制造疊層體的設備的制作方法

專利名稱：制造疊層體的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過在粉狀物料指定部分照射光束并逐層固化此指定部分而制造三維疊層體的設備。
背景技術：
具有常規地制造三維疊層體的已知設備，其中無機或有機粉狀物料的粉末層在基座形成，光束照射在粉末層的指定部分以在指定部分燒結并固化粉狀物料因而形成固化層，且當上下移動該基座時反復前述步驟以便疊
層固化層為單一物體(例如見日本專利公開公報No. 2002-115004)。
圖9A和9B部分圖解了制造疊層體的傳統設備。該疊層體制造設備包括形成粉末層和固化層的成形單元104,以及供應物料至成形單元104的物料供應單元105。該成形單元104包括成形臺140,上下移動成形臺140的升降機142，以及布置在成形臺140周圍的成形框架141。物料供應單元105包括存儲粉狀物料的存儲罐151，向上推存儲在存儲罐151內粉狀物料的提升機構152和升降臺150，以及轉移存儲在存儲罐151內粉狀物料上層部分至成形臺140的物料供應葉片120，且該葉片夷平轉移至成形臺140的粉狀物料的表面。
通過此設備，通過使用照射光束的固化層形成單元(未示出)而燒結在成形臺140上的粉末層的指定部分并形成固化層。然后，向下移動成形臺140以形成下一個粉末層。通過將升降臺150向上移動一短距離、將存儲在存儲罐151內粉狀物料上層部分帶入稍高于成形框架141上表面的位置、且通過物料供應葉片120的滑動將在升降臺150上的粉狀物料轉移至成形臺140而執行粉末層的形成。
在以上涉及的設備中，有時物料供應單元105的高度h2兩倍或更多于存儲罐的高度hl以便允許升降臺150做升降運動。物料供應單元105這樣的結構導致設備尺寸的增加。另外，存儲在存儲罐151內粉狀物料放置于敞開空間且因此由于氧化或吸收濕氣而降解。為此原因，由光束執行的燒結和固化變得不均勻，可能降低制造體的精度和準確度。而且，如果在形
成過程中用盡粉狀物料且如果需要將粉狀物料輸送入存儲罐151，只得停止 該設備。這導致工作效率降低。加之粉狀物料在輸送過程中部分飛濺，因 此使得該設備變臟。不可能以容易且便利的方式實施物料輸送操作。

發明內容
考慮到以上，本發明提供了制造疊層體的設備，該設備尺寸小、能夠提 供不易于因氧化或濕氣吸收導致降解的粉狀物料，也能夠輕易輸送粉狀物 料。
根據本發明的一方面，提供制造疊層體的設備，包括形成粉狀物料粉 末層的粉末層形成單元；輸送粉狀物料至粉末層形成單元的物料供應單元； 通過在粉末層特定部分上照射光束并燒結或熔化該粉末層特定部分而形成 固化層的固化層形成單元；構造該設備以通過粉末層和固化層的反復成形 而制造三維一體式疊層體，其中物料供應單元包括填充有粉狀物料的盒單 元，構造該盒單元以使得粉狀物料向下掉落。
由此構造，粉狀物料能從盒單元輸送，能夠提供制造疊層體的低剖面緊 湊設備。因為粉狀物料填充在盒單元中，能夠提供不易于因氧化或濕氣吸 收導致降解的粉狀物料。在輸送粉狀物料中所需做的僅是將盒單元安裝在 特定位置。這能夠以容易且便利的方式輸送粉狀物料。
該設備可進一步包括夾住并運送盒單元的運送單元。
由此構造，甚至在形成操作進行中也能夠通過操作運送單元運送盒單 元。這能夠以及時的方式輸送粉狀物料。
粉末層形成單元可包括粉狀物料存儲單元，構造物料供應單元以輸送填 充在盒單元中的粉狀物料至粉狀物料存儲單元。
優選地，構造粉狀物料存儲單元以使得盒單元部分或完全插入其中。
由此構造，將粉狀物料輸送至有限區域也就是粉狀物料存儲單元。這防 止粉狀物料散射至形成單元或其他部分，因而能夠以有效方式輸送粉狀物 料。
可選擇地，構造物料供應單元以將填充在盒單元中的粉狀物料輸送到基 座上或包圍基座的基座框架上，粉末層和/或固化層形成在該基座上。 盒單元可包括多個相互可連接的盒單元。由此構造，通過改變相互連接的盒單元的數量能夠調節一次輸送的粉狀 物料的量。
可形成盒單元具有向下錐形形狀。
盒單元可具有內表面和形成在內表面上的螺旋槽或螺旋突出。 由此構造，定形并布置盒單元以防止粉狀物料留在盒單元中，這能夠有 效輸送粉狀物料。
盒單元可具有底部和形成在底部中的口 ，通過此口掉落填充在盒單元的 粉狀物料。
粉末層形成單元可包括刺穿盒單元底部的針部。
由此構造，能夠以簡單構造從盒單元將粉狀物料輸送至粉狀物料存儲單元。
盒單元可具有粉末分配口，通過該口輸送粉狀物料，粉末分配口可開關。 由此構造，盒單元的粉末分配口能被選擇性地開關。這能夠以及時的方 式調節粉狀物料的輸送量。
盒單元可具有粉末分配口，通過該口輸送粉狀物料，粉末分配口可開關，
且可構造該盒單元使得當將盒單元插入粉狀物料存儲單元時粉末分配口打 開。
由此構造，當盒單元裝配到粉狀物料存儲單元時，盒單元的粉末分配口
能被打開。這能夠可靠地供應粉狀物料。
可構造盒單元以使得同步于粉末層形成單元的移動將該口打開。
由此構造，只有當需要輸送粉狀物料時將盒單元的粉末分配口打開。這
能夠以合適的量輸送粉狀物料且抑制粉狀物料的降解。 盒單元可具有安裝在其中的螺釘。
由此構造，螺釘在盒單元中旋轉以攪和粉狀物料，這能夠防止粉狀物料 堵塞盒單元且平滑輸送粉狀物料。甚至當盒單元的粉末分配口關閉時，能 夠攪和填充在盒單元中的粉狀物料。這能夠保持粉狀物料微粒尺寸始終如 一且成分同質。
該設備可進一步包括將填充在盒單元中的粉狀物料干燥的干燥單元。 由此構造，包含在盒單元中的粉狀物料受到加熱，這能夠防止粉狀物 料吸收濕氣。
該設備可進一步包括振動盒單元的振動單元。由此構造，粉狀物料不可能留在盒單元中。這確保無浪費完全用盡粉 狀物料。
盒單元可具有填充有粉狀物料的內空間且保持密封。
由此構造，甚至當盒單元未使用時，粉狀物料幾乎不會因為氧化或吸 收濕氣而降解。這能夠將盒單元保存延長的時段。
盒單元可由具有密封性的可再利用的塑料材料或紙張制造。
由此構造，盒單元是一次性的，這提高了使用盒單元的便利。 盒單元可包括存儲器，該存儲器存儲填充在盒單元中的粉狀物料的成分。
由此構造，填充在盒單元中的粉狀物料的狀況能通過讀取存儲器數據 而識別。


圖1A是根據本發明第一實施例制造疊層體的設備的透視圖，且圖1B 是其局部側剖視圖。
圖2A是在第一實施例設備中采用的盒單元透視圖，且圖2B是其部分 透明透視圖。
圖3是在第一實施例設備中使用的物料供應方法的解釋透視圖。 圖4A至圖4F是圖示第一實施例設備操作例子的局部側剖視圖。 圖5A至圖5F是圖示第一實施例設備操作例子的局部側剖視圖。 圖6A至圖6C是根據本發明第二實施例制造疊層體的設備中解釋物料 供應順序的透視圖。
圖7是作為第二實施例設備的修正例子使用的盒單元的部分透明透視圖。
圖8是根據本發明修正實施例制造疊層體的設備的橫截面示意圖，其 中填充在盒單元的粉狀物料供應至包圍基座的基座框架而非物料存儲框 架。
圖9A是制造疊層體的傳統設備的部分切除透視圖，且圖9B是示出其 物料供應單元的側剖視圖。
具體實施例方式
根據本發明第一實施例制造疊層體的設備現將參照附圖1A和1B而詳細描述。
本實施例的設備1包括形成無機或有機粉狀物料M的粉末層形成單元
2、通過用光束燒結或熔化粉末層指定部分而形成固化層的光學裝置3 (或 固化層形成單元)、具有基座40以及圍繞基座40外周的基座框架41的成 形單元4 (在基座上形成粉末層和固化層)、供應粉狀物料M至粉末層形成 單元2的盒單元5 (或物料供應單元)、切割三維一體式疊層體表面且運送 盒單元5的切割單元6 (或運送單元)。盒單元5填充有粉狀物料M且可拆 卸地安裝到粉末層形成單元2的合適位置。
粉末層形成單元2包括被布置以便沿著基座框架41上表面滑動的滑動 件20、被布置平行于基座框架41上表面的水平軌道21、導致滑動件20沿 著水平軌道21滑動的滑動驅動單元22。滑動件20的下表面接觸基座框架 41的上表面。通過滑動驅動單元22的驅動力使得滑動件20沿著水平軌道 21滑動以將粉狀物料M帶到基座40上。
滑動件20包括具有面積大于基座40上表面面積的下表面開口的滑動 框架23、鄰近滑動框架23安裝以便存儲從盒單元5輸送的粉狀物料的物料 存儲框架24 (粉狀物料存儲單元)。優選地，構造物料存儲框架24以便盒 單元5的全部或部分能插入物料存儲框架24。
光學裝置3包括具有激光振蕩器的光源31、具有偏轉光束照射方向的 聚光鏡和檢流計的掃描機構32、將光源31和掃描機構32互連的光纖33。 如果粉狀物料M包括鐵，使用C(V激光器或Nd-YAG (釔鋁石榴石)激光器作 為光源31。
成形單元4除了如上所述的基座40和基座框架41之外，還包括支持 基座40的臺42和上下移動基座框架41的升降機43。基座40固定至臺42。 當基座框架41被升降機43向上移動時，在基座40上方產生被基座框架41 內表面包圍且被稱為指定空間的空間，粉狀物料M輸送入該空間。
盒單元5包括能填充粉狀物料M的殼50。在盒單元5的底部，形成有 輸送粉狀物料M至物料存儲框架24的分配口 51。盒單元5具有形成在其外 表面的槽或突出(未示出)以便將盒單元5和切割單元6互連的夾具單元7 能被輕易可移除地安裝到盒單元5。盒單元5的詳細構造稍后描述。夾具單 元7具有夾持或保持盒單元5的鉤件。構造夾具單元7以在指定位置和預 定時間夾住或放開盒單元5。另外，夾具7具有連接夾具單元7至切割單元6的連接部分。
切割單元6包括相對于臺42而進行至少三軸線控制的主軸箱61、安裝 到主軸箱61的處理器62、在端銑刀切割以一體式疊層固化層方式形成的三 維體表面時支持端銑刀的軸頭63。如圖解在圖1A中構造主軸箱61以在X、 Y和Z軸方向被驅動。優選地，主軸箱61可包括能夠自動更換端銑刀的機 構。如示出在圖1A和1B中，優選構造光學裝置3以便該裝置可移除地安 裝到處理器62的側表面。
構造軸頭63以接合和脫離夾具單元7。如示出在圖1A和1B中，通過 操作主軸箱61、處理器62和軸頭63,切割單元6能夠運送被夾具單元7 支持的盒單元5至粉末層形成單元2的指定位置，例如運送至如圖1A和1B 所示的物料存儲框架24上。可選擇地，通過在盒單元5的指定位置提供磁 體且在夾具單元7提供電磁體而使用磁力將盒單元5可拆卸地安裝到夾具 單元7。雖然本實施例中切割單元6也運送盒單元5，但是獨立于切割單元 6將提供運送單元用于盒單元5的運送。
現參考圖2A和2B描述盒單元5的詳細構造。盒單元5包括將一個盒 單元連接到另一個盒單元的連接機構52。連接機構52包括例如突出52a和 槽52b。如果一個盒單元相對另一個盒單元垂直滑動，此盒單元的突出52a 咬合另一個盒單元的槽52b。作為可選擇的例子，多個盒單元5可以通過使
用磁體相互連接。由于此構造， 一次輸送粉狀物料M的量能夠通過改變連 接的盒單元5的數目而調節。如果使得分配口 51可開關，可選擇性地輸送 粉狀物料M至物料存儲框架24的指定位置。這能夠避免粉狀物料M的過多 供應。
優選地，形成盒單元5為這樣的形狀以使填充在盒單元5中的粉狀物 料M容易下落。更特定地，形成盒單元5具有向下變細的形狀。優選地在 盒單元5的內表面上形成螺旋槽或突出53。這確保粉狀物料M有效輸送至 物料存儲框架24而在盒單元5中無粉狀物料剩余。
構造盒單元5以便其內部空間在未輸送粉狀物料M 密封。這確保粉 狀物料M幾乎不會因為氧化或濕氣吸收而降解。更特定地，盒單元5的殼 50限定除分配口 51以外完全關閉的空間，當未輸送粉狀物料M時該分配口 也關閉。例如，將氮氣或氬氣的惰性氣體填充在殼50中。通過這樣做，甚 至當盒單元5未使用時，粉狀物料M幾乎不會因為氧化或濕氣吸收而降解。這能夠保存盒單元5延長的時段。例如，優選地盒單元5的殼50由具有密 封性能的可再利用塑料或紙制造。這使得用戶在使用后處理盒單元5，這提 高了使用盒單元5的便利性。
下一步，參考圖3描述從盒單元5輸送粉狀物料M至物料存儲框架24 的方法。形成在盒單元5底部的分配口 51被由紙或鋁箔制成的密封材料關 閉。給粉末層形成單元2的物料存儲框架24提供針部25以刺穿盒單元5 的底部。如果將盒單元5運送至物料存儲框架24上且如果將分配口 51推 進物料存儲框架24內，密封件被針部25剌穿。結果，填充在盒單元5中 的粉狀物料M掉落進入物料存儲框架24。這能夠以簡化構造從盒單元5輸 送粉狀物料M至物料存儲框架24。
給盒單元5提供存儲器(未示出)以存儲例如填充在其中的粉狀物料M 的成分、粉狀物料M的填充日期和粉狀物料M的量。這使得用戶通過數據 讀取裝置(未示出)讀出存儲器的數據而識別粉狀物料M的狀況。優選地， 設備1包括對存儲器讀寫數據的讀寫裝置和顯示數據的顯示單元(未示出)。 此處涉及的讀寫裝置通過夾具單元7或物料存儲框架24以接觸或非接觸方 式執行數據讀取或其他操作。這使得用戶在形成操作期間識別填充在盒單 元5中的粉狀物料M的狀況。
現參考圖3描述滑動件20的詳細構造。當光束照射在粉末層上以燒結 粉末層時，取決于所用粉狀物料M類型有時粉末層會接觸周圍空氣并氧化， 這導致了非期望的燒結。鑒于此，在燒結過程中，具有窗26的滑動框架23 布置在基座40上。在惰性氣體填充在由基座40、滑動框架23和窗26包圍 的空間中的狀態下照射光束。這能夠防止粉末層接觸周圍空氣且因此避免 粉狀物料M氧化而發生有缺陷的燒結。如果光束是YAG激光光束則使用石 英玻璃作為窗26,如果光束是C(V激光光束則使用硒化鋅或相似物作為窗 26。例如，窗26可構造作為f e透鏡而非簡單的平行板。這確保了在燒結 表面上的光斑具有均一的直徑，能夠以增強的密度執行燒結。
接下來，本實施例的設備1的操作實例將參考圖4A至4F和5A至5F 描述。當開始形成過程，升降機43使得基座框架41從臺42向上移動一段 距離。盒單元5裝備有夾具單元7且布置在基座框架41之上。盒單元5的 初始位置不限于基座框架41的頂部。盒單元5在初始位置的安裝可由用戶 執行，或由切割單元6或專用運送機構(未示出)自動執行。為了輸送粉狀物料M,將處理器62移動至夾具單元7之上。軸頭63延伸并連接至夾具 單元7 (見圖4A)。
處理器62通過軸頭63和夾具單元7提升盒單元5，并沿著主軸箱61 (見圖4B)移動，因此運送盒單元5至物料存儲框架24之上(見圖4C)。 如果處理器62以這種方式運送盒單元5，能夠在形成過程無需停止本設備 而以及時方式輸送粉狀物料M。
然后，處理器62延伸軸頭63以使得盒單元5的分配口 51進入物料存 儲框架24。從而，密封分配口 51的密封材料被提供在物料存儲框架24的 針部25刺穿，使得填充在盒單元5的粉狀物料M掉入物料存儲框架24 (見 圖4D)。因此粉狀物料M輸送至由物料存儲框架24包圍的有限區域，且防 止散射至基座框架41的上表面。通過促成滑動件20的滑動有效地輸送粉 狀物料M至基座40之上。
其后，夾具單元7被從盒單元5松開并運送至特定位置(圖4E)。當滑 動件20沿著水平軌道21滑動時，物料存儲框架24中的粉狀物料M供給至 基座40上。此時，夷平粉狀物料M的表面從而形成第一粉末層Sl (見圖 4F)。
隨后，光學裝置3在粉末層Sl的特定區域上照射光束L以在該區域燒 結粉末，從而形成第一固化層Hl (圖5A)。光束L的照射路徑(或影線路 徑)根據疊層體的三維CAD數據預設。換句話說，使用在等距下由切片獲 得的各自橫截面的輪廓數據、源于三維CAD模型的STL(標準三角測量語言) 數據的輪廓數據，可為每層設置光束L的照射路徑。此時，執行燒結以便 至少疊層體的最外表面具有高密度(具有5%或更小的孔隙度)而其內部顯 示為低密度。換句話說，形狀模型數據預先分為表面層數據和內部數據。 然后當表面層幾乎熔化具有高密度時內部變得多孔，在此燒結條件下照射 光束。這能夠獲得具有密實表面的三維體。
在執行燒結后，升降機43向上推動基座框架41至特定高度(見圖5B)。 在基座40上再次輸送粉狀物料M以形成第二粉末層S2 (見圖5C)。基座框 架41被向上推動至的高度設置等于疊層在第一粉末層Sl和第一固化層Hl 上的第二粉末層S2的厚度。假設制造例如成形模的疊層體時，每一粉末層 S的厚度設置約等于0.05mm。多個固化層H —體地相互疊層的三維體可通 過重復形成粉末層S和固化層H而執行。如上所述，如果向上移動基座框架41，則能夠疊層固化層H而無需移動基座40。這能夠以高精確性制造三 維體。本發明不限于前述的當固定基座40時向上移動基座框架41的構造。 作為可選擇的例子，能夠采用當固定基座框架時向下移動基座的構造(見 圖9A和9B)。
示出在圖5A至5D的步驟被反復執行直到固化層H如此疊層的總厚度 等于根據端銑刀64長度計算的厚度，該端銑刀安裝到處理器62的軸頭63。 然后，將處理器62移動到基座40之上，且一體疊層的三維體的表面被端 銑刀64切割(圖5E和5F)。此處使用的端銑刀64例子包括由硬質合金制 成的雙葉片型球狀端銑刀。取決于待切割的形狀或目的，能夠使用正方形 端銑刀、圓角端銑刀、鉆頭或相似端銑刀。如同光束L的照射路徑，被處 理器62追蹤的切割路徑根據三維CAD數據預先調整。安裝到三維體表面的 粉末額外固化部分通過以上提到的切割操作移除，確保在三維體表面上暴 露高密度部分。在處理器62執行切割操作后，另外的粉末層S和另外的固 化層S反復形成，最終制造期望的三維體。
優選地，本發明的設備1包括具有空氣泵、吸嘴及相似物的灰塵移除 單元(未示出)。在處理器62執行切割操作之前，為了提高切割精確性， 灰塵移除單元移除額外的非燒結粉末。在切割操作后，在切割過程產生的 屑片被灰塵移除單元移除。更優選地，灰塵移除單元包括多個對應于待移 除物的吸嘴，待移除物如額外的粉末和屑片，這能夠分別收集額外的粉末 和屑片。
用以上描述的構造，通過使用盒單元5能夠輸送粉狀物料M。這能夠減 少該設備的高度且提供比傳統物更緊湊的設備。粉狀物料M填充在盒單元5 中，因此幾乎不會因氧化或吸收濕氣而降解。這也能夠防止該設備在物料 輸送過程中被粉末污染。另外，用戶能夠在特定位置安裝盒單元5而無需 接觸粉狀物料M，這能夠以容易且便利的方式輸送粉狀物料M。
接下來，根據本發明第二實施例而制造疊層體的設備將參考附圖6A至 6C描述。本實施例的設備1與第一實施例設備區別在于盒單元5'和物料 存儲框架24'的構造。本實施例中，在盒單元5'中使用筒形殼50'。構 造 50以便將該殼部分或完全插入物料存儲框架24'。在盒單元5'底部 提供粉末分配口 54，通過此分配口將粉狀物料M輸送至物料存儲框架24'。 安裝開關粉末分配口 54的蓋板55以沿著粉末分配口 54和殼50'的側表面滑動。如在第一實施例中，本實施例的盒單元5'被切割單元6和夾具單元 7運送，該夾具單元7與殼50'的形狀相符合(雖然未示出在圖6A至6C 中)。
給蓋板55提供在盒單元5'縱向延伸的蓋杠桿56,同時給物料存儲框 架24'提供對齊蓋杠桿56的上突出條27。蓋板55被彈簧或相似物偏壓以 便關閉粉末分配口54。因此，當蓋杠桿56和物料存儲框架24'的條27保 持相互間隔時(見圖6A)，粉末分配口 54保持關閉。如果將盒單元5'的 粉末分配口 54朝著物料存儲框架24'移動，蓋杠桿5接觸到條27且沿著 滾筒形殼50側表面滑動。此時，蓋板55和蓋杠桿56—起滑動以打開粉末 分配口54。因此填充在盒單元5'的粉狀物料M跌落在物料存儲框架24' 上(見圖6B)。隨著盒單元5'插入物料存儲框架24，，粉末分配口54的 孔區域變大，因而增加從盒單元5'輸送的粉狀物料M的量。通過使得盒單 元5'的粉末分配口 54如上所述可開關，能夠及時調節粉狀物料M的輸送
可選擇地，構造本實施例的盒單元5'以便粉末分配口 54同步于粉末 層形成單元2的移動而打開。由于此構造，粉末分配口 54只有當需要輸送 粉狀物料M時打開。這能夠以適合的量輸送粉狀物料M且抑制粉狀物料M 的降解。
作為本實施例修正的例子，如示出在圖7中，盒單元5'可包括包含于 其中的螺釘57。螺釘57由電動機58驅動。因為螺釘57在盒單元5'中旋 轉以攪和粉狀物料M，能夠防止盒單元5'被粉狀物料M堵塞且平滑輸送粉 狀物料M。甚至當盒單元5'的粉末分配口54關閉時，也能夠攪和填充在 盒單元5'中的粉狀物料M。這能夠保持粉狀物料微粒尺寸始終如一且成分 同質。
優選地，盒單元5'進一步包括將填充在其中的粉狀物料M干燥的干燥 單元。例如，干燥單元可以是布置在螺釘57中的電熱線59。可選擇地，能 夠在盒單元5'側壁布置熱傳導加熱器。這能夠防止填充在盒單元5的粉狀 物料M吸收濕氣。設備1可進一步包括振動盒單元5'的振動單元。作為振 動單元，例如，能夠使用切割單元6的活動性或電動機58的能量以驅動螺 釘57。通過這樣做，粉狀物料M能被無浪費完全用盡且不可能有粉狀物料 M留在盒單元5，中。優選地將振動單元應用至如上所述可拋棄的盒單元5。本發明不限于前述實施例的構造，而是可以多種形式修正。雖然在前
述實施例中盒單元5預先安裝在基座框架41之上，但是可給設備1提供盒 單元容納部分以容納多個盒單元5。更優選地，如果減少存儲在物料存儲框 架24中的粉狀物料M，可構造設備1以便運送單元自動用新的盒單元替換 該盒單元5。
盡管前述實施例依照粉狀物料M輸送入物料存儲框架24且通過滑動物 料存儲框架24夷平該物料的例子描述，但是本發明不限于該例子。例如， 如示出在圖8中，能夠僅將葉片形部件200或滑動框架23作為滑動件20 使用，它們任一個的寬度與基座寬度相比更大以便能夠夷平輸送在基座40 上表面的粉狀物料M的表面。在該情況下，粉狀物料M可直接從盒單元5 輸送至基座框架上表面上的特定位置，該基座框架包圍基座40，然后該物 料可通過滑動葉片形部件200夷平。可選擇地，粉狀物料可直接從盒單元5 輸送至基座40 (或形成在基座40上的粉末層或固化層)上。作為進一步可 選擇的例子，可單獨使用物料存儲框架24作為滑動件20。
雖然己經參照優選實施例示出并描述本發明，但是將理解，本領域技 術人員在不脫離本發明如限定在下述權利要求中的范圍之下可做各種變化 和修正。
權利要求
1.一種制造疊層體的設備，其包括形成粉狀物料的粉末層的粉末層形成單元；將粉狀物料輸送至粉末層形成單元的物料供應單元；和通過在粉末層指定部分上照射光束并燒結或熔化該粉末層指定部分而形成固化層的固化層形成單元，該設備構造成通過重復形成粉末層和固化層而制造三維一體式疊層體，其中物料供應單元包括填充有粉狀物料的盒單元，該盒單元構造成使得粉狀物料向下掉落。
2. 根據權利要求1所述的設備，其進一步包括夾持并運送盒單元的運送單 元。
3. 根據權利要求1或2所述的設備，其中粉末層形成單元包括粉狀物料存 儲單元，該物料供應單元構造成將填充在盒單元中的粉狀物料輸送至粉狀 物料存儲單元。
4. 根據權利要求3所述的設備，其中粉狀物料存儲單元構造成使得盒單元 部分或完全插入其中。
5. 根據權利要求1或2所述的設備，其中物料供應單元構造成將填充在盒 單元中的粉狀物料輸送到基座上或包圍基座的基座框架上，粉末層和/或固 化層形成在該基座上。
6. 根據權利要求1或2所述的設備，其中盒單元包括多個相互可連接的盒 單元。
7. 根據權利要求1或2所述的設備，其中盒單元形成為具有向下呈錐形的 形狀。
8. 根據權利要求1或2所述的設備，其中盒單元具有內表面和形成在內表 面上的螺旋槽或螺旋突出。
9. 根據權利要求1或2所述的設備，其中盒單元具有底部，填充在盒單元 中的粉狀物料通過使該底部開口而掉落。
10. 根據權利要求9所述的設備，其中粉末層形成單元包括刺穿盒單元底部 的針部。
11. 根據權利要求1或2所述的設備，其中盒單元具有粉末分配口，通過該 口輸送粉狀物料，粉末分配口可開關。
12. 根據權利要求11所述的設備，其中該盒單元構造成當將盒單元插入粉 狀物料存儲單元時允許粉末分配口打開。
13. 根據權利要求12所述的設備，其中盒單元構造成允許同步于粉末層形 成單元的移動將該粉末分配口打開。
14. 根據權利要求1或2所述的設備，其中盒單元具有安裝在其中的螺釘。
15. 根據權利要求1或2所述的設備，其進一步包括將填充在盒單元中的粉 狀物料干燥的干燥單元。
16. 根據權利要求1或2所述的設備，其進一步包括用于振動盒單元的振動 單元。
17. 根據權利要求1或2所述的設備，其中盒單元具有填充有粉狀物料且保 持密封的內空間。
18. 根據權利要求1或2所述的設備，其中盒單元由具有密封性的可再利用 的塑料材料或紙制造。
19. 根據權利要求1或2所述的設備，其中盒單元包括存儲器，該存儲器存 儲填充在盒單元中的粉狀物料的成分。
全文摘要
一種制造疊層體的設備，包括形成粉狀物料粉末層的粉末層形成單元、將粉狀物料輸送至粉末層形成單元的物料供應單元、通過在粉末層指定部分照射光束并燒結或熔化此粉末層指定部分而形成固化層的固化層形成單元。構造該設備以通過粉末層和固化層的反復形成而制造三維一體式疊層體。物料供應單元包括填充粉狀物料的盒單元，構造盒單元以使粉狀物料向下掉落。
文檔編號B22F3/105GK101642810SQ200910164449
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月5日 優先權日2008年8月5日
發明者不破勛, 東喜萬, 吉田德雄, 武南正孝, 阿部諭 申請人:松下電工株式會社