JP2017128770A - Method for producing metallic member - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】オーバーハング部が傾くことがなく、しかも、サポート部材を容易に分離除去することができる金属部材の製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係る金属部材１０の製造方法は、台座４０上に敷き詰めた金属粉末層の所定領域に光ビームを照射して、選択的に溶融・凝固させた造形層を繰り返し形成することによって、オーバーハング部１１を有する金属部材１０を、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２０と共に造形する、金属部材１０の製造方法であって、オーバーハング部１１とサポート部材２０との境界面の略全体に0.3〜0.8mmのギャップ３０を設ける。
【選択図】図１Provided is a metal member manufacturing method in which an overhang portion does not tilt and a support member can be easily separated and removed.
A method of manufacturing a metal member 10 according to an embodiment repeatedly irradiates a predetermined region of a metal powder layer spread on a pedestal 40 with a light beam, and repeatedly forms a shaped layer that is selectively melted and solidified. By this, it is the manufacturing method of the metal member 10 which shape | molds the metal member 10 which has the overhang part 11 with the support member 20 which supports the overhang part 11, Comprising: The interface of the overhang part 11 and the support member 20 Is provided with a gap 30 of 0.3 to 0.8 mm.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、金属部材の製造方法に関するものであり、例えば、三次元造形装置、いわゆる３Ｄプリンタを用いた金属部材の製造方法に関する。  The present invention relates to a method for manufacturing a metal member, for example, a method for manufacturing a metal member using a three-dimensional modeling apparatus, a so-called 3D printer.

金属粉末や光硬化性樹脂などの原料に光ビームを照射し、三次元形状の部材を造形する三次元造形装置、いわゆる３Ｄプリンタが、脚光を浴びている。具体的には、原料層の所定領域に光ビームを照射して、選択的に溶融・凝固もしくは硬化させた造形層を繰り返し形成することによって、多数の造形層が積層一体化された三次元形状の部材を製造することができる。  A three-dimensional modeling apparatus, a so-called 3D printer, that irradiates a raw material such as a metal powder or a photo-curable resin with a light beam to form a three-dimensional member has been in the spotlight. Specifically, a three-dimensional shape in which a large number of modeling layers are laminated and integrated by repeatedly forming a modeling layer that is selectively melted, solidified, or cured by irradiating a predetermined region of the raw material layer with a light beam These members can be manufactured.

このような三次元造形装置を用いてオーバーハング部を有する部材を製造する場合、製品である部材と共にオーバーハング部を支持するサポート部材を造形した後、サポート部材を分離除去する必要がある。サポート部材は、除去作業を容易にするために、中空状のハニカム構造を有している。しかしながら、サポート部材の除去作業は、手作業である場合が多く、時間を要する。そのため、サポート部材の除去作業をさらに容易にし、時間を短縮する手法が模索されている。  When manufacturing the member which has an overhang part using such a three-dimensional modeling apparatus, after forming the support member which supports an overhang part with the member which is a product, it is necessary to separate and remove a support member. The support member has a hollow honeycomb structure in order to facilitate the removal operation. However, the support member removal operation is often a manual operation and takes time. Therefore, a method for further facilitating the removal work of the support member and shortening the time is being sought.

特許文献１には、三次元造形装置によって造形された樹脂部材におけるサポート部材の除去作業を容易にするために、サポート部材と樹脂部材との間にギャップを設けるサポート形成方法が開示されている。  Patent Document 1 discloses a support forming method in which a gap is provided between a support member and a resin member in order to facilitate the removal operation of the support member in the resin member that is modeled by the three-dimensional modeling apparatus.

特開平０８−０２５４８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-025487

特許文献１に開示された方法を金属部材の造形に適用した場合、金属部材は樹脂部材に比べて重いため、サポート部材と金属部材との間のギャップにより、金属部材が造形中に傾いてしまう問題が発生する虞がある。なお、ギャップは原料である金属粉末で満たされている。  When the method disclosed inPatent Document 1 is applied to modeling of a metal member, the metal member is heavier than the resin member, so that the metal member is inclined during modeling due to a gap between the support member and the metal member. There is a risk of problems. Note that the gap is filled with a metal powder as a raw material.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、オーバーハング部が傾くことがなく、しかも、サポート部材を容易に分離除去することができる金属部材の製造方法を提供する。  The present invention has been made to solve such a problem, and provides a method for manufacturing a metal member in which an overhang portion does not tilt and a support member can be easily separated and removed.

本発明の一態様に係る金属部材の製造方法は、台座上に敷き詰めた金属粉末層の所定領域に光ビームを照射して、選択的に溶融・凝固させた造形層を繰り返し形成することによって、オーバーハング部を有する金属部材を、前記オーバーハング部を支持するサポート部材と共に造形する、金属部材の製造方法であって、前記オーバーハング部と前記サポート部材との境界面の略全体に0.3〜0.8mmのギャップを設ける。このような構成によって、オーバーハング部が傾くことがなく、しかも、サポート部材を容易に分離除去することができる。
また、前記サポート部材を複数に分割して形成することが好ましい。このような構成によって、サポート部材の分離除去をさらに容易にすることができる。The method for producing a metal member according to one aspect of the present invention includes irradiating a predetermined region of a metal powder layer spread on a pedestal with a light beam, and repeatedly forming a modeling layer selectively melted and solidified, A metal member manufacturing method in which a metal member having an overhang portion is formed together with a support member that supports the overhang portion, and is approximately 0.3 to 0.8 over the entire boundary surface between the overhang portion and the support member. Provide a gap of mm. With such a configuration, the overhang portion does not tilt, and the support member can be easily separated and removed.
Further, it is preferable that the support member is divided into a plurality of parts. Such a configuration can further facilitate the separation and removal of the support member.

本発明により、オーバーハング部が傾くことがなく、しかも、サポート部材を容易に分離除去することができる金属部材の製造方法を提供する。  According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a metal member in which an overhang portion is not inclined and a support member can be easily separated and removed.

実施形態１に係る金属部材の製造方法において、金属部材及びサポート部材を例示した断面図である。In the manufacturing method of the metalmember concerning Embodiment 1, it is sectional drawing which illustrated the metal member and the support member.実施形態１に係るオーバーハング部の歪を例示したグラフであり、横軸は、オーバーハング部とサポート部材との間のギャップの設定値の大きさを示し、縦軸は、オーバーハング部の歪によるギャップの変化量を示す。3 is a graph illustrating the distortion of the overhang portion according to the first embodiment, in which the horizontal axis indicates the size of the set value of the gap between the overhang portion and the support member, and the vertical axis indicates the distortion of the overhang portion. Indicates the amount of change in the gap.（ａ）は、実施形態１の変形例１に係る金属部材の製造方法において、金属部材及びサポート部材を例示した断面図であり、（ｂ）は、実施形態１の変形例２に係る金属部材の製造方法において、金属部材及びサポート部材を例示した断面図である。(A) is sectional drawing which illustrated the metal member and the support member in the manufacturing method of the metal member which concerns on themodification 1 ofEmbodiment 1, (b) is the metal member which concerns on the modification 2 ofEmbodiment 1. FIG. In the manufacturing method of, it is sectional drawing which illustrated the metal member and the support member.実施形態２に係る金属部材の製造方法において、金属部材及びサポート部材を例示した図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、上面図であり、（ｃ）は、側面図である。In the manufacturing method of the metal member concerning Embodiment 2, it is a figure which illustrated a metal member and a support member, (a) is a perspective view, (b) is a top view, (c) is a side view. FIG.（ａ）〜（ｃ）は、実施形態２に係るサポート部材の除去方法を例示した側面図である。(A)-(c) is the side view which illustrated the removal method of the support member which concerns on Embodiment 2. FIG.実施形態３に係る金属部材の製造方法において、金属部材及びサポート部材を例示した図であり、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡの拡大図であり、（ｃ）は、上面図であり、（ｄ）は、側面図である。In the manufacturing method of the metal member which concerns on Embodiment 3, it is the figure which illustrated the metal member and the support member, (a) is a front view, (b) is an enlarged view of A in (a), (C) is a top view and (d) is a side view.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。  The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.

（実施形態１）
実施形態１に係る金属部材の製造方法を説明する。本実施形態は、例えば、三次元造形装置（３Ｄプリンタ）によるオーバーハング部を有する金属部材の製造方法についてのものである。(Embodiment 1)
The manufacturing method of the metal member which concerns on Embodiment 1 is demonstrated. The present embodiment relates to a method for manufacturing a metal member having an overhang portion by a three-dimensional modeling apparatus (3D printer), for example.

図１は、実施形態１に係る金属部材の製造方法において、金属部材及びサポート部材を例示した断面図である。  FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a metal member and a support member in the metal member manufacturing method according to the first embodiment.

図１に示すように、本実施形態では、金属部材１０の製造過程において、金属部材１０と共に、金属部材１０におけるオーバーハング部１１を支持するためのサポート部材２０を形成する。なお、図１では、金属部材１０におけるオーバーハング部１１を含む部分のみが図示されており、金属部材１０における他の部位については省略されている。  As shown in FIG. 1, in the present embodiment, in the manufacturing process of themetal member 10, thesupport member 20 for supporting theoverhang portion 11 in themetal member 10 is formed together with themetal member 10. In FIG. 1, only a portion including theoverhang portion 11 in themetal member 10 is illustrated, and other portions in themetal member 10 are omitted.

なお、オーバーハング部１１とは、金属部材１０において、下面１１ａが水平面に対して所定の角度以下、例えば、30°以下となる部分であり、金属部材１０の3Dプリンタによる製造過程において、サポート部材２０により下方から支持することが必要な部分である。  Theoverhang portion 11 is a portion of themetal member 10 in which thelower surface 11a is a predetermined angle or less, for example, 30 ° or less with respect to a horizontal plane. In the manufacturing process of themetal member 10 by a 3D printer, thesupport member 20 is a portion that needs to be supported from below.

本実施形態に係る金属部材１０の製造方法を、金属部材１０及びサポート部材２０の形成方法、並びに、サポート部材２０の除去方法に分けて説明する。まず、金属部材１０及びサポート部材２０の形成方法を説明する。  The method for manufacturing themetal member 10 according to the present embodiment will be described separately for the method for forming themetal member 10 and thesupport member 20 and the method for removing thesupport member 20. First, a method for forming themetal member 10 and thesupport member 20 will be described.

金属部材１０及びサポート部材２０の製造方法では、まず、図１に示すように、台座４０（ベースともいう。）を準備する。台座４０は、例えば、板状の部材である。台座４０の上面４０ａは水平である。図１において、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を導入する。Ｚ方向が鉛直方向であり、台座４０の上面４０ａと垂直な方向である。Ｘ方向及びＹ方向が水平方向であり、台座４０の上面４０ａと平行な方向である。  In the manufacturing method of themetal member 10 and thesupport member 20, first, as shown in FIG. 1, a pedestal 40 (also referred to as a base) is prepared. Thepedestal 40 is a plate-like member, for example. Theupper surface 40a of thebase 40 is horizontal. In FIG. 1, an XYZ orthogonal coordinate system is introduced for convenience of explanation. The Z direction is a vertical direction and is a direction perpendicular to theupper surface 40a of thepedestal 40. The X direction and the Y direction are horizontal directions, and are parallel to theupper surface 40a of thepedestal 40.

次に、台座４０上に金属部材１０の原料となる金属粉末を層状に敷き詰める。金属粉末は、例えば、マルエージング鋼、インコネル７１８等である。リコータを用いて台座４０上に金属粉末を薄く、例えば、0.04mmの厚さの層状にして緻密に敷き詰める。そして、台座４０上に敷き詰めた金属粉末層の所定領域に光ビームを照射し、選択的に溶融・凝固させた造形層を形成する。  Next, the metal powder used as the raw material of themetal member 10 is spread on thebase 40 in layers. Examples of the metal powder include maraging steel and Inconel 718. Using a recoater, the metal powder is thinly formed on thepedestal 40, for example, in a layer form having a thickness of 0.04 mm and densely spread. Then, a predetermined region of the metal powder layer spread on thepedestal 40 is irradiated with a light beam to form a modeling layer that is selectively melted and solidified.

溶融・凝固させた造形層には、金属部材１０及びサポート部材２０のうちの少なくともいずれか１つの部材の断面形状が形成される。溶融・凝固させる部分は、STL形式の3Dデータをもとに、3Dプリンタにより制御する。溶融・凝固しない部分には、原料の金属粉末が残留する。  A cross-sectional shape of at least one of themetal member 10 and thesupport member 20 is formed in the melted and solidified modeling layer. The part to be melted and solidified is controlled by a 3D printer based on 3D data in STL format. The raw metal powder remains in the part that does not melt and solidify.

次に、造形層及び未溶融・未凝固の金属粉末上に、金属粉末を敷き詰める。そして、所定領域に光ビームを照射して造形層を形成する。このように、金属粉末の敷き詰め、及び、光ビームの照射を繰り返して造形層を積層させる。数十ミクロン単位で上方に造形層を積み上げる。所定の高さまで造形層を積み上げる。造形層を繰り返し形成することによって、オーバーハング部１１を有する金属部材１０を、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２０と共に造形する。  Next, the metal powder is spread on the modeling layer and the unmelted / unsolidified metal powder. And a modeling layer is formed by irradiating a predetermined area with a light beam. In this way, the modeling layer is laminated by repeating the spreading of the metal powder and the irradiation of the light beam. Stack the modeling layer upwards in units of several tens of microns. The modeling layer is stacked up to a predetermined height. By repeatedly forming the modeling layer, themetal member 10 having theoverhang portion 11 is modeled together with thesupport member 20 that supports theoverhang portion 11.

本実施形態では、台座４０上に造形層を積み上げて、金属部材１０及びサポート部材２０を形成するにあたって、まず、台座４０の上面４０ａ上に、正方ハニカム構造のサポート部材２１を層状に形成する。正方ハニカム構造のサポート部材２１は、上方に延びた複数個の中空の角柱が正方ハニカム構造となるように配列して一体形成されたものである。各角柱の一辺の長さは、例えば、1mmである。  In the present embodiment, when the modeling layer is stacked on thepedestal 40 to form themetal member 10 and thesupport member 20, first, thesupport member 21 having a square honeycomb structure is formed in layers on theupper surface 40 a of thepedestal 40. Thesupport member 21 having a square honeycomb structure is formed by integrally arranging a plurality of hollow prisms extending upward so as to form a square honeycomb structure. The length of one side of each prism is, for example, 1 mm.

次に、層状に形成したサポート部材２１上に、金属部材１０及び中実のサポート部材２２を形成する。中実のサポート部材２２は、内部に中空の部分を含まないサポート部材２０である。なお、サポート部材２０とは、ハニカム構造のサポート部材２１及び中実のサポート部材２２を総称したものをいう。  Next, themetal member 10 and thesolid support member 22 are formed on thesupport member 21 formed in layers. Thesolid support member 22 is thesupport member 20 that does not include a hollow portion inside. Thesupport member 20 is a generic name for thesupport member 21 having a honeycomb structure and thesolid support member 22.

中実のサポート部材２２は、金属部材１０のオーバーハング部１１を支えるように、予め、オーバーハング部１１の下方に位置するように形成する。この場合にも、中実のサポート部材２２の形成位置を、STL形式の3Dデータをもとに、3Dプリンタにより制御する。このようにして、金属部材１０の製造過程において、中実のサポート部材２２を、台座４０とオーバーハング部１１との間に形成する。  Thesolid support member 22 is formed in advance so as to be positioned below theoverhang portion 11 so as to support theoverhang portion 11 of themetal member 10. Also in this case, the formation position of thesolid support member 22 is controlled by the 3D printer based on the 3D data in the STL format. In this way, thesolid support member 22 is formed between the base 40 and theoverhang portion 11 in the manufacturing process of themetal member 10.

オーバーハング部１１の形成においては、オーバーハング部１１とサポート部材２０との境界面の略全体に0.3〜0.8mmのギャップ３０を設ける。すなわち、オーバーハング部１１の下面１１ａと、オーバーハング部１１の下方に位置するサポート部材２２の上面２２ａとの間の略全体に0.3〜0.8mmのギャップ３０を設ける。ギャップ３０が小さいため、ギャップ３０は原料である金属粉末によって満たされている。金属粉末は未溶融・未凝固のままで残留している。したがって、オーバーハング部１１は、未溶融・未凝固の金属粉末により支持される。このため、オーバーハング部１１が殆ど傾くことがない。また、ギャップ３０によりオーバーハング部１１とサポート部材２２とが分離されているため、サポート部材２２を極めて容易に分離除去することができる。  In the formation of theoverhang portion 11, agap 30 of 0.3 to 0.8 mm is provided on substantially the entire boundary surface between theoverhang portion 11 and thesupport member 20. That is, agap 30 of 0.3 to 0.8 mm is provided in substantially the entire area between thelower surface 11a of theoverhang portion 11 and theupper surface 22a of thesupport member 22 positioned below theoverhang portion 11. Since thegap 30 is small, thegap 30 is filled with a metal powder as a raw material. The metal powder remains unmelted and unsolidified. Accordingly, theoverhang portion 11 is supported by the unmelted / unsolidified metal powder. For this reason, theoverhang part 11 hardly tilts. Further, since theoverhang portion 11 and thesupport member 22 are separated by thegap 30, thesupport member 22 can be separated and removed very easily.

図２は、実施形態１に係るオーバーハング部の歪を例示したグラフであり、横軸は、オーバーハング部とサポート部材との間のギャップの設定値の大きさを示し、縦軸は、オーバーハング部の歪によるギャップの変化量を示す。位置１及び位置２は、オーバーハング部１１における２つの異なる位置におけるギャップ３０の変化量を示している。  FIG. 2 is a graph illustrating the distortion of the overhang portion according to the first embodiment, where the horizontal axis indicates the size of the set value of the gap between the overhang portion and the support member, and the vertical axis indicates the overhang portion. The amount of change of the gap due to distortion of the hang part is shown.Position 1 and position 2 indicate the amount of change of thegap 30 at two different positions in theoverhang portion 11.

図２に示すように、オーバーハング部１１とサポート部材２０との間のギャップ３０の設定値が大きくなるほど、オーバーハング部１１の歪によるギャップ３０の変化量が大きくなっている。逆に、ギャップ３０の設定値が小さくなると、オーバーハング部１１の歪によるギャップ３０の変化量が小さくなる。  As shown in FIG. 2, as the set value of thegap 30 between theoverhang portion 11 and thesupport member 20 increases, the amount of change in thegap 30 due to distortion of theoverhang portion 11 increases. On the contrary, when the set value of thegap 30 becomes small, the amount of change of thegap 30 due to the distortion of theoverhang portion 11 becomes small.

通常、金属粉末の粒径は数十μmである。ギャップ３０における金属粉末の層の厚さが小さければ、ギャップ３０内の金属粉末の層は、オーバーハング部１１の造形時に、溶融部分の重力による下方への移動を抑制することができる。よって、ギャップ３０の変化量を小さくすることができる。オーバーハング部１１の歪による変形量（形状の変位、すなわち、3Dデータの設定値からのズレ）の許容値は、金属部材１０全体の寸法精度との関係から、300μm以下が好ましい。よって、図２に示すように、オーバーハング部１１とサポート部材２０との間のギャップ３０は、0.8mm以下が好ましい。  Usually, the particle size of the metal powder is several tens of μm. If the thickness of the metal powder layer in thegap 30 is small, the metal powder layer in thegap 30 can suppress the downward movement of the melted portion due to gravity when theoverhang portion 11 is formed. Therefore, the change amount of thegap 30 can be reduced. The allowable value of the deformation amount due to distortion of the overhang portion 11 (the displacement of the shape, that is, the deviation from the set value of the 3D data) is preferably 300 μm or less in view of the dimensional accuracy of theentire metal member 10. Therefore, as shown in FIG. 2, thegap 30 between theoverhang portion 11 and thesupport member 20 is preferably 0.8 mm or less.

一方、オーバーハング部１１とサポート部材２０との間のギャップ３０の設定値が0.3mmよりも小さいと、オーバーハング部１１の造形時の溶融熱により、オーバーハング部１１がサポート部材２０に焼き付いてしまう。これにより、サポート部材２０をオーバーハング部１１から分離除去することが困難となる。よって、オーバーハング部１１とサポート部材２０との境界面の略全体に設けるギャップは、0.3〜0.8mmが好ましい。  On the other hand, when the set value of thegap 30 between theoverhang portion 11 and thesupport member 20 is smaller than 0.3 mm, theoverhang portion 11 is baked on thesupport member 20 due to the heat of fusion at the time of forming theoverhang portion 11. End up. This makes it difficult to separate and remove thesupport member 20 from theoverhang portion 11. Therefore, the gap provided in substantially the entire boundary surface between theoverhang portion 11 and thesupport member 20 is preferably 0.3 to 0.8 mm.

ギャップの設定値は、形成条件（金属粉末の金属の種類、粒度、レーザ出力、スキャン速度等）に応じて事前テストにより設定する。例えば、金属粉末がマルエージング鋼の場合には、平均粒径は、例えば30μmであり、レーザ出力は、例えば195Wである。ビーム径は、例えばφ0.1mmであり、レーザビームのスキャン速度は、例えば750mm/secである。  The set value of the gap is set by a preliminary test according to the forming conditions (metal type, particle size, laser output, scan speed, etc. of the metal powder). For example, when the metal powder is maraging steel, the average particle size is, for example, 30 μm, and the laser output is, for example, 195 W. The beam diameter is, for example, φ0.1 mm, and the scanning speed of the laser beam is, for example, 750 mm / sec.

このように、台座４０上に敷き詰めた金属粉末層の所定領域に光ビームを照射して、選択的に溶融・凝固させた造形層を繰り返し形成することによって、オーバーハング部１１を有する金属部材１０を、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２０と共に造形する。これにより、金属部材１０及びサポート部材２０を台座４０上に形成することができる。  In this way, themetal member 10 having theoverhang portion 11 is formed by repeatedly forming a modeling layer that is selectively melted and solidified by irradiating a predetermined region of the metal powder layer spread on the base 40 with a light beam. Is modeled together with thesupport member 20 that supports theoverhang portion 11. Thereby, themetal member 10 and thesupport member 20 can be formed on thebase 40.

次に、サポート部材２０の除去方法を説明する。まず、未溶融・未凝固の金属粉末を台座４０上の金属部材１０及びサポート部材２０から払い出す。次に、金属部材１０及びサポート部材２０を台座４０から切り離す。例えば、台座４０の上面４０ａに沿ってバンドソー（平鋸）を配置させる。そして、バンドソーを、台座４０の上面４０ａに沿って移動させる。これにより、一体形成された金属部材１０及びサポート部材２０を台座４０から切り離す。次に、金属部材１０からサポート部材２０を分離除去する。例えば、把持用のペンチでサポート部材２０を把持して引き剥がす。このようにして金属部材１０が製造される。  Next, a method for removing thesupport member 20 will be described. First, unmelted and unsolidified metal powder is discharged from themetal member 10 and thesupport member 20 on thepedestal 40. Next, themetal member 10 and thesupport member 20 are separated from thebase 40. For example, a band saw (flat saw) is disposed along theupper surface 40 a of thebase 40. Then, the band saw is moved along theupper surface 40 a of thebase 40. As a result, the integrally formedmetal member 10 andsupport member 20 are separated from thebase 40. Next, thesupport member 20 is separated and removed from themetal member 10. For example, thesupport member 20 is gripped and peeled off with gripping pliers. In this way, themetal member 10 is manufactured.

本実施形態によれば、オーバーハング部１１とサポート部材２２との境界面の略全体に0.3〜0.8mmのギャップ３０を設けるようにしている。ギャップ３０が小さいため、金属粉末によりオーバーハング部１１を支持することができる。そのため、オーバーハング部１１が傾くことがない。また、ギャップ３０により、オーバーハング部１１とサポート部材２２とが分離されているため、サポート部材２２を極めて容易に分離除去することができる。  According to the present embodiment, thegap 30 of 0.3 to 0.8 mm is provided on substantially the entire boundary surface between theoverhang portion 11 and thesupport member 22. Since thegap 30 is small, theoverhang portion 11 can be supported by the metal powder. Therefore, theoverhang part 11 does not tilt. Moreover, since theoverhang part 11 and thesupport member 22 are separated by thegap 30, thesupport member 22 can be separated and removed very easily.

また、本実施形態では、サポート部材２２を、金属部材１０と同じ金属粉末層から形成している。したがって、金属部材１０及びサポート部材２２を連続的に一体形成することができる。  In the present embodiment, thesupport member 22 is formed from the same metal powder layer as themetal member 10. Therefore, themetal member 10 and thesupport member 22 can be integrally formed continuously.

さらに、本実施形態では、ギャップ３０を挟んでオーバーハング部１１と対向するサポート部材２０を中実のサポート部材２２としている。よって、ギャップ３０を満たす金属粉末を、中実のサポート部材２２の上面２２ａで支持している。中実のサポート部材２２の上面２２ａには、未溶融・未凝固の金属粉末の部分が少ないので、ギャップ３０内の金属粉末の流動を抑制することができる。よって、オーバーハング部１１の造形時に溶融部分が重力によって下方に移動し、オーバーハング部１１が変形することを抑制することができる。  Furthermore, in this embodiment, thesupport member 20 that faces theoverhang portion 11 with thegap 30 interposed therebetween is asolid support member 22. Therefore, the metal powder that fills thegap 30 is supported by theupper surface 22 a of thesolid support member 22. Since theupper surface 22a of thesolid support member 22 has few portions of unmelted and unsolidified metal powder, the flow of the metal powder in thegap 30 can be suppressed. Therefore, it can suppress that a fusion | melting part moves below by gravity at the time of modeling of theoverhang part 11, and theoverhang part 11 deform | transforms.

さらに、正方ハニカム構造のサポート部材２１を、台座４０と金属部材１０との間に形成している。これにより、金属部材１０及びサポート部材２０を台座４０から容易に切り離すことができる。  Further, asupport member 21 having a square honeycomb structure is formed between the base 40 and themetal member 10. Thereby, themetal member 10 and thesupport member 20 can be easily separated from thebase 40.

（変形例１）
次に、実施形態１の変形例１に係る金属部材１０の製造方法を説明する。
図３（ａ）は、実施形態１の変形例１に係る金属部材の製造方法おいて、金属部材及びサポート部材を例示した断面図である。実施形態１において、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２０は、中実のサポート部材２２であったが、本変形例１では、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２０は、正方ハニカム構造のサポート部材２１としている。(Modification 1)
Next, a method for manufacturing themetal member 10 according to the first modification of the first embodiment will be described.
FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating a metal member and a support member in the method for manufacturing a metal member according to the first modification of the first embodiment. In the first embodiment, thesupport member 20 that supports theoverhang portion 11 is thesolid support member 22. However, in the first modification, thesupport member 20 that supports theoverhang portion 11 has a square honeycomb structure. Thesupport member 21 is used.

本変形例１の金属部材１０の製造方法において、台座４０の上面４０ａ上に、正方ハニカム構造のサポート部材２１を層状に形成することは、実施形態１と同様である。次に、層状に形成したサポート部材２１上に、金属部材１０及び正方ハニカム構造のサポート部材２１を形成する。  In the method for manufacturing themetal member 10 according to the first modification, thesupport member 21 having a square honeycomb structure is formed in layers on theupper surface 40a of thepedestal 40 as in the first embodiment. Next, themetal member 10 and thesupport member 21 having a tetragonal honeycomb structure are formed on thesupport member 21 formed in a layer shape.

正方ハニカム構造のサポート部材２１は、金属部材１０のオーバーハング部１１を支えるように、予め、オーバーハング部１１の下方に位置するように形成する。この場合にも、STL形式の3Dデータをもとに、3Dプリンタにより制御する。  Thesupport member 21 having a square honeycomb structure is formed in advance so as to be positioned below theoverhang portion 11 so as to support theoverhang portion 11 of themetal member 10. In this case as well, control is performed by a 3D printer based on 3D data in the STL format.

このようにして、正方ハニカム構造のサポート部材２１を、台座４０とオーバーハング部１１との間に形成する。そして、オーバーハング部１１とサポート部材２１との境界面の略全体に0.3〜0.8mmのギャップ３０を設ける。  In this way, thesupport member 21 having a square honeycomb structure is formed between the base 40 and theoverhang portion 11. Then, agap 30 of 0.3 to 0.8 mm is provided on substantially the entire boundary surface between theoverhang portion 11 and thesupport member 21.

ハニカム構造のサポート部材２１は、中実のサポート部材２２に比べて、金属粉末をレーザで照射して溶融させる部分を小さくすることができる。よって、レーザの照射時間を短縮することができる。これにより、変形例１においては、製造に要する時間を短縮することができる。  Compared to thesolid support member 22, thesupport member 21 having the honeycomb structure can reduce a portion where the metal powder is melted by irradiation with a laser. Therefore, the laser irradiation time can be shortened. Thereby, in themodification 1, the time which manufacture requires can be shortened.

サポート部材２０を正方ハニカム構造のサポート部材２１とすることにより、サポート部材２１に、剛性を持たせ、オーバーハング部１１を支持させることができる。それと同時に、サポート部材２１を除去しやすいものとすることができる。  By using thesupport member 20 as thesupport member 21 having a square honeycomb structure, thesupport member 21 can have rigidity and theoverhang portion 11 can be supported. At the same time, thesupport member 21 can be easily removed.

なお、正方ハニカム構造を細かなもの（角柱の一辺の長さを1mm以下）とすれば、ギャップ３０内の金属粉末の流動を、中実のサポート部材２２の場合と同様程度まで抑制することができる。そして、オーバーハング部１１の造形時に溶融部分が重力によって下方に移動し、オーバーハング部１１が変形することを抑制することができる。その他の効果は、実施形態１と同様である。  If the square honeycomb structure is made fine (the length of one side of the prism is 1 mm or less), the flow of the metal powder in thegap 30 can be suppressed to the same level as in the case of thesolid support member 22. it can. And it can suppress that a fusion | melting part moves below by gravity at the time of modeling of theoverhang part 11, and theoverhang part 11 deform | transforms. Other effects are the same as those of the first embodiment.

（変形例２）
次に、実施形態１の変形例２に係る金属部材１０の製造方法を説明する。
図３（ｂ）は、実施形態１の変形例２に係る金属部材の製造方法おいて、金属部材及びサポート部材を例示した断面図である。実施形態１において、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２０は、中実のサポート部材２２であった。しかしながら、図３（ｂ）に示すように、本変形例２では、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２０は、正方ハニカム構造のサポート部材２１と、中実のサポート部材２２とを含んでいる。ギャップ３０を挟んでオーバーハング部１１と対向する部分には、中実のサポート部材２２を配置する。これにより、オーバーハング部１１の造形時に溶融部分が重力によって下方に移動し、ギャップ３０内の金属粉末が流動すること、及び、オーバーハング部１１が変形することを抑制することができる。(Modification 2)
Next, a method for manufacturing themetal member 10 according to the second modification of the first embodiment will be described.
FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating the metal member and the support member in the method for manufacturing the metal member according to the second modification of the first embodiment. In the first embodiment, thesupport member 20 that supports theoverhang portion 11 is asolid support member 22. However, as shown in FIG. 3B, in the second modification, thesupport member 20 that supports theoverhang portion 11 includes asupport member 21 having a square honeycomb structure and asolid support member 22. . Asolid support member 22 is disposed in a portion facing theoverhang portion 11 across thegap 30. Thereby, it can suppress that a fusion | melting part moves below by gravity at the time of modeling of theoverhang part 11, and the metal powder in thegap 30 flows, and that theoverhang part 11 deform | transforms.

一方、ギャップ３０を挟んでオーバーハング部１１と対向する部分以外の部分、例えば、中実のサポート部材２２の下方には、正方ハニカム構造のサポート部材２１を形成する。これにより、製造に要する時間を短縮することができる。その他の効果は、実施形態１と同様である。  On the other hand, asupport member 21 having a tetragonal honeycomb structure is formed on a portion other than the portion facing theoverhang portion 11 with thegap 30 interposed therebetween, for example, below thesolid support member 22. Thereby, the time which manufacture requires can be shortened. Other effects are the same as those of the first embodiment.

（実施形態２）
次に、実施形態２に係る金属部材１０の製造方法を説明する。本実施形態は、中空部分を有する金属部材の製造方法についてのものである。中空部分の上方にもオーバーハング部１１が形成されている。(Embodiment 2)
Next, a method for manufacturing themetal member 10 according to the second embodiment will be described. This embodiment is about the manufacturing method of the metal member which has a hollow part. Anoverhang portion 11 is also formed above the hollow portion.

図４は、実施形態２に係る金属部材の製造方法において、金属部材及びサポート部材を例示した図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、上面図であり、（ｃ）は、側面図である。  4A and 4B are diagrams illustrating a metal member and a support member in the metal member manufacturing method according to the second embodiment, wherein FIG. 4A is a perspective view, FIG. 4B is a top view, and FIG. ) Is a side view.

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、金属部材１０は、中空部分１２を有している。中空部分１２は、例えば、中心軸がＹ軸方向に延びた円柱の形状となっている。中空部分１２の上方には、オーバーハング部１１が形成されている。なお、図４（ａ）〜（ｃ）では、金属部材１０におけるオーバーハング部１１を含む部分のみが図示されており、金属部材１０における他の部位については省略されている。  As shown in FIGS. 4A to 4C, themetal member 10 has ahollow portion 12. Thehollow portion 12 has, for example, a cylindrical shape whose central axis extends in the Y-axis direction. Anoverhang portion 11 is formed above thehollow portion 12. 4A to 4C, only the portion including theoverhang portion 11 in themetal member 10 is illustrated, and other portions in themetal member 10 are omitted.

中空部分１２の内部には、中実のサポート部材２２が設けられている。サポート部材２２は、上面２２ａ及び下面が、中空部分１２の内面に嵌合した略直方体の形状をしている。サポート部材２２は、オーバーハング部１１の下方に配置されている。サポート部材２２の＋Ｘ軸方向側及び−Ｘ軸方向側は中空のままとなっている。サポート部材２２の上面２２ａは、ギャップ３０を介してオーバーハング部１１の下面１１ａに対向している。オーバーハング部１１とサポート部材２２との境界面の略全体に0.3〜0.8mmのギャップが設けられている。オーバーハング部１１とサポート部材２２と間のギャップ３０は、金属粉末で満たされている。  Asolid support member 22 is provided inside thehollow portion 12. Thesupport member 22 has a substantially rectangular parallelepiped shape in which theupper surface 22 a and the lower surface are fitted to the inner surface of thehollow portion 12. Thesupport member 22 is disposed below theoverhang portion 11. The + X axis direction side and the −X axis direction side of thesupport member 22 remain hollow. Theupper surface 22 a of thesupport member 22 faces thelower surface 11 a of theoverhang portion 11 with thegap 30 interposed therebetween. A gap of 0.3 to 0.8 mm is provided on substantially the entire boundary surface between theoverhang portion 11 and thesupport member 22. Thegap 30 between theoverhang portion 11 and thesupport member 22 is filled with metal powder.

また、サポート部材２２と、中空部分１２の下方の金属部材１０との間にもギャップ３２が設けられている。ギャップ３２は、例えば、0.3〜0.8mmとなっている。ギャップ３２は、例えば、ハニカム構造もしくはハニカム構造以外の任意の構造のサポート部材２０を含むアンカー膜（図示せず）により構成されている。  Agap 32 is also provided between thesupport member 22 and themetal member 10 below thehollow portion 12. Thegap 32 is, for example, 0.3 to 0.8 mm. For example, thegap 32 is configured by an anchor film (not shown) including thesupport member 20 having a honeycomb structure or an arbitrary structure other than the honeycomb structure.

図４（ｂ）に示すように、サポート部材２２には、Ｙ軸方向に垂直な面で構成された４つの分割溝３１が設けられている。分割溝３１は、0.3〜0.8mm、例えば、0.5mmのギャップ３０となっている。これにより、サポート部材２２は上方から見て５つの部分２３に分割されている。このように、各部分２３は、分割溝３１を介して層状に形成されている。  As shown in FIG. 4B, thesupport member 22 is provided with fourdivision grooves 31 configured by a plane perpendicular to the Y-axis direction. The dividinggroove 31 has agap 30 of 0.3 to 0.8 mm, for example, 0.5 mm. Thereby, thesupport member 22 is divided into fiveportions 23 as viewed from above. Thus, eachportion 23 is formed in a layered manner via the dividinggroove 31.

さらに、図４（ａ）及び（ｃ）に示すように、分割された各部材２３は、上部２３ａ、中部２３ｂ、下部２３ｃにそれぞれ分割溝３１により分割されている。中部２３ｂは、正面側（−Ｙ軸方向側）から取り出しやすいように、正面側の面が、奥側（＋Ｙ軸方向側）の面よりも広くなった楔形の形状となっている。上部２３ａ及び下部２３ｃは、奥側の面が正面側の面より広くなった台形の形状となっている。上部２３ａ、中部２３ｂ、下部２３ｃにおいて、＋Ｘ軸方向側の面及び−Ｘ軸方向側の面には、引き剥がし用のフランジ２４が設けられている。  Further, as shown in FIGS. 4A and 4C, each dividedmember 23 is divided into anupper portion 23a, amiddle portion 23b, and alower portion 23c by dividinggrooves 31, respectively. Themiddle portion 23b has a wedge shape in which the front side surface is wider than the back side (+ Y axis direction side) surface so that it can be easily taken out from the front side (−Y axis direction side). Theupper part 23a and thelower part 23c have a trapezoidal shape in which the back side surface is wider than the front side surface. In theupper portion 23a, themiddle portion 23b, and thelower portion 23c, a peelingflange 24 is provided on the surface on the + X axis direction side and the surface on the −X axis direction side.

次に、実施形態２に係る金属部材１０の製造方法を説明する。まず、金属部材１０及びサポート部材２２の形成方法を説明する。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、造形層を繰り返し形成することによって、中空部分１２及びオーバーハング部１１を有する金属部材１０を、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２２と共に造形する。これにより、台座４０上に、金属部材１０及びサポート部材２２を形成する。サポート部材２２を形成する際には、分割溝３１を含むように形成する。このようにして、サポート部材２２を複数に分割して形成する。上述の実施形態１と同様に、STL形式の3Dデータをもとに、3Dプリンタにより制御する。  Next, a method for manufacturing themetal member 10 according to the second embodiment will be described. First, a method for forming themetal member 10 and thesupport member 22 will be described. As shown in FIGS. 4A to 4C, themetal member 10 having thehollow portion 12 and theoverhang portion 11 is formed together with thesupport member 22 that supports theoverhang portion 11 by repeatedly forming the modeling layer. To do. Thereby, themetal member 10 and thesupport member 22 are formed on thebase 40. When thesupport member 22 is formed, thesupport member 22 is formed so as to include the dividinggroove 31. In this way, thesupport member 22 is divided into a plurality of parts. As in the first embodiment, control is performed by a 3D printer based on STL format 3D data.

次に、サポート部材２２の除去方法を説明する。まず、未溶融・未凝固の金属粉末を台座４０上の金属部材１０及びサポート部材２０から払い出す。次に、金属部材１０及びサポート部材２０を台座４０から切り離す。次に、金属部材１０からサポート部材２０を分離除去する。なお、中空部分１２の内部のサポート部材２２を金属部材１０から分離除去した後に、金属部材１０及びサポート部材２０を台座４０から切り離してもよい。  Next, a method for removing thesupport member 22 will be described. First, unmelted and unsolidified metal powder is discharged from themetal member 10 and thesupport member 20 on thepedestal 40. Next, themetal member 10 and thesupport member 20 are separated from thebase 40. Next, thesupport member 20 is separated and removed from themetal member 10. Note that themetal member 10 and thesupport member 20 may be separated from thepedestal 40 after thesupport member 22 inside thehollow portion 12 is separated and removed from themetal member 10.

図５（ａ）〜（ｃ）は、実施形態２に係るサポート部材の除去方法を例示した側面図である。  FIGS. 5A to 5C are side views illustrating a method for removing a support member according to the second embodiment.

図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、サポート部材２２の＋Ｘ軸方向側及び−Ｘ軸方向側の隙間より、把持用のペンチで中部２３ｂに設けられたフランジ２４を掴み、中部２３ｂをサポート部材２２から引き剥がす。中部２３ｂを一つ引き剥がすと、その部分が隙間となる。  As shown in FIG. 4A and FIG. 5A, theflange 24 provided in themiddle portion 23b is grasped by a grip pliers from the gap on the + X axis direction side and the −X axis direction side of thesupport member 22, Themiddle part 23 b is peeled off from thesupport member 22. When onemiddle part 23b is peeled off, that part becomes a gap.

次に、図５（ｂ）に示すように、中部２３ｂを引き剥がした後は、同様に、上部２３ａのフランジ２４を把持用のペンチで掴み、上部２３ａを引き剥がす。その後で、図５（ｃ）に示すように、下部２３ｃのフランジ２４を把持用のペンチで掴み、下部２３ｃを引き剥がす。なお、上部２３ａと下部２３ｃとの引き剥がす順番を逆にしてもよい。  Next, as shown in FIG. 5B, after themiddle portion 23b is peeled off, similarly, theflange 24 of theupper portion 23a is grasped with gripping pliers, and theupper portion 23a is peeled off. After that, as shown in FIG. 5C, theflange 24 of thelower portion 23c is grasped with gripping pliers, and thelower portion 23c is peeled off. Note that the order of peeling off theupper portion 23a and thelower portion 23c may be reversed.

本実施形態によれば、中空部分１２を有する金属部材１０を、3Dプリンタにより形成することができる。また、中空部分１２の上方に位置するオーバーハング部１１を、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２２と共に形成することができる。  According to this embodiment, themetal member 10 having thehollow portion 12 can be formed by a 3D printer. In addition, theoverhang portion 11 positioned above thehollow portion 12 can be formed together with thesupport member 22 that supports theoverhang portion 11.

例えば、指向性エネルギー堆積法（Direct Metal Deposition）で焼成しながら、焼成体を、専用機のＢ軸及びＣ軸で変位させ、オーバーハング状態にならないように焼成させる方法がある。しかし、そのような方法では、中空部分１２を有する金属部材１０や、立体交差を有する金属部材１０を形成することができない。  For example, there is a method in which a fired body is displaced by the B-axis and C-axis of a dedicated machine and fired so as not to be overhanged while being fired by a directional energy deposition method (Direct Metal Deposition). However, such a method cannot form themetal member 10 having thehollow portion 12 or themetal member 10 having a three-dimensional intersection.

しかしながら、本実施形態では、上述のように、中空部分１２を有する金属部材１０を形成することができ、この製造方法を応用すれば、立体交差を有する金属部材１０も形成することができる。自動車部品等では、機能上、中空部分１２や立体交差形状が必要となるので、本実施形態を、自動車部品の製造に適用することができる。  However, in the present embodiment, as described above, themetal member 10 having thehollow portion 12 can be formed. If this manufacturing method is applied, themetal member 10 having a three-dimensional intersection can also be formed. In the case of automobile parts and the like, thehollow portion 12 and the three-dimensional intersection shape are necessary for the function, and therefore, this embodiment can be applied to the production of automobile parts.

また、本実施形態では、サポート部材２２を複数に分割して形成している。すなわち、サポート部材２２を、分割溝３１により、小さな部分２３に分割している。そして、正面側の部分２３から、順番に引き剥がすことにより、サポート部材２２を小さな部分２３として引き剥がすことができる。よって、サポート部材２２の分離除去をさらに容易にすることができる。また、引き剥がす際に必要な力を小さくすることができる。これ以外の効果は、実施形態１と同様である。  In the present embodiment, thesupport member 22 is divided into a plurality of parts. That is, thesupport member 22 is divided intosmall portions 23 by the dividinggrooves 31. And thesupport member 22 can be peeled off as thesmall part 23 by peeling off from thepart 23 of the front side in order. Therefore, the separation and removal of thesupport member 22 can be further facilitated. Further, the force required for peeling off can be reduced. Other effects are the same as those of the first embodiment.

（実施形態３）
図６は、実施形態３に係る金属部材の製造方法において、金属部材及びサポート部材を例示した図であり、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡの拡大図であり、（ｃ）は、上面図であり、（ｄ）は、側面図である。(Embodiment 3)
FIG. 6 is a diagram illustrating a metal member and a support member in the method for manufacturing a metal member according to Embodiment 3, wherein (a) is a front view, and (b) is an enlarged view of A in (a). It is a figure, (c) is a top view, (d) is a side view.

図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、金属部材１０は、中央に中空部分１２を有し、中空部分１２の上方には、オーバーハング部１１が形成されている。中空部分１２の内部には、中実のサポート部材２２が設けられている。  As shown in FIGS. 6A to 6D, themetal member 10 has ahollow portion 12 at the center, and anoverhang portion 11 is formed above thehollow portion 12. Asolid support member 22 is provided inside thehollow portion 12.

オーバーハング部１１とサポート部材２２との境界面の略全体には、0.3〜0.8mmのギャップ３０が設けられている。オーバーハング部１１とサポート部材２２と間のギャップ３０は、金属粉末で満たされている。  Agap 30 of 0.3 to 0.8 mm is provided in substantially the entire boundary surface between theoverhang portion 11 and thesupport member 22. Thegap 30 between theoverhang portion 11 and thesupport member 22 is filled with metal powder.

サポート部材２２と、中空部分１２の下方の金属部材１０との間にもギャップ３２が設けられている。ギャップ３２は、例えば、0.3〜0.8mmとなっている。ギャップ３２は、例えば、ハニカム構造もしくはハニカム構造以外の任意の構造のサポート部材２０を含むアンカー膜２５により構成されている。  Agap 32 is also provided between thesupport member 22 and themetal member 10 below thehollow portion 12. Thegap 32 is, for example, 0.3 to 0.8 mm. Thegap 32 is constituted by, for example, ananchor film 25 including thesupport member 20 having a honeycomb structure or an arbitrary structure other than the honeycomb structure.

図６（ｃ）及び（ｄ）に示すように、サポート部材２２は、実施形態２と同様に、分割溝３１により、上方から見て５つの部分２３に分割されている。図６（ａ）及び（ｄ）に示すように、分割された各部材２３は、分割溝３１によって、上部２３ａと下部２３ｃとに分割されている。上部２３ａ及び下部２３ｃにはフランジ２４が設けられていない。  As shown in FIGS. 6C and 6D, thesupport member 22 is divided into fiveportions 23 as seen from above by the dividinggrooves 31 as in the second embodiment. As shown in FIGS. 6A and 6D, each dividedmember 23 is divided into anupper portion 23 a and alower portion 23 c by a dividinggroove 31. Theflange 24 is not provided in theupper part 23a and thelower part 23c.

しかしながら、上部２３ａ及び下部２３ｃの正面側の面には凹部２６が設けられている。凹部２６は正面から見て、例えば、四角形の形状をしている。四角形の対角線がＸ軸方向及びＺ軸方向を向いている。よって、凹部２６の側面の内、下方に向いた面２６ａと、水平面との角度は、例えば、30°以上となっており、オーバーハング部１１とならないようになっている。その他の構成は実施形態２と同様である。なお、凹部２６の形状は、四角形に限らない。六角穴、星型穴でもよい。  However, arecess 26 is provided on the front side surfaces of theupper portion 23a and thelower portion 23c. Therecess 26 has, for example, a square shape when viewed from the front. Square diagonal lines are directed in the X-axis direction and the Z-axis direction. Therefore, the angle between thelower surface 26 a and the horizontal surface of the side surfaces of therecess 26 is, for example, 30 ° or more, so that theoverhang portion 11 is not formed. Other configurations are the same as those of the second embodiment. The shape of therecess 26 is not limited to a quadrangle. Hexagonal holes or star holes may be used.

次に、実施形態３に係る金属部材１０の製造方法を説明する。まず、金属部材１０及びサポート部材２２の形成方法を説明する。図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、造形層を繰り返し形成することによって、中空部分１２及びオーバーハング部１１を有する金属部材１０を、オーバーハング部１１を支持するサポート部材２２と共に造形する。これにより、台座４０上に、金属部材１０及びサポート部材２２を形成する。サポート部材２２を形成する際には、分割溝３１及び凹部２６を含むように形成する。本実施形態でも、サポート部材２２を複数に分割して形成する。上述の実施形態１と同様に、STL形式の３Ｄデータをもとに、3Dプリンタにより制御する。  Next, a method for manufacturing themetal member 10 according to Embodiment 3 will be described. First, a method for forming themetal member 10 and thesupport member 22 will be described. As shown in FIGS. 6A to 6D, themetal member 10 having thehollow portion 12 and theoverhang portion 11 is formed together with thesupport member 22 that supports theoverhang portion 11 by repeatedly forming the modeling layer. To do. Thereby, themetal member 10 and thesupport member 22 are formed on thebase 40. When thesupport member 22 is formed, thesupport member 22 is formed so as to include the dividinggroove 31 and therecess 26. Also in this embodiment, thesupport member 22 is divided into a plurality of parts. As in the first embodiment, control is performed by a 3D printer based on 3D data in the STL format.

次に、サポート部材２２の除去方法を説明する。まず、未溶融・未凝固の金属粉末を台座４０上の金属部材１０及びサポート部材２０から払い出し、金属部材１０及びサポート部材２０を台座４０から切り離すまでは実施形態２と同様である。  Next, a method for removing thesupport member 22 will be described. First, unmelted and unsolidified metal powder is discharged from themetal member 10 and thesupport member 20 on thepedestal 40, and the process until themetal member 10 and thesupport member 20 are separated from thepedestal 40 is the same as in the second embodiment.

次に、金属部材１０からサポート部材２０を分離除去する。サポート部材２２に形成された凹部２６にレンチ等を挿入する。そして、レンチを捩ることにより、サポート部材２２を金属部材１０から分離除去する。なお、中空部分１２の内部のサポート部材２２を金属部材１０から分離除去した後に、金属部材１０及びサポート部材２０を台座４０から切り離してもよい。  Next, thesupport member 20 is separated and removed from themetal member 10. A wrench or the like is inserted into therecess 26 formed in thesupport member 22. Then, thesupport member 22 is separated and removed from themetal member 10 by twisting the wrench. Note that themetal member 10 and thesupport member 20 may be separated from thepedestal 40 after thesupport member 22 inside thehollow portion 12 is separated and removed from themetal member 10.

本実施形態によれば、サポート部材２２に形成させた凹部２６にレンチ等を挿入し、レンチを捩ることにより、サポート部材２２の各部分を分離除去することができる。よって、サポート部材２２を極めて容易に分離除去することができる。また、フランジ２４を形成する必要がないので、製造時間を短縮することができる。それ以外の効果は、実施形態１及び２と同様である。  According to this embodiment, each part of thesupport member 22 can be separated and removed by inserting a wrench or the like into therecess 26 formed in thesupport member 22 and twisting the wrench. Therefore, thesupport member 22 can be separated and removed very easily. Further, since it is not necessary to form theflange 24, the manufacturing time can be shortened. Other effects are the same as those of the first and second embodiments.

以上、本発明に係る金属部材の製造方法についての実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。  As mentioned above, although embodiment about the manufacturing method of the metal member which concerns on this invention was described, it can change in the range which does not deviate not only from said structure but the technical idea of this invention.

例えば、サポート部材２０として、ハニカム構造のサポート部材２１及び中実のサポート部材２２を示したが、これらに限らない。オーバーハング部１１を支持できれば、任意の形状のサポート部材２０を用いてもよい。また、上述の実施形態において、ハニカム構造のサポート部材２１の代わりに、中実のサポート部材２２を用いてもよいし、その逆でもよい。  For example, as thesupport member 20, asupport member 21 having a honeycomb structure and asolid support member 22 are shown, but thesupport member 20 is not limited thereto. As long as theoverhang portion 11 can be supported, thesupport member 20 having an arbitrary shape may be used. In the above-described embodiment, asolid support member 22 may be used instead of thesupport member 21 having a honeycomb structure, or vice versa.

１０ 金属部材
１１ オーバーハング部
１１ａ 下面
１２ 中空部分
２０、２１、２２ サポート部材
２２ａ 上面
２３ 部分
２３ａ 上部
２３ｂ 中部
２３ｃ 下部
２４ フランジ
２５ アンカー膜
２６ 凹部
２６ａ 面
３０、３２ ギャップ
３１ 分割溝
４０ 台座
４０ａ 上面DESCRIPTION OFSYMBOLS 10Metal member 11Overhang part11a Lower surface 12Hollow part 20, 21, 22Support member22a Upper surface 23Part 23aUpper part 23bMiddle part 23cLower part 24Flange 25 Anchor film |membrane 26 Recessedpart 26a Surface 30, 32Gap 31Dividing groove 40Base 40a Upper surface

Claims (2)

Translated fromJapanese

台座上に敷き詰めた金属粉末層の所定領域に光ビームを照射して、選択的に溶融・凝固させた造形層を繰り返し形成することによって、オーバーハング部を有する金属部材を、前記オーバーハング部を支持するサポート部材と共に造形する、金属部材の製造方法であって、
前記オーバーハング部と前記サポート部材との境界面の略全体に0.3〜0.8mmのギャップを設ける、
金属部材の製造方法。By irradiating a predetermined region of the metal powder layer spread on the pedestal with a light beam and repeatedly forming a molding layer that is selectively melted and solidified, a metal member having an overhang portion is formed by replacing the overhang portion with the overhang portion. A method for manufacturing a metal member, which is shaped together with a supporting member to be supported,
A gap of 0.3 to 0.8 mm is provided in substantially the entire boundary surface between the overhang portion and the support member.
A method for producing a metal member. 前記サポート部材を複数に分割して形成する請求項１に記載の金属部材の製造方法。  The method for manufacturing a metal member according to claim 1, wherein the support member is divided into a plurality of parts.

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