el的目标照射区域ea供给造形材料m。因此,材料喷嘴212与照射光学系统211已对准位置,以便作为材料喷嘴212供给造形材料m的区域而设定在工件w上或工件w附近的目标供给区域ma与目标照射区域ea一致(或者,至少部分重合)。此外,材料喷嘴212可向利用从照射光学系统211射出的造形光el而形成的熔融池mp(参照下述图4等)供给造形材料m。但材料喷嘴212也可不向熔融池mp供给材料。例如,造形系统sys也可在来自材料喷嘴212的造形材料m到达工件w前,利用照射光学系统211使该造形材料m熔融,并使熔融后的造形材料m附着于工件w。
73.头驱动系统22使造形头21移动。头驱动系统22使造形头21沿着例如x轴、y轴、z轴、θx方向、θy方向及θz方向中的至少一者移动。图2至图3所示的例子中,头驱动系统22使造形头21分别沿着x轴、y轴及z轴移动。该情况下,头驱动系统22可具备头驱动系统22x、头驱动系统22y及头驱动系统22z。头驱动系统22x使造形头21沿着x轴移动。头驱动系统22y使造形头21沿着y轴移动。头驱动系统22z使造形头21沿着z轴移动。
74.头驱动系统22y具备:y导引部件221y,与经由空气弹簧等抗振装置而设置在壳体8的底面(或者,配置在壳体8的底面的压盘)的支承框224连接,且沿着y轴延伸;y滑动部件222y,可沿着y导引部件221y移动;及未图示的马达,使y滑动部件222y移动。头驱动系统22x具备:x导引部件221x,连接于y滑动部件222y,且沿着x轴延伸;x滑动部件222x,可沿着x导引部件221x移动;及未图示的马达,使x滑动部件222x移动。头驱动系统22z具备:z导引部件221z,连接于x滑动部件222x,且沿着z轴延伸;z滑动部件222z,可沿着z导引部件221z移动;及未图示的马达,使z滑动部件222z移动。在z滑动部件222z连接有造形头21。若y滑动部件222y沿着y导引部件221y移动,则连接于y滑动部件222y的造形头21经由头驱动系统22x及22z而沿着y轴移动。若x滑动部件222x沿着x导引部件221x移动,则连接于x滑动部件222x的造形头21经由头驱动系统22z而沿着x轴移动。若z滑动部件222z沿着z导引部件221z移动,则连接于z滑动部件222z的造形头21沿着z轴移动。
75.若头驱动系统22使造形头21移动,则造形头21分别与载台31及载置在载台31的工件w的相对位置改变。因此,头驱动系统22也可作为用来变更造形头21分别与载台31及工件w的相对位置关系的位置变更装置发挥功能。进而,若造形头21分别与载台31及工件w的相对位置改变,则目标照射区域ea及目标供给区域ma(进而,熔融池mp)相对于工件w而相对地移动。
76.载台单元3具备载台31及载台驱动系统32。
77.在载台31载置作为物体的工件w。具体来说,在作为载台31的上表面的至少一部分的载置面311载置工件w。工件w上造形出三维构造物st的情况下,在载台31经由工件w而载
置三维构造物st。因此,载台31也可称为物体载置装置。载台31能支承载置在载台31的工件w。工件w上造形出三维构造物st的情况下,载台31能经由工件w而支承三维构造物st。因此,载台31也可称为支承装置。载台31也可为能保持载置在载台31的工件w。该情况下,载台31为了保持工件w,可具备机械夹具、静电夹具及真空吸附夹具等中的至少一者。或者,载台31也可为不能保持载置在载台31的工件w。该情况下,工件w也可不使用夹具地载置在载台31。所述照射光学系统211在载台31上载置有工件w的期间的至少一部分时段内射出造形光el。进而,所述材料喷嘴212在载台31上载置有工件w的期间的至少一部分时段内供给造形材料m。
78.本实施方式中,载台31包含载台31θx及载台31θz。载台31包含载台31θx及载台31θz的目的在于,如后文所详述般,通过下述载台驱动系统32使载台31分别沿着θx方向及θz方向移动。工件w载置在载台31θz。因此,载台31θz的上表面的至少一部分作为供载置工件w的载置面311来使用。载台31θx如下所述,可通过载台驱动系统32沿着θx方向移动(即,可绕沿着x轴的旋转轴旋转)。载台31θz以可随着载台31θx的旋转,与载台31θx一起绕沿着x轴的旋转轴旋转的方式,配置在载台31θx上所形成的凹部。载台31θz如下所述,以可与载台31θx的旋转无关地,通过载台驱动系统32沿着θz方向移动(即,可绕沿着z轴的旋转轴旋转)的方式,配置在载台31θx上所形成的凹部。此外,载台31的构成并不限定于图2及图3所示的构成。作为一例,载台31θz也可不配置在载台31θx上所形成的凹部。
79.载台驱动系统32使载台31移动。载台驱动系统32使载台31沿着例如x轴、y轴、z轴、θx方向、θy方向及θz方向中的至少一者移动。图2至图3所示的例子中,载台驱动系统32使载台31分别沿着θx方向及θz方向移动。即,载台驱动系统32使载台31绕沿着x轴的旋转轴旋转,且使载台31绕沿着z轴的旋转轴旋转。该情况下,载台驱动系统32可具备载台驱动系统32θx及载台驱动系统32θz。载台驱动系统32θx使载台31(尤其是载台31θx)绕沿着x轴的旋转轴旋转。载台驱动系统32θz使载台31(尤其是载台31θz)绕沿着z轴的旋转轴旋转。载台驱动系统32θx具备:一对旋转轴321θx,可旋转地分别与经由空气弹簧等抗振装置而设置在壳体8的底面(或者,配置在壳体8的底面的压盘)的一对支承框323连接;及马达322θx,是使一对旋转轴321θx绕沿着x轴的旋转轴旋转的驱动装置。一对旋转轴321θx沿着x轴方向延伸。一对旋转轴321θx以沿着x轴方向夹住载台31θx的方式,连接于载台31θx。载台驱动系统32θz具备:旋转轴321θz,沿着z轴方向延伸,且与载台31θz的底面(具体来说,与载台31θx对向的面)连接;及马达322θz,使旋转轴321θz绕沿着z轴的旋转轴旋转。若一对旋转轴321θx旋转,则载台31θx绕沿着x轴的旋转轴旋转。结果,载台31θx所支承的载台31θz(进而,载台31θz所支承的工件w)也绕沿着x轴的旋转轴旋转。若旋转轴321θz旋转,则载台31θz(进而,载台31θz所支承的工件w)也绕沿着z轴的旋转轴旋转。此外,图2及图3所示的载台31具有载台31θx被支承框323从两侧支承的两端固定构造。但载台31也可具有载台31θx被支承框323从单侧支承的一端固定构造。
80.若载台驱动系统32使载台31移动,则造形头21分别与载台31及载置在载台31的工件w的相对位置改变。因此,载台驱动系统32也可作为用来变更造形头21分别与载台31及工件w的相对位置关系的位置变更装置发挥功能。进而,若造形头21分别与载台31及工件w的相对位置改变,则目标照射区域ea及目标供给区域ma(进而,熔融池mp)相对于工件w而相对地移动。
81.使载台31绕着旋转轴旋转的动作实质上也可看作与变更载台31的姿势(例如,变更载台31相对于造形头21的相对姿势)的动作等效。因此,载台驱动系统32通过变更载台31相对于造形头21的相对姿势,也可作为用来变更造形头21分别与载台31及工件w的相对位置关系的位置变更装置发挥功能。
82.光源5射出例如红外光、可见光及紫外光中的至少一者作为造形光el。但也可使用其他种类的光作为造形光el。造形光el也可包含多个脉冲光(即,多个脉冲束)。造形光el可为激光。该情况下,光源5可包含激光光源(例如,激光二极管(ld:laser diode))等半导体激光器。作为激光光源,可为光纤激光器、co2激光器、yag激光器、准分子激光器等。但造形光el也可不为激光。光源5也可包含任意光源(例如,led(light emitting diode)及放电灯等中的至少一者)。
83.气体供给源6是用来冲洗壳体8的内部空间的冲洗气体的供给源。冲洗气体包括惰性气体。作为惰性气体的一例,例举氮气或氩气。气体供给源6经由将气体供给源6与壳体8连接的供给管61而向壳体8的内部空间供给冲洗气体。结果,壳体8的内部空间成为被冲洗气体冲洗过的空间。此外,气体供给源6可为储存有氮气或氩气等惰性气体的储气罐。惰性气体为氮气的情况下,气体供给源6也可为以大气为原料而产生氮气的氮气产生装置。
84.如上所述,材料喷嘴212供给造形材料m,同时一并供给冲洗气体的情况下,气体供给源6也可向被供给来自材料供给源1的造形材料m的混合装置12供给冲洗气体。具体来说,气体供给源6也可经由将气体供给源6与混合装置12连接的供给管62而连接于混合装置12。结果,气体供给源6经由供给管62而向混合装置12供给冲洗气体。该情况下,来自材料供给源1的造形材料m也可通过经由供给管62从气体供给源6供给来的冲洗气体,从供给管11内穿过而朝向材料喷嘴212供给(具体来说,压送)。即,气体供给源6也可经由供给管62、混合装置12及供给管11而连接于材料喷嘴212。该情况下,材料喷嘴212从供给出口214供给造形材料m,同时一并供给用来压送造形材料m的冲洗气体。
85.控制装置7控制造形系统sys的动作。例如,控制装置7可控制造形系统sys所具备的造形单元2(例如,造形头21及头驱动系统22中的至少一者)。例如,控制装置7也可控制造形系统sys所具备的载台单元3(例如,载台驱动系统32)。结果,控制装置7可控制造形单元2及载台单元3中的至少一者,以造形出造形物(例如,三维构造物st)。
86.控制装置7例如可具备运算装置及存储装置。运算装置例如可包含cpu(central processing unit)及gpu(graphics processing unit)中的至少一者。存储装置例如可包含存储器。控制装置7通过运算装置执行计算机程序而作为控制造形系统sys的动作的装置发挥功能。该计算机程序是用来使运算装置进行(即,执行)控制装置7所应进行的下述动作的计算机程序。即,该计算机程序是用来使控制装置7发挥功能,以让造形系统sys进行下述动作的计算机程序。运算装置所执行的计算机程序可记录在控制装置7所具备的存储装置(即,记录媒体)中,也可记录在内置于控制装置7或可外设于控制装置7的任意存储媒体(例如,硬盘或半导体存储器)中。或者,运算装置也可经由网络接口而从控制装置7的外部装置下载所应执行的计算机程序。
87.控制装置7可控制照射光学系统211射出造形光el的射出态样。射出态样例如可包含造形光el的强度及造形光el的射出时序中的至少一者。造形光el包含多个脉冲光的情况下,射出态样例如也可包含脉冲光的发光时间、脉冲光的发光周期、及脉冲光的发光时间的
aided design)数据)等,在工件w上造形三维构造物st。作为三维模型数据,可使用由设置在造形系统sys内的未图示的计测装置、及与造形系统sys分开设置的三维形状计测器中的至少一者所计测出的立体物的计测数据。造形系统sys为了造形三维构造物st,而依次造形例如沿着z轴方向排列的多个层状的部分构造物(以下,称为“构造层”)sl。例如,造形系统sys基于通过沿着z轴方向将三维构造物st的模型横切而获得的多个层的数据,逐层依次造形多个构造层sl。结果,造形出作为多个构造层sl积层而成的积层构造体的三维构造物st。以下,对通过逐层依次造形多个构造层sl而造形三维构造物st的动作流程进行说明。
95.首先,参照图4的(a)至图4的(e)对造形各构造层sl的动作进行说明。造形系统sys在控制装置7的控制下,以目标照射区域ea设定在工件w的表面、或相当于已造形完毕的构造层sl的表面的造形面ms上的希望区域的方式,使造形头21及载台31中的至少一者移动。之后,造形系统sys从照射光学系统211向目标照射区域ea照射造形光el。这时,在z轴方向上,供造形光el聚集的聚光面可与造形面ms一致。或者,在z轴方向上,聚光面也可偏离造形面ms。结果,如图4的(a)所示,在被照射造形光el的造形面ms上形成熔融池(即,被造形光el熔融后的金属等的蓄池)mp。进而,造形系统sys在控制装置7的控制下,从材料喷嘴212供给造形材料m。结果,造形材料m供给至熔融池mp。供给至熔融池mp的造形材料m被照射至熔融池mp的造形光el熔融。或者,从材料喷嘴212供给的造形材料m也可在到达熔融池mp前便被造形光el熔融,而熔融后的造形材料m供给至熔融池mp。之后,若随着造形头21及载台31中的至少一者的移动,熔融池mp不再被造形光el照射,则在熔融池mp中熔融后的造形材料m冷却而固化(即,凝固)。结果,如图4的(c)所示,包含固化后的造形材料m的造形物堆积在造形面ms上。
96.造形系统sys一面如图4的(d)所示,相对于造形面ms使造形头21沿着x轴方向及y轴方向中的至少一者移动,一面重复包括通过这种造形光el的照射而形成熔融池mp、向熔融池mp供给造形材料m、将供给来的造形材料m熔融并使熔融后的造形材料m固化的一系列造型处理。典型来说,造形系统sys重复扫描动作与步进动作,所述扫描动作是一面在所希望的时序向造形面ms照射造形光el,一面相对于造形面ms使造形头21沿着x轴方向及y轴方向中的任意一者移动,所述步进动作是在不向造形面ms照射造形光el的条件下,相对于造形面ms使造形头21沿着x轴方向及y轴方向中的任意另一者移动。这时,造形系统sys在进行扫描动作的期间内,向造形面ms上希望造形出造形物的区域照射造形光el,但不向造形面ms上不欲造形出造形物的区域照射造形光el。即,造形系统sys一面使目标照射区域ea在造形面ms上沿着既定的移动轨迹移动,一面根据不欲造形出造形物的区域的分布态样,在适当时序向造形面ms照射造形光el。典型来说,造形系统sys重复扫描动作与步进动作,所述扫描动作是一面在所希望的时序向目标照射区域ea照射造形光el,一面相对于造形面ms使目标照射区域ea沿着x轴方向及y轴方向中的任意一者移动,所述步进动作是在不向目标照射区域ea照射造形光el的条件下,相对于造形面ms使目标照射区域ea沿着x轴方向及y轴方向中的任意另一者移动。结果,熔融池mp也沿着与目标照射区域ea的移动轨迹相应的移动轨迹,在造形面ms上移动。具体来说,熔融池mp在造形面ms上,依次形成在沿着目标照射区域ea的移动轨迹的区域中被照射造形光el的部分。结果,如图4的(e)所示,在造形面ms上造形出相当于作为熔融后固化的造形材料m的集合体的造形物的构造层sl。即,以与熔融池mp的移动轨迹相应的图案,造形出相当于造形在造形面ms上的造形物的集合体的构造层sl
(即,俯视下具有与熔融池mp的移动轨迹相应的形状的构造层sl)。此外,目标照射区域ea设定在不欲造形出造形物的区域的情况下,造形系统sys可向目标照射区域ea照射造形光el,并且停止造形材料m的供给。另外,目标照射区域ea设定在不欲造形出造形物的区域的情况下,造形系统sys也可向目标照射区域ea供给造形材料m,并且向目标照射区域ea照射强度不至于使熔融池mp出现的造形光el。
97.造形系统sys在控制装置7的控制下,基于三维模型数据,反复进行用来造形这种构造层sl的动作。具体来说,首先,控制装置7在进行用来造形构造层sl的动作前,将三维模型数据以积层间距进行切片处理而创建切片数据。造形系统sys基于与构造层sl#1对应的切片数据,进行用来在相当于工件w的表面的造形面ms上造形第1层构造层sl#1的动作。结果,如图5的(a)所示,在造形面ms上造形出构造层sl#1。之后,造形系统sys在将构造层sl#1的表面(即,上表面)设定为新的造形面ms的基础上,在该新的造形面ms上造形第2层构造层sl#2。为了造形构造层sl#2,控制装置7首先以造形头21相对于载台31沿着z轴移动的方式,控制头驱动系统22及载台驱动系统32中的至少一者。具体来说,控制装置7控制头驱动系统22及载台驱动系统32中的至少一者,以目标照射区域ea设定在构造层sl#1的表面(即,新的造形面ms)的方式,使造形头21朝向+z侧移动及/或使载台31朝向-z侧移动。之后,造形系统sys在控制装置7的控制下,通过与造形构造层sl#1的动作相同的动作,基于与构造层sl#2对应的切片数据,在构造层sl#1上造形构造层sl#2。结果,如图5的(b)所示,造形出构造层sl#2。以后,重复相同的动作,直至造形出构成应该造形在工件w上的三维构造物st的所有构造层sl为止。结果,如图5的(c)所示,通过多个构造层sl积层而成的积层构造物,造形出三维构造物st。
98.(2-2)造形动作的具体例
99.本实施方式中,造形系统sys可通过进行所述造形动作,而在第1物体的上方造形第2物体。即,造形系统sys可造形包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st。造形系统sys也可造形包含第1物体、及造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st。
100.本实施方式中,造形系统sys在第1物体的上方造形第2物体时,能以在第2物体的下方形成空间且该空间的上方被封闭(例如,被堵住)的方式造形第2物体。这时,造形系统sys可在具有第1空间的第1物体(即,形成有第1空间的第1物体)的上方,以在第2物体的下方形成第2空间且该第2空间的上方被封闭的方式造形第2物体。这时,第1空间与第2空间可相连。此外,这时,造形系统sys也可通过在第1物体的上表面(典型来说,平面或凸面)造形第2物体,而在第2物体的下方形成第1空间且封闭该第1空间的上方。
101.包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st的一例如图6至图9所示。图6是表示包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st的外观的立体图。图7是表示包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st的上表面的俯视图。图8是表示包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st的剖面的剖视图(尤其是图7的a-a'剖视图)。图9是表示包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st的剖面的剖视图(尤其是图7的b-b'剖视图)。
102.作为包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st的一例,图6至图9示出了包含作为第1物体的一例的基底部件bm、及造形在基底部件bm的上方的作为第2物体的一例的顶盖部件rm的三维构造物st。此外,图6至图9示出了三维构造物st为构成涡轮的叶片
的涡轮叶片bl的例子。即,图6至图9示出了可作为涡轮叶片bl来使用的三维构造物st。换言之,图6至图9示出了三维构造物st的形状为相当于涡轮叶片bl的形状的例子。此外,涡轮叶片bl可为动翼,也可为静翼。但包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st并不限定于涡轮叶片bl。包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st也可为与涡轮叶片bl不同的物体(例如,用在与用于涡轮的用途不同的用途上的物体)。
103.如图6至图9所示,三维构造物st具有沿着长度方向(图6至图9所示的例子中为x轴方向)延伸的形状。由于三维构造物st为涡轮叶片bl,所以三维构造物st也能以俯视下具有弓型形状的方式弯曲。图6至图9所示的例子中,三维构造物st以在沿着xy平面的面内具有弓型形状的方式,在沿着xy平面的面内弯曲。因此,基底部件bm及顶盖部件rm同样也可分别具有沿着x轴方向延伸的形状,且以在沿着xy平面的面内具有弓型形状的方式,在沿着xy平面的面内弯曲。
104.基底部件bm包含底部件bmc、侧壁部件bml及侧壁部件bmr。
105.底部件bmc例如为以具有长度方向的方式延伸(即,沿着长度方向延伸)的长板状的部件。图6至图9所示的例子中,底部件bmc具有沿着x轴方向的长度方向(例如,在与所述载台31θx的旋转轴大致平行的方向上具有长度方向)。但由于三维构造物st为涡轮叶片,所以底部件bmc也能以俯视下具有弓型形状的方式弯曲。图6至图9所示的例子中,底部件bmc也能以在沿着xy平面的面内具有弓型形状的方式,在沿着xy平面的面内弯曲。
106.侧壁部件bml与侧壁部件bmr形成在底部件bmc上。侧壁部件bml与侧壁部件bmr也可沿着底部件bmc的外缘而形成。这时,侧壁部件bml、侧壁部件bmr及底部件bmc可作为一体的部件(作为单片的部件)而形成。具体来说,可为侧壁部件bml沿着底部件bmc的一侧的外缘(例如,-y侧的外缘)而形成,侧壁部件bmr沿着底部件bmc的另一侧的外缘(例如,+y侧的外缘)而形成。因此,侧壁部件bml及bmr也可分别以俯视下具有弓型形状的方式弯曲。图6至图9所示的例子中,侧壁部件bml及bmr也可分别以在沿着xy平面的面内具有弓型形状的方式,在沿着xy平面的面内弯曲。
107.侧壁部件bml及bmr分别以从底部件bmc突出的方式向上方延伸。侧壁部件bml及bmr也能以俯视下呈环状相连(图6至图9所示的例子中,在沿着xy平面的面内呈环状相连)的方式形成。结果,侧壁部件bml及bmr可与底部件bmc一起形成作为第1空间的一例的空间bmsp(参照图8)。即,侧壁部件bml及bmr也能以形成被侧壁部件bml及bmr与底部件bmc包围(换言之,面向侧壁部件bml及bmr与底部件bmc)的空间bmsp的方式,从底部件bmc突出,并且俯视下呈环状相连。
108.顶盖部件rm包含倾斜部件rml及倾斜部件rmr。
109.倾斜部件rml是连接于侧壁部件bml的部件。例如,倾斜部件rml形成在侧壁部件bml上。这时,倾斜部件rml也可沿着侧壁部件bml而形成。因此,倾斜部件rml也能以俯视下具有弓型形状的方式弯曲。图6至图9所示的例子中,倾斜部件rml也能以在沿着xy平面的面内具有弓型形状的方式,在沿着xy平面的面内弯曲。
110.倾斜部件rml可为从侧壁部件bml延伸的板状的部件。倾斜部件rml也可为从侧壁部件bml朝向侧壁部件bml的上方延伸的部件。特别地,倾斜部件rml也可为朝向相对于侧壁部件bml倾斜的方向延伸的部件。例如,倾斜部件rml也可为朝向相对于供形成倾斜部件rml的侧壁部件bml的上表面bmlus倾斜的方向延伸的部件。图6至图9所示的例子中,侧壁部件
bml的上表面bmlus是沿着xy平面的面。因此,倾斜部件rml也可为朝向相对于xy平面倾斜的方向延伸的部件。例如,倾斜部件rml也可为朝向相对于侧壁部件bml延伸(即,突出)的方向倾斜的方向延伸的部件。图6至图9所示的例子中,侧壁部件bml是沿着z轴方向延伸(即,突出)的部件。因此,倾斜部件rml也可为朝向相对于z轴倾斜的方向延伸的部件。
111.倾斜部件rmr是连接于侧壁部件bmr的部件。例如,倾斜部件rmr形成在侧壁部件bmr上。这时,倾斜部件rmr也可沿着侧壁部件bmr而形成。因此,倾斜部件rmr也能以俯视下具有弓型形状的方式弯曲。图6至图9所示的例子中,倾斜部件rmr也能以在沿着xy平面的面内具有弓型形状的方式,在沿着xy平面的面内弯曲。
112.倾斜部件rmr可为从侧壁部件bmr延伸的板状的部件。倾斜部件rmr也可为从侧壁部件bmr朝向侧壁部件bmr的上方延伸的部件。特别地,倾斜部件rmr也可为朝向相对于侧壁部件bmr倾斜的方向延伸的部件。例如,倾斜部件rmr也可为朝向相对于供形成倾斜部件rmr的侧壁部件bmr的上表面bmrus倾斜的方向延伸的部件。图6至图9所示的例子中,侧壁部件bmr的上表面bmrus是沿着xy平面的面。因此,倾斜部件rmr也可为朝向相对于xy平面倾斜的方向延伸的部件。例如,倾斜部件rmr也可为朝向相对于侧壁部件bmr延伸(即,突出)的方向倾斜的方向延伸的部件。图6至图9所示的例子中,侧壁部件bmr为沿着z轴方向延伸(即,突出)的部件。因此,倾斜部件rmr也可为朝向相对于z轴倾斜的方向延伸的部件。
113.在倾斜部件rmr及倾斜部件rml的下方,也可形成有作为第2空间的一例的空间rmsp(参照图8)。即,倾斜部件rmr与倾斜部件rml也能以在倾斜部件rmr及rml的下方形成被倾斜部件rmr及rml部分包围(换言之,面向倾斜部件rmr及rml)的空间rmsp的方式,形成在基底部件bm的上方。该情况下,典型来说,倾斜部件rmr延伸的方向与倾斜部件rml延伸的方向可不同。例如,倾斜部件rmr延伸的方向可与倾斜部件rml延伸的方向交叉。
114.形成在倾斜部件rmr及rml的下方的空间rmsp可与形成在基底部件bm的空间bmsp连接。即,在三维构造物st可形成有被基底部件bm及顶盖部件rm包围且包含空间bmsp及空间rmsp的空间。
115.空间rmsp的上方可被封闭(换言之,可被堵住或可被覆盖)。具体来说,空间rmsp的上方可被顶盖部件rm所具备的倾斜部件rml及rmr封闭。此外,这里所说的“被顶盖部件rm封闭的空间”也可表示“被顶盖部件rm包围的空间”。
116.空间rmsp的上方被顶盖部件rm封闭的情况下,倾斜部件rml的前端与倾斜部件rmr的前端可连接。此外,倾斜部件rml的前端也可表示位于与侧壁部件bml连接的倾斜部件rml的一端部(例如,下端)的相反侧的倾斜部件rml的另一端部(例如,上端)。倾斜部件rmr的前端也可表示位于与侧壁部件bmr连接的倾斜部件rmr的一端部(例如,下端)的相反侧的倾斜部件rmr的另一端部(例如,上端)。例如,如图6至图9所示,顶盖部件rm可包含与倾斜部件rml的前端及倾斜部件rmr的前端连接的连接部件rmc。即,顶盖部件rm可具备以空间rmsp的上方被封闭的方式将倾斜部件rml的前端与倾斜部件rmr的前端连接的连接部件rmc。该情况下,也可看作空间rmsp的上方被连接部件rmc封闭。或者,倾斜部件rml的前端与倾斜部件rmr的前端也可直接连接。即,顶盖部件rm也可不必包含连接部件rmc。
117.顶盖部件rm可进而包含支承部件rms。支承部件rms是用来支承倾斜部rml及rmr的部件。支承部件rms例如为用来从下方支承倾斜部rml及rmr的部件。作为一例,支承部件rms例如可为以从下方支承倾斜部rml及rmr的方式从下方朝向上方延伸的板状的部件。
118.支承部件rms形成在基底部件bm所具备的支承部件bms上。支承部件bms是支承着支承部件rms的部件。例如,支承部件bms可为从下方支承着支承部件rms的部件。该情况下,支承部件rms可为从支承部件bms朝向上方(即,从支承部件bms朝向位于支承部件bms的上方的倾斜部rml及rmr)延伸的部件。支承部件rms也可为在下方连接于支承部件bms且在上方连接于倾斜部件rml及rmr的部件。
119.顶盖部件rm可沿着顶盖部件rm的长度方向(即,顶盖部件rm延伸的长度方向)在离散的多个位置分别包含多个支承部件rms。该情况下,基底部件bm可沿着基底部件bm的长度方向(即,基底部件bm延伸的长度方向)在离散的多个位置分别包含多个支承部件bms。此外,图8示出了未形成支承部件bms及rms的位置处的三维构造物st的剖面,图9示出了形成有支承部件bms及rms的位置处的三维构造物st的剖面。此外,图6至图7所示的例子中,顶盖部件rm具备四个支承部件rms,但支承部件rms的数量并不限定于四个。
120.继而,参照图10至图30,进一步对用来造形包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st的动作进行说明。此外,以下,为了便于说明,对用来造形图6至图9所示的三维构造物st的动作进行说明。但包含造形在第1物体的上方的第2物体的任意的三维构造物st也可通过以下所说明的动作来造形。
121.首先,如图10的(a)及图10的(b)所示,造形系统sys通过进行所述造形动作,而在工件w上造形基底部件bm。具体来说,造形系统sys通过依次造形多个构造层sl,而在工件w上造形包含多个构造层sl的基底部件bm。典型来说,造形系统sys首先造形出底部件bmc,之后在底部件bmc上造形出侧壁部件bml、侧壁部件bmr及支承部件bms。这时,造形系统sys可重复扫描动作与步进动作,所述扫描动作是一面在所希望的时序向目标照射区域ea照射造形光el,一面使目标照射区域ea沿着基底部件bm的长度方向(例如,x轴方向)移动,所述步进动作是在不向目标照射区域ea照射造形光el的条件下,使目标照射区域ea沿着与基底部件bm的长度方向交叉的方向(例如,y轴方向)移动。此外,图10的(a)示出了未造形支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面,图10的(b)示出了造形出支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面。
122.但也可使用已造形完毕的基底部件bm。该情况下,造形系统sys也可不造形基底部件bm。已造形完毕的基底部件bm可作为工件w而载置在载台31。此外,已造形完毕的基底部件bm可为涡轮叶片,也可为需加以修补的涡轮叶片。
123.造形出基底部件bm后,造形系统sys通过进行所述造形动作,而在基底部件bm上造形顶盖部件rm。具体来说,造形系统sys通过依次造形多个构造层sl,而在基底部件bm上造形包含多个构造层sl的顶盖部件rm。即,造形系统sys在基底部件bm上造形包含多个构造层sl且包含倾斜部件rml、倾斜部件rmr及支承部件rms的顶盖部件rm。
124.这里,如上所述,倾斜部件rml相对于侧壁部件bml倾斜。故而,为了在供造形倾斜部件rml的侧壁部件bml的上表面bmlus暂时成为水平面的状态下造形倾斜部件rml,造形系统sys如表示预定造形在侧壁部件bml上的倾斜部件rml的图11所示,需从上表面bmlus造形沿着相对于重力方向倾斜的方向(即,与相当于z轴方向的重力方向交叉的方向)延伸的倾斜部rml。从另一观点来说,造形系统sys需造形沿着与造形光el的主轴(具体来说,为沿着主光线的轴,图11所示的例子中为沿着z轴的轴)交叉的方向延伸的倾斜部rml。进而从另一观点来说,造形系统sys需造形沿着与载置有基底部件bm的工件w的载置面311交叉的方向
延伸的倾斜部rml。
125.另一方面,由于造形系统sys是通过依次造形多个构造层sl而造形三维构造物st,所以倾斜部件rml延伸的方向与重力方向所成的角度θl存在极限。其原因在于,如将造形在侧壁部件bml上的倾斜部件rml放大而表示的图12所示,与多个构造层sl积层的方向交叉的方向(图12所示的例子中为y轴方向)上的一构造层sl的端部与造形在一构造层sl上的另一构造层sl的端部的距离d无法超过允许上限距离dmax,因此由允许上限距离dmax导致的角度θl的允许上限角度θmax确定。即,造形系统sys难以造形出沿着以超过允许上限角度θmax的角度与重力方向交叉的方向延伸的倾斜部件rml。因此,根据重力方向与倾斜部件rml从上表面bmlus延伸的方向的关系,造形系统sys有可能难以适当地造形出倾斜部件rml。此外,这里所说的“倾斜部件rml延伸的方向与重力方向所成的角度θl”也可表示沿着倾斜部件rml延伸的方向的轴与沿着重力方向的轴(图12所示的例子中为z轴)所成的两个角度中较小的那个角度(典型来说,成为锐角的角度)。
126.另外,尽管省略了详细说明,但也可以说沿着与倾斜部件rml延伸的方向交叉的方向延伸的倾斜部件rmr也同样如此。
127.因此,本实施方式中,造形系统sys根据需要,也可在造形倾斜部件rml前,使载台31从基准位置向绕着旋转轴的第1方向旋转(即,转动),由此将载台31的状态设定成倾斜部件rml延伸的方向与重力方向所成的角度θl成为允许上限角度θmax以下的状态。此外,作为载台31的基准位置,可使用处于载置面311成为水平面的状态的载台31的位置。即,造形系统sys也可在造形倾斜部件rml前,将载台31的状态变更成与用来造形基底部件bm的第3状态不同且用来造形倾斜部件rml的第1状态。此外,如上所述,若载台31旋转,则造形头21与载台31的相对位置关系改变。因此,造形系统sys也可在造形倾斜部件rml前,将造形头21与载台31的相对位置关系变更成与用来造形基底部件bm的第3关系不同且用来造形倾斜部件rml的第1关系。之后,造形系统sys也可在倾斜部件rml延伸的方向与重力方向所成的角度θl成为允许上限角度θmax以下的状态下,造形倾斜部件rml。
128.同样地,造形系统sys根据需要,也可在造形倾斜部件rmr前,使载台31从基准位置向绕着旋转轴的第2方向旋转(即,转动),由此将载台31的状态设定成倾斜部件rmr延伸的方向与重力方向所成的角度θr成为允许上限角度θmax以下的状态。此外,典型来说,造形倾斜部件rmr前的载台31的旋转方向即第2方向与造形倾斜部件rml前的载台31的旋转方向即第1方向为相反方向,但也可为相同方向。即,造形系统sys也可在造形倾斜部件rmr前,将载台31的状态变更成与用来造形基底部件bm的第3状态、及用来造形倾斜部件rml的第1状态不同且用来造形倾斜部件rmr的第2状态。造形系统sys也可在造形倾斜部件rmr前,将造形头21与载台31的相对位置关系变更成与用来造形基底部件bm的第3关系、及用来造形倾斜部件rml的第1关系不同且用来造形倾斜部件rmr的第2关系。之后,造形系统sys也可在倾斜部件rmr延伸的方向与重力方向所成的角度θr成为允许上限角度θmax以下的状态下,造形倾斜部件rmr。
129.作为一例,对用来在允许上限角度θmax为15度的状况下,造形相对于载置面311的倾斜角度θob成为45度的倾斜部件rml及bmr的载台31的状态的一例,使用图13的(a)及图13的(b)来加以说明。此外,倾斜部件rml相对于载置面311的倾斜角度θob也可表示沿着载置面311的法线的轴与沿着倾斜部件rml延伸的方向的轴所成的两个角度中较小的那个角度
(典型来说,成为锐角的角度)。倾斜部件rmr相对于载置面311的倾斜角度θob也可表示沿着载置面311的法线的轴与沿着倾斜部件rmr延伸的方向的轴所成的两个角度中较小的那个角度(典型来说,成为锐角的角度)。
130.图13的(a)是表示用来造形倾斜部件rml的载台31的状态的一例的剖视图。如图13的(a)所示,造形系统sys可在以基底部件bm的长度方向成为x轴方向的方式造形出基底部件bm后,使载台31绕着x轴从基准位置向第1旋转方向旋转“90度-(允许上限角度θmax+倾斜角度θob)”。图13的(a)所示的例子中,造形系统sys可使载台31绕着x轴从基准位置向逆时针方向旋转“90度-(15度+45度)=30度”。之后,造形系统sys能以倾斜部件rml沿着与重力方向所成的角度θl和允许上限角度θmax一致(即,成为15度)的方向延伸的方式,造形倾斜部件rml。该情况下,也可看作造形系统sys造形沿着与重力方向、造形光el的主轴及载置面311中的至少一者交叉的方向延伸的倾斜部件rml。结果,造形出的倾斜部件rml相对于载置面311的倾斜角度成为45度。
131.此外,图13的(a)中造形系统sys是以角度θl大于零度的方式造形倾斜部件rml,但也能以角度θl成为零度(即,倾斜部件rml沿着重力方向延伸)的方式造形倾斜部件rml。另外,造形系统sys也可使载台31绕着x轴从基准位置向第1旋转方向旋转所希望的第1旋转角度,以倾斜部件rml沿着重力方向延伸的方式造形倾斜部件rml,由此以造形出的倾斜部件rml相对于载置面311的倾斜角度成为所希望的第1角度的方式造形出倾斜部件rml。
132.图13的(b)是表示用来造形倾斜部件rmr的载台31的状态的一例的剖视图。如图13的(b)所示,造形系统sys可在以基底部件bm的长度方向成为x轴方向的方式造形出基底部件bm后,使载台31绕着x轴从基准位置向与第1旋转方向相反的第2旋转方向旋转“90度-(允许上限角度θmax+倾斜角度θob)”。图13的(b)所示的例子中,造形系统sys可使载台31绕着x轴从基准位置向顺时针方向旋转“90度-(允许上限角度θmax+倾斜角度θob)”。之后,造形系统sys能以倾斜部件rmr沿着与重力方向所成的角度θr和允许上限角度θmax一致的方向延伸的方式,造形倾斜部件rmr。该情况下,也可看作造形系统sys造形沿着与重力方向、造形光el的主轴及载置面311中的至少一者交叉的方向延伸的倾斜部件rmr。结果,造形出的倾斜部件rmr相对于载置面311的倾斜角度成为45度。
133.此外,图13的(b)中造形系统sys是以角度θr大于零度的方式造形倾斜部件rmr,但也能以角度θr成为零度(即,倾斜部件rmr沿着重力方向延伸)的方式造形倾斜部件rmr。另外,造形系统sys也可使载台31绕着x轴从基准位置向第2旋转方向旋转所希望的第2旋转角度,以倾斜部件rmr沿着重力方向延伸的方式造形倾斜部件rmr,由此以造形出的倾斜部件rmr相对于载置面311的倾斜角度成为所希望的第2角度的方式造形出倾斜部件rmr。
134.但造形系统sys也可在造形倾斜部件rml前,不使载台31从基准位置向绕着旋转轴的第1方向旋转。例如,即便不使载台31旋转,倾斜部件rml延伸的方向与重力方向所成的角度θl也会成为允许上限角度θmax以下时,造形系统sys也可在造形倾斜部件rml前,不使载台31从基准位置向绕着旋转轴的第1方向旋转。造形系统sys可在位于基准位置的载台31所载置的基底部件bm上造形倾斜部件rml。造形系统sys可在载台31的状态成为用来造形基底部件bm的第3状态的状况下造形倾斜部件rml。造形系统sys也可在造形头21与载台31的相对位置关系成为用来造形基底部件bm的第3关系的状况下造形倾斜部件rml。
135.同样地,造形系统sys也可在造形倾斜部件rmr前,不使载台31从基准位置向绕着
旋转轴的第2方向旋转。例如,即便不使载台31旋转,倾斜部件rmr延伸的方向与重力方向所成的角度θr也会成为允许上限角度θmax以下时,造形系统sys也可在造形倾斜部件rmr前,不使载台31从基准位置向绕着旋转轴的第2方向旋转。造形系统sys可在位于基准位置的载台31所载置的基底部件bm上造形倾斜部件rmr。造形系统sys可在载台31的状态成为用来造形基底部件bm的第3状态的状况下造形倾斜部件rmr。造形系统sys也可在造形头21与载台31的相对位置关系成为用来造形基底部件bm的第3关系的状况下造形倾斜部件rmr。
136.除此以外,本实施方式中,如上所述,倾斜部件rml及rmr相互沿着不同方向延伸。该情况下,在造形出倾斜部件rml及rmr中的任意一者的全部(或者,大部分)后再开始造形倾斜部件rml及rmr中的任意另一者时,倾斜部件rml及rmr中的任意一者有可能遮住用来造形倾斜部件rml及rmr中的任意另一者的造形光el。例如,图14示出了在造形出倾斜部件rml的全部后,为了造形倾斜部件rmr而向侧壁部件bmr照射的造形光el。如图14所示,若欲造形沿着以低于允许上限角度θmax的角度与重力方向交叉的方向延伸的倾斜部件rmr,则已造形完毕的倾斜部件rml有可能遮住造形光el。结果,造形系统sys有可能无法适当地造形出倾斜部件rmr。
137.因此,本实施方式中,重复交替地造形包含倾斜部件rml的一部分的造形物、及包含倾斜部件rmr的一部分的造形物的动作。即,造形系统sys通过依次进行倾斜部件rml的一部分的造形及倾斜部件rmr的一部分的造形,而造形出包含倾斜部件rml及rmr的顶盖部件rm。但造形系统sys也可不依次进行倾斜部件rml的一部分的造形及倾斜部件rmr的一部分的造形,而造形出包含倾斜部件rml及rmr的顶盖部件rm。例如,造形系统sys也可在造形出倾斜部件rml及rmr中的任意一者的全部(或者,大部分)后再开始造形倾斜部件rml及rmr中的任意另一者。例如,造形光el未被已造形完毕的倾斜部件rml及rmr遮住的情况下,造形系统sys也可在造形出倾斜部件rml及rmr中的任意一者的全部(或者,大部分)后再开始造形倾斜部件rml及rmr中的任意另一者。
138.以下,参照图15至图30,进而对在分别造形倾斜部件rml及rmr前,使载台31从基准位置旋转,且交替地造形包含倾斜部件rml的一部分的造形物、及包含倾斜部件rmr的一部分的造形物的动作的流程进行说明。
139.造形出基底部件bm后,造形系统sys造形倾斜部件rml的一部分。该情况下,如图15的(a)及图15的(b)所示,造形系统sys在造形倾斜部件rml前,使载台31从基准位置向绕着旋转轴(例如,x轴)的第1方向旋转。此外,图15的(a)示出了未造形支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面,图15的(b)示出了造形出支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面。之后,造形系统sys如图15的(a)所示,为了造形倾斜部件rml的一部分,而向侧壁部件bml中供造形倾斜部件rml的一部分的区域照射造形光el。另外,在造形出支承部件bms的位置处,造形系统sys如图15的(b)所示,为了造形倾斜部件rml的一部分及支承部件rms的一部分,而向侧壁部件bml中供造形倾斜部件rml的区域、及支承部件bms中供造形支承部件rms的区域照射造形光el。
140.造形顶盖部件rm的情况下同样地,造形系统sys可重复扫描动作与步进动作,所述扫描动作是一面在所希望的时序向目标照射区域ea照射造形光el,一面使目标照射区域ea沿着第1方向(例如,基底部件bm的长度方向(例如,x轴方向))移动,所述步进动作是在不向目标照射区域ea照射造形光el的条件下,使目标照射区域ea沿着第2方向(例如,与基底部
件bm的长度方向交叉的方向(例如,y轴方向))移动。例如扫描动作中的目标照射区域ea的移动方向与平行于载台31的旋转轴(例如,x轴)的方向一致的情况下,造形系统sys也可进行如下扫描动作,即:一面变更平行于载台31的旋转轴的方向(例如,x轴方向)上的造形头21与载台31的相对位置关系,一面向侧壁部件bml及支承部件bms照射造形光el。或者,例如扫描动作中的目标照射区域ea的移动方向与平行于载台31的旋转轴(例如,x轴)的方向交叉的情况下,造形系统sys也可进行如下扫描动作,即:一面同时变更平行于载台31的旋转轴的方向(例如,x轴方向)上的造形头21与载台31的相对位置关系、及垂直于载台31的旋转轴的方向(例如,y轴方向)上的造形头21与载台31的相对位置关系,一面向侧壁部件bml及支承部件bms照射造形光el。
141.结果,如图16的(a)所示,在未造形支承部件bms的位置(即,可不造形支承部件rms的位置)处,在侧壁部件bml上造形出作为倾斜部件rml的一部分的部分倾斜部件rmlp#1。另外,如图16的(b)所示,在造形出支承部件bms的位置(即,造形支承部件rms的位置)处,在侧壁部件bml上造形出部分倾斜部件rmlp#1,且在支承部件bms上造形出作为支承部件rms的一部分且连接于部分倾斜部件rmlp#1的部分支承部件rmsp#11。
142.部分倾斜部件rmlp#1可为包含单个构造层sl的部件。与部分倾斜部件rmlp#1一起造形的部分支承部件rmsp#11同样可为包含单个构造层sl的部件。该情况下,造形系统sys通过进行造形单个造形层sl的造形动作,而造形出部分倾斜部件rmlp#1及部分支承部件rmsp#11。或者,部分倾斜部件rmlp#1也可为包含多个构造层sl的部件。与部分倾斜部件rmlp#1一起造形的部分支承部件rmsp#11同样也可为包含多个构造层sl的部件。该情况下,造形系统sys通过进行造形多个造形层sl的造形动作,而造形出部分倾斜部件rmlp#1及部分支承部件rmsp#11。此外,图16的(a)及图16的(b)示出了部分倾斜部件rmlp#1及部分支承部件rmsp#11各自包含多个构造层sl的例子。
143.部分倾斜部件rmlp#1及部分支承部件rmsp#11包含多个构造层sl的情况下,为了造形一构造层sl而进行的扫描动作的次数与为了在一构造层sl上造形另一构造层sl而进行的扫描动作的次数可不同。例如,图17的(a)至图17的(d)是表示造形构成部分倾斜部件rmlp#1的两个构造层sl的过程的剖视图。如图17的(a)所示,在侧壁部件bml的上表面bmlus上造形第1层构造层sl#1的情况下,造形系统sys可在将上表面bmlus的一部分设定为造形面ms的基础上,进行向造形面ms照射造形光el的扫描动作。将上表面bmlus的一部分而非上表面bmlus的全部设定为造形面ms的理由在于,所欲造形的构造层sl的上表面及下表面原则上要成为沿着水平面的面,而被设定为造形面ms的上表面bmlus是与水平面交叉的面。结果,如图17的(b)所示,在上表面bmlus的一部分造形出第1层构造层sl#1。之后,如图17的(c)所示,造形系统sys为了造形第2层构造层sl#2,可在将第1层构造层sl#1的上表面及上表面bmlus的另一部分设定为造形面ms的基础上,进行向造形面ms照射造形光el的扫描动作。结果,如图17的(d)所示,在第1层构造层sl#1的上表面及上表面bmlus的另一部分造形出第2层构造层sl#2。
144.这里,与造形第1层构造层sl#1的情况相比,造形第2层构造层sl#2的情况下,在与扫描动作中的目标照射区域ea的移动方向(图17的(c)所示的例子中为x轴方向)交叉的方向(图17的(c)所示的例子中为y轴方向)上,造形面ms扩大。因此,与造形第1层构造层sl#1的情况相比,造形第2层构造层sl#2的情况下,扫描动作的次数增多。图17的(a)及图17的
(c)所示的例子中,造形第1层构造层sl#1的情况下,扫描动作进行1次,造形第2层构造层sl#2的情况下,扫描动作进行2次。只要如此调整扫描动作进行的次数,即便将与水平面交叉的面设定为造形面ms,也能适当地造形出构造层sl。
145.或者,使供造形构造层sl的侧壁部件bml的上表面bmlus成为与水平面交叉的面的理由在于,在造形出基底部件bm后且造形倾斜部件rml前,载台31从基准位置旋转(即,旋动)。因此,如图18所示,造形系统sys能以在为了造形倾斜部件rml而使载台31从基准位置旋转后的状态下,使侧壁部件bml的上表面bmlus成为与水平面平行的面的方式,造形基底部件bm。例如,造形系统sys也能以在造形基底部件bm的阶段,使侧壁部件bml的上表面bmlus成为与水平面交叉的面的方式,造形基底部件bm。该情况下,造形系统sys可通过进行所述造形动作,而造形出上表面bmlus成为与水平面交叉的面的侧壁部件bml。或者,造形系统sys也可在通过进行所述造形动作而造形出上表面bmlus成为与水平面平行的面的侧壁部件bml后,对侧壁部件bml的一部分进行去除加工,由此造形出上表面bmlus成为与水平面交叉的面的侧壁部件bml。例如,造形系统sys可通过向侧壁部件bml的一部分照射造形光el,而对侧壁部件bml的一部分进行去除加工。
146.造形出部分倾斜部件rmlp#1及部分支承部件rmsp#11后,造形系统sys造形倾斜部件rmr的一部分。该情况下,如图19的(a)及图19的(b)所示,造形系统sys在造形倾斜部件rmr前,使载台31从基准位置向绕着旋转轴(例如,x轴)的第2方向旋转。此外,图19的(a)示出了未造形支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面,图19的(b)示出了造形出支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面。之后,造形系统sys如图19的(a)所示,为了造形倾斜部件rmr的一部分,而向侧壁部件bmr中供造形倾斜部件rmr的一部分的区域照射造形光el。另外,在造形出支承部件bms的位置处,造形系统sys如图19的(b)所示,为了造形倾斜部件rmr的一部分及支承部件rms的一部分,而向侧壁部件bmr中供造形倾斜部件rmr的区域、及支承部件bms中供造形支承部件rms的区域照射造形光el。
147.结果,如图20的(a)所示,在未造形支承部件bms的位置(即,可不造形支承部件rms的位置)处,在侧壁部件bmr上造形出作为倾斜部件rmr的一部分的部分倾斜部件rmrp#1。另外,如图20的(b)所示,在造形出支承部件bms的位置(即,造形支承部件rms的位置)处,在侧壁部件bmr上造形出部分倾斜部件rmrp#1,且在支承部件bms上造形出作为支承部件rms的一部分且连接于部分倾斜部件rmrp#1的部分支承部件rmsp#12。
148.此外,造形部分倾斜部件rmrp#1的动作也可与造形部分倾斜部件rmlp#1的动作相同。因此,与所述部分倾斜部件rmlp#1相关的说明通过将词语“部分倾斜部件rmlp#1”替换成词语“部分倾斜部件rmrp#1”,可作为与部分倾斜部件rmrp#1相关的说明来沿用。因此,省略与部分倾斜部件rmrp#1相关的说明。
149.另外,造形部分支承部件rmsp#12的动作也可与造形部分支承部件rmsp#11的动作相同。因此,与所述部分支承部件rmsp#11相关的说明通过将词语“部分支承部件rmsp#11”替换成词语“部分支承部件rmsp#12”,可作为与部分支承部件rmsp#12相关的说明来沿用。因此,省略与部分支承部件rmsp#12相关的说明。
150.造形出部分倾斜部件rmrp#1及部分支承部件rmsp#12后,造形系统sys在部分支承部件rmsp#11与部分支承部件rmsp#12之间造形支承部件rms的一部分。该情况下,如图21所示,造形系统sys在造形支承部件rms前,使载台31绕着旋转轴(例如,x轴)旋转,以使载台31
返回至基准位置。之后,造形系统sys如图21所示,为了造形支承部件rms的一部分,而向支承部件bms中供造形支承部件rms的区域照射造形光el。结果,如图22所示,在支承部件bms上造形出支承部件rms中的一部分即部分支承部件rmsp#13。即,在支承部件bms上造形出位于部分支承部件rmsp#11与部分支承部件rmsp#12之间的部分支承部件rmsp#13。典型来说,部分支承部件rmsp#13是将部分支承部件rmsp#11与部分支承部件rmsp#12连接的部件。此外,部分支承部件rmsp#13的至少一部分也可形成在部分支承部件rmsp#11及#12中的至少一者之上。该情况下,造形系统sys为了造形部分支承部件rmsp#13,也可向部分支承部件rmsp#11及#12的至少一部分照射造形光el。
151.之后,造形系统sys在部分倾斜部件rmlp#1之上造形倾斜部件rml的一部分。该情况下,如图23的(a)及图23的(b)所示,造形系统sys在造形倾斜部件rml的一部分前,使载台31从基准位置向绕着旋转轴(例如,x轴)的第1方向旋转。此外,图23的(a)示出了未造形支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面,图23的(b)示出了造形出支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面。之后,造形系统sys如图23的(a)所示,为了造形倾斜部件rml的一部分,而向部分倾斜部件rmlp#1中供造形倾斜部件rml的一部分的区域照射造形光el。另外,在造形出支承部件bms的位置处,造形系统sys如图23的(b)所示,为了在部分支承部件rmsp#11至#13之上造形支承部件rms的一部分,而向部分支承部件rmsp#11至#13中供造形支承部件rms的一部分的区域也照射造形光el。
152.结果,如图24的(a)所示,在未造形支承部件bms的位置(即,可不造形支承部件rms的位置)处,在部分倾斜部件rmlp#1上造形出作为倾斜部件rml的一部分的部分倾斜部件rmlp#2。另外,如图24的(b)所示,在造形出支承部件bms的位置(即,造形支承部件rms的位置)处,在部分支承部件rmsp#11至#13中的至少一部分之上,造形出支承部件rms的一部分且连接于部分倾斜部件rmlp#2的部分支承部件rmsp#21。
153.此外,造形部分倾斜部件rmlp#2的动作也可与造形部分倾斜部件rmlp#1的动作相同。因此,与所述部分倾斜部件rmlp#1相关的说明通过将词语“部分倾斜部件rmlp#1”替换成词语“部分倾斜部件rmlp#2”,可作为与部分倾斜部件rmlp#2相关的说明来沿用。因此,省略与部分倾斜部件rmlp#2相关的说明。此外,造形部分倾斜部件rmlp#2时载台31从基准位置起算的移动量(典型来说,旋转角度)与造形部分倾斜部件rmlp#1时载台31从基准位置起算的移动量(典型来说,旋转角度)可相同,也可不同。
154.另外,造形部分支承部件rmsp#21的动作也可与造形部分支承部件rmsp#11的动作相同。因此,与所述部分支承部件rmsp#11相关的说明通过将词语“部分支承部件rmsp#11”替换成词语“部分支承部件rmsp#21”,可作为与部分支承部件rmsp#21相关的说明来沿用。因此,省略与部分支承部件rmsp#21相关的说明。
155.造形出部分倾斜部件rmlp#2及部分支承部件rmsp#21后,造形系统sys造形倾斜部件rmr的一部分。该情况下,如图25的(a)及图25的(b)所示,造形系统sys在造形倾斜部件rmr前,使载台31从基准位置向绕着旋转轴(例如,x轴)的第2方向旋转。此外,图25的(a)示出了未造形支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面,图25的(b)示出了造形出支承部件bms的位置处的基底部件bm的剖面。之后,造形系统sys如图25的(a)所示,为了造形倾斜部件rmr的一部分,而向部分倾斜部件rmrp#1中供造形倾斜部件rmr的一部分的区域照射造形光el。另外,在造形出支承部件bms的位置处,造形系统sys如图25的(b)所示,为了在部分支
承部件rmsp#11至#13之上造形支承部件rms的一部分,而向部分支承部件rmsp#11至#13中供造形支承部件rms的一部分的区域也照射造形光el。
156.结果,如图26的(a)所示,在未造形支承部件bms的位置(即,可不造形支承部件rms的位置)处,在部分倾斜部件rmrp#1上造形出作为倾斜部件rmr的一部分的部分倾斜部件rmrp#2。另外,如图26的(b)所示,在造形出支承部件bms的位置(即,造形支承部件rms的位置)处,在部分支承部件rmsp#11至#13中的至少一部分之上,造形出支承部件rms的一部分且连接于部分倾斜部件rmrp#2的部分支承部件rmsp#22。
157.此外,造形部分倾斜部件rmrp#2的动作也可与造形部分倾斜部件rmrp#1的动作相同。因此,与所述部分倾斜部件rmrp#1相关的说明通过将词语“部分倾斜部件rmrp#1”替换成词语“部分倾斜部件rmrp#2”,可作为与部分倾斜部件rmrp#2相关的说明来沿用。因此,省略与部分倾斜部件rmrp#2相关的说明。此外,造形部分倾斜部件rmrp#2时载台31从基准位置起算的移动量(典型来说,旋转角度)与造形部分倾斜部件rmrp#1时载台31从基准位置起算的移动量(典型来说,旋转角度)可相同,也可不同。
158.另外,造形部分支承部件rmsp#22的动作也可与造形部分支承部件rmsp#12的动作相同。因此,与所述部分支承部件rmsp#12相关的说明通过将词语“部分支承部件rmsp#12”替换成词语“部分支承部件rmsp#22”,可作为与部分支承部件rmsp#22相关的说明来沿用。因此,省略与部分支承部件rmsp#22相关的说明。
159.造形出部分倾斜部件rmrp#2及部分支承部件rmsp#22后,造形系统sys在部分支承部件rmsp#21与部分支承部件rmsp#22之间造形支承部件rms的一部分。该情况下,如图27所示,造形系统sys在造形支承部件rms前,使载台31绕着旋转轴(例如,x轴)旋转,以使载台31返回至基准位置。之后,造形系统sys如图28所示,为了造形支承部件rms的一部分,而向供造形支承部件rms的区域照射造形光el。结果,如图28所示,造形出支承部件rms中的一部分即部分支承部件rmsp#23。即,造形出位于部分支承部件rmsp#21与部分支承部件rmsp#22之间的部分支承部件rmsp#23。典型来说,部分支承部件rmsp#23是将部分支承部件rmsp#21与部分支承部件rmsp#22连接的部件。
160.此外,造形部分支承部件rmsp#23的动作也可与造形部分支承部件rmsp#13的动作相同。因此,与所述部分支承部件rmsp#13相关的说明通过将词语“部分支承部件rmsp#13”替换成词语“部分支承部件rmsp#23”,可作为与部分支承部件rmsp#23相关的说明来沿用。因此,省略与部分支承部件rmsp#23相关的说明。
161.重复至此所述的相同动作,直至倾斜部件rml、倾斜部件rmr及支承部件rms的造形完成为止。结果,如图29的(a)及图29的(b)所示,在基底部件bm上造形出倾斜部件rml、倾斜部件rmr及支承部件rms。此外,图29的(a)示出了未造形支承部件bms及rms的位置处的倾斜部件rml及倾斜部件rmr的剖面,图29的(b)示出了造形出支承部件bms及rms的位置处的倾斜部件rml、倾斜部件rmr及支承部件rms的剖面。
162.倾斜部件rml、倾斜部件rmr及支承部件rms的造形完成后,造形系统sys也可通过进行所述造形动作,而造形出将倾斜部件rml与倾斜部件rmr连接的连接部件rmc。该情况下,造形系统sys也可在造形连接部件rmc前,使载台31绕着旋转轴(例如,x轴)旋转,以使载台31返回至基准位置。但载台31已位于基准位置的情况下,造形系统sys也可不使载台31旋转。之后,造形系统sys如图29的(a)及图29的(b)所示,为了造形连接部件rmc,而依次向倾
斜部件rml的前端rmlt的至少一部分照射造形光el。结果,在倾斜部件rml的前端rmlt的至少一部分形成熔融池mp。进而,造形系统sys依次向倾斜部件rmr的前端rmrt的至少一部分照射造形光el。结果,在倾斜部件rmr的前端rmrt的至少一部分形成熔融池mp。这时,也可形成跨及倾斜部件rml的前端rmlt的至少一部分及倾斜部件rmr的前端rmrt的至少一部分的熔融池mp。或者,也可先在倾斜部件rml的前端rmlt及倾斜部件rmr的前端rmrt中的任意一者的至少一部分形成熔融池mp,之后再在倾斜部件rml的前端rmlt及倾斜部件rmr的前端rmrt中的任意另一者的至少一部分形成熔融池mp。
163.结果,如图30的(a)及图30的(b)所示,在倾斜部件rml及rmr之上造形出将倾斜部件rml与倾斜部件rmr连接的连接部件rmc。结果,图6至图9所示的三维构造物st(例如,涡轮叶片bl)的造形完成。此外,图30的(a)示出了未造形支承部件bms及rms的位置处的三维构造物st的剖面,图30的(b)示出了造形出支承部件bms及rms的位置处的三维构造物st的剖面。
164.此外,本例中,由于使用的是激光堆焊法,所以各部件成为一体的部件(单片的部件)。故而,也可将各部件称为各部分。
165.(3)技术效果
166.如以上所说明般,本实施方式的造形系统sys在基底部件bm上造形包含倾斜部件rml及rmr与支承部件rms的顶盖部件rm时,依次进行倾斜部件rml的一部分即部分倾斜部件rmlp及支承部件rms的一部分即第1部分支承部件rmsp的造形、倾斜部件rmr的一部分即部分倾斜部件rmrp及支承部件rms的一部分即第2部分支承部件rmsp的造形、以及支承部件rms的一部分且位于第1部分支承部件rmsp与第2部分支承部件rmsp之间的第3部分支承部件rmsp的造形。因此,造形系统sys能降低发生造形光el被已造形完毕的三维构造物st的一部分遮住的技术问题(参照图14)的可能性。
167.另外,造形系统sys在造形倾斜部件rml前,先使载台31从基准位置向绕着旋转轴的第1方向旋转,之后开始倾斜部件rml的造形。因此,造形系统sys能在倾斜部件rml延伸的方向与重力方向所成的角度θl成为允许上限角度θmax以下的状态下,造形倾斜部件rml。即,造形系统sys能降低发生由于允许上限角度θmax的制约而无法造形倾斜部件rml的技术问题(参照图12)的可能性。
168.此外,所述说明中,造形系统sys是依次进行部分倾斜部件rmlp及第1部分支承部件rmsp的造形、部分倾斜部件rmrp及第2部分支承部件rmsp的造形、以及位于第1部分支承部件rmsp与第2部分支承部件rmsp之间的第3部分支承部件rmsp的造形。但造形系统sys也可不进行位于第1部分支承部件rmsp与第2部分支承部件rmsp之间的第3部分支承部件rmsp的造形。该情况下,第3部分支承部件rmsp的至少一部分可作为第1部分支承部件rmsp或第2部分支承部件rmsp的一部分而造形。或者,造形系统sys也可依次进行部分倾斜部件rmlp及rmrp中的任意一者与部分支承部件rmsp的造形、以及部分倾斜部件rmlp及rmrp中的任意另一者的造形。即,造形系统sys也可不在造形部分倾斜部件rmlp及rmrp中的任意另一者的同时造形部分支承部件rmsp。即,造形系统sys也可在造形倾斜部件rml及rmr中的任意一者的同时造形全部支承部件rms。
169.另外,所述说明中,三维构造物st具备支承部件rms。但三维构造物st也可不具备支承部件rms。该情况下,造形系统sys可依次进行部分倾斜部件rmlp的造形及部分倾斜部
件rmrp的造形。
170.(4)变化例
171.继而,对造形系统sys的变化例进行说明。
172.(4-1)第1变化例
173.如上所述,造形系统sys为了造形三维构造物st,而重复扫描动作与步进动作,所述扫描动作是一面在所希望的时序向目标照射区域ea照射造形光el,一面相对于造形面ms使目标照射区域ea沿着x轴方向及y轴方向中的任意一者移动,所述步进动作是在不向目标照射区域ea照射造形光el的条件下,相对于造形面ms使目标照射区域ea沿着x轴方向及y轴方向中的任意另一者移动。
174.第2变化例中,造形系统sys也可变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。即,造形系统sys也可将目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向从第1移动方向变更成与第1移动方向不同的第2移动方向。
175.第1移动方向与第2移动方向可为相反方向。作为一例,目标照射区域ea通过扫描动作而沿着x轴方向移动的情况下,如图31所示,造形系统sys可在所希望的时序将目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向从自-x侧朝向+x侧的第1移动方向变更成自+x侧朝向-x侧的第2移动方向。或者,造形系统sys也可在所希望的时序将目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向从自+x侧朝向-x侧的第2移动方向变更成自-x侧朝向+x侧的第1移动方向。
176.造形系统sys也能以在第1期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第1移动方向移动,且在与第1期间不同的第2期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第2移动方向移动的方式,变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。
177.第1期间可为包含造形第1构造层sl的期间,第2期间可为包含造形与第1构造层sl不同的第2构造层sl的期间。该情况下,造形系统sys能以在造形第1构造层sl的第1期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第1移动方向移动,且在造形第2构造层sl的第2期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第2移动方向移动的方式,变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。作为一具体例,造形系统sys能以为了造形第1至第n(其中,n为2以上的整数)构造层sl,而在造形第i(其中,i为1以上且n以下的奇数)构造层sl的第1期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第1移动方向移动,且在造形第j(其中,j为1以上且n以下的偶数)构造层sl的第2期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第2移动方向移动的方式,变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。
178.也可为第1期间包含造形第1部分倾斜部件rmlp的期间,第2期间包含造形与第1部分倾斜部件rmlp不同的第2部分倾斜部件rmlp的期间。该情况下,造形系统sys也能以在造形第1部分倾斜部件rmlp的第1期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第1移动方向移动,且在造形第2部分倾斜部件rmlp的第2期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第2移动方向移动的方式,变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。作为一具体例,造形系统sys能以为了造形第1至第m(其中,m为2以上的整数)部分倾斜部件rmlp,而在造形第i(其中,i为1以上且m以下的奇数)部分倾斜部件rmlp的第1期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第1移动方向移动,且在造形第j(其中,j为1以上且m以下的偶数)部分倾斜部件rmlp的第2期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第2移动方向移动的方式,变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。
179.第1期间可为包含造形第1部分倾斜部件rmrp的期间,第2期间可为包含造形与第1部分倾斜部件rmrp不同的第2部分倾斜部件rmrp的期间。该情况下,造形系统sys也能以在造形第1部分倾斜部件rmrp的第1期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第1移动方向移动,且在造形第2部分倾斜部件rmrp的第2期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第2移动方向移动的方式,变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。作为一具体例,造形系统sys能以为了造形第1至第l(其中,l为2以上的整数)部分倾斜部件rmrp,而在造形第i(其中,i为1以上且l以下的奇数)部分倾斜部件rmrp的第1期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第1移动方向移动,且在造形第j(其中,j为1以上且l以下的偶数)部分倾斜部件rmrp的第2期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第2移动方向移动的方式,变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。
180.第1期间可为包含造形第1部分支承部件rmsp的期间,第2期间可为包含造形与第1部分支承部件rmsp不同的第2部分支承部件rmsp的期间。该情况下,造形系统sys也能以在造形第1部分支承部件rmsp的第1期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第1移动方向移动,且在造形第2部分支承部件rmsp的第2期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第2移动方向移动的方式,变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。作为一具体例,造形系统sys能以为了造形第1至第o(其中,o为2以上的整数)部分支承部件rmsp,而在造形第i(其中,i为1以上且o以下的奇数)部分支承部件rmsp的第1期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第1移动方向移动,且在造形第j(其中,j为1以上且o以下的偶数)部分支承部件rmsp的第2期间内目标照射区域ea通过扫描动作而沿着第2移动方向移动的方式,变更目标照射区域ea在扫描动作中的移动方向。
181.如此般目标照射区域ea的移动方向能够变更的情况下,与目标照射区域ea的移动方向不能变更的情况相比,支承部件rms与倾斜部件rml及rmr之间出现间隙的可能性降低。即,顶盖部件rm的造形精度提高。故而,第1变化例中,造形系统sys既能供述所述效果,又能提高顶盖部件rm的造形精度。
182.(4-2)第2变化例
183.所述说明中,造形系统sys是通过在第1物体的上方造形第2物体,而造形出包含造形在第1物体的上方的第2物体的三维构造物st。第2变化例中,造形系统sys也可通过在第1物体的上方造形第2物体且在第2物体的周围造形第3物体,而造形出包含造形在第1物体的上方的第2物体、及造形在第2物体的周围的第3物体的三维构造物st。
184.如上所述,造形系统sys造形出的是包含第1物体的一例即基底部件bm、及造形在基底部件bm的上方的第2物体的一例即顶盖部件rm的三维构造物st(例如,涡轮叶片bl)。第2变化例中,也可造形出包含基底部件bm、顶盖部件rm、及造形在顶盖部件rm的周围的第3物体的一例即外壁部件om的三维构造物st(例如,涡轮叶片bl)。在造形出该外壁部件om的三维构造物st中,外壁部件om与顶盖部件rm也可为一体的部件。
185.包含外壁部件om的三维构造物st的一例如图32及图33所示。图32是表示包含外壁部件om的三维构造物st的未造形支承部件rms的位置处的剖面的剖视图。图33是表示包含外壁部件om的三维构造物st的造形出支承部件rms的位置处的剖面的剖视图。
186.如图32及图33所示,外壁部件om能以覆盖顶盖部件rm的至少一部分的方式造形。即,外壁部件om能以覆盖构成顶盖部件rm且露出于外部的倾斜部件rml、倾斜部件rmr及连
接部件rmc的至少一部分的方式造形。
187.外壁部件om也可为用来使三维构造物st的外形成为既定形状的部件。作为一例,图32及图33所示的例子中,外壁部件om是用来使三维构造物st的上方的外形(即,三维构造物st的上表面的形状)成为水平形状(即,水平面)的部件。
188.造形外壁部件om的情况下,造形系统sys可依次进行倾斜部件rml的一部分即部分倾斜部件rmlp的造形、倾斜部件rmr的一部分即部分倾斜部件rmrp的造形、及外壁部件om的一部分即部分外壁部件的造形。即,造形系统sys可重复交替地造形部分倾斜部件rmlp、部分倾斜部件rmrp及部分外壁部件的动作。该情况下,如上所述,能降低在造形三维构造物st的期间内发生造形光el被已造形完毕的三维构造物st的一部分遮住的技术问题(参照图14)的可能性。
189.但造形系统sys也可不依次进行倾斜部件rml的一部分的造形、倾斜部件rmr的一部分的造形及外壁部件om的一部分的造形,而造形出倾斜部件rml及rmr与外壁部件om。例如,造形系统sys也可在造形出倾斜部件rml及rmr的全部(或者,大部分)后再开始造形外壁部件om。
190.(4-3)第3变化例
191.第3变化例中,造形系统sys也可造形包含形成有贯通孔ha的顶盖部件rm的三维构造物st(例如,涡轮叶片bl)。
192.包含形成有贯通孔ha的顶盖部件rm的三维构造物st的一例如图34所示。如图34所示,贯通孔ha可形成在倾斜部件rml及rmr中的至少一者。图34所示的例子中,贯通孔ha形成在倾斜部件rmr。贯通孔ha是贯通顶盖部件rm(图34所示的例子中为倾斜部件rmr)的孔穴。贯通孔ha也可为将顶盖部件rm的外部的空间(即,三维构造物st的外部的空间)与顶盖部件rm的内部的空间rmsp连接的孔穴。
193.第2变化例中所说明的外壁部件om形成在形成有贯通孔ha的顶盖部件rm的周围的情况下,如图35所示,可在外壁部件om也形成有贯通孔hb。贯通孔hb是贯通外壁部件om的孔穴。贯通孔hb可连接于贯通孔ha。结果,顶盖部件rm的外部的空间(即,三维构造物st的外部的空间)与顶盖部件rm的内部的空间rmsp可经由贯通孔ha及hb而连接。
194.造形被形成有贯通孔hb的外壁部件om的情况下,造形系统sys如图36所示,可在造形外壁部件om前,以贯通孔hb延伸的方向与重力方向一致的方式,使载台31旋转。之后,造形系统sys可在贯通孔hb延伸的方向与重力方向一致(例如,平行)的状态下,造形被形成有贯通孔hb的外壁部件om(尤其是包围贯通孔hb的外壁部件om的一部分)。如此在贯通孔hb延伸的方向与重力方向一致的状态下造形外壁部件om的情况下,造形系统sys能以贯通孔hb的剖面(具体来说,与贯通孔hb延伸的方向交叉的剖面)的形状成为希望形状的方式造形出外壁部件om。
195.造形被形成有贯通孔ha的顶盖部件rm的情况下同样地,造形系统sys可在贯通孔ha延伸的方向与重力方向一致(例如,平行)的状态下,造形被形成有贯通孔ha的顶盖部件rm(尤其是包围贯通孔ha的顶盖部件rm的一部分)。但由于顶盖部件rm包含倾斜部件rml及rmr,因此正如上文所述,希望倾斜部件rml延伸的方向与重力方向所成的角度θl、及倾斜部件rmr延伸的方向与重力方向所成的角度θr成为允许上限角度θmax以下。故而,根据倾斜部件rml及rmr延伸的方向,造形系统sys有可能无法在贯通孔ha延伸的方向与重力方向一致
的状态下造形被形成有贯通孔ha的顶盖部件rm。该情况下,造形系统sys也可在贯通孔ha延伸的方向与重力方向不一致(例如,交叉)的状态下,造形被形成有贯通孔ha的顶盖部件rm。但如此在贯通孔ha延伸的方向与重力方向不一致的状态下造形顶盖部件rm时,造形系统sys有可能无法以贯通孔ha的剖面(具体来说,与贯通孔ha延伸的方向交叉的剖面)的形状成为希望形状的方式造形出顶盖部件rm。其原因在于,由于面向贯通孔ha(即,形成贯通孔ha)的顶盖部件rm的面rmha(参照图36)相对于重力方向倾斜,所以从为了造形该面rmha而形成的熔融池mp熔融的金属等会因重力而向下垂落,结果有可能导致贯通孔ha的形状被破坏。
196.即便如此地形成在顶盖部件rm的贯通孔ha的剖面的形状无法成为希望形状,造形系统sys也能以形成在覆盖顶盖部件rm的外壁部件om的贯通孔hb的形状成为希望形状的方式造形出外壁部件om。具体来说,造形系统sys能造形出形成有贯通孔hb的外壁部件om,且所述贯通孔hb具有与贯通孔ha的剖面形状(参照图37的(a))不同的剖面形状(参照图37的(b))。即,造形系统sys能以顶盖部件rm的表面(具体来说,顶盖部件rm与外壁部件om的交界面)上的贯通孔ha的剖面形状与外壁部件om的表面(具体来说,外表面)上的贯通孔hb的剖面形状不同的方式造形出外壁部件om。结果,对于看到三维构造物st的人来说,感觉三维构造物st的外表面上出现的贯通孔hb的形状不合适的可能性较低。故而,造形系统sys能通过以贯通孔hb的剖面的形状成为希望形状的方式造形外壁部件om,而造形出具有所希望的外观的三维构造物st。此外,图37的(a)所示的贯通孔ha的剖面形状(例如,成为多角形的剖面形状)只是一例,例如也可形成具有图37的(c)所示的剖面形状(例如,一部分外形成为圆弧的剖面形状)的贯通孔ha。
197.(4-4)第4变化例
198.第4变化例中,造形系统sys也可在造形出基底部件bm后且造形顶盖部件rm前,进行用来使供造形顶盖部件rm的基底部件bm的表面平坦化的处理。例如,为了在基底部件bm的侧壁部件bml上形成倾斜部件rml,造形系统sys也可在造形倾斜部件rml前,进行用来使供造形倾斜部件rml的侧壁部件bml的上表面bmlus(参照图38的(a)及图38的(b))平坦化的处理。例如,为了在基底部件bm的侧壁部件bmr上形成倾斜部件rmr,造形系统sys也可在造形倾斜部件rmr前,进行用来使供造形倾斜部件rmr的侧壁部件bmr的上表面bmrus(参照图38的(a)及图38的(b))平坦化的处理。例如,为了在基底部件bm的支承部件bms上形成支承部件rms,造形系统sys也可在造形支承部件rms前,进行用来使供造形支承部件rms的支承部件bms的上表面bmsus(参照图38的(b))平坦化的处理。
199.造形系统sys可通过对基底部件bm的表面照射造形光el,而进行用来使基底部件bm的表面平坦化的处理。例如,如图38的(a)及图38的(b)所示,造形系统sys可通过对侧壁部件bml的上表面bmlus照射造形光el,而进行用来使侧壁部件bml的上表面bmlus平坦化的处理。例如,如图38的(a)及图38的(b)所示,造形系统sys可通过对侧壁部件bmr的上表面bmrus照射造形光el,而进行用来使侧壁部件bmr的上表面bmrus平坦化的处理。例如,如图38的(b)所示,造形系统sys可通过对支承部件bms的上表面bmsus照射造形光el,而进行用来使支承部件bms的上表面bmsus平坦化的处理。
200.若对基底部件bm的表面照射造形光el,则构成基底部件bm的表面的金属等至少部分熔融,之后固化。结果,基底部件bm的表面上所存在的微小凹凸有可能会因为基底部件bm
的表面的熔融及固化而消失。或者,基底部件bm的表面上所存在的微小凹凸的高度有可能会因为基底部件bm的表面的熔融及固化而减小。因此,被照射造形光el的基底部件bm的表面与被照射造形光el前的基底部件bm的表面相比变得更加平坦。
201.或者,造形系统sys也可除了在造形出基底部件bm后进行用来使基底部件bm的表面平坦化的处理以外,或取而代之地,通过以相对较高的造形精度造形基底部件bm而进行用来使基底部件bm的表面平坦化的处理。例如,造形系统sys能以高达可实现基底部件bm的表面不再存在微小凹凸的状态的造形精度造形基底部件bm。例如,造形系统sys也能以高达可实现基底部件bm的表面上所存在的微小凹凸的高度不超过上限值的状态的造形精度造形基底部件bm。
202.但若基底部件bm的造形精度变高,则造形基底部件bm所需的时间增加。从而,与三维构造物st的造形相关的产能变差。因此,造形系统sys造形基底部件bm中包含供造形顶盖部件rm的面的第1部分bm1时,能以比造形基底部件bm中与第1部分bm1不同的第2部分bm2时的造形精度高的造形精度来进行。换言之,造形系统sys可使基底部件bm中不包含供造形顶盖部件rm的面的第2部分bm2的造形精度低于基底部件bm中包含供造形顶盖部件rm的面的第1部分bm1的造形精度。结果,造形系统sys既能抑制造形基底部件bm所需的时间的增加,又能使基底部件bm中供造形顶盖部件rm的面平坦。此外,如图38的(a)及图38的(b)所示,典型来说,基底部件bm中包含供造形顶盖部件rm的面的第1部分bm1为造形在基底部件bm中不包含供造形顶盖部件rm的面的第2部分bm2之上的部分。
203.如此进行用来使基底部件bm的表面平坦的处理的情况下,与不进行用来使基底部件bm的表面平坦的处理的情况相比,造形在基底部件bm之上的顶盖部件rm的实际位置与顶盖部件rm的设计位置之间的偏差缩小。结果,构成顶盖部件rm的倾斜部件rml及rmr容易在它们的上方连接。其原因在于,在上方连接的倾斜部件rml及rmr的位置偏差会相对缩小。
204.(4-5)第5变化例
205.所述说明中,为了造形顶盖部件rm的下方的空间rmsp被封闭的三维构造物st,而分别在侧壁部件bml及bmr之上造形出在上方连接的两个倾斜部件rml及rmr。而第5变化例中,为了造形顶盖部件rm的下方的空间rmsp被封闭的三维构造物st,也可采用以下方法。
206.具体来说,首先,如图39所示,造形系统sys可通过向基底部件bm的侧壁部件bml照射造形光el,而进行在侧壁部件bml上造形出造形物的造形动作。结果,如图40所示,在侧壁部件bml之上造形出造形物。该造形物构成第5变化例中的顶盖部件rm的一部分即顶盖部件rm#1。此外,以下说明中,通过将第5变化例中的顶盖部件rm称为“顶盖部件rm'”,而使其与包含倾斜部件rml及rmr的所述顶盖部件rm区分开来。
207.顶盖部件rm#1可为包含单个构造层sl的部件。或者,顶盖部件rm#1也可为包含多个构造层sl的部件。图40所示的例子中,顶盖部件rm#1包含多个构造层sl。
208.造形顶盖部件rm#1的情况下,载台31可位于基准位置。即,造形顶盖部件rm#1时载台31的位置(典型来说,绕着旋转轴的旋转角度)可与造形基底部件bm时载台31的位置相同。但造形顶盖部件rm#1的情况下,载台31也可从基准位置绕着旋转轴(例如,x轴)旋转。
209.之后,造形系统sys造形顶盖部件rm'中除了已造形完毕的顶盖部件rm#1以外的剩余顶盖部件rm#2。具体来说,如图41所示,造形系统sys使载台31从基准位置绕着旋转轴(例如,沿着x轴的旋转轴)旋转。即,造形系统sys通过使载台31旋转,而将造形头21与载台31的
相对位置关系从用来造形顶盖部件rm#1的第1关系变更成用来造形顶盖部件rm#2的第2关系。该情况下,例如造形系统sys能以从侧壁部件bml朝向侧壁部件bmr的方向与重力方向一致的方式,使载台31旋转。例如造形系统sys也能以从造形在侧壁部件bml的顶盖部件rm#1朝向侧壁部件bmr的方向与重力方向一致的方式,使载台31旋转。例如,造形系统sys也可使载台31从基准位置绕着旋转轴(例如,沿着x轴的旋转轴)旋转90度。
210.之后,如图41所示,造形系统sys通过向顶盖部件rm#1照射造形光el,而进行在顶盖部件rm#1上造形出造形物的造形动作。结果,如图42所示,在顶盖部件rm#1之上造形出相当于顶盖部件rm#2的造形物。这时,造形系统sys重复在顶盖部件rm#1上造形出造形物的造形动作,直至顶盖部件rm#2连接于侧壁部件bmr为止。即,造形系统sys重复在顶盖部件rm#1上造形出造形物的造形动作,直至顶盖部件rm#2将顶盖部件rm#1与侧壁部件bmr连接为止。这时,造形系统sys可变更载台31的位置,也可不变更载台31的位置。即,造形系统sys可使载台31绕着旋转轴(例如,沿着x轴的旋转轴)旋转,也可不使载台31绕着旋转轴(例如,沿着x轴的旋转轴)旋转。
211.由图39及图41可知,造形顶盖部件rm#2时造形光el的主轴与沿着从侧壁部件bml朝向侧壁部件bmr的方向的轴(即,将侧壁部件bml与侧壁部件bmr连结的轴,图41中为z轴)所成的角度可小于造形顶盖部件rm#1时造形光el的主轴与沿着从侧壁部件bml朝向侧壁部件bmr的方向的轴(图39中为y轴)所成的角度。即,造形系统sys能以造形顶盖部件rm#2时造形光el的主轴与沿着从侧壁部件bml朝向侧壁部件bmr的方向的轴所成的角度小于造形顶盖部件rm#1时造形光el的主轴与沿着从侧壁部件bml朝向侧壁部件bmr的方向的轴所成的角度的方式,使载台31旋转。
212.结果,如图42所示,造形出将造形在侧壁部件bml上的顶盖部件rm#1与侧壁部件bmr连接的顶盖部件rm#2。即,造形出将侧壁部件bml与侧壁部件bmr连接的顶盖部件rm'。如此形成顶盖部件rm'的情况下同样地,顶盖部件rm'的下方的空间rmsp被顶盖部件rm'封闭。故而,造形系统sys能使用第5变化例中所说明的方法,来造形顶盖部件rm'的下方的空间rmsp被封闭的三维构造物st。
213.此外,图42所示的例子中,造形系统sys造形出的是沿着重力方向延伸的顶盖部件rm#2。但造形系统sys也可造形出至少一部分沿着相对于重力方向倾斜的方向延伸的顶盖部件rm#2。该情况下,造形系统sys可在顶盖部件rm#2延伸的方向与重力方向所成的角度成为允许上限角度θmax以下的状态下,造形顶盖部件rm#2。造形系统sys也可在以顶盖部件rm#2延伸的方向与重力方向所成的角度成为允许上限角度θmax以下的方式使载台31绕着旋转轴旋转后,造形顶盖部件rm#2。
214.(4-6)第6变化例
215.如上所述,本实施方式中,造形系统sys能使载台31绕着旋转轴(例如,沿着相当于水平方向的x轴的旋转轴)旋转。该情况下,造形系统sys如表示三维构造物st的一例的图43所示,也可造形出包含沿着不同方向延伸的至少两个配管pp的导管p。图43所示的例子中,导管p包含沿着y轴方向呈直线状延伸的配管pp#1、沿着x轴方向呈直线状延伸的配管pp#2、沿着y轴方向呈直线状延伸的配管pp#3、及沿着xy轴方向呈直线状延伸的配管pp#4。该情况下,造形系统sys例如可在以各配管pp延伸的方向与重力方向一致(或者,各配管pp延伸的方向与重力方向所成的角度成为允许上限角度θmax以下)的方式使载台31旋转,之后再造
形各配管pp。
216.沿着不同方向延伸的两个配管pp也可通过用来将沿着不同方向延伸的两个配管pp连接的弯曲的配管pc而连接。图43所示的例子中,配管pp#1与配管pp#2通过配管pc#1而连接,配管pp#2与配管pp#3通过配管pc#2而连接,配管pp#3与配管pp#4通过配管pc#3而连接。
217.为了造形弯曲的配管pc,造形系统sys可依次造形分别构成配管pc的多个部分配管pcp。例如,如图44所示,造形系统sys可将具有扇形形状的配管pc细化成具有更小的扇形形状的多个部分配管pcp,而依次造形多个部分配管pcp。
218.为了造形各部分配管pcp,造形系统sys可进行依次造形多个构造层sl的所述造形动作。例如,如图45所示,造形系统sys能以多个构造层sl的沿着xy平面的尺寸(图45所示的例子中为沿着y轴的尺寸)慢慢变小的方式,在造形面ms上造形多个构造层sl,由此造形出包含多个构造层sl的部分配管pcp。之后,如图46所示,造形系统sys可将造形出的部分配管pcp的表面设定为新的造形面ms,在造形出的部分配管pcp之上造形新的部分配管pcp。这时,造形系统sys能以新的造形面ms成为水平面的方式,使载台31旋转。
219.或者,为了造形各部分配管pcp,例如造形系统sys如图47所示,也能以多个构造层sl的沿着xy平面的尺寸(图47所示的例子中为沿着y轴的尺寸)慢慢变大后又慢慢变小的方式,在造形面ms上造形多个构造层sl,由此造形出包含多个构造层sl的部分配管pcp。该情况下,能以部分配管pcp所形成的扇形的中心线cl(例如,将内侧的圆弧的中点与外侧的圆弧的中点连结的线)成为水平的方式,使载台31旋转。之后,如图48所示,造形系统sys可将造形出的部分配管pcp的表面设定为新的造形面ms,在造形出的部分配管pcp之上造形新的部分配管pcp。该情况下,与采用图46至图47所示的方法来造形配管pc的情况相比,造形系统sys能以良好精度造形出配管pc。
220.(4-7)其他变化例
221.所述说明中,造形系统sys是通过向工件w照射造形光el而对工件w进行加工。但造形系统sys也可通过向工件w照射任意能量束而对工件w进行加工。该情况下,造形系统sys也可除了光源5及照射光学系统211以外,或取而代之地,具备可照射任意能量束的射束照射装置。作为任意能量束的一例,例举荷电粒子束及电磁波等中的至少一者。作为荷电粒子束的一例,例举电子束及离子束等中的至少一者。
222.(5)附记
223.关于以上所说明的实施方式,进而揭示以下附记。
224.[附记1]
[0225]
一种造形系统,包含:
[0226]
造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部;以及
[0227]
控制装置,控制所述造形装置,以造形出造形物;且
[0228]
在第1物体的上方造形第2物体,
[0229]
所述第2物体包含连接于所述第1物体的第1倾斜部、连接于所述第1物体的第2倾斜部、以及连接于所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端的连接部,
[0230]
通过依次进行所述第1倾斜部的一部分的造形及所述第2倾斜部的一部分的造形,
而造形出所述第1倾斜部及所述第2倾斜部,
[0231]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的空间面向所述第1物体,
[0232]
所述空间的上方被所述连接部封闭。
[0233]
[附记2]
[0234]
如附记1所述的造形系统,其中
[0235]
通过在所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端形成熔融部,并向所述熔融部供给所述造形材料,而造形出所述连接部。
[0236]
[附记3]
[0237]
如附记1或2所述的造形系统,其中
[0238]
在所述第2物体的周围造形第3物体,
[0239]
通过依次进行所述第1倾斜部的一部分的造形、所述第2倾斜部的一部分的造形及所述第3物体的一部分的造形,而造形出所述第2物体及所述第3物体。
[0240]
[附记4]
[0241]
如附记3所述的造形系统,其中
[0242]
所述第3物体包含外壁部件,该外壁部件用来覆盖所述第2物体的表面的至少一部分,由此使包含所述第2物体的构造物的外形成为既定形状。
[0243]
[附记5]
[0244]
如附记4所述的造形系统,其中
[0245]
所述构造物的上方的外形成为水平形状。
[0246]
[附记6]
[0247]
如附记1至5中任一项所述的造形系统,其中
[0248]
所述第2物体包含连接于所述第1倾斜部的第1支承部、及连接于所述第2倾斜部的第2支承部,
[0249]
通过依次进行所述第1倾斜部的一部分及所述第1支承部的一部分的造形、所述第2倾斜部的一部分及所述第2支承部的一部分的造形、以及所述第1支承部与所述第2支承部之间的第3支承部的一部分的造形,而造形出所述第2物体。
[0250]
[附记7]
[0251]
如附记1至6中任一项所述的造形系统,其中
[0252]
所述第1倾斜部沿着第1方向延伸,
[0253]
所述第2倾斜部沿着与所述第1方向相交的第2方向延伸,
[0254]
所述第1方向及所述第2方向是与重力方向交叉的方向。
[0255]
[附记8]
[0256]
如附记1至7中任一项所述的造形系统,其中
[0257]
所述第1倾斜部沿着第1方向延伸,
[0258]
所述第2倾斜部沿着与所述第1方向交叉的第2方向延伸,
[0259]
所述第1方向及所述第2方向是与所述能量束的主轴交叉的方向。
[0260]
[附记9]
[0261]
如附记1至8中任一项所述的造形系统,其
[0262]
还具备支承装置,该支承装置支承包含由所述造形装置造形出的所述第2物体的
构造物;且
[0263]
所述第1倾斜部沿着第1方向延伸,
[0264]
所述第2倾斜部沿着与所述第1方向交叉的第2方向延伸,
[0265]
所述第1方向及所述第2方向是与所述支承装置的上表面交叉的方向。
[0266]
[附记10]
[0267]
如附记1至9中任一项所述的造形系统,其中
[0268]
包含所述第2物体的构造物为涡轮叶片。
[0269]
[附记11]
[0270]
一种造形方法,使用具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部的造形装置来造形出造形物,且
[0271]
包含如下动作:
[0272]
为了在第1物体的上方造形第2物体,而依次进行与所述第1物体连接的第1倾斜部的一部分的造形、及与所述第1物体连接的第2倾斜部的一部分的造形;以及
[0273]
造形与所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端连接的连接部;
[0274]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的空间面向所述第1物体,
[0275]
所述空间的上方被所述连接部封闭。
[0276]
[附记12]
[0277]
一种涡轮叶片,由具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部的造形装置造形而成,且
[0278]
包含:
[0279]
第1倾斜部,连接于第1物体;
[0280]
第2倾斜部,连接于所述第1物体;
[0281]
连接部,连接于所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端;以及
[0282]
外壁部件,用来覆盖所述第1倾斜部、所述第2倾斜部及所述连接部的一部分,由此使外形成为既定形状;
[0283]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的空间面向所述第1物体,
[0284]
所述空间的上方被所述连接部封闭。
[0285]
[附记13]
[0286]
一种造形系统,包含:
[0287]
造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部;以及
[0288]
控制装置,控制所述造形装置,以造形出造形物;且
[0289]
在第1物体的上方造形第2物体,
[0290]
所述第2物体包含连接于所述第1物体的第1倾斜部、及连接于所述第1物体的第2倾斜部,
[0291]
所述控制装置以通过依次进行所述第1倾斜部的一部分的造形、及所述第2倾斜部的一部分的造形而造形出所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的方式,控制所述造形装置,
[0292]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的空间面向所述第1物体,所述空间的上方被封闭。
[0293]
[附记14]
[0294]
一种造形方法,使用具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部的造形装置来造形出造形物,且
[0295]
包含在第1物体的上方造形第2物体的动作,
[0296]
造形所述第2物体的动作包含依次进行与所述第1物体连接的第1倾斜部的一部分的造形、及与所述第1物体连接的第2倾斜部的一部分的造形的动作,
[0297]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的第2空间面向所述第1物体,所述第2空间的上方被封闭。
[0298]
[附记15]
[0299]
一种涡轮叶片,由具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部的造形装置造形而成,且
[0300]
包含:
[0301]
第1倾斜部,连接于第1物体;
[0302]
第2倾斜部,连接于所述第1物体;及
[0303]
外壁部件,用来覆盖所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的一部分,由此使外形成为既定形状;
[0304]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的空间面向所述第1物体,
[0305]
所述空间的上方被封闭。
[0306]
[附记16]
[0307]
一种造形方法,使用具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部的造形装置来造形出造形物,且
[0308]
包含如下动作:
[0309]
为了在具有第1空间的第1物体的上方造形第2物体,而依次进行与所述第1物体连接的第1倾斜部的一部分的造形、及与所述第1物体连接的第2倾斜部的一部分的造形;以及
[0310]
造形与所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端连接的连接部;
[0311]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的第2空间与所述第1空间相连,
[0312]
所述第2空间的上方被所述连接部封闭。
[0313]
[附记17]
[0314]
一种涡轮叶片,由具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部的造形装置造形而成,且
[0315]
包含:
[0316]
第1倾斜部,连接于具有第1空间的第1物体;
[0317]
第2倾斜部,连接于所述第1物体;
[0318]
连接部,连接于所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端;以及
[0319]
外壁部件,用来覆盖所述第1倾斜部、所述第2倾斜部及所述连接部的一部分,由此使外形成为既定形状;
[0320]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的第2空间与所述第1空间相连,
[0321]
所述第2空间的上方被所述连接部封闭。
[0322]
[附记18]
[0323]
一种造形系统,包含:
[0324]
造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部;以及
[0325]
控制装置,控制所述造形装置,以造形出造形物;且
[0326]
在具有第1空间的第1物体的上方造形第2物体,
[0327]
所述第2物体包含连接于所述第1物体的第1倾斜部、及连接于所述第1物体的第2倾斜部,
[0328]
所述控制装置以通过依次进行所述第1倾斜部的一部分的造形、及所述第2倾斜部的一部分的造形而造形出所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的方式,控制所述造形装置,
[0329]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的第2空间与所述第1空间相连,所述第2空间的上方被封闭。
[0330]
[附记19]
[0331]
一种造形方法,使用具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部的造形装置来造形出造形物,且
[0332]
包含在具有第1空间的第1物体的上方造形第2物体的动作,
[0333]
造形所述第2物体的动作包含依次进行与所述第1物体连接的第1倾斜部的一部分的造形、及与所述第1物体连接的第2倾斜部的一部分的造形的动作,
[0334]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的第2空间与所述第1空间相连,所述第2空间的上方被封闭。
[0335]
[附记20]
[0336]
一种涡轮叶片,由具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部的造形装置造形而成,且
[0337]
包含:
[0338]
第1倾斜部,连接于具有第1空间的第1物体;
[0339]
第2倾斜部,连接于所述第1物体;及
[0340]
外壁部件,用来覆盖所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的一部分,由此使外形成为既定形状;
[0341]
所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的第2空间与所述第1空间相连,
[0342]
所述第2空间的上方被封闭。
[0343]
所述各实施方式的构成要件的至少一部分可与所述各实施方式的构成要件的至少另一部分适当组合。也可不使用所述各实施方式的构成要件中的一部分。另外,在法令允许的范围内,援用所述各实施方式中引用的所有公开公报及美国专利的揭示内容作为本文记载的一部分。
[0344]
本发明并不限于所述实施例,可在不违反从权利要求书及整个说明书读取到的发明的主旨或思想的范围内适当进行变更,伴有这种变更的造形系统也包含在本发明的技术范围内。
[0345]
[符号的说明]
[0346]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
造形装置
[0347]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
造形头
[0348]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
头驱动系统
[0349]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
载台装置
[0350]
31,31θx,31θz载台
[0351]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
载台驱动系统
[0352]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制装置
[0353]wꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
工件
[0354]
el
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
造形光
[0355]
st
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
三维构造物
[0356]
bl
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
涡轮叶片
[0357]
bm
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基底部件
[0358]
bml,bmr
ꢀꢀꢀꢀꢀ
侧壁部件
[0359]
bms
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
支承部件
[0360]
rm
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
顶盖部件
[0361]
rml,rmr
ꢀꢀꢀꢀꢀ
倾斜部件
[0362]
rms
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
支承部件
[0363]
rmc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接部件

技术特征:
1.一种造形系统,包含:造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部;以及控制装置,控制所述造形装置,以造形出造形物;且在具有第1空间的第1物体的上方造形第2物体,所述第2物体包含连接于所述第1物体的第1倾斜部、连接于所述第1物体的第2倾斜部、以及连接于所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端的连接部,通过依次进行所述第1倾斜部的一部分的造形及所述第2倾斜部的一部分的造形,而造形出所述第1倾斜部及所述第2倾斜部,所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方的第2空间与所述第1空间相连,所述第2空间的上方被所述连接部封闭。2.根据权利要求1所述的造形系统,其中通过在所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端形成熔融部,并向所述熔融部供给所述造形材料,而造形出所述连接部。3.根据权利要求1或2所述的造形系统,其中在所述第2物体的周围造形第3物体,通过依次进行所述第1倾斜部的一部分的造形、所述第2倾斜部的一部分的造形及所述第3物体的一部分的造形,而造形出所述第2物体及所述第3物体。4.根据权利要求3所述的造形系统,其中所述第3物体包含外壁部件,该外壁部件用来覆盖所述第2物体的表面的至少一部分,由此使包含所述第2物体的构造物的外形成为既定形状。5.根据权利要求4所述的造形系统,其中所述构造物的上方的外形成为水平形状。6.根据权利要求1至5中任一项所述的造形系统,其中所述第2物体包含连接于所述第1倾斜部的第1支承部、及连接于所述第2倾斜部的第2支承部,通过依次进行所述第1倾斜部的一部分及所述第1支承部的一部分的造形、所述第2倾斜部的一部分及所述第2支承部的一部分的造形、以及所述第1支承部与所述第2支承部之间的第3支承部的一部分的造形,而造形出所述第2物体。7.根据权利要求1至6中任一项所述的造形系统,其中所述第1倾斜部沿着第1方向延伸,所述第2倾斜部沿着与所述第1方向相交的第2方向延伸,所述第1方向及所述第2方向是与重力方向交叉的方向。8.根据权利要求1至7中任一项所述的造形系统,其中所述第1倾斜部沿着第1方向延伸,所述第2倾斜部沿着与所述第1方向交叉的第2方向延伸,所述第1方向及所述第2方向是与所述能量束的主轴交叉的方向。9.根据权利要求1至8中任一项所述的造形系统,其还具备支承装置,该支承装置支承包含由所述造形装置造形出的所述第2物体的构造
物;且所述第1倾斜部沿着第1方向延伸,所述第2倾斜部沿着与所述第1方向交叉的第2方向延伸,所述第1方向及所述第2方向是与所述支承装置的上表面交叉的方向。10.根据权利要求1至9中任一项所述的造形系统,其中包含所述第2物体的构造物为涡轮叶片。11.一种造形系统,包含:造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部;以及控制装置,控制所述造形装置,以造形出造形物;且在第1物体的上方造形第2物体,所述第2物体包含第1倾斜部及第2倾斜部,在所述第1倾斜部及所述第2倾斜部的下方形成有空间,所述空间的上方被封闭。12.根据权利要求11所述的造形系统,其还具备:支承装置,支承包含由所述造形装置造形出的造形物的构造物;及位置变更装置,变更所述造形装置与所述支承装置的相对位置关系;且在所述位置变更装置以所述位置关系成为第1关系的方式变更所述位置关系后,造形所述第1倾斜部,在所述位置变更装置以所述位置关系成为与所述第1关系不同的第2关系的方式变更所述位置关系后,造形所述第2倾斜部。13.根据权利要求12所述的造形系统,其中造形所述第2物体前,在所述位置关系成为与所述第1关系及所述第2关系不同的第3关系的状态下,造形所述第1物体。14.根据权利要求11至13中任一项所述的造形系统,其中所述第2物体包含连接于所述第1倾斜部的第1支承部、及连接于所述第2倾斜部的第2支承部,在所述位置变更装置以所述位置关系成为第1关系的方式变更所述位置关系后,造形所述第1倾斜部的一部分及所述第1支承部的一部分,在所述位置变更装置以所述位置关系成为与所述第1关系不同的第2关系的方式变更所述位置关系后,造形所述第2倾斜部的一部分及所述第2支承部的一部分,在所述位置变更装置以所述位置关系成为与所述第1关系及所述第2关系不同的第3关系的方式变更所述位置关系后,在所述第1支承部的一部分与所述第2支承部的一部分之间造形第3支承部。15.根据权利要求11至14中任一项所述的造形系统,其中所述第2物体包含连接于所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端的连接部,通过在所述第1倾斜部的前端及所述第2倾斜部的前端形成熔融部,并向所述熔融部供给所述造形材料,而造形出所述连接部。16.根据权利要求11至15中任一项所述的造形系统,其中在所述第2物体的周围造形第3物体,通过依次进行所述第1倾斜部的一部分的造形、所述第2倾斜部的一部分的造形及所述
第3物体的一部分的造形,而造形出所述第2物体及所述第3物体。17.根据权利要求16所述的造形系统,其中所述第3物体包含外壁部件,该外壁部件用来覆盖所述第2物体的表面的至少一部分,由此使包含所述第2物体的构造物的外形成为既定形状。18.根据权利要求17所述的造形系统,其中所述构造物的上方的外形成为水平形状。19.根据权利要求11至18中任一项所述的造形系统,其中所述第2物体包含连接于所述第1倾斜部的第1支承部、及连接于所述第2倾斜部的第2支承部,通过依次进行所述第1倾斜部的一部分及所述第1支承部的一部分的造形、所述第2倾斜部的一部分及所述第2支承部的一部分的造形、以及所述第1支承部与所述第2支承部之间的第3支承部的一部分的造形,而造形出所述第2物体。20.根据权利要求11至19中任一项所述的造形系统,其中所述第1倾斜部沿着第1方向延伸,所述第2倾斜部沿着与所述第1方向交叉的第2方向延伸,所述第1方向及所述第2方向是与重力方向交叉的方向。21.根据权利要求11至20中任一项所述的造形系统,其中所述第1倾斜部沿着第1方向延伸,所述第2倾斜部沿着与所述第1方向交叉的第2方向延伸,所述第1方向及所述第2方向是与所述能量束的主轴交叉的方向。22.根据权利要求11至21中任一项所述的造形系统,其还具备支承装置,该支承装置支承包含由所述造形装置造形出的所述第2物体的构造物;且所述第1倾斜部沿着第1方向延伸,所述第2倾斜部沿着与所述第1方向交叉的第2方向延伸,所述第1方向及所述第2方向是与所述支承装置的上表面交叉的方向。23.一种造形系统,包含:物体载置装置,载置第1物体;造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部,在所述第1物体上进行造形;位置变更装置,变更所述造形装置与所述物体载置装置的相对位置关系;及控制装置,控制所述造形装置及所述位置变更装置;且所述位置变更装置具有使所述物体载置装置绕着旋转轴转动的驱动装置,通过交替地进行第1造形动作与第2造形动作,而在所述第1物体上造形包含利用所述第1造形动作而造形出的第1倾斜部、及利用所述第2造形动作而造形出的第2倾斜部的第2物体,所述第1造形动作是在使所述物体载置装置从基准位置向绕着所述旋转轴的第1方向转动后的第1状态下,使用所述造形装置而进行,所述第2造形动作是在使所述物体载置装置从所述基准位置向绕着所述旋转轴且与所述第1方向相反的第2方向转动后的第2状态下,使用所述造形装置而进行。
24.根据权利要求23所述的造形系统,其中所述第1造形动作包含如下动作:使用所述位置变更装置,变更所述第1状态的所述物体载置装置与所述造形装置在与所述旋转轴平行的方向上的所述位置关系;所述第2造形动作包含如下动作:使用所述位置变更装置,变更所述第2状态的所述物体载置装置与所述造形装置在与所述旋转轴平行的方向上的所述位置关系。25.根据权利要求23或24所述的造形系统,其中所述第1造形动作包含如下动作:使用所述位置变更装置,同时变更所述第1状态的所述物体载置装置与所述造形装置在与所述旋转轴平行的方向上的所述位置关系、及在与所述旋转轴垂直的方向上的所述位置关系,所述第2造形动作包含如下动作:使用所述位置变更装置,同时变更所述第2状态的所述物体载置装置与所述造形装置在与所述旋转轴平行的方向上的所述位置关系、及在与所述旋转轴垂直的方向上的所述位置关系。26.根据权利要求23至25中任一项所述的造形系统,其中结束所述第1及第2造形动作后,使所述物体载置装置返回至所述基准位置,通过所述能量束的照射,形成包含所述第1倾斜部的前端部的一部分、及与所述第1倾斜部的前端部的一部分邻接的所述第2倾斜部的前端部的一部分的熔融部,并向所述熔融部供给所述造形材料,由此造形出将所述第1倾斜部的前端部与所述第2倾斜部的前端部连接的连接部作为所述第2物体的一部分。27.根据权利要求23至26中任一项所述的造形系统,其中所述第1物体在与所述旋转轴平行的方向上具有长度方向。28.一种造形系统,包含:物体载置装置,载置第1物体;造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射所述能量束的部位供给造形材料的材料供给部,在所述第1物体上进行造形;位置变更装置,变更所述造形装置与所述物体载置装置的相对位置关系;及控制装置,控制所述造形装置及所述位置变更装置;且造形将所述第1物体的第1区域与所述第1物体的第2区域连接的第2物体,为了造形所述第2物体,在所述位置变更装置以所述位置关系成为第1关系的方式变更所述位置关系后,通过向所述第1区域照射所述能量束,而在所述第1区域上造形出作为所述第2物体的一部分的第1造形物,在所述位置变更装置以所述位置关系成为与所述第1关系不同的第2关系的方式变更所述位置关系后,通过向所述第1造形物照射所述能量束,而在所述第1造形物上造形出构成所述第2物体的一部分且将所述第1造形物与所述第2区域连接的第2造形物。29.根据权利要求28所述的造形系统,其中所述第1关系是将所述第1区域与所述第2区域连结的轴和所述能量束的主轴所成的角度成为第1角度的位置关系,所述第2关系是所述角度成为小于所述第1角度的第2角度的位置关系。30.根据权利要求23至29中任一项所述的造形系统,其中
所述位置变更装置通过变更所述物体载置装置相对于所述造形装置的相对姿势,而变更所述位置关系。31.根据权利要求1至30中任一项所述的造形系统,其中所述造形装置一面相对于所述第1物体使所述能量束的照射位置沿着既定方向移动,一面向所述第1物体照射能量束,用来造形所述第2物体的一部分的第1期间内的所述照射位置的移动方向与用来造形所述第2物体的其他一部分的第2期间内的所述照射位置的移动方向不同。32.根据权利要求31所述的造形系统,其中所述第1期间内的所述照射位置的移动方向与所述第2期间内的所述照射位置的移动方向为相反方向。33.根据权利要求31或32所述的造形系统,其中所述第1期间包含用来造形构成所述2物体的一部分的第1造形物的期间,所述第2期间包含用来造形构成所述2物体的其他一部分且与所述第1造形物不同的第2造形物的期间。34.根据权利要求1至33中任一项所述的造形系统,其中造形被形成有贯通孔的所述第2物体。35.根据权利要求34所述的造形系统,其中所述贯通孔为第1贯通孔,在所述第2物体的周围造形第3物体,该第3物体覆盖所述第2物体的表面的至少一部分,且形成有与所述第1贯通孔连接的第2贯通孔,所述第2物体与所述第3物体的交界处的所述第1贯通孔的形状与所述第3物体的表面上的所述第2贯通孔的形状不同。36.根据权利要求34或35所述的造形系统,其还具备:物体载置装置,载置所述第1物体;及位置变更装置,变更所述造形装置与所述物体载置装置的相对位置关系;且在所述位置变更装置以所述位置关系成为所述第2贯通孔延伸的方向与重力方向一致的既定关系的方式变更所述位置关系后,造形所述第3物体的一部分。37.根据权利要求1至36中任一项所述的造形系统,其中在通过向所述第1物体的第1区域照射所述能量束而使所述第1区域的至少一部分熔融,且熔融后的所述第1区域的至少一部分固化后,通过向所述第1区域照射所述能量束,而在所述第1区域上造形出所述第2物体的一部分,在通过向所述第1物体的第2区域照射所述能量束而使所述第2区域的至少一部分熔融,且熔融后的所述第2区域的至少一部分固化后,通过向所述第2区域照射所述能量束,而在所述第2区域上造形出所述第2物体的其他一部分。38.根据权利要求1至37中任一项所述的造形系统,其中造形出所述第1物体后,在所述第1物体上造形所述第2物体,以第1造形精度造形出所述第1物体的一部分后,以比所述第1造形精度高的第2造形精度造形包含供造形所述第2物体的面的所述第1物体的剩余一部分。39.根据权利要求1至38中任一项所述的造形系统,其中
包含所述第2物体的构造物为涡轮叶片。

技术总结
本发明的造形系统包含:造形装置,具备射出能量束的能量束照射部、及向被照射能量束的部位供给造形材料的材料供给部;以及控制装置,控制造形装置,以造形出造形物。造形系统在具有第1空间的第1物体的上方造形第2物体。第2物体包含连接于第1物体的第1倾斜部、连接于第1物体的第2倾斜部、以及连接于第1倾斜部的前端及第2倾斜部的前端的连接部。造形系统通过依次进行第1倾斜部的一部分的造形及第2倾斜部的一部分的造形,而造形出第1倾斜部及第2倾斜部。第1倾斜部及第2倾斜部的下方的第2空间与第1空间相连,第2空间的上方被连接部封闭。第2空间的上方被连接部封闭。第2空间的上方被连接部封闭。


技术研发人员:上野和树 石川元英 安叶浩一 关口慧 增田敦子 志岐文香
受保护的技术使用者:株式会社尼康
技术研发日:2021.01.22
技术公布日:2023/9/26
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