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公開番号2025007815
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023109456
出願日2023-07-03
発明の名称三次元造形装置
出願人三菱電機株式会社
代理人個人
主分類B22F 10/85 20210101AFI20250109BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】周辺磁場の影響による電子ビームの照射位置ずれを補正して、造形品の造形精度を向上させることができる三次元造形装置を得ること。
【解決手段】三次元造形装置100は、造形用粉末Aに電子ビームBを照射して、造形用粉末Aを溶融固化することを複数層にわたって行うことで、三次元造形物Cの造形を行う。三次元造形装置100は、電子ビームBを造形用粉末Aに照射する電子ビーム出射部2と、電子ビームBの照射領域を撮像するカメラ51と、照射基準点38に電子ビームBを照射させた後、カメラ51によって照射基準点38を含む照射領域を撮像させ、撮像画像に基づき電子ビームBの実照射点の位置を算出し、算出した実照射点の位置と照射基準点38の位置とのずれに基づき、各層での三次元造形物Cの造形を行うときの電子ビームBの照射位置を補正する制御部5と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
造形用粉末に電子ビームを照射して、前記造形用粉末を溶融固化することを複数層にわたって行うことで、三次元造形物の造形を行う三次元造形装置であって、
前記電子ビームを前記造形用粉末に照射する電子ビーム出射部と、
前記電子ビームの照射領域を撮像する撮像部と、
設定された照射基準点に前記電子ビームを照射させた後、前記撮像部によって前記照射基準点を含む照射領域を撮像させ、撮像画像に基づき前記電子ビームの実照射点の位置を算出し、算出した前記実照射点の位置と前記照射基準点の位置とのずれに基づき、各層での前記三次元造形物の造形を行うときの前記電子ビームの照射位置を補正する制御部と、を備える
ことを特徴とする三次元造形装置。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記撮像部は、５０μｍ未満の分解能を有するカメラである
ことを特徴とする請求項１に記載の三次元造形装置。
【請求項３】
前記撮像部は、複数のカメラを有し、
前記制御部は、複数の前記カメラの撮像画像を合成した撮像画像に基づいて前記電子ビームの実照射点の位置を算出する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の三次元造形装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子ビームを用いた三次元造形装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
造形用粉末に電子ビームを照射することにより造形用粉末を選択的に凝固させた層を複数層重ね合わせることによって、三次元の造形物を製造する三次元造形装置が知られている。造形の際は、敷設された造形用粉末の予め決められた位置に電子ビームを照射し、造形用末を溶融凝固させ、所望の造形物を造形する。電子ビームを用いた造形においては、造形装置の周辺の磁場環境の影響を受けやすく、周辺磁場の影響による電子ビームの照射位置ずれへの対策が求められる。
【０００３】
特許文献１では、造形ステージが垂直方向に降下せずに斜め方向に降下することに起因する、造形物の高さ方向に垂直な方向の歪みを防止するために、予め照射位置を補正しない状態で造形を行い、造形物の歪量を高さの異なる複数個所で測定、記憶し、記憶した歪量に基づき位置ずれを補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１２３７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、周辺磁場の影響による電子ビームの照射位置ずれに対する対策は行われていない。
【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、周辺磁場の影響による電子ビームの照射位置ずれを補正して、造形品の造形精度を向上させることができる三次元造形装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の三次元造形装置は、造形用粉末に電子ビームを照射して、造形用粉末を溶融固化することを複数層にわたって行うことで、三次元造形物の造形を行う。三次元造形装置は、電子ビームを造形用粉末に照射する電子ビーム出射部と、電子ビームの照射領域を撮像する撮像部と、設定された照射基準点に電子ビームを照射させた後、撮像部によって照射基準点を含む照射領域を撮像させ、撮像画像に基づき電子ビームの実照射点の位置を算出し、算出した実照射点の位置と照射基準点の位置とのずれに基づき、各層での三次元造形物の造形を行うときの電子ビームの照射位置を補正する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の三次元造形装置によれば、周辺磁場の影響による電子ビームの照射位置ずれを補正して、造形品の造形精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１にかかる三次元造形装置の構成を模式的に示す断面図
実施の形態１にかかる三次元造形装置において、造形可能領域を示す平面図
実施の形態１にかかる三次元造形装置において、照射基準点および実照射点を示す平面図
実施の形態１にかかる三次元造形装置の動作例を示すフローチャート
実施の形態２にかかる三次元造形装置の構成を模式的に示す断面図
実施の形態２にかかる三次元造形装置の動作例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、実施の形態にかかる三次元造形装置を図面に基づいて詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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