JP2811508B2 - レーザー焼結を用いて物体を層状に製造するための装置 - Google Patents

レーザー焼結を用いて物体を層状に製造するための装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ焼結を用いて物体を層状に製造する
ための装置に関する。
出願人は、作業面に対して物体を位置付けるための支
持部および電磁放射により固化可能な粉末を塗工するた
めの装置を備えてなる、レーザー焼結を用いて物体を層
状に製造するための装置について知っている。この装置
は、さらにレーザーを備えている。レーザーにより発生
されるレーザービームは、レンズを備えた収束装置によ
り作業面の内のある位置に収束され、粉末を固化させ
る。特に粉末材料してポリアミドを用いる場合には、モ
ノマーが粉末から離脱してレンズ上に析し、これによ
り、レンズの透明度は形成工程中に次第に減少する。こ
のことは、レーザービームの漸増的吸収を生じさせ、作
業面におけるレーザービームの強度が減少する。このよ
うな強度の減少により、形成される物体の品質は低下す
る。この問題を克服するため、保護ガラスをレンズの正
面に設け、複数個のノズルから保護ガラス上に窒素を吹
き付ける。しかしながら、窒素が保護ガラスの一部にし
か流れず、ノズルの間には流れないため、モノマーがこ
れらの箇所に析出してしまう。従って、保護ガラスは各
物体形成工程の後で取り外して洗浄しなければならな
い。
本発明の目的は、収束ユニットを汚染から効果的に保
護ることのできる、レーザー焼結によって物体を層状に
製造するための装置を提供することにある。
この目的は請求項１記載の装置により達成される。
請求項１に定義される装置は、リングノズルから吹き
付けられる窒素が作業面に対向するレンズ表面の全体に
流れるという利点をもつ。窒素はレンズ表面の接線方向
に吹き付けられるので、生じる流れはレンズの外側から
その中央に向かい、そこから作業面に向かって導かれ
る。この流れは、レンズ表面上にモノマーが析出するの
を効果的に防ぐ。従って、レンズの洗浄は、かなり長い
距離を行えばよい。
本発明のさらなる特徴と利点は図面を参照した実施例
の説明により明らかになろう。
図１は、本装置の概略ブロック図である。
図２は、リングノズルを通る断面を示す。
図１に示すように、物体を層状に製造するための装置
は、支持部２を備えており、この支持部２は、形成すべ
き物体を支持し、上部が開放したタンク１内を垂直方向
に移動可能である。支持部２を垂直方向に調節して、固
化すべき物体の各層を作業面７内に位置させる。さら
に、電磁放射により固化可能な粉末状成形材料を塗工す
るための塗工装置３が設けられている。本装置はレーザ
ー５を備えている。レーザー５により発生されるレーザ
ービーム６は、収束装置８により、作業面７内の予め定
められた位置に収束される。
図２に示すように、収束装置８は、レンズ９と、レン
ズ９を支持する台座10を備えている。レンズ９は、作業
面７に対向する結像側表面11を設けて備えている。入口
接続部13を有するリングノズル12が、台座10内に設けら
れている。加圧ガスを含むタンクが、バルブを介して入
口接続部13に連結されている。好ましくは、このガスと
して窒素を用いる。リングノズル12は、台座10内の、結
像側表面11近くの位置に配置されている。ノズル出口オ
リフィス14は、吐出ガス流れが結像側表面11を横切って
接線方向に流れるようにして、結像側表面に向けて方向
付けられている。
動作時には、バルブが開放され、窒素は入口接続部13
を通ってリングノズル12内に流入し、ノズル出口オリフ
ィス14から流出する。流出したガスは、レンズ９の結像
側表面11の全面にたって接線方向に吹きつける。ガスは
レンズ９の中央に向かって放射状に流れ、そこから作業
面７に向かう方向に流れるため、粉末を固化する際に生
じるモノマーがレンズ９上に析出することがない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−77081（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−305391（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−151186（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−155977（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−11284（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−157076（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−133892（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電磁放射の作用により固化可能な材料を固
    化することにより、レーザ焼結を用いて物体を層状に製
    造するための装置において、電磁ビームを発生させるた
    めの装置と、作業面内の上記材料上に上記ビームを収束
    させるための収束装置とを備え、上記収束装置はレンズ
    と、上記レンズを支持する台座とを備え、上記作業面に
    対向する上記レンズの結像側表面の近傍にリングノズル
    を配置し、上記リングノズルは、流出する流れが、上記
    結像側表面に沿って接線方向に吹きつけて中央に向かう
    ようにして、上記結像画側表面に対して方向づけられた
    リング状の出口を備え、上記ノズルの入口は加圧ガス供
    給源に選択的に接続されることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】上記ガスは窒素であることを特徴とする請
    求項１記載の装置。
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