本發(fā)明涉及一種三維造形物的制造方法、三維造形物制造裝置及三維造形物。

背景技術(shù)：

以往已知一種例如根據(jù)由三維cad軟件、三維掃描儀等生成的三維物體的模型數(shù)據(jù)，形成三維造形物的方法。

作為形成三維造形物的方法，已知層疊法(三維造形法)。層疊法中，通常是將三維物體的模型數(shù)據(jù)分割為多個(gè)二維截面層數(shù)據(jù)(層數(shù)據(jù))后，通過依次對(duì)與各二維截面層數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的截面構(gòu)件進(jìn)行造形，并依次層疊截面部件而形成三維造形物。

關(guān)于層疊法，只要有欲造形的三維造形物的模型數(shù)據(jù)即可立刻形成，無(wú)需在造形之前制造模具，因而可迅速且便宜地形成三維造形物。另外，由于是逐一層疊薄板狀的截面構(gòu)件而成，因此即便是例如具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜物體，也可形成為一體的造形物而無(wú)需分為多個(gè)部件。

作為這種層疊法，已知一種包括向支承體噴射粉體的噴射工序、以及通過激光的照射使固定粉體層燒結(jié)而形成燒結(jié)層的燒結(jié)工序的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

而且，專利文獻(xiàn)1中公開有：作為粉體使用第一粉體及第二粉體，在噴射工序中，分別將這些粉體噴射到支承體的不同位置。

然而，通過激光對(duì)由不同材料構(gòu)成的粉體進(jìn)行燒結(jié)的情況下，難以很好地使這些粉體燒結(jié)。更具體而言，想要對(duì)由各粉體構(gòu)成的所有區(qū)域進(jìn)行充分燒結(jié)的情況下，由于粉體過度熔融等而出現(xiàn)產(chǎn)生非本意變形的區(qū)域，最終得到的三維造形物的尺寸精度降低。另外，當(dāng)想要防止粉體的過度熔融等時(shí)，又無(wú)法使由其他粉體構(gòu)成的區(qū)域處的接合強(qiáng)度足夠優(yōu)異。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2015－81380號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于：提供一種能夠有效制造機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物的三維造形物的制造方法；提供一種能夠有效制造機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物的三維造形物制造裝置；以及提供一種機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物。

用于解決技術(shù)問題的手段

通過下述的本發(fā)明來(lái)達(dá)成這種目的。

本發(fā)明提供一種三維造形物的制造方法，層疊以預(yù)定圖案形成的層，制造三維造形物，其特征在于，反復(fù)進(jìn)行具備組成物供應(yīng)工序和接合工序的一系列工序，所述組成物供應(yīng)工序?qū)鄠€(gè)粒子的組成物供應(yīng)到預(yù)定部位，所述接合工序通過照射激光而使所述粒子接合，所述組成物供應(yīng)工序具備：將包含第1粒子的第1組成物用作所述組成物來(lái)形成第1區(qū)域的工序；以及將包含與第1粒子不同的第2粒子的第2組成物用作所述組成物來(lái)形成第2區(qū)域的工序；對(duì)所述第1區(qū)域中所述粒子的接合和所述第2區(qū)域中所述粒子的接合，照射不同光譜的激光。

由此，能夠提供一種能夠有效制造機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物的三維造形物的制造方法。

在本發(fā)明的三維造形物的制造方法中，優(yōu)選為，針對(duì)包含所述第1區(qū)域的一部分和所述第2區(qū)域的一部分且包含所述第1區(qū)域與所述第2區(qū)域的交界部的區(qū)域，重疊照射多種不同的所述激光。

由此，即便在第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界部附近，也使第1區(qū)域及第2區(qū)域均能夠更好地吸收激光的能量，使粒子能夠更好地接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸精度更加優(yōu)異。

在本發(fā)明的三維造形物的制造方法中，優(yōu)選為，所述第1組成物和所述第2組成物中至少一方包含用于使所述粒子分散的溶劑。

由此，組成物的流動(dòng)性提高，能夠容易地賦予組成物，從而能夠使得三維造形物的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。

在本發(fā)明的三維造形物的制造方法中，在所述一系列工序中，在所述組成物供應(yīng)工序與所述接合工序之間具備除去所述溶劑的溶劑除去工序。

由此，能夠使得三維造形物的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。另外，例如能夠有效防止因接合工序中溶劑的急劇揮發(fā)(突沸等)等而導(dǎo)致的層的非本意變形，從而能夠使得三維造形物的尺寸精度更加可靠地優(yōu)異。

在本發(fā)明的三維造形物的制造方法中，優(yōu)選的是，所述第1粒子包含選自由鎂、鐵、銅、鈷、鈦、鉻、鋁、馬氏體時(shí)效鋼、不銹鋼、鈷鉻鉬合金、鈦合金、鎳合金、鋁合金、鈷合金、鎂合金及鈷鉻合金組成的組中的至少一種，所述第2粒子包含選自由氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、碳化硅及氮化硅組成的組中的至少一種。

這些物質(zhì)的物性差異大，通過組合使用這些物質(zhì)，例如能夠得到由這些復(fù)合材料構(gòu)成的三維造形物，從而能夠使得三維造形物整體發(fā)揮優(yōu)異特性。另外，這些物質(zhì)的光的吸收光譜彼此差異較大，使用單一激光進(jìn)行粒子的接合時(shí)，特別明顯地發(fā)生無(wú)法獲得充分的接合強(qiáng)度、或者尺寸精度降低等問題。反之，在本發(fā)明中，即便如這般組合使用光的吸收光譜差異較大的材料時(shí)，也能夠在各區(qū)域中，防止非本意變形，得到充分的接合強(qiáng)度。即，組合使用由上述材料構(gòu)成的粒子時(shí)，可以更顯著地發(fā)揮本發(fā)明的效果。

在本發(fā)明的三維造形物的制造方法中，優(yōu)選的是，所述第1粒子的接合使用最大峰值波長(zhǎng)為0.5μm以上且2.0μm以下的激光進(jìn)行，所述第2粒子的接合使用最大峰值波長(zhǎng)為7.0μm以上且15μm以下的激光進(jìn)行。

由此，在第1區(qū)域及第2區(qū)域中，能夠分別使其更好地吸收激光的能量，從而使粒子更好地接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸精度更加優(yōu)異。

本發(fā)明提供一種三維造形物制造裝置，其具備：將包含多個(gè)粒子的組成物供應(yīng)到預(yù)定部位的組成物供應(yīng)單元；以及對(duì)所述組成物照射激光的激光照射單元；其特征在于，所述組成物供應(yīng)單元具備：將包含多個(gè)第1粒子的第1組成物供應(yīng)到預(yù)定部位的第1組成物供應(yīng)單元；以及將包含多個(gè)第2粒子的第2組成物供應(yīng)到預(yù)定部位的第2組成物供應(yīng)單元；對(duì)被供應(yīng)所述第1組成物的第1區(qū)域和被供應(yīng)所述第2組成物的第2區(qū)域，照射的激光的光譜不同。

由此，能夠提供一種可以有效制造機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物的三維造形物制造裝置。

本發(fā)明提供一種三維造形物，其特征在于，使用本發(fā)明的三維造形物制造裝置制造而成。

由此，能夠提供一種機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物。

附圖說明

圖1是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖2是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖3是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖4是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖5是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖6是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖7是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖8是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖9是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖10是示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式的流程圖。

圖11是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖12是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖13是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖14是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖15是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖16是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖17是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖18是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖19是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖20是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖21是示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式的流程圖。

圖22是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖23是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖24是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖25是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖26是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖27是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖28是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖29是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖30是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖31是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖32是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖33是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖34是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖35是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖。

圖36是示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式的流程圖。

圖37是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物制造裝置的優(yōu)選實(shí)施方式的剖視圖。

圖38是示意性地示出圖37所示三維造形物制造裝置的激光照射單元附近的放大圖。

圖39是示意性地示出本發(fā)明的其他實(shí)施方式的三維造形物制造裝置所具備的構(gòu)件(組成物供應(yīng)部與激光照射部形成為一體的構(gòu)件)的剖視圖。

附圖標(biāo)記說明

10…三維造形物；1…層；2’…組成物；2a’…組成物(實(shí)體部形成用組成物)；2b’…組成物(實(shí)體部形成用組成物)；2c’…組成物(支承件形成用組成物)；21…粒子(分散質(zhì))；21a…粒子(分散質(zhì))；21b…粒子(分散質(zhì))；21c…粒子(分散質(zhì))；22…分散介質(zhì)；22a…分散介質(zhì)；22b…分散介質(zhì)；22c…分散介質(zhì)；2a…區(qū)域；2b…區(qū)域；2c…區(qū)域；3…接合部；3a…區(qū)域；3b…區(qū)域；3c…區(qū)域；5…支承件(支承部)；m100…三維造形物制造裝置；m2…控制部；m21…計(jì)算機(jī)；m22…驅(qū)動(dòng)控制部；m3…組成物供應(yīng)單元(噴射單元)；m3a…第1組成物供應(yīng)單元(第1噴射單元)；m3b…第2組成物供應(yīng)單元(第2噴射單元)；m3c…第3組成物供應(yīng)單元(第3噴射單元)；m4…層形成部；m41…載物臺(tái)(升降載物臺(tái)、支承體)；m45…框架體；m6…激光照射單元；m6a…第1激光照射單元；m6b…第2激光照射單元；m6c…第3激光照射單元；m61、m61a、m61b、m61c…激光源；m62、m62a、m62b、m62c…分色鏡；m7…構(gòu)件；m71…組成物供應(yīng)部(組成物供應(yīng)單元)；m711、m712…流入口；m72…激光照射部(激光照射單元)。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。

《三維造形物的制造方法》

首先，對(duì)本發(fā)明的三維造形物的制造方法進(jìn)行說明。

[第1實(shí)施方式]

圖1～圖9是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖，圖10是示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第1實(shí)施方式的流程圖。

如圖1～圖9、圖10所示，本實(shí)施方式的三維造形物10的制造方法為層疊多個(gè)層1而制造三維造形物10的方法，具備將包含多個(gè)粒子21的組成物2’供應(yīng)到預(yù)定部位的組成物供應(yīng)工序(參照?qǐng)D1、圖2、圖5圖6)，以及通過激光的照射，使粒子21接合而形成接合部3的接合工序(參照?qǐng)D3、圖4、圖7、圖8)，反復(fù)進(jìn)行包括這些工序的一系列工序(參照?qǐng)D9)。

而且，在組成物供應(yīng)工序中，作為組成物2’使用包含粒子21a的組成物2a’形成區(qū)域2a，并且作為組成物2’使用包含不同于粒子21a的粒子21b的組成物2b’形成區(qū)域2b。

另外，在接合工序中，在區(qū)域2a中粒子21a的接合、以及區(qū)域2b中粒子21b的接合過程中，照射不同光譜的激光。

換言之，在組成物供應(yīng)工序中，作為組成物使用包含第1粒子的第1組成物形成第1區(qū)域，并且作為組成物使用包含不同于第1粒子的第2粒子的第2組成物形成第2區(qū)域，在接合工序中，在第1區(qū)域中粒子的接合、以及第2區(qū)域中粒子的接合過程中，照射不同光譜的激光。

這樣，在粒子的接合中，通過對(duì)第1區(qū)域和第2區(qū)域照射光譜互不相同的激光，根據(jù)各區(qū)域(第1區(qū)域、第2區(qū)域)中所包含的粒子的種類，能夠照射適當(dāng)條件的激光，從而能夠很好地防止因粒子過度熔融等而導(dǎo)致的非本意變形等，同時(shí)使得粒子間的接合強(qiáng)度優(yōu)異。其結(jié)果，能夠有效制造機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物。

反之，對(duì)各區(qū)域照射相同光譜的激光時(shí)，如果想在各區(qū)域中充分地進(jìn)行粒子的接合，則會(huì)由于在預(yù)定區(qū)域中粒子過度熔融等而容易產(chǎn)生非本意變形，另外，如果想防止粒子的過度熔融等，又會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)粒子的接合強(qiáng)度不夠充分的區(qū)域。

另外，雖可以考慮通過調(diào)整各部位處的激光的輸出、激光的照射時(shí)間，對(duì)各部位處的激光的照射能量進(jìn)行調(diào)整，但在這種情況下，難以做到所有區(qū)域均以高吸收率吸收激光的能量，導(dǎo)致能量的浪費(fèi)較多，三維造形物的生產(chǎn)率較差。另外，如果要在由不同材料構(gòu)成的多個(gè)區(qū)域的交界附近等中，以充分的強(qiáng)度對(duì)構(gòu)成一區(qū)域的粒子進(jìn)行接合，則會(huì)導(dǎo)致構(gòu)成另一區(qū)域的粒子過度熔融等，產(chǎn)生非本意變形，從而導(dǎo)致三維造形物的尺寸精度變低。另外，在施加過多能量的部位，構(gòu)成粒子的材料有可能會(huì)變質(zhì)，導(dǎo)致三維造形物不具備期望的物性。此外，交界附近包含從包含激光的照射直徑范圍的、激光的照射區(qū)域中心至2倍激光直徑的范圍。

只要第1粒子和第2粒子互不相同，則可以是任意關(guān)系，而在以下的說明中，主要說明第2粒子由相比于第1粒子的構(gòu)成材料熔點(diǎn)更高的材料構(gòu)成的情況。

以下，對(duì)各工序進(jìn)行詳細(xì)說明。

《組成物供應(yīng)工序》

在組成物供應(yīng)工序中，將包含多個(gè)粒子21、以及分散粒子(分散性質(zhì))21的分散介質(zhì)22的組成物2’供應(yīng)到預(yù)定部位(應(yīng)形成的接合部3所對(duì)應(yīng)的部位)(參照?qǐng)D1、圖2、圖5、圖6)。

尤其，在本實(shí)施方式中，對(duì)于應(yīng)形成三維造形物10的實(shí)體部的區(qū)域，賦予互不相同的組成物2’。即，在本實(shí)施方式中，在組成物供應(yīng)工序中，對(duì)預(yù)定部位供應(yīng)組成物(實(shí)體部形成用組成物)2a’(粒子21a分散于分散介質(zhì)22a中而形成的組成物2a’)(參照?qǐng)D1、圖5)，形成區(qū)域2a，并且對(duì)不同于供應(yīng)組成物2a’的部位的預(yù)定部位供應(yīng)組成物(實(shí)體部形成用組成物)2b’(粒子21b分散于分散介質(zhì)22b中而形成的組成物2b’)，形成區(qū)域2b(參照?qǐng)D2、圖6)。

由此，例如，能夠?qū)⑷S造形物10制造為具備由不同材料構(gòu)成的部位，由此能夠得到具有適合各部位特性(包括外觀、功能性等)的三維造形物10，從而能夠提高三維造形物10整體的特性。

在進(jìn)行多次的組成物供應(yīng)工序中，在供應(yīng)用于形成第1層的層1的組成物2’(組成物2a’、組成物2b’)的組成物供應(yīng)工序中，朝著載物臺(tái)(支承體)m41的表面以預(yù)定圖案供應(yīng)組成物2’(參照?qǐng)D1、圖2)，在供應(yīng)用于形成第2層以后的層1的組成物2’的組成物供應(yīng)工序中，朝著先前使用組成物2’而形成的具有接合部3的層1以預(yù)定圖案供應(yīng)組成物2’(參照?qǐng)D5、圖6)。即，在供應(yīng)用于形成第1層的層1的組成物2’的組成物供應(yīng)工序中，載物臺(tái)(支承體)m41為組成物2’的粘附體(參照?qǐng)D1、圖2)，在供應(yīng)用于形成第2層以后的層1的組成物2’的組成物供應(yīng)工序中，先前形成的層1為組成物2’的粘附體(參照?qǐng)D5、圖6)。

組成物2’至少包含粒子21即可，優(yōu)選為包含使粒子21分散的溶劑(分散介質(zhì))。

由此，組成物2’的流動(dòng)性得以提高，能夠容易地賦予組成物，從而能夠使得三維造形物的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。

只要組成物2a’及組成物2b’中的任一方包含使粒子21分散的溶劑，即可獲得如上所述的效果，優(yōu)選為三維造形物10的制造中所使用的所有組成物2’(組成物2a’及組成物2b’)均包含溶劑。

由此，可更顯著地發(fā)揮上述效果。

組成物2’優(yōu)選為膏體狀。

在本工序中，供于預(yù)定部位的組成物2’的粘度優(yōu)選為1000mpa·s以上50000mpa·s以下，更優(yōu)選為5000mpa·s以上20000mpa·s以下。

由此，例如，能夠使得組成物2’的噴射穩(wěn)定性更加優(yōu)異，從而使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。另外，組成物2’接觸到目標(biāo)部位之后，能夠更有效地防止非本意變形的產(chǎn)生，因此能夠使得最終得到的三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

此外，在本說明書中，只要粘度沒有特別的條件限定，則采用使用e型粘度計(jì)(例如，東京計(jì)器株式會(huì)社制visconiceld等)測(cè)得的值。

之后，對(duì)組成物2’進(jìn)行詳細(xì)說明。

組成物2’的供應(yīng)(噴射)例如可使用噴墨裝置、各種投料器等的各種噴射裝置等進(jìn)行，在本工序中，優(yōu)選將組成物2’作為多個(gè)液滴噴射，形成預(yù)定圖案。

由此，例如，能夠更好地制造具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的三維造形物10，從而能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。另外，能夠抑制材料的浪費(fèi)。

在本工序中將組成物2’作為多個(gè)液滴噴射的情況下，噴射的組成物2’的液滴優(yōu)選為每1滴的體積為1pl以上100pl以下，更優(yōu)選為2pl以上80pl以下。

由此，例如，能夠更好地制造具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的三維造形物10，使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異，并且使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。

此外，供于組成物供應(yīng)工序的組成物2’包含揮發(fā)性的溶劑的情況下，可以在后面詳細(xì)說明的接合工序之前，進(jìn)行用于除去該溶劑的溶劑除去工序。

由此，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。另外，例如能夠更有效地防止因接合工序中溶劑的急劇揮發(fā)(突沸等)等而導(dǎo)致的層1的非本意變形，從而能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加準(zhǔn)確優(yōu)異。

進(jìn)行溶劑除去工序時(shí)，該工序例如可通過加熱處理、減壓處理進(jìn)行。

此外，在進(jìn)行溶劑除去工序時(shí)，無(wú)需從供于接合工序的圖案(由組成物2’形成的圖案)中將溶劑完全除去。這種情況下，也可以通過接合工序中賦予的能量將殘留的溶劑除去。

《接合工序》

在使用組成物2’所形成的圖案(區(qū)域2a、2b)上掃描(照射)激光(參照?qǐng)D3、圖4、圖7、圖8)。

由此，組成物2’中所包含的粒子21接合，形成接合部3。通過如此形成接合部3，可防止之后的粒子21的非本意移動(dòng)，從而能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。另外，如此形成的接合部3中，通常粒子21之間以充分的接合強(qiáng)度接合。另外，在本工序中，在比被激光照射的圖案(區(qū)域)靠下側(cè)處，具有形成有接合部3的層1的情況下，通常該下側(cè)的層1的接合部3與新形成的接合部3相互接合。由此，能夠使得最終得到的三維造形物10的機(jī)械強(qiáng)度更加優(yōu)異。

另外，通過使用激光，能夠以較高的選擇性對(duì)期望的部位賦予能量，因此有利于使三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異，并且有利于提高三維造形物10的生產(chǎn)率。另外，能夠使得能量效率更好，從節(jié)省能量的觀點(diǎn)來(lái)看亦有利。

另外，在本工序中，通過激光的照射，能夠進(jìn)行粒子21的接合，并且能夠除去粒子21以外的不需要的成分。例如，能夠除去粘合劑、溶劑等，從而有效防止這些成分殘留于形成的接合部3中。

接合形態(tài)因粒子21的構(gòu)成材料等而不同，例如可列舉熔接、燒結(jié)、熔融固化等。

組成物供應(yīng)工序中賦予組成物2’而形成的各區(qū)域成為分別構(gòu)成接合部3的對(duì)應(yīng)各區(qū)域。即，在本工序中，區(qū)域2a成為區(qū)域3a(參照?qǐng)D3、圖7)，區(qū)域2b成為區(qū)域3b(參照?qǐng)D4、圖8)。

而且，如上所述，在本工序中，在區(qū)域2a中粒子21a的接合、以及區(qū)域2b中粒子21b的接合過程中，照射不同光譜的激光。

由此，能夠很好地防止因粒子21過度熔融而導(dǎo)致的非本意變形等，并且能夠使得粒子21間的接合強(qiáng)度優(yōu)異。其結(jié)果，能夠有效地制造機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物10。

激光的光譜例如可根據(jù)被該激光照射的粒子21的構(gòu)成材料的吸收光譜等來(lái)確定。

例如，關(guān)于對(duì)包含al制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為0.4μm以上2.0μm以下，更優(yōu)選為0.45μ以上1.8μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5μm以上1.6μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含cu制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為0.05μm以上0.6μm以下，更優(yōu)選為0.1μm以上0.5μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.2μm以上0.4μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含cr制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)為0.2μm以上2.0μm以下，更優(yōu)選為0.25μm以上1.5μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.3μm以上1.3μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含fe制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)為0.3μm以上1.8μm以下，更優(yōu)選為0.35μm以上1.5μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.4μm以上1.3μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含fe合金制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為0.3μm以上1.8μm以下，更優(yōu)選為0.35μm以上1.5μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.4μm以上1.3μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含ti制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為0.4μm以上2.5μm以下，更優(yōu)選為0.5μm以上2.4μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.6μm以上2.0μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含氧化鋁(al2o3)制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為2.0μm以上15μm以下，更優(yōu)選為2.5μm以上12μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5.0μm以上11μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含氮化硅(si3n4)制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為2.0μm以上15μm以下，更優(yōu)選為7μm以上14μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為10μm以上13μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含碳化硅(sic)制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為0.1μm以上4.0μm以下，更優(yōu)選為0.15μm以上3.0μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.2μm以上2.5μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含二氧化硅(sio2)制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為3.0μm以上15μm以下，更優(yōu)選為5μm以上11μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為6μm以上10μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含二氧化鈦(tio2)制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為0.2μm以上0.6μm以下，更優(yōu)選為0.3μm以上0.5μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.35μm以上0.4μm以下。

另外，關(guān)于對(duì)包含氧化鋯(zro2(包括添加y2o3的zro2))制的粒子21的區(qū)域照射的激光的光譜，最大峰值波長(zhǎng)優(yōu)選為10μm以上60μm以下，更優(yōu)選為14μm以上50μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為17μm以上40μm以下。

照射到包含第1粒子的區(qū)域的激光的峰值波長(zhǎng)與照射到包含第2粒子的區(qū)域的激光的峰值波長(zhǎng)之差優(yōu)選為充分大。

具體而言，照射到包含第1粒子的區(qū)域的激光的峰值波長(zhǎng)設(shè)為λ1[μm]，照射到包含第2粒子的區(qū)域的激光的峰值波長(zhǎng)設(shè)為λ2[μm]時(shí)，優(yōu)選為滿足0.1≤|λ1－λ2|的關(guān)系，更優(yōu)選為滿足0.2≤|λ1－λ2|的關(guān)系，進(jìn)一步優(yōu)選為滿足0.3≤|λ1－λ2|的關(guān)系。

由此，在第1區(qū)域及第2區(qū)域中，能夠分別使其更好地吸收激光的能量，從而使粒子更好地接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸精度更加優(yōu)異。

尤其，優(yōu)選的是，第1粒子的接合使用最大峰值波長(zhǎng)為0.5μm以上2.0μm以下的激光進(jìn)行，第2粒子的接合使用最大峰值波長(zhǎng)為7.0μm以上15μm以下的激光進(jìn)行。

由此，在第1區(qū)域及第2區(qū)域中，能夠分別使其更好地吸收激光的能量，從而使粒子更好地接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸精度更加優(yōu)異。

將照射到包含第1粒子的區(qū)域的激光的峰值波長(zhǎng)設(shè)為λ1[μm]時(shí)，第1粒子的構(gòu)成材料的波長(zhǎng)λ1的光的吸收率與第2粒子的構(gòu)成材料的波長(zhǎng)λ1的光的吸收率之差優(yōu)選為10％以上，更優(yōu)選為20％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為30％以上。

由此，在第1區(qū)域及第2區(qū)域中，能夠分別使其更好地吸收激光的能量，從而使粒子更好地接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸精度更加優(yōu)異。

將照射到包含第2粒子的區(qū)域的激光的峰值波長(zhǎng)設(shè)為λ2[μm]時(shí)，第2粒子的構(gòu)成材料的波長(zhǎng)λ2的光的吸收率與第1粒子的構(gòu)成材料的波長(zhǎng)λ2的光的吸收率之差優(yōu)選為10％以上，更優(yōu)選為20％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為30％以上。

由此，在第1區(qū)域及第2區(qū)域中，能夠分別使其更好地吸收激光的能量，從而使粒子更好地接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸精度更加優(yōu)異。

另外，對(duì)于包含第1區(qū)域的一部分及第2區(qū)域的一部分并且包含第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界部的區(qū)域(以下也稱作交界區(qū)域)，可以重疊多種不同的激光進(jìn)行照射。更具體而言，例如，對(duì)于第1區(qū)域(其中，除去包含于交界區(qū)域中的部位)，照射從第1激光源射出的激光(最大峰值波長(zhǎng)：λ1[μm])，對(duì)于第2區(qū)域(其中，除去包含于交界區(qū)域中的部位)，照射從第2激光源射出的激光(最大峰值波長(zhǎng)：λ2[μm])，對(duì)于交界區(qū)域，可以重疊照射從所述第1激光源射出的光以及從所述第2激光源射出的光。

由此，在第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界部附近，使第1區(qū)域及第2區(qū)域均可更好地吸收激光的能量，從而更好地使粒子接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸精度更加優(yōu)異。

作為可在本工序中使用的激光，例如可列舉紅寶石激光、yag激光、nd：yag激光、鈦藍(lán)寶石激光、半導(dǎo)體激光等固體激光；色素激光等液體激光；中性原子激光(氦氖激光等)、離子激光(氬離子激光等)、分子激光(二氧化碳激光、氮激光等)、準(zhǔn)分子激光、金屬蒸汽激光(氦鎘激光等)等氣體激光；自由電子激光；氧碘化學(xué)激光、氟化氫激光等化學(xué)激光；光纖激光等。

具有接合部3的層1的厚度沒有特別限定，優(yōu)選為10μm以上500μm以下，更優(yōu)選為20μm以上250μm以下。

由此，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率優(yōu)異，并且使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

通過反復(fù)進(jìn)行如上所述的一系列工序，得到三維造形物10(圖9)。

將如前所述的三維造形物的制造方法整理為流程圖的話，如圖10所示。

此外，在圖示的構(gòu)成中，為了便于理解，說明了依次進(jìn)行上述各工序，但是也可以在造形區(qū)域(載物臺(tái)上的空間)的各部位，同時(shí)進(jìn)行不同的工序。

另外，在圖示的構(gòu)成中，說明了通過進(jìn)行1次上述的一系列工序，形成一個(gè)層1，但是也可以反復(fù)進(jìn)行一系列工序而形成一個(gè)層。例如，可以在組成物2a’的組成物供應(yīng)工序至接合工序之后，進(jìn)行組成物2b’的組成物供應(yīng)工序至接合工序，由此形成一個(gè)層。

[第2實(shí)施方式]

接著，對(duì)第2實(shí)施方式的三維造形物的制造方法進(jìn)行說明。

圖11～圖20是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖，圖21是示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第2實(shí)施方式的流程圖。在以下的說明中，主要對(duì)與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說明，省略關(guān)于相同事項(xiàng)的說明。

如圖11～圖20、圖21所示，本實(shí)施方式的制造方法中，作為包含多個(gè)粒子21的組成物2’，使用用于形成三維造形物10的實(shí)體部(區(qū)域2a的形成)的組成物(實(shí)體部形成用組成物)2a’、以及用于形成支承件(支承部)5(區(qū)域2c的形成)的組成物(支承件形成用組成物)2c’。組成物(實(shí)體部形成用組成物)2a’包含粒子21a(尤其，粒子21a分散于分散介質(zhì)22a中而形成的粒子)，組成物(支承件形成用組成物)2c’包含粒子21c(尤其，粒子21c分散于分散介質(zhì)22c中而形成的粒子)。在制造三維造形物10時(shí)，支承件5具有支承與三維造形物10的實(shí)體部對(duì)應(yīng)的區(qū)域的功能。

而且，組成物供應(yīng)工序中賦予組成物2’而形成的各區(qū)域在接合工序中成為與分別構(gòu)成接合部3對(duì)應(yīng)的各區(qū)域。即，在接合工序中，區(qū)域2a成為區(qū)域3a(參照?qǐng)D13、圖17)，區(qū)域2c成為區(qū)域3c(參照?qǐng)D14、圖18)。

即，在上述實(shí)施方式中，關(guān)于組成物供應(yīng)工序中賦予的多種組成物2’，使用用于形成三維造形物10的實(shí)體部的組成物2’(第1組成物及第2組成物)，而在本實(shí)施方式中，關(guān)于組成物供應(yīng)工序中賦予的多種組成物2’，使用用于形成三維造形物10的實(shí)體部的組成物、以及用于形成支承件5的組成物。

如此，在本發(fā)明中，組成物供應(yīng)工序中賦予的多種組成物中的至少1種不是用于形成三維造形物10的實(shí)體部，其可以在三維造形物10的制造過程中被實(shí)際性全部除去，不包含于最終得到的三維造形物10中。

這種情況下，也可以獲得與上述同樣的效果。

另外，在重疊多個(gè)層1的情況下，即便應(yīng)該新形成與三維造形物10的實(shí)體部對(duì)應(yīng)的接合部(區(qū)域2a)的部位沒有接觸到先前形成的層1的與三維造形物10的實(shí)體部對(duì)應(yīng)的接合部(區(qū)域2a)，也能夠很好地對(duì)該應(yīng)該新形成接合部(區(qū)域2a)的部位進(jìn)行支承。由此，能夠以優(yōu)異的尺寸精度制造各種形狀的三維造形物10。

另外，在本實(shí)施方式中，能夠在支承件5(支承件形成用組成物2c’)與應(yīng)成為三維造形物10的實(shí)體部的區(qū)域2a(實(shí)體部形成用組成物2a’)的表面接觸的同時(shí)，防止粒子21的接合時(shí)的非本意變形，因此能夠很好地限制三維造形物10的表面形狀，從而更好地制造具有期望的表面狀態(tài)的三維造形物10。

另外，以往，使用支承件的情況下，在最終得到的三維造形物中，支承件會(huì)牢固地附著(接合)在實(shí)體部(實(shí)體部形成用組成物)中與支承件(支承件形成用組成物)接觸的部位。如此，如果支承件牢固地附著(接合)于目標(biāo)三維造形物，則需要通過研磨等機(jī)械加工等，除去不需要的部分即該支承件，而在此時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)三維造形物產(chǎn)生缺陷等。另外，從三維造形物的生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來(lái)看也并不優(yōu)選。

對(duì)此，在本實(shí)施方式中，能夠發(fā)揮支承件作用的同時(shí)，更有效地防止如前所述的問題產(chǎn)生。其結(jié)果，能夠使得三維造形物的生產(chǎn)率更加優(yōu)異的同時(shí)，使得三維造形物的尺寸精度更加優(yōu)異。即，可更顯著地發(fā)揮本發(fā)明的效果。

此外，在接合工序中，可以調(diào)整激光的照射條件(照射能量等)，以使支承件5中的粒子21c的接合強(qiáng)度小于實(shí)體部中的粒子21a的接合強(qiáng)度。由此，能夠更有效地進(jìn)行支承件除去工序中的支承件5的除去，從而能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。

《支承件(支承部)除去工序》

在本實(shí)施方式中，反復(fù)進(jìn)行包括組成物供應(yīng)工序(實(shí)體部形成用組成物供應(yīng)工序及支承件形成用組成物供應(yīng)工序)、接合工序的一系列工序之后(參照?qǐng)D19)，作為后處理工序，除去支承件5(參照?qǐng)D20)。由此，可取出三維造形物10。

作為本工序的具體方法，例如可列舉使支承件5的至少一部分溶解的方法、割破支承件5的方法等。

[第3實(shí)施方式]

接著，對(duì)第3實(shí)施方式的三維造形物的制造方法進(jìn)行說明。

圖22～圖35是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式中的工序的縱剖視圖，圖36是示出本發(fā)明的三維造形物的制造方法的第3實(shí)施方式的流程圖。在以下的說明中，主要對(duì)與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說明，省略關(guān)于相同事項(xiàng)的說明。

如圖22～圖35、圖36所示，本實(shí)施方式的制造方法中，關(guān)于包含多個(gè)粒子21的組成物2’，使用用于形成三維造形物10的實(shí)體部(區(qū)域2a、2b的形成)的多種組成物(實(shí)體部形成用組成物)2a’、2b’、以及用于形成支承件(支承部)5(區(qū)域2c的形成)的組成物(支承件形成用組成物)2c’。組成物(實(shí)體部形成用組成物)2a’包含粒子21a，組成物(實(shí)體部形成用組成物)2b’包含粒子21b，組成物(支承件形成用組成物)2c’包含粒子21c。

即，在本實(shí)施方式中，使用3種組成物2’(組成物2a’、2b’、2c’)(參照?qǐng)D22、圖23、圖24、圖28、圖29、圖30)。這樣，在本發(fā)明中，也可以使用3種以上組成物。

尤其，在本實(shí)施方式中，作為實(shí)體部形成用組成物而使用多種組成物(組成物2a’、2b’)，并且還同時(shí)使用了支承件形成用組成物(組成物2c’)。

由此，可同時(shí)發(fā)揮第1實(shí)施方式中說明的效果以及第2實(shí)施方式中說明的效果。

組成物供應(yīng)工序中賦予的組成物2’而形成的各區(qū)域在接合工序成為與分別構(gòu)成接合部3對(duì)應(yīng)的各區(qū)域。即，在接合工序中，區(qū)域2a成為區(qū)域3a(參照?qǐng)D25、圖31)，區(qū)域2b成為區(qū)域3b(參照?qǐng)D26、圖32)，區(qū)域2c成為區(qū)域3c(參照?qǐng)D27、圖33)。

如前所述那樣的第1組成物與第2組成物的關(guān)系為2種組成物間的相對(duì)關(guān)系。因此，在某特定的2種組成物的組合中，成為第1組成物的組成物在其他組合中，既可以作為第2組成物發(fā)揮作用，也可以作為其他組成物(第1組成物、第2組成物以外的組成物)發(fā)揮作用。

使用3種以上組成物的情況下，只要在其中的至少2種組成物之間，滿足如前所述那樣的關(guān)系(第1組成物與第2組成物的關(guān)系)即可，但是優(yōu)選為在3種以上組成物間滿足如前所述那樣的關(guān)系。適用于本實(shí)施方式，換言之，在接合工序中，優(yōu)選為照射到區(qū)域2a(組成物2a’)的激光的光譜、照射到區(qū)域2b(組成物2b’)的激光的光譜、以及照射到區(qū)域2c(組成物2c’)的激光的光譜互不相同。

由此，可更顯著地發(fā)揮上述效果。

另外，使用4種以上組成物時(shí)，優(yōu)選為所有組成物均滿足如前所述那樣的關(guān)系。

《三維造形物制造裝置》

接著，對(duì)本發(fā)明的三維造形物制造裝置進(jìn)行說明。

圖37是示意性地示出本發(fā)明的三維造形物制造裝置的優(yōu)選實(shí)施方式的剖視圖，圖38是示意性地示出圖37所示三維造形物制造裝置的激光照射單元附近的放大圖。

如圖37所示，三維造形物制造裝置m100具備：控制部m2；組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3，將包含粒子21的組成物2’以預(yù)定圖案噴射；以及激光照射單元m6，對(duì)以預(yù)定圖案供應(yīng)的組成物2’照射用于接合粒子21的激光。

控制部m2具有計(jì)算機(jī)m21和驅(qū)動(dòng)控制部m22。

計(jì)算機(jī)m21是內(nèi)部具備cpu、存儲(chǔ)器等而構(gòu)成的普通臺(tái)式計(jì)算機(jī)等。計(jì)算機(jī)m21將三維造形物10的形狀作為模型數(shù)據(jù)而數(shù)據(jù)化，將截面數(shù)據(jù)(層數(shù)據(jù))輸出到驅(qū)動(dòng)控制部m22，該截面數(shù)據(jù)是將模型數(shù)據(jù)切成平行的幾層薄薄的截面體而得到的截面數(shù)據(jù)。

驅(qū)動(dòng)控制部m22作為用于分別驅(qū)動(dòng)組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3、層形成部m4、激光照射單元m6等的控制單元而發(fā)揮功能。具體而言，例如，用于控制組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3噴射的組成物2’的噴射圖案和噴射量、激光照射單元m6的激光的照射圖案和照射量、掃描速度、載物臺(tái)(升降載物臺(tái))m41的下降量等。

層形成部m4具備：用于對(duì)被供應(yīng)組成物2’而由接合部3(組成物2’)構(gòu)成的層1進(jìn)行支承的載物臺(tái)(升降載物臺(tái))m41；以及包圍升降載物臺(tái)m41的框架體m45。

在先前形成的層1上形成新的層1時(shí)，升降載物臺(tái)m41通過來(lái)自驅(qū)動(dòng)控制部m2的指令依次下降預(yù)定量。該升降臺(tái)m41的下降量設(shè)定為與新形成的層1的厚度相等。

載物臺(tái)m41的表面(被賦予組成物2’的部位)平坦。由此，能夠容易且準(zhǔn)確地形成厚度均勻性較高的層1。

載物臺(tái)m41優(yōu)選為由高強(qiáng)度的材料構(gòu)成。作為載物臺(tái)m41的構(gòu)成材料，例如可列舉不銹鋼等各種金屬材料等。

另外，可以對(duì)載物臺(tái)m41的表面(被賦予組成物2’的部位)實(shí)施表面處理。由此，例如，能夠更有效地防止組成物2’的構(gòu)成材料等牢固地附著在載物臺(tái)m41上，或者可以使得載物臺(tái)m41的耐久性特別優(yōu)異，實(shí)現(xiàn)三維造形物10的更加長(zhǎng)期穩(wěn)定的生產(chǎn)。作為在載物臺(tái)m41表面的表面處理中所使用的材料，例如可列舉聚四氟乙烯等氟類樹脂層等。

組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3基于來(lái)自驅(qū)動(dòng)控制部m22的指令來(lái)移動(dòng)，構(gòu)成為收容于內(nèi)部的組成物2’以預(yù)定圖案供應(yīng)到載物臺(tái)m41上。

組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3構(gòu)成為噴射組成物2’。

作為組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3，例如可列舉噴墨頭、各種投料器等，尤其優(yōu)選的是將組成物2’以液滴噴射。由此，能夠以精細(xì)的圖案賦予組成物2’，即便是具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的三維造形物10，也能夠以特別高的尺寸精度、特別高的生產(chǎn)率進(jìn)行制造。

作為基于噴墨法的液滴噴射方式，例如可使用壓電方式、或者通過加熱組成物2’產(chǎn)生的泡沫(氣泡)來(lái)噴射組成物2’的方式等。

組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3通過來(lái)自驅(qū)動(dòng)控制部m22的指令，對(duì)應(yīng)形成的圖案(接合部3的圖案)、賦予的組成物2’的量等進(jìn)行控制。根據(jù)層數(shù)據(jù)確定由組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3進(jìn)行的組成物2’的噴射圖案、噴射量等。由此，能夠賦予必要充分量的組成物2’，可靠地形成期望圖案的接合部3(構(gòu)成接合部3的各區(qū)域)，從而能夠使得三維造形物10的尺寸精度等更可靠地優(yōu)異。

組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3的噴射部的大小(噴嘴口徑)沒有特別限定，優(yōu)選為10μm以上100μm以下。

由此，能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異，并且能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。

三維造形物制造裝置m100具備多個(gè)組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3。

由此，能夠組合使用多種組成物2’。更具體而言，例如，能夠使用多種實(shí)體部形成用組成物，或者能夠組合使用實(shí)體部形成用組成物和支承件形成用組成物。

尤其，在圖示的構(gòu)成中，作為三個(gè)組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3，具備第1組成物供應(yīng)單元(第1噴射單元)m3a、第2組成物供應(yīng)單元(第2噴射單元)m3b、以及第3組成物供應(yīng)單元(第3噴射單元)m3c。

由此，例如，能夠使用3種實(shí)體部形成用組成物，或者能夠組合使用2種實(shí)體部形成用組成物和1種支承件形成用組成物等等。

另外，通過設(shè)為從不同的組成物供應(yīng)單元(噴射單元)m3供應(yīng)同一種組成物2’，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。

在以下的說明中，主要說明組合使用2種實(shí)體部形成用組成物和1種支承件形成用組成物的情況。

組成物2’接觸到目標(biāo)部位之后，激光照射單元m6照射(掃描)用于接合該組成物2’中所包含的粒子21的激光。

由此，組成物2’中所包含的粒子21接合，能夠形成接合部3。尤其，通過對(duì)包含粒子21的組成物2’的圖案掃描激光，能夠選擇性地對(duì)組成物2’賦予能量，從而能夠使得形成接合部3的能量效率更加優(yōu)異。由此，能夠更有效地進(jìn)行粒子21的接合、粘合劑等的除去，從而能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。另外，能夠使得能量效率優(yōu)異，因此從節(jié)省能量的觀點(diǎn)來(lái)看亦有利。

另外，三維造形物制造裝置m100構(gòu)成為，對(duì)賦予不同種類組成物2’的各區(qū)域，照射光譜互不相同的激光。更具體而言，構(gòu)成為：對(duì)通過自第1組成物供應(yīng)單元(第1噴射單元)m3a供應(yīng)的組成物(實(shí)體部形成用組成物)2a’而形成的圖案(區(qū)域)，由第1激光照射單元m6a照射激光，對(duì)通過自第2組成物供應(yīng)單元(第2噴射單元)m3b供應(yīng)的組成物(實(shí)體部形成用組成物)2b’而形成的圖案(區(qū)域)，由第2激光照射單元m6b照射激光，對(duì)通過自第3組成物供應(yīng)單元(第3噴射單元)m3c供應(yīng)的組成物(支承件形成用組成物)2c’而形成的圖案(區(qū)域)，由第3激光照射單元m6c照射激光(參照?qǐng)D38)。

換言之，三維造形物制造裝置m100構(gòu)成為，在被供應(yīng)第1組成物的第1區(qū)域、以及被供應(yīng)第2組成物(不同于第1組成物的組成物)的第2區(qū)域，所被照射的激光的光譜不同。

由此，可以根據(jù)各區(qū)域(第1區(qū)域、第2區(qū)域)中所包含的粒子的種類，照射合適條件的激光，很好地防止因粒子過度熔融等而導(dǎo)致的非本意變形等，同時(shí)能夠使得粒子間的接合強(qiáng)度優(yōu)異。其結(jié)果，能夠更有效地制造機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物。

尤其，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為：自光源發(fā)射的激光在鏡子反射，該反射光照射由組成物2’形成的區(qū)域，而不是將自光源發(fā)射的激光直接照射由組成物2’形成的區(qū)域。

由此，例如，能夠?qū)崿F(xiàn)三維造形物制造裝置m100的小型化。

另外，在圖示的構(gòu)成中，與多個(gè)不同的激光源m61(m61a、m61b、m61c)一起使用分色鏡m62(m62a、m62b、m62c)，將其分色鏡m62作為鏡子。

更具體而言，分色鏡m62a構(gòu)成為對(duì)自激光源m61a射出的激光進(jìn)行反射，分色鏡m62b構(gòu)成為對(duì)自激光源m61b射出的激光進(jìn)行反射，并且使在分色鏡m62a反射的激光透射，分色鏡m62c構(gòu)成為對(duì)自激光源m61c射出的激光進(jìn)行反射，并且使在分色鏡m62a、m62b反射的激光透射。而且，構(gòu)成為在各分色鏡m62(m62a、m62b、m62c)反射的激光通過相同光路。

由此，例如，能夠分別獨(dú)立地照射自不同激光源m61(m61a、m61b、m61c)射出的激光，并且還能夠很好地重疊自不同激光源m61(m61a、m61b、m61c)射出的激光，對(duì)由組成物2’形成的區(qū)域進(jìn)行照射。

由此，在包含第1區(qū)域和第2區(qū)域的交界部附近在內(nèi)的整個(gè)層1的各部位，能夠使其很好地吸收激光的能量，并且能夠使粒子21很好地接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物10的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸精度更加優(yōu)異。

另外，能夠容易地進(jìn)行激光的照射部位的對(duì)位。

在本發(fā)明中，也可以在對(duì)環(huán)境成分等進(jìn)行了管理的腔體內(nèi)進(jìn)行三維造形物的制造。由此，例如，能夠在惰性氣體中進(jìn)行接合工序，從而能夠更有效地防止粒子的非本意改性等。另外，例如，通過在包含反應(yīng)性氣體的氣氛中進(jìn)行接合工序，能夠很好地制造以組成與用作原料的粒子的組成不同的材料構(gòu)成的三維造形物。

《組成物》

接著，對(duì)三維造形物的制造中使用的組成物進(jìn)行說明。

本發(fā)明的三維造形物的制造中使用的組成物是用于層疊多個(gè)層而制造三維造形物的組成物，至少包含多個(gè)粒子。

在上述實(shí)施方式中，作為組成物2’，使用用于形成三維造形物10的實(shí)體部的實(shí)體部形成用組成物2a’、2b’、以及用于形成支承件5的支承件形成用組成物2c’。

以下，分別對(duì)實(shí)體部形成用組成物、支承件形成用組成物進(jìn)行說明。

[實(shí)體部形成用組成物]

(粒子)

實(shí)體部形成用組成物包含多個(gè)粒子21。

實(shí)體部形成用組成物包含粒子21，由此能夠擴(kuò)大三維造形物10的構(gòu)成材料的選擇范圍，能夠很好地獲得具有期望的物性、質(zhì)感等的三維造形物10。例如，使用溶解于溶劑的材料制造三維造形物的情況下，局限于可使用的材料，但是通過使用包含粒子21的實(shí)體部形成用組成物，可以消除這種局限。另外，例如，能夠使得三維造形物10的機(jī)械強(qiáng)度、韌性、耐久性等更加優(yōu)異，不僅可用于試制用途，還能適用于實(shí)際產(chǎn)品。

作為實(shí)體部形成用組成物中所包含的粒子21的構(gòu)成材料，例如可列舉金屬材料、金屬化合物(陶瓷等)、樹脂材料、顏料等。

如果作為實(shí)體部形成用組成物由至少包含金屬材料、陶瓷材料中一種的材料構(gòu)成粒子21，那么例如能夠使得三維造形物10的質(zhì)感(高級(jí)感)、機(jī)械強(qiáng)度、耐久性等更加優(yōu)異。

尤其，如果實(shí)體部形成用組成物中所包含的粒子21由包含金屬材料的材料構(gòu)成，那么能夠使得三維造形物10的高級(jí)感、重量感、機(jī)械強(qiáng)度、韌性等特別優(yōu)異。另外，在賦予了用于接合粒子21的能量(激光的能量)之后的散熱能夠有效地進(jìn)行，因此能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率特別優(yōu)異。

作為構(gòu)成實(shí)體部形成用組成物中所包含的粒子21的金屬材料，例如可列舉包含鎂、鐵、銅、鈷、鈦、鉻、鎳或其中至少1種的合金(例如馬氏體時(shí)效鋼、不銹鋼、鈷鉻鉬合金、鈦合金、鎳基合金、鋁合金、鎂合金等)等。

作為構(gòu)成粒子21的金屬化合物，例如可列舉：二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯，氧化錫、氧化鎂、鈦酸鋁等各種金屬氧化物；氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鈣等各種金屬氫氧化物；氮化硅、氮化鈦、氮化鋁等各種金屬氮化物；碳化硅、碳化鈦等各種金屬碳化物；硫化鋅等各種金屬硫化物；碳酸鈣、碳酸鎂等各種金屬的碳酸鹽；硫酸鈣、硫酸鎂等各種金屬的硫酸鹽；硅酸鈣、硅酸鎂等各種金屬的硅酸鹽；磷酸鈣等各種金屬的磷酸鹽；硼酸鋁、硼酸鎂等各種金屬的硼酸鹽，或者這些復(fù)合化物等。

作為構(gòu)成粒子21的樹脂材料，例如可列舉：聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚苯乙烯、間規(guī)聚苯乙烯、聚縮醛、改性聚苯醚、聚醚醚酮、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs樹脂)、聚醚腈、聚酰胺(尼龍等)、聚芳酯、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、液晶聚合物、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、氟樹脂等。

作為構(gòu)成實(shí)體部形成用組成物中所包含的粒子21的顏料，可使用無(wú)機(jī)顏料和有機(jī)顏料中任意種。

作為無(wú)機(jī)顏料，例如可列舉爐黑、燈黑、乙炔黑、槽法炭黑等炭黑(c.i.顏料黑7)類、氧化鐵、氧化鈦等，可組合使用選自其中的1種或2種以上。

在所述無(wú)機(jī)顏料中，為呈現(xiàn)較佳的白色，優(yōu)選為氧化鈦。

作為有機(jī)顏料，例如可列舉：不溶性偶氮顏料、縮合偶氮顏料、偶氮色淀、螯合偶氮顏料等偶氮顏料、酞菁顏料、苝及芘酮顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、二惡烷顏料、硫靛顏料、異吲哚啉顏料、喹啉酮顏料等多環(huán)顏料、染料螯合物(例如堿性染料螯合物、酸性染料螯合物等)、染色淀(堿性染料型色淀、酸性染料型色淀)、硝基顏料、亞硝基顏料、苯胺黑、日光熒光顏料等，可組合使用選自其中的1種或2種以上。

實(shí)體部形成用組成物中所包含的粒子21的形狀沒有特別限定，既可以是球狀、紡錘形狀、針狀、筒狀、鱗片狀等任意形狀，另外也可以是不定形，優(yōu)選為形成球狀。

實(shí)體部形成用組成物中所包含的粒子21的平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為0.1μm以上20μm以下，更優(yōu)選為0.2μm以上10μm以下。

由此，能夠使得實(shí)體部形成用組成物中所包含的粒子21的流動(dòng)性更好，更順暢地進(jìn)行組成物供應(yīng)工序，并且更好地進(jìn)行接合工序中的粒子21的接合。另外，例如能夠有效地除去接合工序中的粘合劑等，更有效地防止粒子21以外的構(gòu)成材料殘留在最終的三維造形物10中。由此，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異，并且能夠使得制造的三維造形物10的可靠性、機(jī)械強(qiáng)度更加優(yōu)異，更有效地防止制造的三維造形物10中發(fā)生非本意凹凸等，從而能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

此外，在本發(fā)明中，平均粒徑是指體積基準(zhǔn)的平均粒徑，例如可以將樣本添加到甲醇中，將通過超聲波分散器進(jìn)行了3分鐘分散之后的分散液，通過庫(kù)爾特計(jì)數(shù)法粒度分布測(cè)定儀(coulterelectronicsinc制造的ta-ii型)，使用50μm的孔徑進(jìn)行測(cè)定而求得。

實(shí)體部形成用組成物中所包含的粒子21的dmax優(yōu)選為0.2μm以上25μm以下，更優(yōu)選為0.4μm以上15μm以下。

由此，能夠使得實(shí)體部形成用組成物的流動(dòng)性更好，更順暢地進(jìn)行組成物供應(yīng)工序，并且更好地進(jìn)行接合工序中的粒子21的接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異，并且能夠使得制造的三維造形物10的機(jī)械強(qiáng)度更加優(yōu)異，更有效地防止制造的三維造形物10中發(fā)生非本意凹凸等，能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

實(shí)體部形成用組成物中粒子21的含量?jī)?yōu)選為50質(zhì)量％以上99質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為55質(zhì)量％以上98質(zhì)量％以下。

由此，能夠使得實(shí)體部形成用組成物的處理容易度更加優(yōu)異，并且進(jìn)一步減少三維造形物10的制造過程中除去的成分的量，從三維造形物10的生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、節(jié)省資源的觀點(diǎn)等來(lái)看特別有利。另外，能夠使得最終得到的三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

此外，粒子21在三維造形物10的制造過程(例如接合工序等)中，由進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)(例如氧化反應(yīng)等)的材料構(gòu)成，實(shí)體部形成用組成物中所包含的粒子21的組成與最終的三維造形物10的構(gòu)成材料組成之間可以不同。

此外，實(shí)體部形成用組成物可以包含2種以上粒子。

(粘合劑)

實(shí)體部形成用組成物除粒子21以外，還可包含粘合劑。

由此，例如能夠更有效地防止使用實(shí)體部形成用組成物形成的圖案(區(qū)域)的非本意變形。其結(jié)果，能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。另外，能夠很好地進(jìn)行三維造形物10中的空隙率(空孔率)、三維造形物10的密度等的調(diào)整。

作為粘合劑，只要在供于接合工序前的實(shí)體部形成用組成物(圖案(區(qū)域))中具備臨時(shí)固定粒子21的功能即可，例如可以使用熱塑性樹脂、固化性樹脂等各種樹脂材料等，優(yōu)選為包含固化性樹脂。

由此，例如，對(duì)于噴射的實(shí)體部形成用組成物，在接合工序前的時(shí)刻(例如，噴射實(shí)體部形成用組成物后且該實(shí)體部形成用組成物接觸到目標(biāo)部位(粘附體)之前(粘附前)的時(shí)刻、噴射的實(shí)體部形成用組成物接觸(粘附)到目標(biāo)部位(粘附體)之后的時(shí)刻)實(shí)施固化處理，從而更有效地降低實(shí)體部形成用組成物的流動(dòng)性，能夠很好地形成更復(fù)雜形狀的圖案(區(qū)域)、具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的圖案(區(qū)域)等。因此，即使是具有復(fù)雜形狀、精細(xì)結(jié)構(gòu)的三維造形物10，也能夠更好地制造。另外，由于能夠使得實(shí)體部形成用組成物接觸到目標(biāo)部位(粘附體)的狀態(tài)下的粘度(固化性樹脂固化狀態(tài)下的實(shí)體部形成用組成物的粘度)較大，并且使得噴射時(shí)的實(shí)體部形成用組成物的粘度較小，因此能夠使得實(shí)體部形成用組成物的噴射性、三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。

此外，固化處理可以通過紫外線等的能量線的照射來(lái)進(jìn)行。

以下，對(duì)作為粘合劑包含固化性樹脂的情況進(jìn)行代表性說明。

作為固化性樹脂，例如優(yōu)選使用各種熱固化性樹脂、光固化性樹脂等。

作為固化性樹脂(聚合性化合物)，例如可使用各種單體、各種低聚物(包含二聚體、三聚體等)、預(yù)聚物等，作為固化性樹脂(聚合性化合物)，實(shí)體部形成用組成物優(yōu)選為至少包含單體成分。由于單體相較于低聚物成分等普遍為低粘度的成分，因而有利于使得固化性樹脂(聚合性化合物)的噴射穩(wěn)定性更加優(yōu)異。

作為固化性樹脂(聚合性化合物)，優(yōu)選使用如下物質(zhì)：通過能量線的照射，在由聚合引發(fā)劑產(chǎn)生的自由基種或者陽(yáng)離子種等作用下，開始加成聚合或者開環(huán)聚合，生成聚合物。作為加成聚合的聚合樣式，可列舉自由基、陽(yáng)離子、陰離子、復(fù)分解、配位聚合。另外，作為開環(huán)聚合的聚合樣式，可列舉陽(yáng)離子、陰離子、自由基、復(fù)分解、配位聚合。

作為加成聚合性化合物，例如可列舉，至少具有1個(gè)烯屬不飽和雙鍵的化合物等。作為加成聚合性化合物，可使用至少具有1個(gè)末端烯屬不飽和鍵的化合物，優(yōu)選使用具有2個(gè)以上末端烯屬不飽和鍵的化合物。

烯屬不飽和聚合性化合物具備單官能的聚合性化合物及多官能的聚合性化合物、或者它們的混合物的化學(xué)形態(tài)。作為單官能的聚合性化合物，例如可列舉：不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來(lái)酸等)或其酯類、酰胺類等。作為多官能的聚合性化合物，可使用不飽和羧酸與脂肪族多元醇化合物的酯、不飽和羧酸與脂肪族多元胺化合物的酰胺類。

另外，也可使用具有羥基、氨基、巰基等的親核取代基的不飽和羧酸酯，或者酰胺類與異氰酸酯類、環(huán)氧類的加成反應(yīng)物，與羧酸的脫水縮合反應(yīng)物等。另外，也可使用具有異氰酸酯基、環(huán)氧基等的親電取代基的不飽和羧酸酯，或者酰胺類與甲醇類、胺類及硫醇類的加成反應(yīng)物，進(jìn)而還可使用具有鹵基、羥基等的脫離取代基的不飽和羧酸酯，或者酰胺類與甲醇類、胺類或者硫醇類的取代反應(yīng)物。

作為不飽和羧酸與脂肪族多元醇化合物的酯即自由基聚合性化合物的具體例，例如以(甲基)丙烯酸酯為代表，可使用單官能或多官能。

在本發(fā)明中，可優(yōu)選使用分子內(nèi)具有1個(gè)以上環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基等環(huán)狀醚基的陽(yáng)離子開環(huán)聚合性化合物作為固化性樹脂(聚合性化合物)。

作為陽(yáng)離子聚合性化合物，例如可列舉包含開環(huán)聚合性基的固化性化合物等，其中，特別優(yōu)選為含有雜環(huán)基的固化性化合物。作為這種固化性化合物，例如可列舉環(huán)氧衍生物、氧雜環(huán)丁烷衍生物、四氫呋喃衍生物、環(huán)狀酯衍生物、環(huán)狀碳酸酯衍生物、唑啉衍生物等環(huán)亞胺醚類、乙烯基醚類等，其中，優(yōu)選為環(huán)氧衍生物、氧雜環(huán)丁烷衍生物、乙烯基醚類。

實(shí)體部形成用組成物中，作為固化性樹脂(聚合性化合物)，除單體以外，還可包含低聚物(包含二聚體、三聚體等)、預(yù)聚物等。作為低聚物、預(yù)聚物，例如可使用以如上所述的單體作為構(gòu)成成分的物質(zhì)。

在實(shí)體部形成用組成物中，粘合劑可以以任意形態(tài)包含于其中，但優(yōu)選形成為液狀(例如熔融狀態(tài)、溶解狀態(tài)等)。即，優(yōu)選為作為分散介質(zhì)22的構(gòu)成成分包含于其中。

由此，粘合劑可作為用于分散粒子21的分散介質(zhì)22發(fā)揮作用，從而能夠使得實(shí)體部形成用組成物的噴射性更加優(yōu)異。另外，在進(jìn)行接合工序時(shí)，粘合劑能夠很好地覆蓋粒子21，能夠使得在接合工序中使用實(shí)體部形成用組成物形成的圖案(區(qū)域)形狀的穩(wěn)定性更加優(yōu)異，從而使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

實(shí)體部形成用組成物中的粘合劑的含量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量％以上48質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上43質(zhì)量％以下。

由此，使得組成物供應(yīng)工序中的實(shí)體部形成用組成物的流動(dòng)性更適合，并且更有效地發(fā)揮粘合劑對(duì)粒子21的臨時(shí)固定功能。另外，能夠更可靠地進(jìn)行接合工序中的粘合劑的除去。由此，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異，并且使得制造的三維造形物10的尺寸精度、可靠性更加優(yōu)異。

(溶劑)

實(shí)體部形成用組成物可以包含揮發(fā)性的溶劑。

由此，能夠很好地進(jìn)行實(shí)體部形成用組成物的粘度調(diào)整，從而能夠使得實(shí)體部形成用組成物的噴射穩(wěn)定性更加優(yōu)異。另外，溶劑在實(shí)體部形成用組成物中，能夠作為使粒子21分散的分散介質(zhì)22發(fā)揮作用，從而能夠使得實(shí)體部形成用組成物的分散狀態(tài)更好。另外，由于揮發(fā)性的溶劑在三維造形物10的制造過程中可有效除去，因此在最終得到的三維造形物10中，能夠防止因非本意殘留而導(dǎo)致的弊端發(fā)生。

作為溶劑，例如可列舉：水；乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚等(聚)亞烷基二醇單烷基醚類；乙酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯等醋酸酯類；苯、甲苯、二甲苯等芳烴類；甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮、乙基正二酮、二異丙基酮、乙酰丙酮等酮類；乙醇、丙醇、正丁醇等醇類；四烷基乙酸銨類；二甲基砜、二甲基砜等亞砜系溶劑；吡啶、甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等吡啶系溶劑；四烷基乙酸銨(例如四丁基乙酸銨等)等離子液體等，可組合使用選自其中的1種或2種以上。

實(shí)體部形成用組成物包含由金屬材料構(gòu)成的粒子21的情況下，作為溶劑，優(yōu)選使用非質(zhì)子溶劑。由此，能夠有效防止粒子21的構(gòu)成材料的非本意氧化反應(yīng)等。

實(shí)體部形成用組成物中的溶劑的含量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上25質(zhì)量％以下。

由此，能夠使得實(shí)體部形成用組成物的處理容易度更加優(yōu)異，并且進(jìn)一步減少三維造形物10的制造過程中除去的成分的量，從三維造形物10的生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、節(jié)省資源的觀點(diǎn)等來(lái)看特別有利。另外，能夠使得最終得到的三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

(其他成分)

另外，實(shí)體部形成用組成物還可以包含上述以外的成分。作為這種成分，例如可列舉：聚合引發(fā)劑；分散劑；表面活性劑；增稠劑；聚集抑制劑；消泡劑；滑爽劑(勻染劑)；染料；阻聚劑；聚合促進(jìn)劑；滲透增強(qiáng)劑；濕潤(rùn)劑(保濕劑)；固著劑；殺菌劑；防腐劑；抗氧化劑；紫外線吸收劑；螯合劑；ph調(diào)整劑等。

作為聚合引發(fā)劑，例如可使用自由基聚合引發(fā)劑、陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑，優(yōu)選為使用自由基聚合引發(fā)劑。自由基聚合引發(fā)劑優(yōu)選為在紫外線區(qū)域具有吸收峰。

作為自由基聚合引發(fā)劑，例如可列舉：芳香酮類、?；⒀趸锘衔?、芳香族鎓鹽化合物、有機(jī)過氧化物、硫代化合物(噻噸酮化合物、含有噻吩基的化合物等)、六丙烯基雙咪唑化合物、肟酯化合物、硼酸酯化合物、嗪化合物、茂金屬化合物、活性酯化合物、具有碳鹵鍵的化合物、烷基胺化合物等。

實(shí)體部形成用組成物包含聚合引發(fā)劑的情況下，在實(shí)體部形成用組成物中，聚合引發(fā)劑可以以任意形態(tài)包含于其中，但優(yōu)選形成為液狀(例如，熔融狀態(tài)、溶解狀態(tài)等)。即，優(yōu)選為作為分散介質(zhì)22的構(gòu)成成分包含于其中。

由此，聚合引發(fā)劑可作為用于分散粒子21的分散介質(zhì)22發(fā)揮作用，從而能夠使得實(shí)體部形成用組成物的噴射性更加優(yōu)異。另外，在進(jìn)行接合工序時(shí)，粘合劑(固化性樹脂)的固化物能夠很好地覆蓋粒子21，能夠使得在接合工序中使用實(shí)體部形成用組成物形成的圖案(區(qū)域)的形狀的穩(wěn)定性更加優(yōu)異，從而使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

實(shí)體部形成用組成物中的聚合引發(fā)劑的含量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下。

由此，使得組成物供應(yīng)工序中的實(shí)體部形成用組成物的流動(dòng)性更適合，并且更有效地發(fā)揮粘合劑(固化性樹脂的固化物)對(duì)粒子21的臨時(shí)固定功能。另外，能夠更可靠地進(jìn)行接合工序中的粘合劑的除去。由此，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異，并且使得制造的三維造形物10的尺寸精度、可靠性更加優(yōu)異。

[支承件形成用組成物]

接著，對(duì)支承件形成用組成物進(jìn)行說明。

支承件形成用組成物2c’是用于形成支承件5的組成物。

(粒子)

支承件形成用組成物2c’包含多個(gè)粒子21c。

由此，即便所要形成的支承件5具有精細(xì)的形狀等，也能夠以高尺寸精度高效地形成支承件5。

作為構(gòu)成支承件形成用組成物2c’的粒子21c的構(gòu)成材料，例如可列舉金屬材料、金屬化合物(陶瓷等)、樹脂材料、顏料等。

但是，構(gòu)成支承件形成用組成物2c’的粒子21c優(yōu)選為由熔點(diǎn)比構(gòu)成實(shí)體部形成用組成物的粒子21更高的材料構(gòu)成。

粒子21c的形狀沒有特別限定，既可以是球狀、紡錘形狀、針狀、筒狀、鱗片狀等任意形狀，另外也可以是不定形，優(yōu)選為形成球狀。

粒子21c的平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為0.1μm以上20μm以下，更優(yōu)選為0.2μm以上10μm以下。

由此，能夠使得支承件形成用組成物2c’的流動(dòng)性更好，更順暢地進(jìn)行支承件形成用組成物2c’的供應(yīng)，并且更好地進(jìn)行接合工序中的粒子21c的接合。由此，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異，并且更有效地防止所制造的三維造形物10中產(chǎn)生非本意凹凸等，從而能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

粒子21c的dmax優(yōu)選為0.2μm以上25μm以下，更優(yōu)選為0.4μm以上15μm以下。

由此，能夠使得支承件形成用組成物2c’的流動(dòng)性更好，更順暢地進(jìn)行支承件形成用組成物2c’的供應(yīng)，并且更好地進(jìn)行接合工序中的粒子21c的接合。其結(jié)果，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異，并且更有效地防止所制造的三維造形物10中產(chǎn)生非本意凹凸等，從而能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

支承件形成用組成物2c’中的粒子21c的含量?jī)?yōu)選為50質(zhì)量％以上99質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為55質(zhì)量％以上98質(zhì)量％以下。

由此，能夠使得支承件形成用組成物2c’的處理容易度更加優(yōu)異，并且進(jìn)一步減少三維造形物10的制造過程中除去的成分的量，從三維造形物10的生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、節(jié)省資源的觀點(diǎn)等來(lái)看特別有利。另外，能夠使得最終得到的三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

此外，支承件形成用組成物2c’也可以含有2種以上粒子21c。

(粘合劑)

支承件形成用組成物2c’除粒子21c以外，還可包含粘合劑。

由此，例如能夠更有效地防止使用支承件形成用組成物2c’形成的支承件5的非本意變形。其結(jié)果，能夠使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

作為粘合劑，只要在供于接合工序前的支承件形成用組成物2c’中具備臨時(shí)固定粒子21c的功能即可，例如可以使用熱塑性樹脂、固化性樹脂等各種樹脂材料等，優(yōu)選為包含固化性樹脂。

由此，例如，對(duì)于噴射的支承件形成用組成物2c’，在接合工序前的時(shí)刻(例如，支承件形成用組成物2c’噴射后且該支承件形成用組成物2c’接觸到目標(biāo)部位(粘附體)之前(著附前)的時(shí)刻，或者噴射的支承件形成用組成物2c’接觸(著附)到目標(biāo)部位(粘附體)之后的時(shí)刻)，實(shí)施固化處理，從而能夠更有效地降低支承件形成用組成物2c’的流動(dòng)性，很好地形成更復(fù)雜的圖案、具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的圖案等。因此，能夠更好地制造具有復(fù)雜形狀、精細(xì)結(jié)構(gòu)的三維造形物10。另外，由于支承件形成用組成物2c’接觸到目標(biāo)部位(粘附體)的狀態(tài)下的粘度(固化性樹脂固化狀態(tài)下的支承件形成用組成物2c’的粘度)較大，并且使得噴射時(shí)的支承件形成用組成物2c’的粘度較小，因此能夠使得支承件形成用組成物2c’的噴射性、三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。

此外，固化處理可以通過紫外線等能量線的照射來(lái)進(jìn)行。

支承件形成用組成物2c’包含固化性樹脂的情況下，作為該固化性樹脂，例如可使用作為實(shí)體部形成用組成物的構(gòu)成成分進(jìn)行過說明的樹脂。

此外，實(shí)體部形成用組成物中所包含的固化性樹脂、以及支承件形成用組成物2c’中所包含的固化性樹脂既可以是相同條件(例如相同組成等)的樹脂，也可是不同條件的樹脂。

支承件形成用組成物2c’中的粘合劑的含量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量％以上48質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上43質(zhì)量％以下。

由此，使得供應(yīng)支承件形成用組成物2c’時(shí)的支承件形成用組成物2c’的流動(dòng)性更適合，并且更有效地發(fā)揮粘合劑對(duì)粒子21c的臨時(shí)固定功能。另外，能夠更可靠地進(jìn)行接合工序中的粘合劑的除去。由此，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異，并且使得制造的三維造形物10的尺寸精度、可靠性更加優(yōu)異。

(溶劑)

支承件形成用組成物2c’也可以包含揮發(fā)性的溶劑。

由此，能夠很好地進(jìn)行支承件形成用組成物2c’的粘度調(diào)整，從而能夠使得支承件形成用組成物2c’的噴射穩(wěn)定性更加優(yōu)異。另外，溶劑在支承件形成用組成物2c’中，能夠作為使粒子21c分散的分散介質(zhì)22c發(fā)揮作用，從而能夠使得支承件形成用組成物2c’的分散狀態(tài)更好。

支承件形成用組成物2c’包含溶劑的情況下，作為該溶劑，例如可使用作為實(shí)體部形成用組成物的構(gòu)成成分進(jìn)行過說明的溶劑。

此外，實(shí)體部形成用組成物中所包含的溶劑、以及支承件形成用組成物2c’中所包含的溶劑既可以是相同條件(例如相同組成等)的溶劑，也可以是不同條件的溶劑。

支承件形成用組成物2c’中的溶劑的含量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上25質(zhì)量％以下。

由此，能夠使得支承件形成用組成物2c’的處理容易度更加優(yōu)異，并且進(jìn)一步減少三維造形物10的制造過程中除去的成分的量，從三維造形物10的生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、節(jié)省資源的觀點(diǎn)等來(lái)看非常有利。另外，能夠使得最終得到的三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

(其他成分)

另外，支承件形成用組成物2c’可以包含上述以外的成分。作為這種成分，例如可列舉：聚合引發(fā)劑；分散劑；表面活性劑；增稠劑；聚集抑制劑；消泡劑；滑爽劑(勻染劑)；染料；阻聚劑；聚合促進(jìn)劑；滲透增強(qiáng)劑；濕潤(rùn)劑(保濕劑)；固著劑；殺菌劑；防腐劑；抗氧化劑；紫外線吸收劑；螯合劑；ph調(diào)整劑等。

支承件形成用組成物2c’包含聚合引發(fā)劑的情況下，在支承件形成用組成物2c’中，聚合引發(fā)劑可以以任意形態(tài)包含于其中，但優(yōu)選形成為液狀(例如，熔融狀態(tài)、溶解狀態(tài)等)。即，優(yōu)選作為分散介質(zhì)22c的構(gòu)成成分包含于其中。

由此，聚合引發(fā)劑可作為用于分散粒子21c的分散介質(zhì)22c發(fā)揮作用，從而能夠使得支承件形成用組成物2c’的噴射性更加優(yōu)異。另外，在進(jìn)行接合工序時(shí)，粘合劑(固化性樹脂)的固化物能夠很好地覆蓋粒子21c，能夠使得進(jìn)行接合工序時(shí)的圖案形狀的穩(wěn)定性更加優(yōu)異，從而使得三維造形物10的尺寸精度更加優(yōu)異。

支承件形成用組成物2c’中的聚合引發(fā)劑的含量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下。

由此，使得供應(yīng)支承件形成用組成物2c’時(shí)的支承件形成用組成物2c’的流動(dòng)性更合適，并且更有效地發(fā)揮粘合劑(固化性樹脂的固化物)對(duì)粒子21c的臨時(shí)固定功能。另外，能夠更可靠地進(jìn)行接合工序中的粘合劑的除去。由此，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異，并且使得制造的三維造形物10的尺寸精度、可靠性更加優(yōu)異。

另外，關(guān)于彼此不同的組成物(第1組成物及第2組成物)中所包含的粒子(第1粒子及第2粒子)，優(yōu)選為滿足如下條件。

即，優(yōu)選為第1粒子由金屬構(gòu)成，并且第2粒子由陶瓷構(gòu)成。

這些物質(zhì)的物性差異大，通過組合使用這些物質(zhì)，例如能夠由這些復(fù)合材料構(gòu)成三維造形物10，從而能夠使得三維造形物10整體上發(fā)揮優(yōu)異特性。另外，這些物質(zhì)彼此的光的吸收光譜差異較大，使用一種激光進(jìn)行粒子的接合時(shí)，特別明顯地發(fā)生無(wú)法獲得充分的接合強(qiáng)度，或者尺寸精度降低等問題。反之，在本發(fā)明中，即便如這般組合使用光的吸收光譜差異較大的材料時(shí)，也能夠在各區(qū)域中，防止非本意變形，得到充分的接合強(qiáng)度。即，組合使用由上述材料構(gòu)成的粒子時(shí)，可以更顯著地發(fā)揮本發(fā)明的效果。

其中，優(yōu)選的是，第1粒子包含選自由鎂、鐵、銅、鈷、鈦、鉻、鋁、馬氏體時(shí)效鋼、不銹鋼、鈷鉻鉬合金、鈦合金、鎳合金、鋁合金、鈷合金、鎂合金及鈷鉻合金構(gòu)成的群中的至少1種，第2粒子包含選自由氧化鋁及二氧化硅構(gòu)成的群中的至少1種。

由此，可更顯著地發(fā)揮上述效果。

《三維造形物》

本發(fā)明的三維造形物可使用如上所述那樣的本發(fā)明的三維造形物的制造方法、三維造形物制造裝置制造。

由此，能夠提供機(jī)械強(qiáng)度及尺寸精度優(yōu)異的三維造形物。另外，根據(jù)如前所述的制造方法、制造裝置，能夠使用各種組成的粒子，因此能夠擴(kuò)大三維造形物的構(gòu)成材料的選擇范圍，使得三維造形物具有期望的物性、質(zhì)感等。

本發(fā)明的三維造形物的用途沒有特別限定，例如可列舉：人偶、娃娃等鑒賞物、展示物；植入體等醫(yī)療設(shè)備等。

另外，本發(fā)明的三維造形物也可以是適用于任意模型、批量產(chǎn)品、定制產(chǎn)品。

以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于此。

例如，在本發(fā)明的三維造形物制造裝置中，各部的構(gòu)成可置換為發(fā)揮同樣功能的任意構(gòu)成，另外，也可添加任意構(gòu)成。

例如，本發(fā)明的三維造形物制造裝置可以具備未圖示的加熱單元、減壓?jiǎn)卧?。由此，例如能夠自噴射的組成物(實(shí)體部形成用組成物、支承件形成用組成物)中有效地除去溶劑，從而能夠使得三維造形物的生產(chǎn)率特別優(yōu)異。

另外，本發(fā)明的三維造形物制造裝置可以具備對(duì)噴射的組成物進(jìn)行加熱的加熱單元。由此，能夠降低組成物的粘度，使得噴射性更加優(yōu)異。另外，預(yù)先對(duì)噴射前的組成物進(jìn)行加熱，從而噴射后的組成物冷卻，使得噴射后的組成物的粘度增大，能夠使得由組成物形成的圖案形狀的穩(wěn)定性更大。由此，能夠以更高水平兼顧三維造形物的生產(chǎn)率及尺寸精度。

另外，本發(fā)明的三維造形物制造裝置可以具備未圖示的冷卻單元。由此，例如能夠在粒子接合后將層迅速冷卻，從而能夠很好地進(jìn)行之后的工序。其結(jié)果，能夠使得三維造形物的生產(chǎn)率、尺寸精度、可靠性等特別優(yōu)異。

另外，在上述的實(shí)施方式中，代表性地說明了在載物臺(tái)的表面直接形成層的情況，但是例如也可以在載物臺(tái)上配置造形板，在該造形板上層疊層而制造三維造形物。這種情況下，在三維造形物的制造過程中，可以使造形板與構(gòu)成最下層的粒子接合，之后，在后處理中從目標(biāo)三維造形物中除去造形板。由此，例如，能夠有效防止在層疊多個(gè)層的過程中發(fā)生層(層疊體)的彎曲，從而使得最終得到的三維造形物的尺寸精度更加優(yōu)異。

另外，在上述實(shí)施方式中，代表性地說明了對(duì)層的各部位均使用包含多個(gè)粒子的組成物形成的情況，但是在本發(fā)明中，使用至少2種包含多個(gè)粒子的組成物即可，例如除2種以上所述組成物(包含多個(gè)粒子的組成物)以外，還可以使用不包含粒子的組成物。更具體而言，例如支承件的至少一部分可以使用不包含粒子的組成物形成。

另外，在上述實(shí)施方式中，代表性地說明了在各層的形成中使用多種組成物的情況，但是在三維造形物整體的制造中，使用多種組成物(包含多個(gè)粒子的組成物)即可，例如構(gòu)成層疊體的至少一部分的層可以僅使用一種組成物形成。更具體而言，例如，層疊體可以具備僅使用多種組成物中的第1組成物而形成的層、以及僅使用第2組成物而形成的層。

另外，在上述實(shí)施方式中，說明了在所有層形成接合部，但是也可以具有未形成接合部的層。例如，可以在與載物臺(tái)的接觸面(載物臺(tái)的正上方)上形成未形成接合部的層，將該層作為犧牲層發(fā)揮作用。另外，支承件的至少一部分可以形成為粒子未接合。

另外，在本發(fā)明的三維造形物的制造方法中，工序、處理的順序不限定于上述，可更換其至少一部分進(jìn)行。例如，在上述第2、第3實(shí)施方式中，代表性地說明了支承件形成用組成物供應(yīng)工序在實(shí)體部形成用組成物供應(yīng)工序之后進(jìn)行的情況，但是支承件形成用組成物供應(yīng)工序例如也可在接合工序之后進(jìn)行。

另外，在本發(fā)明的制造方法中，可以根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)處理工序、中間處理工序、后處理工序。

作為預(yù)處理工序，例如列舉載物臺(tái)的清掃工序等。

作為后處理工序，例如列舉清洗工序、進(jìn)行除毛刺等的形狀調(diào)整工序、著色工序、覆蓋層形成工序、用于提高粒子的接合強(qiáng)度的熱處理工序等。

另外，在組成物包含粘合劑的情況下，還可將粘合劑除去工序作為不同于接合工序的其他工序。

另外，在上述實(shí)施方式中，代表性地說明了在重疊多種不同激光進(jìn)行照射的情況下，在使用分色鏡，以使得自多個(gè)光源照射的激光對(duì)準(zhǔn)前進(jìn)方向的狀態(tài)進(jìn)行重疊的狀態(tài)(合成狀態(tài))下，朝著目標(biāo)部位進(jìn)行照射的情況，但是例如也可以將自不同方向照射的激光在目標(biāo)部位重疊而無(wú)需使用分色鏡。

另外，在上述實(shí)施方式中，主要說明了以預(yù)定圖案供應(yīng)組成物，再對(duì)形成的圖案照射激光的情況，但是例如也可以一邊供應(yīng)組成物，一邊照射激光。即，可以同時(shí)進(jìn)行組成物供應(yīng)工序與接合工序。

另外，在上述實(shí)施方式中，說明了使用相互獨(dú)立的構(gòu)件進(jìn)行組成物的供應(yīng)和組成物的接合，但是例如，如圖39所示，也可以使用單一構(gòu)件(一體化構(gòu)件)進(jìn)行組成物的供應(yīng)和激光的照射。

在圖39所示的構(gòu)成中，三維造形物制造裝置m100具備噴嘴狀的組成物供應(yīng)部(組成物供應(yīng)單元)m71與激光照射部(激光照射單元)m72一體化的構(gòu)件m7。

在這種三維造形物制造裝置m100中，例如，不僅是如前所述那樣的液滴噴射法，也可通過氣流很好地供應(yīng)(噴射)組成物2’。

在圖39所示的三維造形物制造裝置m100中，激光照射部(激光照射單元)m72具有圓柱狀的導(dǎo)光路，以包圍其外周的方式設(shè)有筒狀的組成物供應(yīng)部m71。

組成物供應(yīng)部m71連接到分別儲(chǔ)存多種組成物2’的多個(gè)組成物儲(chǔ)存部(未圖示)，構(gòu)成為從不同的流入口m711、m712供應(yīng)互不相同的組成物2’。另外，激光照射部m72連接到多種激光源(未圖示)。

而且，構(gòu)成為根據(jù)應(yīng)供應(yīng)預(yù)定組成物2’的部位(應(yīng)形成接合部的部位)，選擇賦予該預(yù)定組成物2’，并且對(duì)該部位照射預(yù)定光譜的激光。

通過使用這種三維造形物制造裝置m100，能夠使得三維造形物10的生產(chǎn)率更加優(yōu)異。

另外，通過這種構(gòu)成，例如，組成物2’不包含用于分散粒子的液狀分散介質(zhì)的情況、組成物2’中的液狀分散介質(zhì)的含量較少的情況下，也能夠很好地將組成物2’供應(yīng)到目標(biāo)部位，之后，能夠迅速地進(jìn)行粒子的接合，因此能夠使得三維造形物的尺寸精度更高。

另外，在上述實(shí)施方式中，主要說明了多種組成物均通過液滴噴射而以期望的圖案噴射的情況，但是在本發(fā)明中，至少1種組成物可以通過液滴噴射以外的方法進(jìn)行供應(yīng)。例如，將作為從料斗等供應(yīng)的粉體或者膏體的組成物，可以一邊通過刮刀、輥?zhàn)拥绕教够瘑卧獙⑵淦教够贿呅纬深A(yù)定區(qū)域。使用這種方法的情況下，例如，也能夠通過對(duì)供應(yīng)的組成物的一部分照射激光，形成期望的圖案的接合部。更具體而言，例如，在載物臺(tái)m41上配置形成有開口部的掩膜，該開口部與使用包含第1粒子的第1組成物的第1區(qū)域相對(duì)應(yīng)，并且在開口部?jī)?nèi)通過刮刀供應(yīng)第1組成物而形成層。接著，拆除掩膜，在使用第2組成物的第2區(qū)域同樣地通過刮刀供應(yīng)第2組成物而形成層。接著，對(duì)供應(yīng)的組成物的一部分照射激光。此外，供應(yīng)第1組成物而形成層之后，可進(jìn)行加熱處理，以使粒子不容易移動(dòng)。

另外，在上述實(shí)施方式中，代表性地說明了使用1種組成物或者2種組成物形成三維造形物的實(shí)體部的情況，但是在本發(fā)明中，三維造形物的實(shí)體部的形成也可以使用3種以上組成物。

另外，在上述實(shí)施方式中，代表性地說明了在形成支承件時(shí)，使用1種組成物形成該支承件的情況，但是在本發(fā)明中，支承件的形成也可以使用2種以上組成物。