JPH09511693A - 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

Abstract

(57)【要約】 電磁放射により固化可能な材料を固化することにより、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おいて、電磁ビーム（６）を発生させるための装置（５）と、作業面（７）内の上記材料上に上記ビーム（６）を収束させるための収束装置（８）とを備え、上記収束装置（８）はレンズ（９）と、上記レンズ（９）を保持する台座（１０）とを備え、上記作業面（７）に対向する上記レンズ（９）の結像側表面（１１）の近傍にリングノズル（１２）を配置し、上記リングノズルは、吐出流が、上記結像側表面（１１）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、上記結像側表面（１１）に対し位置づけられた出口を備え、上記ノズルの入口は加圧ガス供給源と選択的に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】 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 本発明は、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 材料と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することのできる、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、かなり長い間隔を行えば 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の全面にわ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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、レーザー焼結 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（６）を発生さ せるための装置（５）と、作業面（７）内の上記材料上に上記ビーム（６）を収 束させるための収束装置（８）とを備え、上記収束装置（８）はレンズ（９）と 、上記レンズ（９）を支持する台座（１０）とを備え、上記作業面（７）に対向 する上記レンズ（９）の結像側表面（１１）の近傍にリングノズル（１２）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（１１）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、上記結像側表面（１１）に対し て方向づけられた出口を備え、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．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。