并且,使容器30的底30a與均平板36的間隔為激光燒結用粉末I的平均粒徑。然后,如圖5的(b)所示,電磁閥35打開而開放排出口 34a。從而,激光燒結用粉末I從排出口 34a被供給至容器30的底30a。在保持排出口 34a開放的狀態下,移動臺33移動料斗34及均平板36。從而,激光燒結用粉末I被供給至底30a。并且,激光燒結用粉末I依次在容器30的底30a鋪展開,且激光燒結用粉末I的表面被均平。由此,形成激光燒結用粉末I的第一層的粉末層la。也就是說,通過由移動臺33、料斗34及均平板36等構成的粉末層形成單元形成第一層的粉末層la。第一層的粉末層Ia的厚度可以與激光燒結用粉末I的平均粒徑不同,但優選設定為與平均粒徑相同長度。由此,在第一層的粉末層Ia中,激光燒結用粉末I以在厚度方向不重疊的方式鋪展開。然后,關閉電磁閥35而封閉排出口 34a,使激光燒結用粉末I不從排出口 34a流出。
[0123]然后,如圖5的(C)所示,熱風23朝著第一層的粉末層Ia流動。從而,第一層的粉末層Ia被加熱。被加熱的第一層的粉末層Ia的溫度是比金屬粒子2被燒結的溫度低的溫度。接著,以聚光至第一層的粉末層Ia的方式照射激光4。激光通過掃描器41進行掃描,并且第一層的粉末層Ia通過XY臺28而在水平方向上移動。由此,在第一層的粉末層Ia上描繪給定的圖案。
[0124]被激光照射的激光燒結用粉末I以不熔融的溫度燒結。如果金屬被加熱至熔融時,熔融的金屬會向重力、表面張力作用的方向流動。因此,由于不加熱至金屬熔融而是停留于燒結的溫度進行加熱,從而能夠將金屬的結構物高精度地形成為描繪的形狀。
[0125]其結果是,如圖5的(d)所示,在激光4照射處的第一層的粉末層Ia形成金屬粒子2被燒結的燒結層lb。隨后,通過升降裝置29使容器30下降。并且,使燒結層Ib和均平板36的間隔成為激光燒結用粉末I的平均粒徑。
[0126]然后,如圖5的(e)所示,通過移動臺33使料斗34及均平板36向圖中左側移動。當料斗34內的激光燒結用粉末I變少時,在此時補充。然后,如圖5的(f)所示,電磁閥35打開而開放排出口 34a。由此,以重疊在第一層的粉末層Ia及燒結層Ib之上的方式從排出口 34a供給激光燒結用粉末I。在保持排出口 34a開放的狀態下,通過移動臺33移動料斗34及均平板36。從而,激光燒結用粉末I被供給至底30a,激光燒結用粉末I依次在容器30的底30a鋪展開,且激光燒結用粉末I的表面被均平。從而,以重疊在第一層的粉末層Ia及燒結層Ib之上的方式形成激光燒結用粉末I的第二層的粉末層la。此時,第二層的粉末層Ia的厚度也可以與激光燒結用粉末I的平均粒徑不同,但優選設定為與平均粒徑相同長度。由此,在第二層的粉末層Ia中,激光燒結用粉末I以在厚度方向不重疊的方式鋪展開。然后,關閉電磁閥35而封閉排出口 34a,使激光燒結用粉末I不從排出口 34a流出。
[0127]接著,如圖6的(a)所示,熱風23朝向第二層的粉末層Ia流動。由此,第二層的粉末層Ia被加熱。然后,以聚光至最上段(第二層)的粉末層Ia的方式照射激光4。激光4通過掃描器41進行掃描,第二層的粉末層Ia通過XY臺28而在水平方向上移動。由此,在第二層的粉末層Ia上描繪給定的圖案。其結果是,如圖6的(b)所示,在激光4照射處的第二層的粉末層Ia形成金屬粒子2被燒結的燒結層lb。燒結層Ib與位于其下的燒結層Ib連接形成。于是,通過升降裝置29使容器30下降。并且,將燒結層Ib和均平板36的間隔設定為與激光燒結用粉末I的平均粒徑相同長度。此外,此時,燒結層Ib和均平板36的間隔也可以與激光燒結用粉末I的平均粒徑不同。
[0128]然后,重復進行在描繪形成的燒結層Ib上重疊形成粉末層Ia的工序和向粉末層Ia射出激光4的工序。其結果是,如圖6的(c)所示,在容器30中形成重疊有多層被燒結成給定圖案的燒結層Ib的結構物49。并且,如圖6的(d)所示,將結構物49從容器30取出,除去附著于結構物49的激光燒結用粉末1,從而完成結構物49的制造。
[0129]使用上述制造方法制造的結構物49可以用于各種用途。例如,可以用作人體牙科矯正用的附設于牙齒的金屬片。該金屬片結合所設置的牙齒的形狀而設計,因此其為種類繁多的部件。此時也可以根據所要求的形狀制造結構物49。
[0130]除此之外,結構物49也可以應用于汽車用零部件、鐵道車輛用零部件、船舶用零部件、飛機用零部件這樣的交通設備用零部件、計算機用零部件、手機終端用零部件這樣的電子設備用零部件、工作機械、半導體制造裝置這樣的機械用零部件等各種結構件。
[0131]《第二實施方式》
[0132]下面,對本發明的結構物的制造方法的第二實施方式進行說明。
[0133]以下,對第二實施方式進行說明,但在以下的說明中,以與第一實施方式不同的點為中心進行說明,對于同樣的事項省略其說明。此外,在圖中,對與前述的實施方式同樣的事項標注相同的符號。
[0134]圖8及圖9分別為用于說明使用激光燒結用粉末形成結構物的方法(本發明的結構物的制造方法的第二實施方式)的示意圖。以下,基于圖8及圖9說明形成結構物的方法。在該方法中使用圖7所示的激光燒結裝置25 (本發明的結構物的制造裝置的第二實施方式)。
[0135]因此,首先對圖7所示的激光燒結裝置25進行說明。此外,在圖7中,僅挑出激光燒結裝置25中的軌道32附近的部位加以圖示。
[0136]圖7所示的激光燒結裝置25與圖4所示的激光燒結裝置25相比,除了追加了在厚度方向上對粉末層Ia進行加壓的加壓單元之外,其余均相同。
[0137]也就是說,圖7所示的激光燒結裝置25還具備設置于沿軌道32移動的移動臺33、與粉末層Ia接觸而能夠在厚度方向上加壓的加壓機構(加壓單元)39。當移動臺33沿軌道32移動時,加壓機構39也可以隨其移動。
[0138]加壓機構39具備:與粉末層Ia的表面平行的旋轉軸391、設置成能夠繞該旋轉軸391旋轉的輥392、以及能夠使旋轉軸391及輥392在圖7的上下方向上移動的升降裝置393。由于輥392很少會不慎刮削粉末層la,因此,易于將粉末層Ia壓至目標厚度。并且,由于結構簡單且小型,因此,即使設置于移動臺33,也難以阻礙移動臺33的驅動。
[0139]此外,輥392中的與粉末層Ia接觸的部分也可以根據需要而由防止與粉末層Ia的附著的材料構成。進一步地,與粉末層Ia接觸的部分可以根據需要實施防止粉末層Ia附著的材料表面處理,或者使防附著層成膜于其上。
[0140]此外,加壓機構39通過未圖示的配線而與控制部45電連接或光學連接。由此,能夠通過控制部45控制加壓機構39的動作。
[0141]此外,加壓機構39的構成不限于上述的構成,例如可以取代輥392而使用在厚度方向上壓縮粉末層Ia的平板等可在厚度方向上對粉末層Ia進行加壓的任意單元。
[0142]下面,對圖8及圖9所示的結構物的形成方法進行說明。
[0143]首先,如圖8的(a)所示,在激光燒結裝置25的料斗34中設置激光燒結用粉末I。然后,激光燒結用粉末I從排出口 34a被供給至容器30的底30a。與移動臺33的移動一道地使被供給的激光燒結用粉末I的表面均平,因此,如圖8的(b)所示,形成厚度基本一定的第一層的粉末層Ia (粉末層形成工序)。
[0144]然后,通過加壓機構39在厚度方向上對表面被均平的第一層的粉末層Ia的表面進行加壓(粉末層加壓工序)。因此,第一層的粉末層Ia如圖8的(C)所示,在厚度方向上被壓潰而體積收縮,實現了壓密化(緊實)。也就是說,通過使輥392邊旋轉邊沿第一層的粉末層Ia的表面移動,從而通過輥392在厚度方向壓潰第一層的粉末層la。此時,通過升降裝置393適當調整容器30的底30a與輥392的距離,從而能夠控制壓密化的程度。此夕卜,作為壓密化程度的目標,可以例舉如下:例如在燒結金屬粒子2形成燒結層Ib時,將第一層的粉末層Ia壓密化至與其燒結層Ib的厚度同程度。
[0145]然后,如圖8的(d)所示,熱風23朝向第一層的粉末層Ia流動。從而,第一層的粉末層Ia被加熱。然后,以聚光至第一層的粉末層Ia的方式照射激光4 (激光燒結工序)。由此,在第一層的粉末層Ia上描繪給定的圖案。其結果是,如圖8的(e)所示,在激光4照射處的第一層的粉末層Ia形成金屬粒子2被燒結的燒結層lb。
[0146]然后,如圖8的(f)所示,以重疊于第一層的粉末層Ia及燒結層Ib之上的方式形成激光燒結用粉末I的第二層的粉末層Ia(粉末層形成工序)。
[0147]然后,通過加壓機構39在厚度方向上對表面被均平的第二層的粉末層Ia的表面進行加壓(粉末層加壓工序)。由此,第二層的粉末層Ia如圖9的(a)所示,在厚度方向上被壓潰而體積收縮,實現了壓密化(緊實)。在這種情況下,作為壓密化程度的目標,也可以例舉如下:在燒結金屬粒子2形成燒結層Ib時,將第二層的粉末層Ia壓密化至與其燒結層Ib的厚度同程度。
[0148]然后,如圖9的(b)所示,熱風23朝向第二層的粉末層Ia流動。從而,第二層的粉末層Ia被加熱。然后,以聚光至第二層的粉末層Ia的方式照射激光4 (激光燒結工序)。由此,在第二層的粉末層Ia上描繪給定的圖案。其結果是,如圖9的(C)所示,在激光4照射處的第二層的粉末層Ia形成金屬粒子2被燒結的燒結層lb。
[0149]然后,依次重復進行在描繪形成的燒結層Ib上重疊形成粉末層Ia的工序、在厚度方向對粉末層Ia進行加壓的工序、和向粉末層Ia射出激光4的工序。其結果是,如圖9的(d)所示,在容器30中形成重疊有多層被燒結成給定圖案的燒結層Ib的結構物49。并且,如圖9的(e)所示,將結構物49從容器30取出,除去附著于結構物49的激光燒結用粉末I,從而完成結構物49的制造。
[0150]通過以上的形成方法得到的結構物49的各粉末層Ia分別被加壓,因此,當激光4照射至粉末層Ia而燒結金屬粒子2時,伴隨該燒結的體積收縮被控制在最小限度。
[0151]具體而言,如果在粉末層Ia未被加壓的狀態下燒結金屬粒子2時,根據激光燒結用粉末I的粒徑、金屬粒子2的粒徑,存在該部分的粉末層Ia的體積伴隨著金屬粒子2的燒結而相對地大幅收縮的情況。當產生這種大幅收縮時,在伴隨金屬粒子2的燒結而形成的燒結層Ib和與其相鄰的粉末層Ia之間產生大的體積差,燒結層Ib和粉末層Ia的厚度出現不同。這樣的話