造形区域限制单元以及包括其的层叠造形装置的制作方法

本发明涉及一种造形区域限制单元以及包括此造形区域限制单元的层叠造形装置。

背景技术：

1、实施粉末熔融结合的层叠造形装置是在可形成所期望的三维造形物的区域即造形区域中散布材料粉体而形成材料层。层叠造形装置对材料层照射激光或电子束，使材料粉体烧结或熔融而形成固化层。层叠造形装置反复进行材料粉体层的形成与固化层的形成，从而制造所期望的三维造形物。

2、用于层叠造形的材料粉体存在多个种类。也有一台层叠造形装置使用多种材料的情况，在使用不同的材料时，要进行与材料更换相关的作业。在材料更换时，必须进行层叠造形装置的清扫，去除存在于内部的现有材料。

3、美国专利us10,569,331中公开的层叠造形装置构成为，回收在制造时产生的剩余材料并在去除了夹杂物后，再次供给至层叠造形装置本体。以下，将进行剩余材料的回收与再供给的装置称作材料再利用单元。在进行材料更换时，不仅层叠造形装置本体，材料再利用单元也必须实施清扫。

4、美国公开专利公报us2022/0118524所公开的层叠造形装置使材料再利用单元相对于层叠造形装置本体可分离地构成。通过针对每种材料粉体准备材料再利用单元，在材料更换时，不需要材料再利用单元的清扫。由此，材料更换的工夫得以减轻。

技术实现思路

1、[发明所要解决的问题]

2、有时会测试性地使用与平常不同的材料粉体来制造小型的三维造形物。例如在研讨新的材料粉体的使用时，会使用所述材料粉体来制造测试片，并对测试片的物性进行测定，或者采选激光或电子束的照射条件。

3、以往的层叠造形装置是对应于最大的造形大小来进行设计，因此要使用相对较多的材料粉体。例如在材料层的形成时，会超过实际所需的范围来进行材料粉体的散布。因此，即便在制造小型的三维造形物的情况下，也必须准备一定程度的量的材料粉体。

4、而且，如前所述，在材料更换时需要清扫。如美国专利us10,569,331所公开的那样，以减轻材料更换的工夫为目的，针对每种材料准备材料再利用单元的做法是公知的。但是，由于是测试性地使用的材料粉体，因而准备专用的材料再利用单元会导致成本增大。

5、本申请发明是有鉴于此种情况而完成，提供一种适合于使用少量的材料粉体来简单地层叠造形测试片等小型的三维造形物的、造形区域限制单元以及包括此造形区域限制单元的层叠造形装置。

6、[解决问题的技术手段]

7、根据本申请发明，提供一种造形区域限制单元，是层叠造形装置用的造形区域限制单元，所述层叠造形装置包括：底座台，具有能够形成三维造形物的区域即第一造形区域；以及造形平台，配置于所述第一造形区域，能够沿铅垂方向移动地构成，并且固定底板，所述层叠造形装置交替地反复进行包含材料粉体的材料层的形成与固化层的形成，所述造形区域限制单元包括：可动侧单元，被固定于所述造形平台；以及非可动侧单元，被载置于所述底座台，所述可动侧单元包含第一防飞散框，所述第一防飞散框是朝上方向突出地设置的中空状的框，所述非可动侧单元包含：平板，为具有开口且载置于所述底座台的板，在所述开口以外的部分覆盖所述第一造形区域，形成比所述第一造形区域小的第二造形区域；以及第二防飞散框，为在所述开口的外周朝下方向突出地设置的中空状的框，所述第一防飞散框隔开间隔地包围所述第二防飞散框。

8、[发明的效果]

9、本申请发明的造形区域限制单元容易使用与平常不同的材料粉体来制造小型的三维造形物。而且，造形区域限制单元降低与材料更换时的清扫作业相关的负担。

技术特征：

1.一种造形区域限制单元，是层叠造形装置用的造形区域限制单元，所述层叠造形装置包括：底座台，具有能够形成三维造形物的区域即第一造形区域；以及造形平台，设在所述第一造形区域，能够沿铅垂方向移动地构成，并且配置底板，所述层叠造形装置交替地反复进行包含材料粉体的材料层的形成与固化层的形成，所述造形区域限制单元包括：

2.根据权利要求1所述的造形区域限制单元，还包括：第二造形区域用重涂机头，在所述第二造形区域形成所述材料层，

3.根据权利要求2所述的造形区域限制单元，其中所述非可动侧单元还包括一对分隔板，所述一对分隔板竖立设置于所述平板的上表面，且以夹着所述开口的方式沿着所述第一水平方向而配置，

4.根据权利要求3所述的造形区域限制单元，其中在所述可动体的下表面形成有一对槽，

5.根据权利要求2所述的造形区域限制单元，其中所述材料盒的与所述第一水平方向正交的第二水平方向的长度跟所述底座台的所述第二水平方向的宽度相同。

6.根据权利要求2所述的造形区域限制单元，其中所述材料盒的下部具有倒截锥体形状。

7.根据权利要求1所述的造形区域限制单元，其中所述可动侧单元还包括台座，

8.一种层叠造形装置，包括如权利要求1所述的造形区域限制单元，所述层叠造形装置包括：

9.根据权利要求8所述的层叠造形装置，还包括：材料再利用单元，包含从自所述腔室排出的所述材料粉体中去除夹杂物的筛、以及搬送所述材料粉体的材料搬送装置。

技术总结
本发明提供一种造形区域限制单元以及包括其的层叠造形装置，容易使用与平常不同的材料粉体来制造小型的三维造形物。而且，造形区域限制单元降低与材料更换时的清扫作业相关的负担。层叠造形装置用的造形区域限制单元包括：可动侧单元，被固定于造形平台；以及非可动侧单元，被载置于底座台。所述可动侧单元包含朝上方向突出地设置的第一防飞散框。所述非可动侧单元包含：平板，在开口以外的部分覆盖第一造形区域而形成第二造形区域；以及第二防飞散框，在所述开口的外周朝下方向突出地设置。所述第一防飞散框隔开间隔地包围所述第二防飞散框。

技术研发人员：冈﨑秀二,中野胜裕
受保护的技术使用者：株式会社沙迪克
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15