專利名稱：三維造型裝置、三維造型方法、通過該方法形成的模型的制作方法
技術領域：
本公開涉及通過基于橫截面圖像數據層壓形成三維形狀模型的三維造型裝置和三維造型方法、以及通過該方法形成的模型。
背景技術：
在過去，此類三維造型裝置被視作所謂的快速成型裝置，并且在工業應用中被廣泛使用。三維造型裝置的主要系統有光學造型系統、薄板層壓造型系統、和粉末造型系統。光學造型系統是通過大功率激光器照射光固化樹脂來形成橫截面形狀并層壓它， 從而創造三維形狀。薄板層壓造型系統是在層中切除薄板并粘附及層壓它們以創造三維形狀。粉末造型系統是用于在層中散布粉末材料以形成橫截面形狀，然后層壓它們以創造三維形狀。粉末造型系統進一步被大致分為那些熔融或燒結粉末以及那些使用粘附劑的固化粉末。后者利用用于打印機等的噴墨頭將諸如粘附劑和粘合劑的液體噴射至石膏為主要成分的粉末，用于固化和形成橫截面層并層壓它們，從而創造三維形狀。在利用噴墨頭的粉末造型中，例如使用市售噴墨打印機的打印頭，就像打印一樣， 對應于要固化粉末的區域，將諸如粘附劑的液體選擇性地噴射到粉末散布其上的薄板上。 在日本未審查專利申請公開第2009-101651號中描述的三維造型裝置是一種采用粉末造型系統噴墨頭的裝置(例如，參考日本未審查專利申請公開第2009-101651號)。
發明內容
在使用粉末造型系統噴墨頭的造型裝置中，如果包含在噴墨頭中的多個噴嘴的一部分發生諸如堵塞的噴射缺陷情況時，例如，包含該缺陷區域的粉末層被層壓。就是說，由于以預定方向掃描噴墨頭，引發了以下嚴重問題在噴射單元發生噴射缺陷的情況下所形成的模型中產生直線狀未結合區域并且模型在一個方向上易損壞。期望提供一種三維造型裝置和三維造型方法，可以抑制在構成模型的區域中形成使模型容損壞的區域、并且防止模型在易碎方向上受損、以及通過該方法形成的模型。根據本公開的實施方式的三維造型裝置包括載物臺、供給機構、多個噴頭、和移動機構。載物臺上以層壓方式堆積粉末材料。供給機構將每一層粉末材料供給到載物臺上。多個噴頭，各自具有噴射用于形成模型的液體的多個噴嘴，該多個噴頭能將液體噴射至由供給機構供給到載物臺上的粉末材料。移動機構，相對于載物臺分別在不同方向上移動多個噴頭。即使在至少一個噴頭的多個噴嘴之一出現噴射缺陷的情況下，多個噴頭通過移動機構相對于載物臺在不同方向上移動。也就是，根據本公開的實施方式，可以抑制缺陷區域的形成，該缺陷區域是可能在僅設置一個噴頭情況下發生的使模型易損壞并且在一個方向上集中的邊界區域。因此，可能在易碎方向上防止模型受損。移動機構也可移動作為多個噴頭的兩個噴頭，以使得這兩個噴頭移動方向正交。 相比于未正交的情況，兩個噴頭的移動方向正交可以簡化噴頭和移動機構的結構。每當供給機構供給一層粉末材料，移動機構也可以交替地移動多個噴頭。從而，在產生噴射缺陷情況下，可抑制在層壓粉末材料方向上的相同位置處連續地形成缺陷區域。 可替代地，也可以是以下實施方式。當供給機構供給連續的第一數量層的粉末材料時，移動機構可移動多個噴頭中的第一噴頭，并且當供給機構供給連續的第二數量層的粉末材料時，移動機構也可移動多個噴頭中與第一噴頭不同的第二噴頭。這種情況下，第一數量層也可與第二數量層不同。例如，本公開的實施方式在以下情況是有用的在各個噴頭噴射出的液體各不相同的情況下以及供給機構供給的材料對于每個噴頭各不相同。供給機構也可將分別對應于多個噴頭的多種不同的粉末材料供給至載物臺。作為替代，如上所述，多個噴頭可各自噴射不同的液體。本公開的這些實施方式能形成對于組成模型的每一層或多層而具有不同特性的模型。根據本公開的另一實施方式，三維造型裝置包括載物臺、供給機構、噴頭、以及移動機構。載物臺上以層壓方式堆積粉末材料。供給機構將每一層粉末材料供給到載物臺上。噴頭，具有噴射用于形成模型的液體的多個噴嘴，噴頭能將液體噴射至由供給機構供給到載物臺上的粉末材料。當液體分別噴射至由供給機構供給的不同層的粉末材料時，移動機構相對于載物臺在各個不同的方向上移動噴頭。即使出現了包含于噴頭的多個噴嘴之一出現噴射缺陷的情況，噴頭可通過移動機構相對于載物臺在不同的方向上移動。也就是，可以抑制缺陷區域的形成并且可以防止模型損壞，其中缺陷區域是可能在僅設置一個噴頭的情況下發生的使模型易碎并且集中在一個方向上。在這種情況下，三維造型裝置可進一步包括旋轉機構，用于關于沿粉末材料的層壓方向的軸旋轉噴頭。因而，可改變噴頭的移動方向。根據本公開實施方式的三維造型方法，包括將一層粉末材料供給至載物臺。在相對于載物臺在第一方向上移動第一噴頭的同時，從第一噴頭向供給在載物臺上的粉末材料噴射用于形成模型的液體。從第一噴頭噴射液體后，將另一層粉末材料供給至載物臺。在相對于載物臺在不同于第一方向的第二方向上移動第二噴頭的同時，從第二噴頭項供給在載物臺上的粉末材料噴射用于形成模型的液體。根據本公開實施方式的模型是通過上述三維造型方法形成的模型。如上所述，根據本公開的實施方式，可抑制在構成模型的區域中形成使模型容易損壞的區域并且防止模型在易碎方向上受損。
圖1示出了根據本公開實施方式的三維造型裝置；圖2是示出了三維造型裝置的主體箱的內部結構的透視圖；圖3是圖2中示出的三維造型裝置的平面圖；圖4是從側面截取的三維造型裝置的橫截面視圖并且示出了頂蓋從主體箱移走的三維造型裝置的狀態；圖5A是示出X噴頭和Y噴頭的圖解平面圖，圖5B是其變型例；圖6A至圖6E示出了三維造型裝置的動作，并且是按順序示出了動作的三維造型裝置的主體部分的圖解平面圖；圖7A和圖7B示出了在其中容納模型的造型箱的平面圖，該模型是通過與本實施方式對比的方法形成；圖8是示出了根據本公開另一個實施方式的三維造型裝置的主體部分的透視圖；圖9示出了圖8中所示的三維造型裝置處于移除了頂板和打印基板狀態的透視圖；圖10示出了根據本公開再一實施方式的三維造型裝置的主體部分并且是示出造型箱和噴頭的平面圖；以及圖11示出了根據本公開又一實施方式的三維造型裝置的主體部分并且是示出造型箱和噴頭的平面圖。
具體實施例方式以下將參考附圖，對于本公開的實施方式進行描述。[實施方式](三維造型裝置的配置)圖1示出了根據本公開實施方式的三維造型裝置。三維造型裝置100設置有約為長方體形狀的主體箱1和連接至主體箱1的控制電路盒3。主體箱1具有側蓋5，安裝在側蓋5上的主體蓋7，以及可從主體蓋7移走的頂蓋 6。圖2是示出了三維造型裝置100的主體箱1的內部結構的透視圖。圖3是圖2中所示的三維造型裝置100的平面圖。圖4是從側面截取的三維造型裝置100的橫截面視圖并且示出了頂蓋6從主體箱1移走的三維造型裝置100的狀態。三維造型裝置100從底部依次具有基板2、打印基板4、和頂板8，并且它們都通過多個柱組件9連接。如圖3和圖4所示，在基板2和打印基板4之間設置沿Y軸方向對齊的供給單元10和造型單元20。造型單元20大致布置在X和Y軸方向的中心位置。用作供給機構的供給單元10將粉末材料P (以下簡稱為粉末P)(參考圖4)供給到造型單元20。供給單元10具有容納粉末P的供給盒11、布置于供給盒11內的升降板12、 在頂面附近沿Y軸方向安裝的可從供給盒11的開始端至隨后描述的造型盒21的終止端移動的供給輥13。供給輥13可通過未示出的移動機構(諸如，滾珠螺桿)在Y軸方向上移動。如圖2和圖4所示，打印基板4、頂板8、以及主蓋7各自具有當在Z軸方向上觀察幾乎處于相同位置的開口 4a、8a和7a。在主蓋7的開口 7a上安裝頂蓋6 (參考圖1)。在頂蓋6從主蓋7移走的狀態下，用戶可從頂板8的上方經由開口 4a、8a和7a對供給盒11 中升降板12上的粉末P進行供給。升降板12可由升降電機14升降。供給輥13可從(例如)圖4中所示的待機位置向右移動并且逆時針旋轉(在其軸上)。因而，供給輥13向右移動并且摩擦堆積于升降板12上的粉末P的表面，從而將粉末P壓向造型單元20并且將用于一層的一定量粉末P 供給至造型單元20。造型單元20具有造型盒21、布置于造型盒21中并且使粉末P堆積用于層壓的造型載物臺22、以及使造型載物臺22在造型盒21中上下移動的升降電機23。如上所述由供給輥13供給的粉末P堆積于造型盒21中(在造型載物臺22上)。當加工一個模型時，每次供給輥13供給用于一層的一定量的粉末P，升降電機23驅動造型載物臺22降低了用于一層的粉末P的厚度。在造型單元20中，在Y軸方向上在與設置有供給單元10 —側相對的一側設置有容納箱30從而容納過量粉末P。過量粉末P被丟棄或重復利用。在打印基板4上，由于多個噴頭分別將液體噴射至造型盒21中造型載物臺22上的粉末P，設置χ噴頭41X和Y噴頭41Y兩個噴頭。X噴頭41X和Y噴頭41Y可在造型盒21 上沿相互成直角方向移動。例如，如圖2和圖3所示，X噴頭41X可通過X軸移動機構40X沿X軸方向移動。 Y噴頭41Y可通過Y軸移動機構40Y沿Y軸方向移動。X軸移動機構40X具有沿X軸方向設置的導軌43X和噴頭保持件42X，該保持件用于保持X噴頭41X并且可通過電機(未示出)沿導軌43X移動。與X軸移動機構40X相似，Y軸移動機構40Y也具有沿Y軸方向設置的導軌43Y和噴頭保持件42Y，該保持件用于保持Y噴頭41Y并且可通過電機(未示出) 沿導軌43Y移動。例如，由于諸如滾珠螺桿或齒條與齒輪的機構，X軸移動機構40X和Y軸移動機構40Y配置移動機構。當三維造型裝置100處于如圖3所示的待機等狀態時，兩個噴頭41X和41Y的起始位置是位于造型盒21側部的上方。圖5A是示出了 X噴頭41X和Y噴頭41Y的圖解平面圖。X噴頭41X和Y噴頭41Y 噴射液體的原理大致與過去的噴墨打印機噴頭相似。X噴頭41X和Y噴頭41Y各自為線形噴頭。也就是，如圖3所示，X噴頭41X在Y軸方向上的長度至少不小于造型盒21中沿Y軸方向預定造型區域的長度。如圖5A所示，X噴頭41X具有多個在Y軸方向上對齊的噴嘴nX，以噴射液體。Y噴頭41Y在X軸方向上的長度不小于造型盒21中預定造型區域2 沿X軸方向的長度。Y噴頭41Y具有多個在X軸方向上對齊的噴嘴nY，以噴射液體。例如，在一個噴頭中設置3000 至5000個噴嘴nX和nY。如圖5Β所示，造型載物臺22和造型區域2 也可為Z軸方向所視的矩形。在這種情況下，X噴頭41X和Y噴頭41Y各自的長度也根據造型區域22a的各側長度形成。關于粉末P，使用(例如)石膏。此外，例如，使用水溶性無機物，諸如食鹽、硫酸鎂、氯化鎂、氯化鉀、以及氯化鈉。也可使用氯化鈉和鹽水成分(例如硫酸鎂、氯化鎂、和氯化鉀)的混合物。也就是，粉末P的主要成分為氯化鈉。作為替代，也可使用有機物質，諸如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、聚丙烯酸銨、聚丙烯酸鈉、甲基丙烯酸銨、甲基丙烯酸鈉、以及它們的共聚物。通常，粉末P粒徑不小于10 μ m且不大于100 μ m。為了形成模型，X噴頭41X和Y噴頭41Y噴出的液體包含成分，從而相互附著或粘結粉末P。作為替代，在粉末P預先包含粘合劑(例如，諸如上述PVP的附著劑)的情況下， 液體中使用諸如水的用于溶解該粘合劑的液體。在對模型外部或模型內部著色的情況下，各染料或青色、品紅色、黃色、和黑色的顏料型墨水可作為該液體。在不進行著色的情況下，也可使用顯隱墨水。基于頂板8在Z軸方向上的位置，設置X軸移動機構40X和Y軸移動機構40Y在 Z軸方向上的各自位置，以防止彼此機械干擾。例如，將X軸移動機構40X的導軌43X布置于在Z軸方向上距頂板8頂面預定距離的位置處。將Y軸移動機構40Y的導軌43Y布置于在Z軸方向上距頂板8的底面預定距離的位置處。在圖1所示的控制電路箱3中構建控制電路(未示出)。盡管未示出，該控制電路包括控制器，包含用于上述移動機構和各個單元的電機的驅動器；整體控制這些控制器的主控制器等。該主控制器也可布置在控制電路盒3的外部。這些控制器包括硬件，或硬件和軟件(即，電腦)。該主控制器基于存儲在存儲器中并且包含造型對象的層壓橫截面圖像數據等來控制各個單元和移動機構，從而通過供給每一項圖像數據的各層的粉末P來形成模型。(三維造型裝置動作)將對如上配置的三維造型裝置100的動作進行描述。圖6A至圖6E是依次示出動作的三維造型裝置100主體部分的圖示平面圖。首先，造型盒中的造型載物臺22布置于最高位置并在Z軸方向上造型，并且隨著造型工藝開始，例如，沿Z軸方向將該載物臺下降一層粉末P的距離。盡管一層粉末P的距離是(例如)0. 1mm，但該距離不限于此。粉末P供給至供給盒11。升降板12被提升了以下距離該距離可以將對于造型載物臺22上至少一層的粉末P供給到造型載物臺22。然后，如圖6A所示，供給輥13在旋轉同時沿Y軸方向移動。因而，升降板12上的粉末P被擠壓至造型盒21并且供給輥13隨后在旋轉同時沿Y軸方向上在造型載物臺21上移動，從而在造型載物臺22上堆積一平層的粉末P。關于載物臺22上粉末P的平整，也可與供給輥13分離設置、在造型載物臺22上旋轉同時沿Y軸方向移動的輥(未示出)。如圖6B所示，Y噴頭41Y在沿Y軸方向移動的同時，根據橫截面圖像數據選擇性地將液體噴射至整個造型區域22a(參考圖5A和5B)中的區域，就像普通打印機的打印。因而，噴射有液體的區域中的粉末P相互粘合以固化。如圖6C所示，與上次相似，升降板12被提升并且造型載物臺22也下降了粉末P 的一層。然后，通過供給輥13將一層粉末P供給至造型載物臺22(先前造型處理的第一層粉末P上)。如圖6D所示，X噴頭41X在沿X軸方向移動的同時根據橫截面圖像數據而選擇性地將液體噴射至整個造型區域22a中的區域，就像普通打印機的打印。以此種方式，使用X 噴頭41X將液體供給至第二層粉末P。
關于接下來由供給輥13供給的第三層粉末P，使用Y噴頭41Y再次噴射液體。以此種方式，之后諸如按照X噴頭41X噴射、Y噴頭41Y噴射、X噴頭41X噴射等的方式交替噴射液體。然后，在將液體噴射至最后一層粉末P之后，如圖6E所示，從造型盒21取出如此形成的模型T。圖7A是示出內部容納了通過對比于本實施方式的方法形成的模型的造型盒21的平面圖。在該實例中，作為造型對象的人顎骨(包含牙齒)的模型T'是使用沿Y軸方向可移動的一個線形噴頭形成。如圖7A所示，在發生噴射缺陷的情況下，諸如噴頭141中沿X 軸方向對齊的多個噴嘴nX中的至少一個噴嘴nX'堵塞，液體未能適當地噴射至噴嘴nX' 通過的線路。因而，形成缺陷區域D，它是使模型T'容易損壞并且各向同性地集中于Y軸方向的邊界區域。由于在模型T'中形成缺陷區域D，如圖7B所示，在如此形成的模型T' 中發生線狀裂縫形式的缺陷Ta'。即使未出現噴射缺陷，例如，在各個噴嘴nX的噴射量變化的情況下，圖7A中也可能出現問題使得模型T'在X軸方向易損壞而在Y軸方向不易損壞。相反地，根據本實施方式的三維造型裝置100，X噴頭41X和Y噴頭41Y交替地噴射液體至每一層粉末P并且沿相互垂直的方向移動。因此，即使噴頭41X和/或Y噴頭41Y 中多個噴頭nX和nY中的至少一個噴嘴出現噴射缺陷，或即使噴嘴nX和ηΥ的噴射量變化， 缺陷區域D或變化也變得各向異性。也就是，能夠抑制如圖7Α和7Β所示的、在層壓粉末P 方向(Ζ軸方向上)相同的位置連續形成缺陷區域D。因此，可防止模型T在易碎方向上受損。在該實施方式中，X噴頭41Χ和Y噴頭41Υ成直角移動，從而與它們不成直角的情況相比較，例如，噴頭41Χ和41Υ和移動機構40Χ和40Υ的結構得以簡化。在該實施方式中，X噴頭41Χ和Y噴頭41Υ不僅可以交替地用于每一個層，也可交替地用于每多個層。[另一實施方式]圖8是示出根據本公開另一實施方式的三維造型裝置的主體部分的透視圖。圖9 是示出圖8中所示的三維造型裝置200處于移走了頂板觀和打印基板M狀態的透視圖。 在以下描述中，簡化或省略了對于與包含在根據先前的實施方式的三維造型裝置100中的相似組件和功能的描述，主要對于不同點進行描述。根據另一實施方式的三維造型裝置200設置有兩個供給單元IOX和10Υ。這些供給單元IOX和IOY的基本結構和功能分別與根據之前實施方式的供給單元10相似。在另一實施方式中，除了 Y供給單元10Υ，還新添加了 X供給單元10Χ。如圖9所示，設置X供給單元IOX以在X軸方向上與造型單元20對齊。X供給單元IOX具有在旋轉同時可在X軸方向上移動的X供給輥13Χ。對于各個供給單元10，分別供給不同的粉末。通過例如形狀、尺寸、材質等差異或特性差異(諸如，磁性和硬度)不同而劃分不同的粉末。在該實施方式的情況下，通常，是由X噴頭41Χ將液體供給至由X供給單元IOX供給的粉末，并且是由Y噴頭41Υ將液體供給至由Y供給單元IOY供給的粉末。作為替代，也可由Y噴頭41Υ將液體供給至由X供給單元IOX供給的粉末，并且也可由X噴頭41Χ將液體供給至由Y供給單元IOY供給的粉末。在該實施方式中與先前實施方式相似，也使用X噴頭41X和Y噴頭41Y交替地針對每一層或每多個層噴射液體。如上所述，在該實施方式中與之前實施方式相似，可能抑制在層方向上各向同性地且連續地形成缺陷區域D。此外，通過利用兩種不同類型的粉末形成模型，可能在一個模型中包含具有不同材料和特性的區域。在該實施方式的情況下，X噴頭41X和Y噴頭41Y也可噴出不同的液體。在此情況下，例如，包含粘合劑的第一粉末(諸如PVP)也可從兩個供給單元IOX和IOY中的一個供給單元供給至造型盒21，并且諸如石膏(不含粘合劑的粉末)的第二粉末也可從另一個供給單元供給至造型盒21。然后，兩個噴頭41X和41Y中的一個噴頭也可將不含粘合劑的液體(諸如水溶性油墨)噴射至第一粉末，并且另一個噴頭也可將包含粘合劑的第二液體噴射至第二粉末。在該實施方式中，X供給單元IOX和Y供給單元IOY也可供給同一粉末。在這種情況下，由于兩個供給盒IlX和IlY中各自容納的粉末量與一個供給盒11的情況相比減半， 所以兩個供給盒IlX和IlY各自的厚度也減半。因而，使三維造型裝置200變得更薄成為可能。[再一個實施方式]圖10示出了根據本公開再一實施方式的三維造型裝置的主體部分并且是示出造型盒和噴頭的平面圖。根據本實施方式的造型盒121具有(例如)六邊形輪廓。在沿造型盒121周圍的三側位置，例如其是以Z軸為中心相互隔開120°旋轉角的位置，分別設置有噴頭44、45和 46。這些噴頭44、45、和46可通過未示出的移動機構各自以相互不同的120°角各自沿X-Y 平面移動。以此種方式，隨著噴頭的數量增加，移動機構變得復雜，但是它使得形成更高的各向異性的模型成為可能。該造型盒121不限于六邊形，并且它可以是如以上所述的四邊形或也可以是三角形或圓形。[又一實施方式]圖11示出了根據本公開又一實施方式的三維造型裝置的主體部分并且是示出造型盒和噴頭的平面圖。根據本實施方式的三維造型裝置具有用于噴射液體的一個噴頭47，并且設置有旋轉機構用于關于Z軸旋轉噴頭47。例如，噴頭47—端附近設置旋轉機構的旋轉軸al。噴頭47可由X-Y移動機構(未示出)沿X軸和Y軸方向移動。至于X-Y移動機構，例如，可使用過去的XY載物臺機構。在如此組成的三維造型裝置中，針對每一層或每多個層將噴頭47的旋轉角改變 90°，同時分別在X軸方向和Y軸方向上交替移動，其將液體噴射至造型盒21中的粉末。[其他實施方式]根據本公開的實施方式不限于上述實施方式，并且可以是各種其他實施方式。在以上各個實施方式中，噴頭交替噴射液體至每相同數量層的粉末。然而，噴頭也可交替地噴射液體至每不同數量層，或隨機數量層。“每不同數量層”意指以下模式，該模式使得(例如)通過一個噴頭噴射液體至每第一數量層(例如，每一層)并且通過另一個噴頭噴射至與第一數量層不同的、每第二數量層(例如，每兩層或三層)。作為替代，在一個噴頭噴射液體至一層粉末后，另一個噴頭也可噴射液體至相同粉末層。第一和第三描述的實施方式示出多個噴頭噴出相同液體的模式。然而，這些噴頭中的至少兩個也可噴射不同的液體。例如，當液體為彩色墨水時，也可噴射不同成分(即， 不同顏色)的墨水。在根據以上各實施方式的三維造型裝置中，一個噴頭設置有在一個方向上移動的線形噴頭。然而，多個噴頭中的至少一個噴頭可能是非線形噴頭的短噴頭，具有多個噴嘴并且長度小于造型盒21中造型寬度。在這種情況下，在以一條線將液體局部噴射在粉末之后，以與噴嘴對齊方向成直角的方向移動短噴頭之后，該噴頭在噴嘴對齊方向上移動并且液體在下一條線上局部噴射至粉末。這種情況下，針對每個噴頭，都設置有雙軸移動機構以移動噴頭。在僅使用一個線形噴頭的情況下，針對粉末的每一層或每多個層，通過在噴嘴對齊方向上將噴頭位置移動設定距離(例如，多個噴嘴的距離)也可使用它。因而，使得避免沿粉末層壓方向上形成大量連續缺陷區域D成為可能。在上述各個三維造型裝置中也可設置加熱器，用于對形成的模型進行熱處理。在上述各個三維造型裝置中也可設置清潔機構，以清潔多個噴頭。在這種情況下， 當第一噴頭噴射液體時，清潔機構清潔第二噴頭并因而提高時間效率。清潔機構可以是使用刷子或擦具的機械清潔、使用清潔液的化學清潔、或其組合。在以上實施方式中，設置移動機構以移動多個噴頭。然而，多個噴頭也可以是固定的并且每個三維造型裝置也可設置有移動機構以移動造型盒(造型載物臺)。本公開包含于2010年12月21日提交日本專利局的日本優先權專利申請JP 2010-284440中公開的有關主題，其全部內容通過引證結合于此。本領域的技術人員應當理解的是在所附權利要求或其等同物范圍內依據設計需要以及其他因素可進行各種修改、組合、變形以及修改。
權利要求
1.一種三維造型裝置，包括載物臺，其上以層壓方式堆積有粉末材料；供給機構，將每一層所述粉末材料供給到所述載物臺上；多個噴頭，各自具有噴射用于形成模型的液體的多個噴嘴，所述多個噴頭能將所述液體噴射至由所述供給機構供給到所述載物臺上的所述粉末材料；以及移動機構，相對于所述載物臺分別在不同方向上移動所述多個噴頭。
2.根據權利要求1所述的三維造型裝置，其中，所述移動機構移動作為所述多個噴頭的兩個噴頭，以使所述兩個噴頭的移動方向正交。
3.根據權利要求1或2所述的三維造型裝置，其中，每當所述供給機構供給一層所述粉末材料，所述移動機構交替地移動所述多個噴頭。
4.根據權利要求1或2所述的三維造型裝置，其中，當所述供給機構供給連續的第一數量層的所述粉末材料時，所述移動機構移動所述多個噴頭中的第一噴頭，并且當所述供給機構供給連續的第二數量層的所述粉末材料時，所述移動機構移動所述多個噴頭中與所述第一噴頭不同的第二噴頭。
5.根據權利要求4所述的三維造型裝置，其中， 所述第一數量層與所述第二數量層不同。
6.根據權利要求1或2所述的三維造型裝置，其中，所述供給機構將分別對應于所述多個噴頭的多種不同的粉末材料供給至所述載物臺。
7.根據權利要求1或2所述的三維造型裝置，其中， 所述多個噴頭各自噴射不同液體。
8.根據權利要求1所述的三維造型裝置，其中，所述移動機構移動作為所述多個噴頭的三個噴頭，以使所述三個噴頭的移動方向彼此成120°角。
9.一種三維造型裝置，包括載物臺，其上以層壓方式堆積有粉末材料；供給機構，將每一層所述粉末材料供給到所述載物臺上；噴頭，具有噴射用于形成模型的液體的多個噴嘴，所述噴頭能將所述液體噴射至由所述供給機構供給到所述載物臺上的所述粉末材料；以及移動機構，當所述液體分別噴射至由所述供給機構供給的不同層的所述粉末材料時， 所述移動機構相對于所述載物臺在各個不同的方向上移動所述噴頭。
10.根據權利要求9所述的三維造型裝置，進一步包括旋轉機構，關于沿所述粉末材料的層壓方向的軸旋轉所述噴頭。
11.一種三維造型方法，包括 將一層粉末材料供給到載物臺上；在相對于所述載物臺在第一方向上移動第一噴頭的同時，從所述第一噴頭向供給在所述載物臺上的所述粉末材料噴射用于形成模型的液體；從所述第一噴頭噴射所述液體后，將另一層所述粉末材料供給至所述載物臺；以及在相對于所述載物臺在不同于所述第一方向的第二方向上移動第二噴頭的同時，從所述第二噴頭向供給在所述載物臺上的所述粉末材料噴射用于形成模型的液體。
12. 一種通過三維造型方法形成的模型，所述三維造型方法包括 將一層粉末材料供給至載物臺；在相對于所述載物臺在第一方向上移動第一噴頭的同時，從所述第一噴頭向供給在所述載物臺上的所述粉末材料噴射用于形成模型的液體；從所述第一噴頭噴出所述液體后，將另一層所述粉末材料供給至所述載物臺；以及在相對于所述載物臺在不同于所述第一方向的第二方向上移動第二噴頭的同時，從所述第二噴頭向供給在所述載物臺上的所述粉末材料噴射用于形成模型的液體。
全文摘要
本發明公開了三維造型裝置、三維造型方法、通過該方法形成的模型。一種三維造型裝置，包括載物臺，用于以層壓方式堆積粉末材料；供給機構，將每一層粉末材料供給到載物臺上；多個噴頭，各自具有噴射用于形成模型的液體的多個噴嘴，并且能噴射液體至由供給機構供給在載物臺上的粉末材料；以及移動機構，相對于載物臺分別在不同方向上移動多個噴頭。
文檔編號B28B1/24GK102555027SQ20111041754
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月14日 優先權日2010年12月21日
發明者安河內裕之, 新坂一男, 木原信宏, 松井健, 葛迫淳一 申請人:索尼公司