[發明專利]積層造型裝置

有效

• 申請號: 201911093114.4
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN111318694B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 齋藤強史
• 申請（專利權）人: 株式會社沙迪克
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F3/24;B33Y30/00
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 鮑竹

本發明提供一種積層造型裝置，其具備照射裝置、加工裝置、以及冷卻裝置。照射裝置對材料層照射光束形成硬化層，材料層形成于按照規定高度分割所期望的三維造型物得到的多個分割層中的每一個分割層，加工裝置包含把持對所述硬化層進行加工的工具的加工頭、和使加工頭在至少水平方向上移動的加工頭驅動裝置，冷卻裝置設置在所述加工頭，將包含所述硬化層積層得到的硬化體的上表面的至少一部分冷卻成規定的冷卻溫度，冷卻裝置包含冷卻板，該冷卻板具有冷卻成冷卻溫度的冷卻面，在冷卻面沿水平方向的橫臥狀態下與硬化體的所述上表面緊密接觸。本發明能夠通過具有相對簡單的構造的冷卻裝置，直接冷卻硬化體的上表面。

技術領域

本發明涉及一種積層造型裝置。

背景技術

金屬積層造型有多種方式。例如燒結積層造型法，其在被非活性氣體充滿的密閉空腔內，于可在上下方向上移動的造型臺上，形成由材料粉體組成的材料層。隨后，向材料層的規定位置照射激光或電子束，使照射位置的材料粉體熔融或燒結，從而形成硬化層。重復形成上述材料層和硬化層，來積層硬化層。通過上述方式，生成所期望的三維造型物。此處，所指硬化層包含熔融層和燒結層。此外，將積層得到的硬化層稱為硬化體。

在這種金屬積層造型中，有時會需要對造型后的三維造型物或造型過程中的硬化層進行溫度調整。例如，日本專利第6295001號中公開了一種積層造型方法，其中，每當形成1層或多層硬化層時，需要有意地進行馬氏體相變。這樣，因馬氏體相變引起的壓縮應力會減輕金屬收縮引起的拉伸應力，從而抑制因造型物的殘留應力造成的變形。在上述積層造型方法中，因為是有意地推進馬氏體相變，所以需要在每一次形成1層或多層硬化層時，對該硬化層進行規定溫度調整。

當實施上述積層造型方法時，需要對硬化層進行冷卻和加熱。通常，是通過配置在造型臺內的溫度調整機構來進行硬化層溫度調整的。因此，每當形成1層或多層硬化層時，即使需要溫度控制的硬化層僅是硬化體的一部分，但仍然需要對積層后的硬化體整體進行冷卻和加熱，從而造成需要很長時間進行溫度調整的問題。

發明內容

鑒于上述情況，本發明的目的在于：提供一種積層造型裝置，其在三維造型物積層造型中，能夠通過一種具有相對簡單構造的冷卻裝置來對硬化體的上表面直接冷卻。

本發明提供一種積層造型裝置，其具備加工裝置和冷卻裝置，其中，所述加工裝置具備：照射裝置，向材料層照射光束形成硬化層，所述材料層形成于用規定高度分割所期望的三維造型物而得到的多個分割層中的每一個分割層上；加工頭，把持對所述硬化層進行加工的工具；以及，加工頭驅動裝置，使所述加工頭在至少水平方向上移動；所述冷卻裝置設置在所述加工頭上，且將包含由所述硬化層積層而得的硬化體的上表面的至少一部分冷卻至規定的冷卻溫度，其中，所述冷卻裝置包含冷卻板，所述冷卻板具有冷卻至所述冷卻溫度的冷卻面，且在所述冷卻面沿水平方向上的橫臥狀態下與所述硬化體的所述上表面緊密接觸。

在本發明中，由于冷卻裝飾設置有加工頭，因此可以使用加工頭驅動裝置使加工頭至少在水平方向上移動，從而將冷卻裝置移動到所需位置。因此，不需要設置其他驅動裝置來使冷卻裝置在水平方向上移動。此外，冷卻裝置包含與硬化體的上表面緊密接觸的冷卻板。因此，本發明能夠通過具有相對簡單的構造的冷卻裝置，直接冷卻硬化體的上表面。

附圖說明

圖1是簡要表示本發明實施方式所涉及的積層造型裝置100的正面圖。

圖2是簡要表示本發明實施方式所涉及的積層造型裝置100的側面圖。

圖3是簡要表示本發明實施方式所涉及的材料層形成裝置3和照射裝置13的立體圖。

圖4是本發明實施方式所涉及的加工頭50的立體圖。

圖5是本發明實施方式所涉及的加工頭50的立體圖。

圖6是冷卻板70的截面圖。

圖7是表示冷卻板70處于站立狀態時冷卻裝置65和加工頭50的側面圖。