特開 2024-147047 ３Ｄプリンタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024147047

(43)【公開日】2024-10-16

(54)【発明の名称】３Ｄプリンタ

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/141 20170101AFI20241008BHJP

   B29C 64/364 20170101ALI20241008BHJP

   B29C 64/268 20170101ALI20241008BHJP

   B29C 64/25 20170101ALI20241008BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20241008BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

B29C64/141

B29C64/364

B29C64/268

B29C64/25

B33Y30/00

B33Y10/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023059815

(22)【出願日】2023-04-03

(71)【出願人】

【識別番号】500302552

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩエアロスペース

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】高田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 純

(72)【発明者】

【氏名】西村 孝浩

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213AC04

4F213AM28

4F213AR07

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL10

4F213WL12

4F213WL32

4F213WL43

4F213WL67

4F213WL74

4F213WL87

4F213WL96

(57)【要約】

【課題】無重力（微小重力）若しくは低重力の環境において、広範な種類の材料を原料として、広範な雰囲気において物品を製造することが可能であり、しかも所要電力の小さな３Ｄプリンタを提供する。
【解決手段】３Ｄプリンタは、内部チャンバを取り囲むハウジングと、内部チャンバに配置され物品の製造に用いられる材料を溶融させるための材料溶融セクションと、内部チャンバに配置され溶融した材料を順次付加することにより物品が造形される物品造形セクションとを備え、材料溶融セクションは、材料を材料溶融位置に供給するための材料供給システムと、静電力を利用して材料を材料溶融位置で浮遊させる機能を有する材料位置制御システムと、材料を加熱するための材料加熱システムとを備え、材料位置制御システムは、材料加熱システムによる加熱によって溶融した材料を、材料溶融位置から物品造形セクション内で造形されつつある物品の表面へ移動させる機能をも有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を製造するための３Ｄプリンタであって、
内部チャンバを取り囲むハウジングと、
前記内部チャンバに配置され、前記物品の製造に用いられる材料を溶融させるための材料溶融セクションと、
前記内部チャンバに配置され、溶融した前記材料を順次付加することにより前記物品が造形される物品造形セクションと、を備え、
前記材料溶融セクションは、
前記材料を材料溶融位置に供給するための材料供給システムと、
静電力を利用して前記材料を前記材料溶融位置で浮遊させる機能を有する材料位置制御システムと、
前記材料を加熱するための材料加熱システムと、を備え、
前記材料位置制御システムは、前記材料加熱システムによる加熱によって溶融した前記材料を、前記材料溶融位置から前記物品造形セクション内で造形されつつある前記物品の表面へ移動させる機能をも有する、３Ｄプリンタ。

【請求項2】

前記材料位置制御システムは、空間内の互いに異なる方向においてそれぞれ対向して配置された少なくとも３対の電極対と、前記電極対のそれぞれを構成する電極に印加される電圧を制御する制御装置と、を備え、
前記材料加熱システムは、前記材料溶融位置に向けてレーザビームを照射する少なくとも１つのレーザ照射装置を備える、請求項１に記載の３Ｄプリンタ。

【請求項3】

前記物品造形セクションは、造形されつつある前記物品を、静電力を利用して空間内で浮遊させる機能を有する物品位置制御システムを備える、請求項１又は２に記載の３Ｄプリンタ。

【請求項4】

前記材料加熱システムは、溶融した前記材料が、前記材料溶融位置から前記物品造形セクション内で造形されつつある前記物品の表面へ移動する際に、溶融した前記材料を加熱する更なるレーザ照射装置を備える、請求項１又は２に記載の３Ｄプリンタ。

【請求項5】

前記物品造形セクションは、造形されつつある前記物品の表面のうち、前記材料溶融セクションから飛来する溶融した前記材料が付加される部位及びその近傍を加熱するための材料付加部加熱システムを備える、請求項１又は２に記載の３Ｄプリンタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、３Ｄプリンタ、特に無重力（微小重力）若しくは低重力の環境における物品の製造に適した３Ｄプリンタに関する。

【背景技術】

【0002】

付加製造（additive manufacturing）技術を利用して物品を製造する３Ｄプリンタは、近年、広く使用されるようになっている。

【0003】

このうち、金属材料から物品を製造する３Ｄプリンタの主要な方式として、以下の３つが知られている。
・粉末床溶融結合法（powder bed fusion）
・結合剤噴射法（binder jetting）
・指向エネルギー堆積法（directed energy deposition）

【0004】

粉末床溶融結合法は、ステージ上に敷き詰められた金属粉末に対してレーザビームを照射してこれを溶融、固化させるという工程を繰り返すことにより、所望の形状を有する物品を製造する方法である。

【0005】

結合剤噴射法は、液体の結合剤をステージ上に敷き詰められた金属粉末に対して噴射してこれを固形化させるという工程を繰り返すことにより、所望の形状を有する物品を製造する方法である。

【0006】

指向エネルギー堆積法は、金属粉末の供給とレーザビームの照射とを同時に行うノズルをステージの表面に沿って走査させ、ステージ表面に金属粉末を線状に溶着させてゆくことにより、所望の形状を有する物品を製造する方法である。

【0007】

以上の３つの方式は、いずれも、製造されつつある物品を支持するためのステージを必要とするため、製造可能な物品の形状が制約を受ける、製造工程終了後に物品をステージから分離させる必要がある等の問題があった。

【0008】

この問題を解決するために、特許文献１は、製造されつつある物品を音波又は磁気を利用して空中に浮遊させ、周囲に配置されたヘッドから材料を噴射して物品の表面に付加してゆく方式を提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１８／０００９１５８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで、３Ｄプリンタによる金属物品の製造に対するニーズが、近年、宇宙空間において高まっている。

【0011】

例えば、宇宙ステーションにおいて、消耗、破損等の理由により設備・装置等の部品を交換する必要が生じた場合、当該部品の代替品を直ちに地上から送り届けることは実質的に不可能である。また、地上からの物資の輸送は、重量、容積等の制約により必要最小限とすることが求められるため、交換を想定して部品を予め輸送しておくことも実質的に不可能である。そのため、交換が想定される部品の材料のみを予め輸送しておき、当該部品の製造は、宇宙ステーションにおいて、３Ｄプリンタによって行うことが有効である。３Ｄプリンタを利用することにより、様々な加工機械等を必要とすることなく、材料から直接的に部品を製造することができるからである。更に、月、小惑星、火星等の遠隔地では、物資の輸送がより困難になることに加え、材料を現地で入手することも可能になるため、３Ｄプリンタの有効性が飛躍的に高まる。

【0012】

宇宙ステーション、月等において３Ｄプリンタを使用する場合、そこが無重力（微小重力）若しくは低重力の環境であることを考慮しなければならない。
なお、一般に用いられている用語「無重力」に対応する用語として、当該技術分野においては「微小重力」が用いられており、当該「微小重力」は、１０^－２～１０^－６Ｇ程度の重力を指す（例えば、宇宙ステーションにおいては１０^－４Ｇ程度、小惑星においては１０^－２～１０^－５Ｇ程度）。一方、「低重力」は、地球よりも小さな０.１～０.５Ｇ程度の重力（例えば、月、火星等における重力）を指す。

【0013】

上述した粉末床溶融結合法又は結合剤噴射法を採用した３Ｄプリンタの場合、無重力（微小重力）若しくは低重力の環境においては金属粉末が空間中に拡散し易いため、ステージ上に金属粉末が敷き詰められた状態を、製造工程を通じて保持することが困難である。
一方、金属粉末同士の摩擦に起因して静電気が発生すると、金属粉末がステージに強固に付着してしまい、製造工程終了後に金属粉末をステージから除去することが困難となる。除去のためにステージに対してガスや液体を噴射する方法も考えられるが、装置全体が大型化してしまうという問題がある。
また、ステージ以外に付着した粉末も、様々な問題を引き起こす。例えば、地球の１／６の低重力環境である月では、粉末状のレゴリスが静電気によって宇宙服、ローバー等に付着し、取り除くことが困難なうえ、様々な故障を引き起こすことが分かっている。

【0014】

一方、上述した指向エネルギー堆積法を採用した３Ｄプリンタの場合、微細な構造を有する部品の製造が困難であるうえ、数ｋＷレベルの大電力が必要になるという問題がある。

【0015】

これに対して、特許文献１の方式を採用した３Ｄプリンタでは、材料が粉末であることに起因する上述したような問題は生じないものの、製造されつつある物品を空中に浮遊させるために磁気を利用する場合には、非磁性体の金属を原料として物品を製造することができないという問題がある。

【0016】

また、３Ｄプリンタによって金属物品を製造する際、原料となる金属材料の酸化が問題になるため、製造工程をＡｒガス等の不活性ガス中で行うことが多いが、ＰＰＭレベルの残留酸素が問題になる場合は、製造工程を高真空中で行うことが必要である。しかしながら、特許文献１の方式を採用した３Ｄプリンタでは、製造されつつある物品を空中に浮遊させるために音波を利用する場合には、媒質の存在しない真空中では物品を製造することができないという問題がある。

【0017】

本開示は、以上のような問題に鑑みてなされたものであって、無重力（微小重力）若しくは低重力の環境において、広範な種類の材料を原料として、広範な雰囲気（空気、空気以外のガス又は真空）において物品を製造することが可能であり、しかも所要電力の小さな３Ｄプリンタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記課題を解決するために、本開示の第１の態様の３Ｄプリンタは、内部チャンバを取り囲むハウジングと、前記内部チャンバに配置され、前記物品の製造に用いられる材料を溶融させるための材料溶融セクションと、前記内部チャンバに配置され、溶融した前記材料を順次付加することにより前記物品が造形される物品造形セクションと、を備え、前記材料溶融セクションは、前記材料を材料溶融位置に供給するための材料供給システムと、静電力を利用して前記材料を前記材料溶融位置で浮遊させる機能を有する材料位置制御システムと、前記材料を加熱するための材料加熱システムと、を備え、前記材料位置制御システムは、前記材料加熱システムによる加熱によって溶融した前記材料を、前記材料溶融位置から前記物品造形セクション内で造形されつつある前記物品の表面へ移動させる機能をも有する。

【0019】

本開示の第２の態様の３Ｄプリンタにおいて、前記材料位置制御システムは、空間内の互いに異なる方向においてそれぞれ対向して配置された少なくとも３対の電極対と、前記電極対のそれぞれを構成する電極に印加される電圧を制御する制御装置と、を備え、前記材料加熱システムは、前記材料溶融位置に向けてレーザビームを照射する少なくとも１つのレーザ照射装置を備える。

【0020】

本開示の第３の態様の３Ｄプリンタにおいて、前記物品造形セクションは、造形されつつある前記物品を、静電力を利用して空間内で浮遊させる機能を有する物品位置制御システムを備える。

【0021】

本開示の第４の態様の３Ｄプリンタにおいて、前記材料加熱システムは、溶融した前記材料が、前記材料溶融位置から前記物品造形セクション内で造形されつつある前記物品の表面へ移動する際に、溶融した前記材料を加熱する更なるレーザ照射装置を備える。

【0022】

本開示の第５の態様の３Ｄプリンタにおいて、前記物品造形セクションは、造形されつつある前記物品の表面のうち、前記材料溶融セクションから飛来する溶融した前記材料が付加される部位及びその近傍を加熱するための材料付加部加熱システムを備える。

【発明の効果】

【0023】

本開示によれば、無重力（微小重力）若しくは低重力の環境において、広範な種類の材料を原料として、広範な雰囲気（空気、空気以外のガス又は真空）において物品を製造することができ、しかも所要電力が小さいという、優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本開示の実施形態の３Ｄプリンタの構成を示す概略説明図である。

【図2A】図１の３Ｄプリンタを用いて物品を製造する工程における材料供給ステップを示す概略説明図である。

【図2B】図１の３Ｄプリンタを用いて物品を製造する工程における材料溶融ステップを示す概略説明図である。

【図2C】図１の３Ｄプリンタを用いて物品を製造する工程における溶融材料移動ステップを示す概略説明図である。

【図2D】図１の３Ｄプリンタを用いて物品を製造する工程における溶融材料付着ステップを示す概略説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0026】

図１は、本開示の実施形態の３Ｄプリンタ１０の構成を示す概略説明図である。

【0027】

３Ｄプリンタ１０は、ハウジング１２を備えており、当該ハウジング１２に囲まれた内部チャンバＣには、材料溶融セクション２０と、物品造形セクション３０と、が配置されている。

【0028】

材料溶融セクション２０は、物品の製造に用いられる材料を溶融させるためのセクションであって、材料位置制御システム２２と、材料加熱システム２４と、材料供給システム２６と、を備えている。

【0029】

材料位置制御システム２２は、空間内に電界を発生させることにより、静電力を利用して材料Ｍを浮遊させた状態（図２Ａ及び図２Ｂ参照）で、その位置を制御するためのシステムであって、空間内の互いに異なる方向においてそれぞれ対向して配置された少なくとも３対の電極対と、これらの電極対を構成する電極のそれぞれに印加される電圧を制御する制御装置（図示省略）と、を備えている。

【0030】

図示された実施例において、材料位置制御システム２２は、空間内の互いに直交する３つの方向（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）においてそれぞれ対向して配置された３つの電極対２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚを備えている。

【0031】

材料位置制御システム２２の制御装置（図示省略）は、材料Ｍの位置が目標位置に一致するよう、電極対２２Ｘを構成する電極２２Ｘ１及び２２Ｘ２、電極対２２Ｙを構成する電極２２Ｙ１及び２２Ｙ２、電極対２２Ｚを構成する電極２２Ｚ１及び２２Ｚ２のそれぞれに印加される電圧を制御するように構成されている。

【0032】

材料Ｍを溶融させる際、材料Ｍの目標位置は、材料溶融セクション２０の中央の材料溶融位置Ｆとされる。この時、材料Ｍは、材料溶融位置Ｆにおいて静止した状態となる。

【0033】

なお、材料位置制御システム２２は、溶融した材料Ｍを材料溶融セクション２０内から物品造形セクション３０内へ移動させる機能も有しているが、これについては後述する。

【0034】

材料加熱システム２４は、材料溶融位置Ｆにおいて浮遊している材料Ｍを加熱するためのシステムであって、材料溶融位置Ｆに向けてレーザビームを照射する少なくとも１つのレーザ照射装置を備えている。

【0035】

図示された実施例において、材料加熱システム２４は、空間内の互いに直交する３方向から材料溶融位置Ｆに向けてレーザビームを照射する３基のレーザ照射装置２４Ｘ、２４Ｙ、２４Ｚから構成されている。なお、材料加熱システム２４を構成するレーザ照射装置の数及び配置は、上述したものに限定されず、例えばレーザ照射装置の数は３基より多くても少なくてもよい。

【0036】

また、材料加熱システム２４は、上述した３基のレーザ照射装置の他に、更なるレーザ照射装置２４Ｐを備えている。当該レーザ照射装置２４Ｐは、後述するように溶融した材料Ｍを材料溶融セクション２０内から物品造形セクション３０内へ移動させる際、溶融した状態を維持し得るよう材料Ｍを加熱するために設けられている。

【0037】

材料供給システム２６は、物品の製造に用いられる材料Ｍを、材料溶融位置Ｆに供給するためのシステムである。

【0038】

材料Ｍとしては、後述するようにレーザビームを照射された際に変性してしまうことのない程度に融点の高いものであれば、任意のものを用いることができる。好適な材料としては、金属及びセラミックスを挙げることができ、その形態は粉末であることが好ましく、当該粉末の直径は０.１～２.０ｍｍ程度であることが好ましい。

【0039】

材料供給システム２６は、図示された実施例では、材料Ｍの粉末を材料溶融位置Ｆに向けて噴射するノズルとして構成されている。しかしながら、材料供給システム２６は、上述した態様の材料を材料溶融位置Ｆに供給できるものであれば如何なるものであってもよい。例えば、材料を保持した先端部を材料溶融位置Ｆまで伸ばすことができるように構成された棒状の送給器を用いることもできる。

【0040】

物品造形セクション３０は、材料Ｍを順次付加することにより物品を造形するためのセクションであって、図示された実施例では、物品位置制御システム３２と、材料付加部加熱システム３４と、を備えている。

【0041】

物品位置制御システム３２は、空間内に電界を発生させることにより、静電力を利用して、造形されつつある物品Ａを空間内で浮遊させるためのシステムであって、空間内の互いに異なる方向においてそれぞれ対向して配置された少なくとも３対の電極対と、これらの電極対を構成する電極のそれぞれに印加される電圧を制御する制御装置（図示省略）と、を備えている。

【0042】

図示された実施例において、物品位置制御システム３２は、空間内の互いに直交する３つの方向（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）においてそれぞれ対向して配置された３つの電極対３２Ｘ、３２Ｙ、３２Ｚを備えている。

【0043】

物品位置制御システム３２の制御装置（図示省略）は、造形されつつある物品Ａの位置が目標位置に一致するよう、電極対３２Ｘを構成する電極３２Ｘ１及び３２Ｘ２、電極対３２Ｙを構成する電極３２Ｙ１及び３２Ｙ２、電極対３２Ｚを構成する電極３２Ｚ１及び３２Ｚ２のそれぞれに印加される電圧を制御するように構成されている。また、物品位置制御システム３２の制御装置は、溶融した材料Ｍが材料溶融セクション２０の方向から（図１においては左方から）のみ付加されることを考慮して、必要に応じて、造形されつつある物品Ａの空間内における位置及び配向を変更するよう、すなわち造形されつつある物品Ａを空間内で並進運動及び／又は回転運動させるよう、３つの電極対３２Ｘ、３２Ｙ、３２Ｚを構成する電極のそれぞれに印加される電圧を制御することができるように構成されている。

【0044】

なお、製造しようとする物品Ａの形状によっては、その空間内における位置及び配向を変更する必要がない場合もある。この場合は、物品Ａを、空間内で浮遊させるのではなく、例えば板状のステージ（図示省略）の表面に固着された状態で支持してもよい。

【0045】

材料付加部加熱システム３４は、図示された例では、造形されつつある物品Ａの表面、特に材料溶融セクション２０から飛来する溶融状態の材料Ｍが付加される部位及びその近傍を加熱するために、当該部位に向けてレーザビームを照射するレーザ照射装置３４から構成されている。なお、材料付加部加熱システム３４を構成するレーザ照射装置の数及び配置は、上述したものに限定されず、例えばレーザ照射装置の数は１基より多くてもよい。

【0046】

なお、ハウジング１２に囲まれた内部チャンバＣは、物品の製造に用いられる材料Ｍの特性に応じて、真空とすることもできるし、空気又は空気以外のガス（例えば、窒素、不活性ガス等）で満たされた雰囲気とすることもできる。

【0047】

以上のように構成された本開示の実施形態の３Ｄプリンタ１０を用いて物品Ａを製造する工程を、図２Ａ～図２Ｄを参照して以下で説明する。

【0048】

図２Ａ～図２Ｄは、本開示の実施形態の３Ｄプリンタ１０を用いて物品Ａを製造する工程を示す概略説明図であり、図２Ａは材料供給ステップを、図２Ｂは材料溶融ステップを、図２Ｃは溶融材料移動ステップを、図２Ｄは溶融材料付着ステップを、それぞれ示している。

【0049】

図２Ａの材料供給ステップでは、材料位置制御システム２２の作動下で、すなわち材料Ｍの位置が目標位置に一致するよう各電極（２２Ｘ１，２２Ｘ２；２２Ｙ１，２２Ｙ２；２２Ｚ１，２２Ｚ２）に印加される電圧が制御装置によって制御されている状態で、材料供給システム２６によって材料Ｍが供給され、当該材料Ｍが材料溶融位置Ｆにおいて浮遊した状態となる。

【0050】

次に、図２Ｂの材料溶融ステップでは、材料溶融位置Ｆにおいて浮遊している材料Ｍに向けて、材料加熱システム２４を構成するレーザ照射装置２４Ｘ、２４Ｙ、２４ＺからレーザビームＬが照射される。これにより、材料Ｍは、材料溶融位置Ｆにおいて浮遊したまま溶融状態となる。

【0051】

続いて、図２Ｃの溶融材料移動ステップでは、材料位置制御システム２２によって、溶融した材料Ｍが、溶融材料移動経路（図２Ｃにおいては、後述するレーザ照射装置２４Ｐから照射されるレーザビームＬの経路に一致）上を移動する。ここで、溶融材料移動経路は、材料溶融セクション２０内の材料溶融位置Ｆと、物品造形セクション３０内において造形されつつある物品Ａの表面のうち材料Ｍが付着すべき部位（材料付着部位）と、を結ぶ直線であり、溶融した材料Ｍは、当該溶融材料移動経路上を前者から後者へ向かって移動する。

【0052】

そのために、材料位置制御システム２２の制御装置は、溶融した材料Ｍの目標位置を溶融材料移動経路に沿って移動させる。すなわち、溶融した材料Ｍの目標位置は、溶融材料移動ステップの開始時には材料溶融位置Ｆであるが、同ステップの終了時には材料付着部位となる。

【0053】

このようにして、溶融した材料Ｍは、最終的には図２Ｄに示すように、造形されつつある物品Ａの表面に付着する（溶融材料付着ステップ）。

【0054】

なお、材料溶融セクション２０から物品造形セクション３０への移動中に、材料Ｍが溶融した状態を維持し得るよう、上述したレーザ照射装置２４Ｐから溶融材料移動経路に沿うレーザビームＬを照射することにより、材料Ｍを加熱することが望ましい。

【0055】

また、造形されつつある物品Ａに求められる強度によっては、当該物品Ａの表面の材料付着部位に対して、上述した材料付加部加熱システム（レーザ照射装置）３４からレーザビームＬを照射することにより、材料付着部位及びその近傍を加熱することが望ましい。

【0056】

以上のように、材料供給ステップ（図２Ａ）、材料溶融ステップ（図２Ｂ）、溶融材料移動ステップ（図２Ｃ）、溶融材料付着ステップ（図２Ｄ）の４つのステップを１つの工程として、当該工程を繰り返すことにより、物品造形セクション３０において、所望の形状を有する物品Ａを製造することができる。

【0057】

以上で説明した本開示の実施形態の３Ｄプリンタによれば、公知の粉末床溶融結合法又は結合剤噴射法を採用した３Ｄプリンタとは異なり、製造工程前に材料粉末をステージ上に敷き詰めたり、製造工程後に材料粉末をステージから除去したりする必要がないため、帯電した粉末が問題になる無重力（微小重力）若しくは低重力環境で使用できるとともに、装置をコンパクトに構成することができ、したがって、コストを低減することができる。

【0058】

また、本開示の実施形態の３Ｄプリンタによる物品の製造工程は、前工程（材料粉末の敷き詰め）及び後工程（材料粉末の除去）のない１工程のみとなるため、物品の製造を迅速に行うことができる。

【0059】

更に、本開示の実施形態の３Ｄプリンタによる物品の製造工程において、溶融させる材料は微小粉末である。そのため、微細な構造を有する物品も容易に製造することができる。

【0060】

更に、本開示の実施形態の３Ｄプリンタによる物品の製造工程において、溶融させる材料は微小粉末であり、その熱容量は小さい。また、同製造工程においては、材料粉末を空間内で浮遊させた状態で加熱するため、公知の粉末床溶融結合法又は結合剤噴射法のようにステージへの熱伝導がある場合と比較して、周囲への放熱量が小さく、材料加熱システムを構成するレーザ照射装置の出力を低く抑えることができ、３Ｄプリンタの所要電力も低く抑えることができる。

【0061】

以上のように、本開示の実施形態の３Ｄプリンタによれば、無重力（微小重力）若しくは低重力の環境において、広範な種類の材料を原料として、広範な雰囲気（空気、空気以外のガス又は真空）において物品を製造することができ、しかも所要電力が小さいという、優れた効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0062】

１０ ３Ｄプリンタ
１２ ハウジング
２０ 材料溶融セクション
２２ 材料位置制御システム
２２Ｘ，２２Ｙ，２２Ｚ 電極対
２４ 材料加熱システム
２４Ｘ，２４Ｙ，２４Ｚ レーザ照射装置
２４Ｐ レーザ照射装置
２６ 材料供給システム
３０ 物品造形セクション
３２ 物品位置制御システム
３４ 材料付加部加熱システム
Ａ 物品
Ｃ 内部チャンバ
Ｆ 材料溶融位置
Ｍ 材料

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】