JPH05192767A - 付着溶接によって３次元的金属物品を作製するための方法及び装置 - Google Patents

付着溶接によって３次元的金属物品を作製するための方法及び装置

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JPH05192767A JP4220916A JP22091692A JPH05192767A JP H05192767 A JPH05192767 A JP H05192767A JP 4220916 A JP4220916 A JP 4220916A JP 22091692 A JP22091692 A JP 22091692A JP H05192767 A JPH05192767 A JP H05192767A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料を徐々に肉盛りすることによって高品質
の金属部品、アンダーカット及び不整形状を有する物品
を製造可能であり、また既存の設備と共に使用可能な製
造方法及び装置を提供すること。 【構成】 ワーク面４は矢印ｘ、ｙ、ｚによって示され
るような２次元或は３次元に於て可動とされ溶接ヘッド
１０はＣＮＣ装置２０のヘッド２１に付設される。ヘッ
ド２１は作業テーブル２２上で工作物（図示せず）をカ
ッティングするための切削工具を保持するべく設計され
る。物体製作のために作業テーブル２２上に基材３が配
置或は形成される。作業テーブル２２或はヘッド２１
は、溶接される金属の送達を各層２を形成するために予
め決定された模様に於て差し向けるための態様に於て移
動される。各層に隣り合って補助材料がスプレーガン２
６によって配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属の層を徐々に肉盛り
することによって三次元物品を創生するための方法及び
装置に関する。
【０００２】薄層を徐々に肉盛りさせることによって三
次元物品を創生するための幾つかの方法が提案され使用
されて来ている。これらプロセスには、ラミネーショ
ン、選択的レーザー焼結、弾道粒製造、三次元印刷、ス
テレオリソグラフィーそしてニアネット熱スプレーが含
まれる。ラミネーションには選択された材料の層をカッ
ティングし、次いでこれらの層を相互結着する簡単なプ
ロセスが含まれる。各層は創生されるべき物品を通して
の断面に対応する形状に予めカッティングされ得る。別
様には、標準形状の材料を積み重ね、次いで相互に結着
しても良い。組み立てられた構造体は所望の形状を創出
するためにカッティングされ或は機械加工される。米国
特許第４７５２３５２号には、積層物体を形成するため
の、コンピューター制御式の方法及び装置が記載され
る。この米国特許の装置では供給ステーション、材料を
積層のための複数の層に形成するためのワークステーシ
ョン、層を順次積層して三次元物体とするための組立ス
テーション、積層体を結合して完全な形状の三次元物体
とするためのステーションそして制御ステーションとが
提供される。また前記米国特許の方法では、コンピュー
ター化されたコントローラーの指示の下に積層体が材料
のロールからカッティングされ、上昇され、積み重ねら
れ、そして結合される。各層は接着材或はろう接によっ
て相互に結合される。これら及びその他のラミネーショ
ン技法には幾つかの欠点がある。先ず、各層間の接着は
臨界的であり然も物体の強度を限定する。第２には、積
層体の各層の創出が有意量の無駄な材料の創出をも招
く。最後に、ラミネーションは相互に接着可能な薄層状
態に形成可能な材料のみに対し好適である。
【０００３】
【従来技術】レーザー焼結法では、レーザーは出発材料
を、この出発材料へのレーザーの適用態様に従う特定形
状に硬化させるために使用される。ステレオリソグラフ
ィーはもっと最近になって開発されたものであるが、類
似の技術であって、光硬化性液体ポリマーをレーザービ
ームを走査することによって選択的に凝固させることに
より、バットに入れた光硬化性液体ポリマーから直接プ
ラスチック原型を創出するものである。この方法の一例
は、欧州特許第３２２２５７号に記載される。これらの
２つの方法では、かなりの量の硬化性原材料が必要であ
る。いずれの方法におても、レーザーは所望の形状を達
成するために注意深く制御されねばならない。ある適用
例においては、レーザーは代表的に各断面を完全には硬
化させない。むしろレーザーは、断面の境界部を硬化さ
せ、次いで、内側構造部或いはハニカム部を硬化させる
ので、未硬化の流体がそこに捕捉されてしまう。そのた
め物品はその後、別の紫外線或いは熱処理の下で最終的
に硬化されねばならない。追加的な事後のプロセス、例
えば注意深いサンディング及びグラインディングが平滑
な、精密な表面を作製するために必要である。
【０００４】弾道粒製造法においては、粒状物のビーム
が三次元座標系に於て三次元的物体の座標に差し向けら
れる。粒状物が引きつけるところの物理的な源となる種
が必要である。この方法は、種から上方に粒状物を盛り
上げる、種に差し向けられる単一の粒状物のビームを使
用することができる。別様には、種の周囲環境或いは別
の座標に既にある粒状物を引き付けるエネルギービーム
を使用し得る。そうしたシステムは米国特許第４６６５
４９２号に記載される。この方法は、同時に支持構造部
を創出することなくしてはアンダーカット部分を有する
物体を作製するのに使用し得ない。一般に、この支持構
造部は、物体創造中に粒状物のビームを使用して創出さ
れる。そうした支持構造部は、切削、研磨、或いは機械
加工によって除去しなければならない。
【０００５】３次元印刷は、弾道粒製造法に類似のまた
別の技術である。この技術の一つの例は、インクジェッ
トプリンターが２次元の像を創るのと非常に類似の態様
で３次元の像を創出するように粒子の層を創り出す。こ
の技術は、熱衝撃或いはドロップ−オン−デマンド方式
での材料送給技術に依存している。熱衝撃技術は、ノズ
ル背後で直接小面積の流体を蒸発化せしめることにより
一つの粒子を形成する。ドロップ−オン−デマンドノズ
ルは、ピエゾ電気素子を使用して、キャビティを絞り、
それによりノズルプレートを横切って一つの液滴を強制
送出する。両方の場合とも、材料は物品を盛り上げる態
様で加工面に差し向けられる。この技術はある種の材料
に対してのみ使用できるだけである。
【０００６】３次元印刷のまた別の例は、一連の２次元
層を加工表面の上に粉末層を追加することにより創出す
る。粉末層は、部品が形成されるべき部位にバインダ物
質のインクジェット印刷により選択的に結合される。加
工表面はその後下げられそしてまた別の粉末層が散布さ
れそして選択的に結合される。部品が完全に印刷される
までこの層形成プロセスが繰り返される。熱処理に続い
て、未結合粉末が除去されそして仕上がり部品を残す。
この技術は、金属、セラミック及びプラスチックに対し
て提唱されたけれども、信頼性のあるバインダを適用す
ることのできる材料にのみ制限される。
【０００７】金属製物品を形成するために提唱された更
に別の方法はＤＣアークプラズマスプレー法である。こ
の方法ではプラズマが水冷された、不活性ガスがそこに
入射されるチャンバーを形成する電極間に発生される。
微細な金属粒子が機械的送給体及び担体ガスによってプ
ラズマ中に射出される。金属粒子はプラズマトーチによ
って基材上に噴霧される。以上説明した層形成技法は何
れも、高品質な鋼部品作製のために使用するには不満足
なものである。先に説明した層形成技法の内では、レー
ザー焼結及び弾道粒製造方法が鋼部品作製のために提唱
されている。しかしながら、レーザー焼結で作製される
物品は多孔質である。そうした多孔性は大抵の金属部品
に取って受け入れがたいものである。弾道粒製造では粒
子ビームが使用される。この粒子ビームの断面形状を今
日水準の精度に画定するのは困難である。粉末弾道粒製
造法法によって製造される製品は、多孔性及び弱い結合
力によって一般に本質的な弱さを有している。
【０００８】シェイプメルティング法によって金属チュ
ーブ形状が作製された。シェイプメルティング法では、
構造物の部品は溶接材料の層を所望の幾何学的形状が達
成されるまで肉盛り付着させることによって製造され
る。シェイプメルティングのような溶接肉盛り作業では
プレフォームが必要である。このプレフォームは、一般
に最初の肉盛りの層がそこに付着されるところの金属片
である。”プレフォーム”とは、その形状及び機械加工
された形状が肉盛りの所期の最終形状を反映することに
よって命名されるものである。プレフォームは、付着さ
れつつある溶融された溶接金属のための支持体として、
新たに付着された溶接金属の電動冷却のための導管とし
て、溶接収縮応力を拘束しそれにより、肉盛りの変形を
抑制するための手段として、更には溶接肉盛り、例えば
出発プレフォームに於て円筒体を必要とする円筒状の肉
盛りのための一般断面形状として、夫々作用する。
【０００９】説明された全ての従来技法では高価で然も
しばしばあつらえの運動制御設備が必要である。何れの
従来技法も、例えばコンピューター数値制御式の装置の
如き既存の金属形成或は作製設備に於て使用するために
は適合しない。
【００１０】斯界では、金属の層を基材上にスプレーす
ることによって物品を作製する試みが為された。層間の
結合はしばしば疑わしいものであった。層の界面はしば
しば物品のウイークポイントとなった。基材及び最初の
層間の界面に於ける結合もまた多くの物品に於て弱かっ
た。層は傾斜する傾向を有しそれにより基材から剥れる
恐れがあるという問題が生じた。従って、釈放材或は相
容性の基材を使用する必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】材料を徐々に肉盛りす
ることによって良質の金属部品、アンダーカット及び不
整形状を有する物品を製造可能であり、また既存の設備
と共に使用可能な製造方法及び装置を提供することであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、薄層を
徐々に肉盛りすることによって３次元物品を製造するた
めの方法及び装置が提供される。各層は２つの部分から
成り立つ。第１の部分は肉盛りされるべき３次元物品の
断面の切片を表す。第２の部分は第１の部分の物品形状
に対する相補形状を有し、成長する物品形状を支持する
構造体として作用する。第１及び第２の部分は何れも基
材上に肉盛りされる。第１の部分は物品を肉盛りするた
めの金属の層を順次溶接することにより形成される。第
２の部分は例えばスプレーによって適用され得る補助材
料である。肉盛りされる各層は物品を通る断面に対応し
従って、物品を通る中心線と直交する各平行断面に対し
少なくとも１つの層が存在する。補助材料は各層に隣接
して、それら各層が形成された後に配置される。各層は
全ての層が形成された後にか或は順次する層がその上に
形成される以前に個別に最終寸法形状にミリング処理さ
れる。今後、”ミリング処理”及び”ミリング”とは、
砥石或はカッティングホイールの使用を含む、材料除去
のための工具の使用に関与する全ての技法を含むものと
して使用される。補助材料によって包囲されてなる溶接
材料から成る物品を収納する層状構造体が肉盛りされた
後、補助材料が除去され、創出された物品が残される。
補助材料は化学的エッチング或は機械加工により簡単に
除去可能である。補助材料が十分な脆性を有している場
合は、その全て或は大部分を破壊することによって簡単
に除去することが出来る。
【００１３】
【実施例】図１には、本発明の方法及び装置に従って作
製され得る物体１が示される。この物品１は、ワーク面
４上に配置された基材３上に相互溶接された幾つかの層
２から形成される。鉄ベースの合金、ニッケルベースの
合金、アルミニュームベースの合金そしてチタンベース
の合金を、層２を形成するために使用可能である。図１
に示される物体を作製するために溶接ヘッド１０が使用
される。この溶接ヘッド１０は図２に示されるようなＣ
ＮＣ装置２０に付設可能である。ワーク面４は、矢印
ｘ、ｙ、ｚによって示されるような２次元或は３次元に
於て可動とされる。溶接ヘッド１０はＣＮＣ装置２０の
ヘッド２１に付設される。そうしたヘッドは通常、矢印
によって示されるような縦方向面に於て可動である。あ
る装置ではヘッドはｘ及びｙ方向にも可動である。ヘッ
ド２１は作業テーブル２２上で工作物（図示せず）をカ
ッティングするための切削工具（図示せず）を保持する
べく設計される。物体製作のために、作業テーブル２２
上に基材３が配置或は形成される。基材３は溶接可能で
あるよう導電性材料からなるべきである。基材は溶接金
属とし得る。また、溶接ヘッド１０を、基材上に送給さ
れる金属を電気的にアーク溶接するために使用可能であ
る。所望であれば物体を創生するために１つ以上の金属
を使用出来る。好ましくは、金属は供給源２４から溶接
ヘッド下方の位置に自動的に送給され得る溶接ロッド或
は溶接ワイヤー形態を有する。作業テーブル２２或はヘ
ッド２１は、溶接される金属の送達を、層２を形成する
ために予め決定された模様に於て差し向けるための態様
に於て移動される。各層に隣り合ってスプレーガン２６
によって補助材料が配置される。補助材料を配置するた
めにその他の技法もまた使用可能である。そうした技法
には、熱スプレー、空気流れ或は液体スラリーの如き担
体内での補助材料の送達、重力送給デバイスからの補助
材料の送給そして、補助材料を手によって配置するため
のハンドシフターの如き手動デバイスの使用が含まれ
る。各層が完成した後、作業テーブル２２が落下されそ
れにより、次ぎの層の付着が可能とされる。各層の形成
中に溶接ヘッド１０及びスプレーガン２６を移動させる
のが好ましいが、固定式のスプレーガンを使用し、作業
テーブル２２を移動させても良い。
【００１４】補助材料６が液体或は粉末形態に於て適用
される場合、形成されるべき物体１の周囲に枠８を設け
るのが望ましい。この枠は物体と同一の材料から作製可
能であり、また物体１を形成するために使用されると同
一の技法を使用して所定の位置に溶接され得る。
【００１５】図３に示されるように、前記枠を隣り合う
領域９へと伸延させるのが望ましい。この場合、補助材
料は物体に隣り合う領域７に於てのみ配置される。その
他、粉末形態の補助材料を物体に隣り合う部分のみに於
て結合させ得る。この場合、図３に示される領域７に於
て補助材料を結合させ、領域９を粉末形態の補助材料と
為し得る。補助材料をバインダ或は触媒を追加すること
によって或は選択的に加熱する技法によって結合可能で
ある。
【００１６】斯界では、幾つかの金属スプレープロセス
に於て噴霧された金属層に発現した残留応力が金属層に
反り及び剥れを生じせしめる恐れがあることが観察され
た。この残留応力を釈放するために、斯界ではそうした
層がショットピーニング処理された。この技法は、ショ
ットが層に均一に適用される場合に限り有効である。本
発明によって形成される層は平坦であることから、本発
明では前記技法を使用することが出来る。従って、各層
をショットピーニングするためのショットピーナー２５
を設けるのが好ましい。誘導加熱によってそうした残留
応力を開放させることもまた可能である。従って、別様
には、各層の上方を、その表面を選択的に加熱するため
に移動する誘導加熱体２７が設けられる。そうした加熱
は、湾曲した及び不整形な表面では無くへん平な層に於
てより容易に達成される。
【００１７】加熱プロセスが終了すると材料のブロック
が形成される。補助材料６を付着材料と共に付着させる
ことから、アンダーカット部分を有する複雑な形状及び
部分を創出可能である。図１に示される特定の物体のた
めには補助材料６は、各層に於てそれら層の上方に溶接
材料の端部を支持する。補助材料は銅の如き極めて高い
導電性か或は、セラミックスの如き極めて低い導電性を
有するのが好ましい。こうした形式の材料は有意量の熱
を発生或は保持しない。好ましくは、大抵のセラミック
スの如きもろい材料の使用もまた好ましい。そうしたも
ろい材料が使用される場合、補助材料６は振動、超音波
振動によって、また物体を加熱することによって熱膨張
せしめることにより、物体１から容易に破壊除去可能で
ある。作製されるべき物体が鋼その他金属合金である場
合、大抵のセラミックス、銅そして銅合金が好適な補助
材料となるあることを見出した。６０％のＦａｓｃｏｔ
ｅ耐火材及び４０５ｎｏＦａｓｃｏｔｅバインダーから
なるセラミックが補助材料として良好に作用することが
分かった。これら製品はＤｅｎｔｓｐｌｙ Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌのＲａｎｓｏｍ ａｎｄＲａｎｄｏｌ
ｐｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎによって販売されている。
【００１８】図７に示されるように、補助材料は溶接金
属の各層を覆って移動され、吹付或は噴霧されそれによ
り、溶接された直後の金属に隣り合う領域を充填するの
みならず、各層２の頂部を被覆する。次いでスクイージ
ー１２が層を横断して牽引されそれによって過剰の材料
が除去される。別様にはセラミッックを硬化させ、過剰
の材料をミリング可能である。
【００１９】好ましくは図４、５及び６に示されるよう
なミリングヘッド或は砥石１４（或はこれらの組み合わ
せ）が提供される。図５では前記砥石１４は各層を覆っ
て通過されそれによりその層を正確な厚さにトリミング
する。次いで材料の最終ブロックが製造されるまで、各
層に対しこのプロセスが反復される。図４及び６では砥
石１４は各層２の周囲を形状付けするための工具１５或
は傾斜工具１６を具備している。適宜の形状の工具を使
用することにより、物体の輪郭を任意の所望のものとす
ることが可能である。傾斜工具１６は工具１５を使用し
て形成されるような縦方向縁部では無くむしろ、傾斜側
面を創出させるために使用される。更には、アンダーカ
ット及びオーバーラップを含む不整形状を有する物体を
作製可能である。ある用途に於ては物体を完全に形成し
た後これをミリングするのが所望される。ここに説明さ
れる固体−自由形状作製システムはまた、２つ以上の合
致する部材を含む完全な機能的アセンブリーを、１プロ
セスにて、個別の組立作業を必要とすることなく作製可
能とする。例えば、図１に示される物体１をボールヘッ
ドの形状で、そして枠８をボールソケットの形状に於て
形成可能である。形成後、補助材料６はボールジョイン
トを残して除去される。
【００２０】図２に示されるように、本発明の方法は溶
接ヘッドを含むべく改変したＣＮＣ装置を使用して実施
される。溶接ロッド、溶接ワイヤーそして補助材料は自
動的或は手動的に供給され得る。本発明の方法がＣＮＣ
装置内で完全に自動化される場合は、そうした装置の改
変費用は、薄層を徐々に肉盛りさせることによって物体
を作製するためのその他の自動化設備に対する投資額よ
りも実質的に小さい。以上本発明を具体例を参照して説
明したが、本発明の内で多くの変更を成し得ることを理
解されたい。
【００２１】
【発明の効果】本発明による層が溶接によって形成され
ることから、各層間は完全に溶融結合されその結果、本
発明の方法によって形成される物体は高密度であり且つ
金属的結合度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の好ましい第１具体例を使用して
基材上に創出される物品の断面図である。
【図２】３次元物品を本発明を使用して作製するために
本発明の装置の現在好ましい具体例の斜視図である。
【図３】本発明の別態様の方法を使用して創出される物
品の図１と類似の断面図である。
【図４】本発明の方法によって作製される物品の断面図
であり、ここではミリングされる層の縁部が示されてい
る。
【図５】本発明の方法を使用して作製される物品の断面
図であり、ここではミリングされる層の上部が示されて
いる。
【図６】ー物品が所望の形状に輪郭付けされる状態が示
されている。
【図７】補助材料を各層に隣り合って配置する状況を示
す断面図である。
【符号の説明】
１：物体 ３：基材 ４：ワーク面 ６：補助材料 １０：溶接ヘッド ２２：作業テーブル ２６：スプレーガン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリッツ・ビー・プリンツ アメリカ合衆国15217ペンシルベニア州ピ ツバーグ、ノーサンバランド・ストリート 5801 (72)発明者 リー・イー・ワイス アメリカ合衆国15217ペンシルベニア州ピ ツバーグ、ダーリントン・ロード6558

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３次元的金属物品を作製するための方法
    であって、 ａ）ワーク面上に基材を位置決めする段階と、 ｂ）基材上に金属の層を順次肉盛りする段階にして、各
    層が物品を通る断面に対応してなる前記段階と、 ｃ）補助材料を各層に隣り合うように配置する段階と、 ｄ）補助材料を除去する段階と、 ｅ）基材を除去する段階と によって構成される前記３次元的金属物品を作製するた
    めの方法。
  2. 【請求項２】 複数の順次する層をミリングする段階を
    含む請求項１に記載の３次元的金属物品を作製するため
    の方法。
  3. 【請求項３】 各層は、物品の少なくとも１部分が縦方
    向縁部を有さないように輪郭付けされる請求項２に記載
    の３次元的金属物品を作製するための方法。
  4. 【請求項４】 各層は引き続く層がそこに付着される以
    前にミリングされる請求項１に記載の３次元的金属物品
    を作製するための方法。
  5. 【請求項５】 補助材料及び基材の少なくとも一方がエ
    ッチングによって除去される請求項１に記載の３次元的
    金属物品を作製するための方法。
  6. 【請求項６】 補助材料及び基材の少なくとも一方が、
    ミリング、振動超音波振動そして物品の熱膨張の何れか
    １つによって除去される請求項１に記載の３次元的金属
    物品を作製するための方法。
  7. 【請求項７】 補助材料は極めて高い導電性及び極めて
    低い導電性の何れかを有する請求項１に記載の３次元的
    金属物品を作製するための方法。
  8. 【請求項８】 補助材料はセラミック、セルメット、銅
    そして銅合金の何れかである請求項７に記載の３次元的
    金属物品を作製するための方法。
  9. 【請求項９】 付着材料は鉄ベース合金、ニッケルベー
    ス合金、アルミニュームベース合金そしてチタンベース
    合金の少なくとも１つである請求項１に記載の３次元的
    金属物品を作製するための方法。
  10. 【請求項１０】 補助材料は粉末であり、順次する層に
    近い粉末部分は順次する層に隣り合って相互に結合して
    開錠体となり、粉末の他の部分は相互に結合されない請
    求項１に記載の３次元的金属物品を作製するための方
    法。
  11. 【請求項１１】 補助材料の少なくとも１部分を硬化さ
    せる段階が含まれる請求項１０に記載の３次元的金属物
    品を作製するための方法。
  12. 【請求項１２】 補助材料の少なくとも１部分はバイン
    ダーの追加、触媒の使用そして加熱の何れかによって硬
    化される請求項１１に記載の３次元的金属物品を作製す
    るための方法。
  13. 【請求項１３】 順次する層の周囲に枠を配置しそれに
    より、補助材料が前記枠及び順次する層間に配置され得
    るようにする段階を含む請求項１０に記載の３次元的金
    属物品を作製するための方法。
  14. 【請求項１４】 少なくとも２つの異なる材料が肉盛り
    層に対して使用される請求項１に記載の３次元的金属物
    品を作製するための方法。
  15. 【請求項１５】 過剰の補助材料をすくい取る段階を含
    む請求項１に記載の３次元的金属物品を作製するための
    方法。
  16. 【請求項１６】 スプレー源、重力送給デバイスそして
    手動操作デバイスの少なくとも１つを使用して補助材料
    が適用される請求項１に記載の３次元的金属物品を作製
    するための方法。
  17. 【請求項１７】 順次する層の少なくとも１部分をショ
    ットピーニングする段階が含まれる請求項１に記載の３
    次元的金属物品を作製するための方法。
  18. 【請求項１８】 順次する層の少なくとも１部分を加熱
    する段階が含まれる請求項１に記載の３次元的金属物品
    を作製するための方法。
  19. 【請求項１９】 金属の層を順次溶接することによって
    一体型の３次元的物品を形成するための装置であって、 ａ）基材をそこに配置し得るワーク面と、 ｂ）金属の順次する層を前記基材上に溶接するための手
    段と、 ｃ）順次する層に隣り合って補助材料を配置するための
    手段と によって構成される前記金属の層を順次溶接することに
    よって一体型の３次元的物品を形成するための装置。
  20. 【請求項２０】 補助材料は極めてた回導電性及び極め
    て低い導電性の何れかを有している請求項１９に記載の
    金属の層を順次溶接することによって一体型の３次元的
    物品を形成するための装置。
  21. 【請求項２１】 順次する層をミリングするための手段
    を含んでいる請求項１９に記載の金属の層を順次溶接す
    ることによって一体型の３次元的物品を形成するための
    装置。
  22. 【請求項２２】 補助材料を配置するための手段はスプ
    レー源、重力送給デバイスそして手動操作デバイスの少
    なくとも１つである請求項１９に記載の金属の層を順次
    溶接することによって一体型の３次元的物品を形成する
    ための装置。
  23. 【請求項２３】 ワーク面の情報に位置決めされたヘッ
    ドにして、順次する層を溶接するための手段並びに補助
    材料を配置するための手段に付設されてなる前記ヘッド
    を含んでいる請求項１９に記載の金属の層を順次溶接す
    ることによって一体型の３次元的物品を形成するための
    装置。
  24. 【請求項２４】 ワーク面はｘ、ｙ、ｚ平面を可動であ
    る請求項１９に記載の金属の層を順次溶接することによ
    って一体型の３次元的物品を形成するための装置。
  25. 【請求項２５】 順次する層をショットピニングするた
    めの、ワーク面上方に位置決めされたショットピーナー
    を含んでいる請求項１９に記載の金属の層を順次溶接す
    ることによって一体型の３次元的物品を形成するための
    装置。
  26. 【請求項２６】 実質的に均一の肉厚の層を創出するた
    めに順次する層部分を除去するための手段を含んでいる
    請求項１９に記載の金属の層を順次溶接することによっ
    て一体型の３次元的物品を形成するための装置。
  27. 【請求項２７】 順次する層部分を除去するための手段
    は少なくとも１つのミリング工具である求項１９に記載
    の金属の層を順次溶接することによって一体型の３次元
    的物品を形成するための装置。
  28. 【請求項２８】 ワーク面上の順次する層の少なくとも
    １部分を加熱するためにワーク面上方に位置決めされた
    加熱体を含んでいる請求項１９に記載の金属の層を順次
    溶接することによって一体型の３次元的物品を形成する
    ための装置。
  29. 【請求項２９】 工作領域における工作物をカッティン
    グするための選択された切削工具を取り付けるヘッドを
    具備する形式の改良されたＣＮＣ装置であって、溶接手
    段がヘッドに付設され且つ工作領域内で金属の順次する
    層を相互に溶接することによって金属物品を作製するた
    めに位置決めされていることを特徴とする前記ＣＮＣ装
    置。
  30. 【請求項３０】 金属の層に隣り合って補助材料を付着
    させるための手段にして、工作領域に隣り合って位置決
    めされた前記手段を含む請求項２９に記載のＣＮＣ装
    置。
  31. 【請求項３１】 補助材料はセラミック、銅そして銅合
    金の１つである請求項２９に記載のＣＮＣ装置。
  32. 【請求項３２】 工作領域内に位置決めされ、金属の層
    がそこに溶接される基材を含んでいる請求項２９に記載
    のＣＮＣ装置。
  33. 【請求項３３】 金属の層をミリングするためにヘッド
    に付設されたミリング工具を含んでいる請求項２９に記
    載のＣＮＣ装置。
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