本發(fā)明涉及使用激光并以金屬粉末為原料制造層疊造型物的制造裝置以及制造方法。

背景技術(shù)：

近年來，通過激光的照射使粉末狀的金屬燒結(jié)或熔融而固化，逐層呈層狀層疊而制造立體的造型物的金屬am(additivemanufactuaring：層疊制造)的開發(fā)正在盛形。在如上的金屬am中，不僅應(yīng)對試制，也開始了對應(yīng)對量產(chǎn)的研究。在金屬am中使用的金屬存在主要有為了作為廉價的激光的近紅外波長的激光的吸收率良好能夠以低成本制造的馬氏體時效鋼、不銹鋼(sus)以及鈦鋼(ti)等。

然而，在市場中，作為金屬am的金屬粉末材料，除了馬氏體時效鋼、不銹鋼(sus)以及鈦鋼(ti)，也希望可以采用近紅外波長的激光的吸收率較低的銅、鋁等。對此，在日本特開2011-21218公開了將金屬粉末材料設(shè)為鋁的金屬am的技術(shù)。在日本特開2011-21218的技術(shù)中，使鋁粉末含有近紅外波長的激光的吸收率較高的激光吸收劑。由此，若照射近紅外波長的激光，則首先，使激光吸收劑吸收近紅外波長的激光而被加熱，從而該熱傳導(dǎo)至鋁粉末而加熱鋁粉末，并保溫。而且，記載了在上述的環(huán)境下，進(jìn)一步利用近紅外波長的激光的照射與來自激光吸收劑的熱加熱鋁粉末，使其熔融。

然而，在日本特開2011-21218的技術(shù)中，存在激光吸收劑本身成為成本上漲的重要因素的擔(dān)憂。另外，與鋁粉末混合的激光吸收劑成為雜質(zhì)，從而也存在對制品的強(qiáng)度等帶來不好的影響的擔(dān)憂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種即便是近紅外波長的激光的吸收率較低的金屬粉末材料，也能夠以低成本制作基于層疊造型的立體造型物的制造裝置以及制造方法。

本發(fā)明的第一實(shí)施方式的造型物的制造裝置利用造型光束的照射，使金屬粉末通過燒結(jié)或者熔融固化來進(jìn)行層疊造型，該造型物的制造裝置具備：腔室，其能夠隔斷外部空氣與內(nèi)部空氣；金屬粉末供給裝置，其設(shè)置于上述腔室的內(nèi)部，并將上述金屬粉末供給至上述造型光束的照射范圍內(nèi)；造型光束照射裝置，其向被供給至上述照射范圍內(nèi)的上述室內(nèi)的上述金屬粉末照射上述造型光束；吸收率提高支援部，其為了提高被照射的上述造型光束相對于上述金屬粉末的吸收率，而對上述金屬粉末進(jìn)行規(guī)定的吸收率提高支援處理；以及造型部，其在實(shí)施上述吸收率提高支援處理后，進(jìn)行將上述造型光束向被供給至上述照射范圍內(nèi)的上述金屬粉末照射，加熱上述金屬粉末，通過上述燒結(jié)或者上述熔融使金屬粉末固化而進(jìn)行上述層疊造型的造型處理。

如上，造型物的制造裝置在通過吸收率提高支援部進(jìn)行提高造型光束相對于金屬粉末的吸收率的吸收率提高支援處理后，將造型光束向金屬粉末照射。因此，造型光束被金屬粉末良好地吸收。因此，金屬粉末利用短時間的造型光束的照射而被良好地加熱，通過燒結(jié)或者熔融使其固化，因此能夠縮短進(jìn)行層疊造型的時間，從而能夠低成本地制造造型物。

另外，本發(fā)明的第二實(shí)施方式的造型物的制造方法利用造型光束的照射，使金屬粉末通過燒結(jié)或者熔融固化來進(jìn)行層疊造型，該造型物的制造方法具備：將上述金屬粉末供給至上述造型光束的照射范圍內(nèi)的金屬粉末供給工序；吸收率提高支援工序，在該工序中，為了提高被照射的上述造型光束相對于上述金屬粉末的吸收率，而對上述金屬粉末進(jìn)行規(guī)定的吸收率提高支援處理；以及在實(shí)施上述吸收率提高支援處理后，進(jìn)行將上述造型光束向被供給至上述照射范圍內(nèi)的上述金屬粉末照射，加熱上述金屬粉末進(jìn)行，通過上述燒結(jié)或者上述熔融使金屬粉末固化而進(jìn)行上述層疊造型的造型處理的造型工序。由此，能夠制作與在第一實(shí)施方式中制造的造型物相同的造型物。

附圖說明

以下，參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，其中：

圖1是第一實(shí)施方式、第二實(shí)施方式的制造裝置的示意圖。

圖2是圖1的金屬粉末供給裝置的俯視圖。

圖3是表示按金屬材料不同的近紅外激光的波長與吸收率的關(guān)系的圖表。

圖4是圖1的造型光束照射裝置的局部透視圖。

圖5是對在薄膜層的表面形成有氧化膜的狀態(tài)進(jìn)行說明的示意圖。

圖6是表示氧化膜相對于銅的膜壓與近紅外激光的吸收率的關(guān)系的圖表。

圖7是第一實(shí)施方式的制造方法的流程圖1。

圖8a是表示圖7的預(yù)熱處理中的短波長激光的照射的狀態(tài)的圖。

圖8b是表示圖7的氧化膜形成處理中的近紅外激光以及短波長激光的照射的狀態(tài)的圖。

圖8c是表示在圖7的氧化膜形成處理中，在多處形成氧化膜的狀態(tài)的圖。

圖8d是表示圖7的造型處理的近紅外激光的照射的狀態(tài)的說明圖。

圖8e是表示在圖7的造型處理中，在多處形成固化薄膜的狀態(tài)的圖。

圖9a是在第二實(shí)施方式中，表示氧化膜形成處理中的近紅外激光以及短波長激光的照射的狀態(tài)的圖。

圖9b是在第二實(shí)施方式中，表示造型處理中的近紅外激光的照射的狀態(tài)的圖。

圖10是表示第三實(shí)施方式的氧化膜形成處理中的近紅外激光以及短波長激光的照射的狀態(tài)的圖。

圖11是第三實(shí)施方式的制造裝置的示意圖。

圖12是第三實(shí)施方式的制造方法的流程圖2。

圖13a是表示第三實(shí)施方式的氧化膜形成處理中的近紅外激光的照射的狀態(tài)的圖。

圖13b是表示在第三實(shí)施方式的氧化膜形成處理中形成多個氧化膜的狀態(tài)的圖。

圖13c是表示第三實(shí)施方式的造型處理中的近紅外激光的照射的狀態(tài)的圖。

圖14是第四實(shí)施方式的制造裝置的示意圖。

圖15是第五實(shí)施方式的制造裝置的示意圖。

圖16是第五實(shí)施方式的制造方法的流程圖3。

具體實(shí)施方式

基于附圖對本發(fā)明的第一實(shí)施方式的三維造型物(相當(dāng)于造型物)的制造裝置進(jìn)行說明。三維造型物的制造裝置是主要利用之后詳述的造型光束的照射，使金屬粉末15通過燒結(jié)或者熔融而固化來層疊造型三維造型物的裝置。此外，在本實(shí)施方式中，造型光束是近紅外波長的激光，以下，稱為近紅外激光l1。

另外，作為金屬粉末15，以常溫時的近紅外波長的激光的吸收率為規(guī)定的值以下的“低吸收率材料”為對象。此外，將此時規(guī)定的值取為例如吸收率30％(參照圖3)。在該情況下，作為“低吸收率材料”，銅、鋁等成為對象，在以下的實(shí)施方式中，將銅的粉末即銅粉選為金屬粉末15進(jìn)行說明。另外，在本實(shí)施方式中，對在層疊造型三維造型物時，不使金屬粉末15燒結(jié)，而通過熔融使金屬粉末15固化而進(jìn)行層疊造型的情況進(jìn)行說明。此外，也可以不通過熔融，而通過燒結(jié)制造三維造型物。

圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的制造裝置100的示意圖。制造裝置100具備腔室10、金屬粉末供給裝置20、造型光束照射裝置30、吸收率提高支援部40、支援光束照射裝置41以及造型部70。吸收率提高支援部40以及造型部70設(shè)置于控制部45。另外，吸收率提高支援部40具備激光照射控制部49、膜厚推斷部50以及處理切換判定部60。

腔室10是呈大致立方體形狀形成的殼體，且是能夠隔斷外部空氣與內(nèi)部空氣的容器。腔室10具備能夠?qū)?nèi)部的空氣置換成例如he(氦氣)、n2(氮?dú)?、ar(氬氣)等惰性氣體的裝置(未圖示)。此外，腔室10也可以不將內(nèi)部置換成惰性氣體，而形成能夠減壓的構(gòu)成。

金屬粉末供給裝置20設(shè)置于腔室10的內(nèi)部，將成為三維造型物的原材料的金屬粉末15供給至近紅外激光l1(相當(dāng)于造型光束)的照射范圍ar1內(nèi)(參照圖2)。金屬粉末15是銅(cu)粉末。此外，此處言及的金屬粉末15是指各銅粉聚集多個而成的集合體。

如圖1、圖2所示，金屬粉末供給裝置20具備造型用容器21與粉末收納容器22。如圖1所示，在造型用容器21內(nèi)設(shè)置有造型物升降工作臺23。在造型物升降工作臺23上形成有金屬粉末15的薄膜層15a。而且，主要利用近紅外激光l1向薄膜層15a的照射使薄膜層15a的金屬粉末15熔融，然后固化形成固化薄膜層15b。接下來，使造型物升降工作臺23向下方移動，與上述相同地，再次形成薄膜層15a。然后，主要利用近紅外激光l1向薄膜層15a的照射使薄膜層15a的金屬粉末15熔融，然后固化再次形成固化薄膜層15b，并層疊于先前形成的固化薄膜層15b上。通過上述的作業(yè)的反復(fù)，制成三維造型物。

在粉末收納容器22中，在進(jìn)給工作臺24上收納有金屬粉末15，使進(jìn)給工作臺24向上方移動，從而供給金屬粉末15。此外，在造型物升降工作臺23、進(jìn)給工作臺24分別安裝有支承軸23a、24a。支承軸23a、24a連接于驅(qū)動裝置(省略圖示)，通過驅(qū)動裝置的工作上下移動。

另外，設(shè)置有遍布造型用容器21以及粉末收納容器22的開口的整個區(qū)域移動的推送器26。推送器26在圖1、圖2中從右向左移動。由此，將通過進(jìn)給工作臺24的上升被供給的金屬粉末15輸送至造型物升降工作臺23上，并且在造型物升降工作臺23上形成金屬粉末15的薄膜層15a。薄膜層15a的厚度以造型物升降工作臺23的下降量決定。在本實(shí)施方式中，薄膜層15a的厚度為50μm～100μm左右。但是，該厚度始終僅例示一個例子，不限定于該厚度。

造型光束照射裝置30向被金屬粉末供給裝置20供給至照射范圍ar1內(nèi)(參照圖2)的腔室10內(nèi)的金屬粉末15的薄膜層15a的表面照射近紅外激光l1。如圖1所示，造型光束照射裝置30具備激光振蕩器31與激光頭32。另外，激光振蕩器31具備將從激光振蕩器31被振蕩出的近紅外激光l1傳送至激光頭32的光纖35。

激光振蕩器31以波長成為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的近紅外波長的方式進(jìn)行振蕩，而生成作為連續(xù)波cw的激光的近紅外激光l1。近紅外激光l1的波長的大小為1.0μm前后。具體而言，作為近紅外激光l1，能夠采用hoyag(波長：約1.5μm)、yvo(釩酸釔，波長：約1.06μm)，yb(鐿，波長：約1.09μm)以及纖維激光等。由此，能夠廉價地制作激光振蕩器31，并且在運(yùn)用時消耗能量也較小而廉價。此外，如表示按材料不同的激光的波長(μm)與激光的吸收率(％)的關(guān)系的圖3所示，近紅外激光l1相對于銅、鋁的吸收率比較低，吸收率為30％以下。

如圖1所示，激光頭32配置為從腔室10內(nèi)的金屬粉末15的薄膜層15a的表面隔開規(guī)定的距離且相對于垂直方向具有規(guī)定的角度α°。如圖4所示，激光頭32具備準(zhǔn)直透鏡33、反射鏡34、電流計式掃描儀36以及fθ透鏡38。準(zhǔn)直透鏡33、反射鏡34、電流計式掃描儀36以及fθ透鏡38配置于激光頭32的殼體內(nèi)。準(zhǔn)直透鏡33對從光纖35被出射的近紅外激光l1進(jìn)行準(zhǔn)直而轉(zhuǎn)換成平行光。

反射鏡34以被準(zhǔn)直后的近紅外激光l1入射至電流計式掃描儀36的方式轉(zhuǎn)換近紅外激光l1的行進(jìn)方向。在本實(shí)施方式中，反射鏡34將近紅外激光l1的行進(jìn)方向轉(zhuǎn)換90度。

電流計式掃描儀36變更激光l的行進(jìn)方向，使近紅外激光l1經(jīng)由fθ透鏡38向薄膜層15a的表面的規(guī)定的位置照射。換句話說，激光頭32能夠通過電流計式掃描儀36自由地變更從激光振蕩器31被振蕩出的近紅外激光l1的照射角度。此外，對于照射近紅外激光l1的規(guī)定的位置后述。在電流計式掃描儀36例如使用包含能夠沿正交的兩方向進(jìn)行擺探頭運(yùn)動的一對可動反射鏡(未圖示)的公知的掃描儀。fθ透鏡38是使從電流計式掃描儀36被入射的平行的激光l聚光的透鏡。另外，從激光頭32被照射出的激光l通過設(shè)置于腔室10的上表面的透明的玻璃或者樹脂被照射至腔室10內(nèi)。

吸收率提高支援部40是使用上述的近紅外激光l1(造型光束)以及后述的短波長激光l2(支援光束)實(shí)施吸收率提高支援處理的控制部，設(shè)置于控制部45(參照圖1)。吸收率提高支援部40能夠取得各種規(guī)定的處理(吸收率提高支援處理)。但是，在第一實(shí)施方式中，將規(guī)定的膜厚的氧化膜om形成于金屬粉末15的薄膜層15a的表面的處理設(shè)為吸收率提高支援處理。

通過該處理，能夠在吸收率提高支援處理后進(jìn)行的、后述的造型處理中，提高近紅外激光l1相對于金屬粉末15(銅粉末)的吸收率。此外，近紅外激光l1(造型光束)以及短波長激光l2(支援光束)的照射被激光照射控制部49控制。

此外，短波長激光的詳細(xì)后述，但為了便于說明，此處預(yù)先簡單地說明。短波長激光l2是波長短于近紅外波長的短波長(例如，波長0.2～0.6μm)的激光。另外，在本實(shí)施方式中，短波長激光l2是連續(xù)波cw的激光。若觀察表示按材料不同的激光的波長(μm)與激光的吸收率(％)的關(guān)系的圖3，則短波長激光相對于銅的吸收率高于近紅外激光的吸收率。作為短波長激光的例子，能夠列舉uv激光、綠色激光以及藍(lán)色激光等。在第一實(shí)施方式中，例如應(yīng)用藍(lán)色激光。

在第一實(shí)施方式中，吸收率提高支援部40實(shí)施(控制)的吸收率提高支援處理是相對于薄膜層15a的表面的預(yù)熱處理與接著預(yù)熱處理相對于薄膜層15a的表面進(jìn)行的氧化膜形成處理。首先，在預(yù)熱處理中，通過短波長激光照射部46的控制將相對于金屬粉末15(銅粉)的吸收率較高的短波長激光l2(支援光束)向薄膜層15a的表面照射。利用該照射，將作為照射位置的腔室10內(nèi)的金屬粉末15的薄膜層15a的表面加熱至銅的熔點(diǎn)(1060℃)以下、例如600℃～800℃。此時，在照射位置的薄膜層15a的表面尚未形成氧化膜om。

如圖3所示，短波長激光l2本來相對于銅的吸收率較高，因此即便是低輸出，也能夠充分加熱。由此，即便是短波長激光l2，也能夠比較廉價地進(jìn)行薄膜層15a的表面的加熱(預(yù)熱)。接下來，在氧化膜形成處理中，加熱(預(yù)熱)薄膜層15a的表面，在基礎(chǔ)溫度上升的狀態(tài)下，同時重疊照射短波長激光l2以及近紅外激光l1，在薄膜層15a的表面形成氧化膜om。

此外，如上，預(yù)熱薄膜層15a的表面的目的是為了在氧化膜形成處理中，能夠在薄膜層15a的表面更加容易地形成氧化膜om。換句話說，通過預(yù)熱，使薄膜層15a的基礎(chǔ)溫度上升。因此，在同時重疊照射短波長激光l2以及近紅外激光l1時，能夠縮小至形成氧化膜om應(yīng)該升溫的溫度的幅度。因此，能夠縮短短波長激光l2以及近紅外激光l1的重疊照射時間，以短時間、低輸出形成氧化膜om。

另外，可知對于銅來說，在熔點(diǎn)附近，近紅外激光l1的吸收率提高的同時，在照射表面形成氧化膜om(氧化亞銅)。因此，利用短波長激光l2的照射將薄膜層15a的表面預(yù)熱至600℃～800℃，從而能夠良好地抑制氧化膜形成處理中的基于短波長激光l2以及近紅外激光l1的重疊照射的照射時間以及輸出(必要能量)。如上，在第一實(shí)施方式中，向薄膜層15a的表面照射短波長激光l2由此進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱處理以及向被預(yù)熱而成為保溫狀態(tài)的薄膜層15a的表面重疊照射短波長激光l2以及近紅外激光l1從而形成氧化膜om的氧化膜形成處理成為吸收率提高支援處理。

此處，預(yù)先對近紅外激光l1相對于銅的吸收率與氧化膜om的膜厚的關(guān)系進(jìn)行說明。如圖5所示，若在金屬粉末15的各銅粉的表面形成氧化膜om，則朝向氧化膜om被照射的近紅外激光l1透過氧化膜om或者在氧化膜om內(nèi)反射，并且被銅粉的表面高效地吸收，對銅粉良好地加熱。此外，提高近紅外激光l1相對于銅粉的吸收率的氧化膜om的作用依據(jù)公知的見解。因此，省略產(chǎn)生效果的原理等的說明。另外，近紅外激光l1相對于銅粉的吸收率如圖6的圖表所示，根據(jù)氧化膜om的膜厚而不同。

在圖6的圖表中，橫軸為形成于銅部件的表面的氧化膜om的膜厚(nm)，縱軸是經(jīng)由形成的氧化膜om將近紅外激光l1向銅部件照射時的近紅外激光l1相對于銅部件的吸收率(％)亦即實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在該實(shí)驗(yàn)中，作為近紅外激光l1的照射的對象，不使用銅粉，而使用一邊為10mm的方材，但推斷為能夠獲得與在各銅粉的表面形成氧化膜om時近似的結(jié)果，而采用圖6的銅部件的數(shù)據(jù)。

若觀察圖6的圖表，則近紅外激光l1的吸收率在與氧化膜om的膜厚的關(guān)系中，相對于膜厚的增大方向的變化，具有極大值與極小值交替地出現(xiàn)的周期性。另外，在氧化膜om的膜厚為0時，吸收率最小。由此，發(fā)明人在氧化膜om的膜厚與具有周期性的吸收率的關(guān)系中，氧化膜om的膜厚被設(shè)定為，在氧化膜om的規(guī)定的膜厚超過零，且與吸收率首先作為極大值出現(xiàn)的第一極大值a對應(yīng)的第一極大膜厚a以下的范圍內(nèi)。由此，氧化膜形成后的銅粉的吸收率相對于完全沒形成氧化膜的銅粉的吸收率可靠地增大。

此外，雖為上述的實(shí)驗(yàn)的條件，但使用的近紅外激光l1基于yag激光，且是連續(xù)波cw的激光。另外，氧化膜om在加熱爐內(nèi)形成。另外，氧化膜om的膜厚通過sera法(連續(xù)電化學(xué)還原法)測定。此外，sera法是公知的膜厚測定法。具體而言，首先，在金屬表面鋪設(shè)電解液，從電極流經(jīng)微小電流而引起還原反應(yīng)。此時，各物質(zhì)具有固有的還原電位，因此對還原所需的時間進(jìn)行測定，從而能夠計算出膜厚。另外，應(yīng)用圖6的圖表的數(shù)據(jù)的金屬粉末15(銅粉末)的各銅粉的粒徑處于20μm～60μm的范圍內(nèi)，平均粒徑d50為40μm左右。另外，粒徑的測定基于公知的激光衍射、散射法。另外，圖6的數(shù)據(jù)始終表示近紅外激光l1的吸收率與氧化膜om的膜厚的關(guān)系的一個例子，數(shù)值等不限定于此。

圖1所示的支援光束照射裝置41是將與近紅外激光l1不同的波長的支援光束朝向金屬粉末15照射的制造裝置100具備的裝置。支援光束照射裝置41通過吸收率提高支援部40控制支援光束的照射。如上所述，支援光束是波長短于近紅外波長的短波長(例如，波長0.2μm～0.6μm)的短波長激光l2。

另外，如上所述，如圖3的按材料不同的激光的波長(μm)與激光的吸收率(％)的關(guān)系所示，例如相對于銅、鋁，短波長激光l2的吸收率高于近紅外波長的激光的吸收率。但是，與近紅外波長的激光相比，運(yùn)用成本較高。因此，在本發(fā)明中，不將短波長激光l2(支援光束)用于要求高輸出的金屬粉末15的熔融(造型處理)，而主要用于吸收率提高支援處理的圖5所示的氧化膜om形成。

支援光束照射裝置41相對于造型光束照射裝置30，激光振蕩器43振蕩的激光的波長不同。另外，相對于造型光束照射裝置30，不具有電流計式掃描儀這點(diǎn)不同。由此，從激光頭42被照射出的激光僅是一定方向。

另外，支援光束照射裝置41配置為以激光頭42不與造型光束照射裝置30的激光頭32干涉的方式相對于垂直方向具有規(guī)定的角度β°。另外，支援光束照射裝置41通過省略圖示的xy機(jī)器人移動激光頭42，而控制激光的照射位置。由此，短波長激光l2的照射位置能夠在腔室10內(nèi)的金屬粉末15的薄膜層15a的表面上在xy軸上移動。此外，在本實(shí)施方式中，xy平面形成與水平面平行的平面。

另外，短波長激光l2與近紅外激光l1的點(diǎn)徑相比，能夠進(jìn)行更大的點(diǎn)徑的照射。換句話說，短波長激光l2能夠增大點(diǎn)徑而降低功率密度來照射。短波長激光l2的照射在圖2所示的照射范圍ar1內(nèi)進(jìn)行，通過xy機(jī)器人的控制進(jìn)行的照射位置被吸收率提高支援部40控制。除了上述以外，與造型光束照射裝置30相同，因此省略詳細(xì)的說明以及附圖。

吸收率提高支援部40的膜厚推斷部50對通過吸收率提高支援處理形成于薄膜層15a的表面的氧化膜om的膜厚進(jìn)行推斷。如圖1所示，膜厚推斷部50具備表面溫度測定部51、照射時間計測部52以及氧化膜厚運(yùn)算部53。

表面溫度測定部51在氧化膜形成處理時，對短波長激光l2以及近紅外激光l1重疊照射于薄膜層15a的表面時的薄膜層15a的表面溫度t進(jìn)行測定。此時，表面溫度t通過非接觸式的紅外線放射溫度計39(參照圖1)測定。但是，不限定于該方式，溫度測定也可以使用任意的測定器進(jìn)行。被測定的薄膜層15a的表面溫度數(shù)據(jù)被發(fā)送至氧化膜厚運(yùn)算部53。

照射時間計測部52在氧化膜形成處理時，計測將短波長激光l2以及近紅外激光l1重疊照射于薄膜層15a的表面的各照射時間h。在該情況下，實(shí)際上計測照射時間h。但是，不限定于該方式，也可以從控制部45取得被預(yù)先設(shè)定的照射時間數(shù)據(jù)。然后，將照射時間數(shù)據(jù)發(fā)送至氧化膜厚運(yùn)算部53。

氧化膜厚運(yùn)算部53基于被測定出的表面溫度t與被計測出的照射時間h，對氧化膜om的膜厚進(jìn)行運(yùn)算并推斷。氧化膜om的膜厚以與短波長激光l2以及近紅外激光l1的重疊照射而上升的薄膜層15a的表面溫度t和重疊照射的照射時間h(照射繼續(xù)時間)對應(yīng)的厚度形成。換句話說，氧化膜om的各膜厚能夠根據(jù)表面溫度t與照射時間h進(jìn)行運(yùn)算。

吸收率提高支援部40的處理切換判定部60對由氧化膜厚運(yùn)算部53運(yùn)算出的氧化膜om的膜厚是否到達(dá)規(guī)定的膜厚進(jìn)行判定。而且，在處理切換判定部60判定為氧化膜om的膜厚到達(dá)規(guī)定的膜厚的情況下，將實(shí)施的處理從吸收率提高支援處理切換成后述的基于造型部70的造型處理。

此外，如本實(shí)施方式那樣，在氧化膜om的形成位置存在多個的情況下，處理切換判定部60在全部的氧化膜om被形成后，將實(shí)施的處理從吸收率提高支援處理切換成后述的基于造型部70的造型處理。

造型部70是在實(shí)施吸收率提高支援處理后，通過控制部45的近紅外激光照射部47，使造型光束照射裝置30工作，而將近紅外激光l1(造型光束)朝向形成于薄膜層15a的表面上的規(guī)定的膜厚的氧化膜om照射的控制部。

此外，不限定于該方式，造型部70也可以通過近紅外激光照射部47以及控制部45的短波長激光照射部46，使造型光束照射裝置30以及支援光束照射裝置41工作，而將近紅外激光l1(造型光束)以及短波長激光l2(支援光束)朝向氧化膜om同時地照射。

由此，近紅外激光l1主要從與氧化膜om的膜厚對應(yīng)地存在于薄膜層15a的表層的各銅粉的表面向各銅粉內(nèi)部被良好地吸收。如上，造型部70進(jìn)行加熱薄膜層15a，使薄膜層15a熔融，之后固化，而層疊造型造型物的造型處理。

詳細(xì)而言，主要利用近紅外激光l1的照射，使薄膜層15a的表層的各銅粉的溫度超過銅的熔點(diǎn)并上升，使各銅粉在短時間內(nèi)熔融。而且，上升的薄膜層15a的銅粉的熱也使在表層的銅粉的下側(cè)與表層的各銅粉接觸的下層的銅粉的溫度上升，而使其熔融。如上，薄膜層15a在短時間內(nèi)連鎖地熔融。然后，冷卻熔融的薄膜層15a，與在薄膜層15a的下方已經(jīng)形成的固化薄膜層15b之間，界面被良好地接合，完成層疊造型。

接下來，基于圖7的流程圖1對造型物的制造方法進(jìn)行說明。造型物的制造方法具備金屬粉末供給工序s10、吸收率提高支援工序s20以及造型工序s30。此外，吸收率提高支援工序s20具備預(yù)熱處理工序s20a、氧化膜形成處理工序s20b、膜厚運(yùn)算工序s20c、膜厚判定工序s20d以及處理切換判定工序s20e。

首先，對準(zhǔn)備階段進(jìn)行說明。首先，向粉末收納容器22內(nèi)投入金屬粉末15。接下來，通過省略圖示的氣體置換裝置將制造裝置100的腔室10內(nèi)的空氣例如置換成he氣體。此時，空氣也可以不被100％置換?？諝庖部梢詢H在腔室10內(nèi)殘留能夠在薄膜層15a的表面形成于包含納米(nm)級的氧化膜om的氧氣的空氣的量。該空氣的置換量預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求得。

由此，在造型物完成時，殘留于造型物內(nèi)的氧化物量成為最小限度，因此被造型的造型物的強(qiáng)度被維持為恒定以上。另外，也不會在各激光照射時意外地產(chǎn)生燃燒。

在金屬粉末供給工序s10中，控制部45的金屬粉末供給控制部25使金屬粉末供給裝置20工作，而向造型物升降工作臺23上供給金屬粉末15，從而在照射范圍ar1內(nèi)形成金屬粉末15的薄膜層15a。因此，金屬粉末供給控制部25首先使載置金屬粉末15的進(jìn)給工作臺24上升，同時使造型物升降工作臺23下降與一層薄膜層15a對應(yīng)的量。

然后，使推送器26在圖1中從右向左移動，從粉末收納容器22向造型用容器21供給金屬粉末15，在造型物升降工作臺23上形成粉末的薄膜層15a。

接下來，在吸收率提高支援工序s20中，為了通過吸收率提高支援部40的控制，提高近紅外激光l1(造型光束)相對于金屬粉末15的吸收率，對金屬粉末15進(jìn)行規(guī)定的吸收率提高支援處理。此時，如上所述，吸收率提高支援處理是使用近紅外激光l1(造型光束)以及短波長激光l2(支援光束)在薄膜層15a的表面形成氧化膜om的處理。

具體而言，預(yù)熱處理工序s20a(吸收率提高支援工序s20)進(jìn)行基于短波長激光l2的照射的預(yù)熱用的預(yù)熱處理。在預(yù)熱處理工序s20a中，吸收率提高支援部40具備的激光照射控制部49對短波長激光照射部46進(jìn)行控制，首先使支援光束照射裝置41工作。

由此，如圖8a所示，將短波長激光l2(支援光束)以第五點(diǎn)徑фe向照射范圍ar1內(nèi)的薄膜層15a的表面的第五照射位置p5照射，實(shí)施預(yù)熱處理。第五點(diǎn)徑фe是比較大的直徑。因此，在第五照射位置p5，以小于本來能夠照射的功率密度的功率密度照射短波長激光l2。而且，短波長激光l2以使第五照射位置p5例如成為600℃～800℃的方式對其進(jìn)行加熱。

第五照射位置p5的表面溫度t例如只要通過非接觸式的紅外線放射溫度計39(參照圖1)進(jìn)行監(jiān)視即可。而且，若確認(rèn)到第五照射位置p5的溫度例如成為600℃～800℃，則停止預(yù)熱處理。

接下來，在氧化膜形成處理工序s20b(吸收率提高支援工序s20)中，激光照射控制部49對短波長激光照射部46以及近紅外激光照射部47進(jìn)行控制，使支援光束照射裝置41以及造型光束照射裝置30同時地工作。由此，如圖8b所示，將短波長激光l2以及近紅外激光l1重疊并照射于被預(yù)熱處理并被保溫的薄膜層15a的表面。

此外，此時，短波長激光l2的照射位置以及照射點(diǎn)徑與預(yù)熱處理時的照射點(diǎn)徑相同(第五照射位置p5、第五點(diǎn)徑фe)。因此，短波長激光l2也可以從預(yù)熱處理開始保持原樣地繼續(xù)照射。

另外，作為近紅外激光l1的照射的點(diǎn)徑的第六點(diǎn)徑фf(也相當(dāng)于第四點(diǎn)徑фd)是小于第五點(diǎn)徑фe(也相當(dāng)于第三點(diǎn)徑фc)的直徑。而且，近紅外激光l1重疊照射于作為短波長激光l2的照射范圍的第五點(diǎn)徑фe的范圍內(nèi)的規(guī)定的位置。

此時，規(guī)定的位置是基于應(yīng)該由此制成的三維造型物的切片數(shù)據(jù)(描繪圖案)的位置，且是欲形成三維造型物的位置。此外，不言而喻作為照射短波長激光l2的照射位置的第五照射位置p5也基于應(yīng)該制成的三維造型物的切片數(shù)據(jù)(描繪圖案)被設(shè)定。

而且，在將近紅外激光l1重疊照射于短波長激光l2的薄膜層15a的表面上的位置，若照射位置的表面溫度t接近銅的熔點(diǎn)附近，則開始形成氧化膜om。

接下來，在膜厚運(yùn)算工序s20c(吸收率提高支援工序s20)中，通過膜厚推斷部50，對形成于薄膜層15a的表面的氧化膜om的膜厚t進(jìn)行運(yùn)算。在膜厚判定工序s20d(吸收率提高支援工序s20)中，由膜厚運(yùn)算工序s20c運(yùn)算出的氧化膜om的膜厚t是否落入規(guī)定的膜厚的范圍內(nèi)由處理切換判定部60判定。

若運(yùn)算出的氧化膜om的膜厚t落入規(guī)定的膜厚的范圍內(nèi)、即超過0且小于等于a(nm)的范圍的b(nm)～a(nm)內(nèi)，則停止該位置的近紅外激光l1的照射，向處理切換判定工序s20e移動。但是，若膜厚t未落入b(nm)～a(nm)的范圍內(nèi)，則移動到膜厚運(yùn)算工序s20c，反復(fù)進(jìn)行s20c以及s20d處理，直至膜厚t進(jìn)入b(nm)～a(nm)的范圍內(nèi)。

此外，b(nm)～a(nm)在圖6的圖表中是與吸收率b％～a％對應(yīng)的膜厚。另外，規(guī)定的膜厚的范圍若在超過0且小于等于a(nm)的范圍內(nèi)，則也可以在任意的范圍內(nèi)設(shè)定。此外，此時，作為一個例子，也可以將規(guī)定的膜厚(b(nm)～a(nm))如圖6的圖表所示設(shè)為與吸收率10％(b％)～60％(a％)對應(yīng)的5nm～85nm。但是，該設(shè)定膜厚始終表示一個例子，數(shù)值能夠任意地變更。另外，a(nm)的值也不限定于85nm。另外，如圖5所示，氧化膜om形成于金屬粉末15的各銅粉的最表面。

在處理切換判定工序s20e(吸收率提高支援工序s20)中，處理切換判定部60若判定為沒有完全形成應(yīng)在薄膜層15a形成的多個氧化膜om，還殘留有應(yīng)形成的氧化膜om，則返回氧化膜形成處理工序s20b，使近紅外激光l1的照射位置在短波長激光l2的照射范圍內(nèi)變更，進(jìn)行接下來的氧化膜om的形成處理。反復(fù)進(jìn)行如上的處理，使形成造型物所需的氧化膜om在照射范圍ar1內(nèi)形成多個(全部位置)(參照圖8c)。

但是，在處理切換判定工序s20e中，若處理切換判定部60判定為在全部位置形成了應(yīng)被形成的氧化膜om，則將處理從氧化膜形成處理切換成造型處理，移動至造型工序s30。如上，在本實(shí)施方式中，在判定為利用短波長激光l2與近紅外激光l1的重疊照射，應(yīng)該形成的全部的氧化膜om在已到達(dá)規(guī)定的膜厚的狀態(tài)下被形成的情況下，從吸收率提高支援處理切換成造型處理。如上，在第五點(diǎn)徑фe的范圍內(nèi)以小于第五點(diǎn)徑фe的第六點(diǎn)徑фf形成多個形成造型物所需的氧化膜om(參照圖8c)。

此外，在上述的膜厚運(yùn)算工序s20c中被運(yùn)算出的氧化膜om的膜厚如上所述由膜厚推斷部50(表面溫度測定部51、照射時間計測部52以及氧化膜厚運(yùn)算部53)推斷。膜厚推斷部50的工作如上所述，因此省略詳細(xì)的說明。

在造型工序s30(造型處理)中，控制部45具備的造型部70使造型光束照射裝置30工作，如圖8d所示，將近紅外激光l1(造型光束)以第六點(diǎn)徑фf向薄膜層15a的表面的各氧化膜om的形成位置分別照射。因此，近紅外激光l1對通過形成了氧化膜om而提高了近紅外激光l1的吸收率的金屬粉末15良好地加熱。

而且，在使金屬粉末15在短時間內(nèi)熔融后，使其固化而將薄膜層15a形成為固化薄膜層15b，來進(jìn)行層疊造型。如圖8e所示，若將全部的氧化膜om的形成位置的薄膜層15a形成為固化薄膜層15b而結(jié)束，則返回s10。然后，從基于金屬粉末供給裝置20的接下來的薄膜層15a的形成再次開始。

此外，如上所述，在吸收率提高支援工序s20下，在利用短波長激光l2與近紅外激光l1的重疊照射在多個位置形成規(guī)定的膜厚的氧化膜om后，移動至造型工序s30。然后，在造型工序s30中，照射近紅外激光l1，形成固化薄膜層15b，完成了造型物的層疊造型。

但是，不限定于該方式。在吸收率提高支援工序s20中，也可以在利用短波長激光l2與近紅外激光l1的重疊照射在一個位置形成規(guī)定的膜厚的氧化膜om后，通過膜厚判定工序s20d以及處理切換判定工序s20e的判定，移動至造型工序s30，照射近紅外激光l1，形成固化薄膜層15b，而對造型物進(jìn)行層疊造型。在該情況下，在吸收率提高支援工序s20與造型工序s30之間往復(fù)多次，從而形成多個固化薄膜層15b。

在上述第一實(shí)施方式中，在造型工序s30中，利用僅近紅外激光l1(造型光束)的照射，形成固化薄膜層15b，來進(jìn)行層疊造型。但是，不限定于該方式。作為第一實(shí)施方式的變形方式，在造型工序s30中，也可以不使吸收率提高支援工序s20的短波長激光l2的照射停止，而與圖8b相同地，將近紅外激光l1重疊于短波長激光l2照射。由此，相對于第一實(shí)施方式，雖消耗更多的能量，但能夠與短波長激光l2的能量相應(yīng)地在更短時間內(nèi)形成固化薄膜層15b。

另外，在上述第一實(shí)施方式中，在預(yù)熱處理工序s20a(吸收率提高支援工序s20)中，在相對于薄膜層15a的表面進(jìn)行預(yù)熱處理時，利用僅短波長激光l2的照射進(jìn)行。但是，不限定于該方式。作為第一實(shí)施方式的變形例1，也可以在預(yù)熱處理工序s20a中進(jìn)行預(yù)熱處理時，與圖8b相同地，除了短波長激光l2之外，還重疊照射近紅外激光l1。在該情況下，近紅外激光l1的照射范圍窄于短波長激光l2的照射范圍，但能夠期待早于第一實(shí)施方式結(jié)束薄膜層15a的預(yù)熱處理。

另外，即使在上述第一實(shí)施方式的變形方式中，也在進(jìn)行預(yù)熱處理時，與第一實(shí)施方式的變形例1相同地，如圖8b所示，除了短波長激光l2之外，還重疊照射近紅外激光l1。將該方式設(shè)為第一實(shí)施方式的變形例2。即使在該情況下，也能夠相對于第一實(shí)施方式的變形方式，期待更快地結(jié)束薄膜層15a的預(yù)熱。

接下來，對第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1所示的第二實(shí)施方式的制造裝置200相對于第一實(shí)施方式的制造裝置100，吸收率提高支援部40的吸收率提高支援處理不具有預(yù)熱處理這點(diǎn)不同。另外，制造裝置200相對于第一實(shí)施方式的制造裝置100，吸收率提高支援處理中的形成氧化膜om的處理(氧化膜形成處理)的一部分不同。

具體而言，在第一實(shí)施方式的制造裝置100中，在氧化膜形成處理中，在將短波長激光l2(支援光束)以第五點(diǎn)徑фe向金屬粉末15的照射范圍ar1內(nèi)的第五照射位置p5照射的同時，將近紅外激光l1(造型光束)以直徑小于第五點(diǎn)徑фe的第六點(diǎn)徑фf重疊于短波長激光l2(支援光束)照射，從而形成了氧化膜om。

但是，在第二實(shí)施方式的制造裝置200中，如圖9a所示，在氧化膜形成處理中，在將短波長激光l2(支援光束)以第一點(diǎn)徑фa向金屬粉末15的照射范圍ar1內(nèi)的第一照射位置p1照射的同時，將近紅外激光l1(造型光束)以第一點(diǎn)徑фa向第一照射位置p1重疊于短波長激光l2(支援光束)照射，從而形成氧化膜om。

換句話說，短波長激光l2以及近紅外激光l1的各照射點(diǎn)徑相同，與第一實(shí)施方式相比，該點(diǎn)較大地不同。而且，如圖9b所示，造型部70將近紅外激光l1(造型光束)以第一點(diǎn)徑фa向作為氧化膜om的形成位置的第一照射位置p1照射，而實(shí)施(控制)造型處理?；谠煨筒?0的造型處理與第一實(shí)施方式相同。

根據(jù)上述第二實(shí)施方式，在造型物的制造裝置200中，吸收率提高支援處理是在金屬粉末15的表面形成氧化膜om的處理，吸收率提高支援部40在將短波長激光l2(支援光束)以第一點(diǎn)徑фa向金屬粉末15的照射范圍ar1內(nèi)的第一照射位置p1照射的同時，將近紅外激光l1(造型光束)以第一點(diǎn)徑фa重疊于短波長激光l2(支援光束)向第一照射位置p1照射，從而形成氧化膜om。

由此，即使不存在預(yù)熱處理，也在吸收率提高支援處理中，利用以相同的直徑被照射的功率密度較高的短波長激光l2以及近紅外激光l1的重疊照射使輸出上升，從而能夠在短時間內(nèi)形成氧化膜om，故高效。

在上述第二實(shí)施方式中，在進(jìn)行造型處理時，與第一實(shí)施方式相同地，實(shí)施僅利用近紅外激光l1的照射。但是，不限定于該方式。造型處理也可以與吸收率提高支援處理(氧化膜形成處理)相同，且與圖9a相同，在將短波長激光l2(支援光束)以第一點(diǎn)徑фa向金屬粉末15的照射范圍ar1內(nèi)的第一照射位置p1照射的同時，將近紅外激光l1(造型光束)以第一點(diǎn)徑фa重疊于短波長激光l2(支援光束)向第一照射位置p1照射。由此，成本增高，但造型處理能夠在短時間內(nèi)結(jié)束。

另外，在上述第二實(shí)施方式中，在進(jìn)行吸收率提高支援處理(氧化膜形成處理)時，在將短波長激光l2(支援光束)以第一點(diǎn)徑фa向金屬粉末15的照射范圍ar1內(nèi)的第一照射位置p1照射的同時，將近紅外激光l1(造型光束)以第一點(diǎn)徑фa重疊于短波長激光l2(支援光束)向第一照射位置p1照射。另外，在造型部70中，將近紅外激光l1(造型光束)以第一點(diǎn)徑фa向作為氧化膜om的形成位置的第一照射位置p1照射，而實(shí)施了造型處理。

但是，不限定于該方式。作為第二實(shí)施方式的變形例1，吸收率提高支援部40也可以如圖10所示，在將短波長激光l2(支援光束)以第三點(diǎn)徑фc向金屬粉末15的照射范圍ar1內(nèi)的第三照射位置p3照射的同時，將近紅外激光l1(造型光束)以直徑小于第三點(diǎn)徑фc的第四點(diǎn)徑фd重疊于短波長激光l2(支援光束)照射，從而形成氧化膜om。換句話說，吸收率提高支援部40也可以在大范圍照射的短波長激光l2重疊照射較窄的范圍的近紅外激光l1。由此，短波長激光l2的照射有助于氧化膜形成，并且不花費(fèi)較大的成本。

另外，作為第二實(shí)施方式的變形例2，也可以相對于第二實(shí)施方式的變形例1僅變更造型部70。具體而言，造型部70也可以與第二實(shí)施方式的變形例1的吸收率提高支援部40相同地，如圖10所示，在將短波長激光l2(支援光束)以第三點(diǎn)徑фc向金屬粉末15的照射范圍ar1內(nèi)的第三照射位置p3照射的同時，將近紅外激光l1(造型光束)以直徑小于第三點(diǎn)徑фc的第四點(diǎn)徑фd重疊于短波長激光l2(支援光束)照射，從而實(shí)施造型處理。換句話說，造型部70也可以在大范圍照射的短波長激光l2重疊照射較窄的范圍的近紅外激光l1。由此，短波長激光l2的照射有助于加熱，并且不花費(fèi)較大的成本。

接下來，基于圖11對第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。第三實(shí)施方式的制造裝置300相對于第一實(shí)施方式的制造裝置100，造型光束照射裝置30不同。具體而言，造型光束照射裝置30與支援光束照射裝置41成為一體，而構(gòu)成造型光以及支援光束照射裝置130。換句話說，制造裝置300構(gòu)成為能夠通過一臺造型光以及支援光束照射裝置130進(jìn)行近紅外激光l1(造型光束)與短波長激光l2(支援光束)的切換照射。因此，可以說，造型光以及支援光束照射裝置130具備支援光束照射裝置41。

換句話說，制造裝置300具備腔室10、金屬粉末供給裝置20、造型光以及支援光束照射裝置130、吸收率提高支援部140(膜厚推斷部50以及處理切換判定部60)以及造型部70。吸收率提高支援部140以及造型部70設(shè)置于與控制部45對應(yīng)的控制部145。因此，相對于第一實(shí)施方式的制造裝置100，僅對不同的點(diǎn)進(jìn)行說明，對相同部分省略說明。另外，存在對相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記來進(jìn)行說明的情況。

造型光以及支援光束照射裝置130通過金屬粉末供給裝置20在照射范圍ar1內(nèi)，向被供給的腔室10內(nèi)的金屬粉末15的薄膜層15a的表面照射近紅外激光l1(造型光束)或者短波長激光l2(支援光束)。近紅外激光l1以及短波長激光l2通過控制部145具備的激光切換部48的控制切換。造型光以及支援光束照射裝置130具備激光振蕩器131以及激光頭132。另外，激光振蕩器131具備將從激光振蕩器131被振蕩出的近紅外激光l1以及短波長激光l2傳送至激光頭132的光纖135。

如圖11所示，激光頭132配置為從腔室10內(nèi)的金屬粉末15的薄膜層15a的表面隔開規(guī)定的距離，且軸線成為垂直。激光頭132為與激光頭32相同的構(gòu)成，因此省略說明。吸收率提高支援部140是使用短波長激光l2(支援光束)實(shí)施吸收率提高支援處理的控制部。

接下來，基于圖12的流程圖2對使用近紅外激光l1(造型光束)層疊造型造型物的制造方法進(jìn)行說明。造型物的制造方法具備金屬粉末供給工序s10、吸收率提高支援工序s120以及造型工序s130。金屬粉末供給工序s10不變更，因此省略說明。

在吸收率提高支援工序s120中，通過吸收率提高支援部140的控制，為了提高近紅外激光l1(造型光束)相對于金屬粉末15的吸收率，而對金屬粉末15進(jìn)行規(guī)定的吸收率提高支援處理。吸收率提高支援工序s120具備氧化膜形成處理工序s120a、膜厚運(yùn)算工序s120b、膜厚判定工序120c以及處理切換判定工序s120d。

氧化膜形成處理工序s120a(吸收率提高支援工序s120)通過僅照射短波長激光l2(支援光束)來形成氧化膜om(氧化膜形成處理)。因此，在氧化膜形成處理工序s120a中，激光照射控制部49控制激光切換部48，使短波長激光照射部46工作。由此，短波長激光照射部46使造型光以及支援光束照射裝置130工作，而將短波長激光l2向薄膜層15a的表面照射。

如圖13a所示，向照射范圍ar1內(nèi)的薄膜層15a的表面的第二照射位置p2以第二點(diǎn)徑фb照射短波長激光l2(支援光束)，而形成氧化膜om。此時，第二點(diǎn)徑фb是短波長激光l2能夠單獨(dú)地在薄膜層15a的表面形成氧化膜om的比較小的點(diǎn)徑。換句話說，短波長激光l2是功率密度較大的激光。而且，在被短波長激光l2(支援光束)照射的位置，若表面溫度t接近銅的熔點(diǎn)附近，則開始形成氧化膜om。

在膜厚運(yùn)算工序s120b(吸收率提高支援工序s120)中，通過膜厚推斷部50，對形成于薄膜層15a的表面的氧化膜om的膜厚t進(jìn)行運(yùn)算。在膜厚判定工序120c(吸收率提高支援工序s120)中，在膜厚運(yùn)算工序s120b中，通過處理切換判定部60判斷運(yùn)算出來的氧化膜om的膜厚t是否落入規(guī)定的膜厚的范圍內(nèi)。

若運(yùn)算出來的氧化膜om的膜厚t落入規(guī)定的膜厚的范圍內(nèi)、例如落入b(nm)～a(nm)內(nèi)，則停止該位置的近紅外激光l1的照射，而移動至處理切換判定工序s120d。但是，若膜厚t未落入b(nm)～a(nm)的范圍內(nèi)，則移動至膜厚運(yùn)算工序s120b，反復(fù)處理s120b以及s120c，直至膜厚t落入b(nm)～a(nm)的范圍內(nèi)。

在處理切換判定工序s120d(吸收率提高支援工序s120)中，若處理切換判定部60判定為么有在應(yīng)在薄膜層15a形成的多個氧化膜om的全部(全部位置)形成，而還殘留應(yīng)該形成的氧化膜om，則返回氧化膜形成處理工序s120a，變更短波長激光l2的照射位置，進(jìn)行未被形成的接下來的氧化膜om的形成處理。然后，反復(fù)進(jìn)行如上的處理，將形成造型物所需的多個氧化膜om在照射范圍ar1內(nèi)全部形成(參照圖13b)。

但是，在處理切換判定工序s120d中，若判定為在應(yīng)該被形成的氧化膜om的全部位置已經(jīng)形成了，則處理切換判定部60將處理從氧化膜形成處理切換成造型處理，移動至造型工序s130。如上，在本實(shí)施方式中，利用短波長激光l2的照射，在判定為應(yīng)該形成的全部的氧化膜om在到達(dá)規(guī)定的膜厚的狀態(tài)下被形成的情況下，從吸收率提高支援處理切換成造型處理。

在造型工序s130中，控制部145具備的造型部70控制激光切換部48，使造型光以及支援光束照射裝置130工作。由此，如由圖13c的實(shí)線的圓表示的那樣，向薄膜層15a的表面的各氧化膜om的形成位置以第二點(diǎn)徑фb照射近紅外激光l1(造型光束)。

因此，近紅外激光l1對通過氧化膜om的形成而提高近紅外激光l1的吸收率的金屬粉末15良好地加熱，從而在短時間內(nèi)使金屬粉末15熔融，固化，將薄膜層15a形成為固化薄膜層15b，而層疊造型造型物。而且，若結(jié)束將由圖13c的雙點(diǎn)劃線的圓表示的全部的氧化膜om的形成位置的薄膜層15a形成為固化薄膜層15b，則返回s10。然后，從基于金屬粉末供給裝置20的接下來的薄膜層15a的形成再次開始。

如上，在第三實(shí)施方式中，能夠僅通過具備一個造型光以及支援光束照射裝置130實(shí)施近紅外激光l1(造型光束)以及短波長激光l2(支援光束)，因此能夠廉價地制造。

此外，本發(fā)明作為第四實(shí)施方式，也能夠應(yīng)用于具有與上述第一實(shí)施方式～第三實(shí)施方式的制造裝置100～300不同的構(gòu)成的日本特開2007-216235所公開的類型的制造裝置400(參照圖14)。制造裝置400與上述第一實(shí)施方式～第三實(shí)施方式的制造裝置100～300相比，金屬粉末供給裝置20、造型光束照射裝置30、造型光以及支援光束照射裝置130不同。其中，特別地，金屬粉末供給裝置20的方式不同。

制造裝置400通過激光切換部48的控制邊切換一個造型光以及支援光束照射裝置230邊照射近紅外激光l1(造型光束)以及短波長激光l2(支援光束)。因此，制造裝置400與第三實(shí)施方式相同，也可以說具備支援光束照射裝置41。

另外，除此之外，制造裝置400將與金屬粉末供給裝置20對應(yīng)的金屬粉末供給裝置220一體地設(shè)置于出射激光的激光頭232的外周側(cè)。另外，在制造裝置400中，金屬粉末供給裝置220以及激光頭232配置于腔室210內(nèi)。此外，如上的類型的制造裝置是公知的，因此省略詳細(xì)的說明。

由此，制造裝置400在通過金屬粉末供給裝置220將金屬粉末15從激光頭232的外周部向照射范圍ar1內(nèi)噴射后，利用造型光以及從支援光束照射裝置230照射的短波長激光l2(支援光束)的照射進(jìn)行氧化膜形成處理(吸收率提高支援處理)，而在薄膜層15a的表面形成氧化膜om(在圖14中省略圖示)。然后，在形成氧化膜om后，控制部145的激光切換部48將造型光以及支援光束照射裝置230的激光照射從短波長激光l2切換成近紅外激光l1(造型光束)。

由此，將近紅外激光l1從造型光以及支援光束照射裝置230向氧化膜om的形成位置照射，進(jìn)行造型處理，而形成三維造型物。此外，吸收率提高支援工序以及造型工序與第二實(shí)施方式的吸收率提高支援工序s120以及造型工序s130相同。由此，通過制造裝置400，也能夠形成與在第三實(shí)施方式的制造裝置300中制造的造型物相同的三維造型物。

接下來，基于圖15對第五實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖15所示的第五實(shí)施方式的制造裝置500相對于第一實(shí)施方式的制造裝置100，不具有支援光束照射裝置41。換句話說，制造裝置500是通過造型光束照射裝置30，僅照射近紅外激光l1(造型光束)的裝置。以下，主要說明相對于第一實(shí)施方式的制造裝置100的不同點(diǎn)，對相同部分省略說明。另外，存在對相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記來進(jìn)行說明的情況。

制造裝置500具備腔室10、金屬粉末供給裝置20、造型光束照射裝置30、黑色皮膜形成裝置250以及與第一實(shí)施方式的控制部45對應(yīng)的控制部245?？刂撇?45具備金屬粉末供給控制部25、吸收率提高支援部240、近紅外激光照射部47以及造型部70。

吸收率提高支援部240相對于被供給至照射范圍ar1內(nèi)的金屬粉末15的表面進(jìn)行規(guī)定的吸收率提高支援處理。此處，規(guī)定的吸收率提高支援處理是在將金屬粉末15供給至照射范圍ar1內(nèi)后，在金屬粉末15的表面附著后述的黑色材料而形成黑色皮膜bm的處理。

黑色皮膜形成裝置250設(shè)置于腔室10內(nèi)。黑色皮膜形成裝置250被控制部245具備的吸收率提高支援部240控制。黑色皮膜形成裝置250向被金屬粉末供給裝置20供給至照射范圍ar1內(nèi)后的金屬粉末15的薄膜層15a的表面，作為規(guī)定的吸收率提高支援處理，噴射附著作為黑色材料的一個例子的碳黑cb。

黑色皮膜形成裝置250若能夠?qū)⒋娣e于存積容器(省略圖示)內(nèi)的碳黑cb(黑色材料)噴射吹送至薄膜層15a的表面整面，則也可以形成為具有任意的構(gòu)成。此外，碳黑cb是在工業(yè)上控制品質(zhì)而被制造的碳的微粒，是在墨水、輪胎等較多的領(lǐng)域被利用的公知的材料，省略進(jìn)一步的詳細(xì)的說明。碳黑cb較薄地附著于被供給至照射范圍ar1內(nèi)的金屬粉末15(銅粉)的薄膜層15a的表面，而形成黑色皮膜bm。

此外，在本實(shí)施方式中，黑色材料是如其名那樣由黑色形成的材料，且是近紅外激光l1(造型光束)的吸收率較高的材料。作為黑色材料的例子，除了碳黑cb以外，能夠列舉石墨、碳、黑色涂料(黑色墨水)等。在黑色材料中，黑色的定義不嚴(yán)密，只要是上述的石墨、碳、黑色涂料(黑色墨水)那樣的通常被判斷為黑色的程度的顏色即可。

造型部70在實(shí)施吸收率提高支援處理(形成黑色皮膜bm)后，通過近紅外激光照射部47，使造型光束照射裝置30工作，而將近紅外激光l1(造型光束)向在薄膜層15a的表面上設(shè)定的規(guī)定的位置照射。此時，規(guī)定的位置是基于由此應(yīng)該制成的三維造型物的切片數(shù)據(jù)(描繪圖案)的位置。如上，造型部70進(jìn)行如下造型處理：對形成有黑色皮膜bm的薄膜層15a的表面進(jìn)行加熱，而使薄膜層15a熔融，之后使其固化，將造型物層疊造型。

接下來，基于圖16的流程圖3對第五實(shí)施方式的造型物的制造方法進(jìn)行說明。造型物的制造方法具備金屬粉末供給工序s10、吸收率提高支援工序s220、造型工序s230以及造型結(jié)束確認(rèn)工序s240。此外，金屬粉末供給工序s10與流程圖1相同。以下，主要對與第一實(shí)施方式的流程圖1不同的部分進(jìn)行說明。

在吸收率提高支援工序s220中，通過吸收率提高支援部240的控制，黑色皮膜形成裝置250向被供給至照射范圍ar1內(nèi)后的金屬粉末15的薄膜層15a的表面整面噴射碳黑cb并使其附著，形成黑色皮膜bm。黑色皮膜bm的厚度也可以為數(shù)微米到十幾微米左右。但是，不限定于該厚度。

黑色皮膜bm對近紅外激光l1高效地吸收，而迅速地升溫。另外，黑色皮膜bm伴隨著自身的升溫，通過熱傳導(dǎo)使附著的金屬粉末15迅速地升溫，并且進(jìn)行保溫，而輔助金屬粉末15的升溫。由此，也可以說與形成有氧化膜om的上述實(shí)施方式相同，通過黑色皮膜bm的形成，提高近紅外激光l1相對于金屬粉末15(銅粉末)的吸收率。

在造型工序s230(造型處理)中，控制部245的造型部70使造型光束照射裝置30工作，而向上述的薄膜層15a的表面的規(guī)定的照射位置以規(guī)定的照射直徑照射(省略圖示)。

若將近紅外激光l1(造型光束)照射至形成于薄膜層15a的表面的黑色皮膜bm，則如上所述，黑色皮膜bm迅速地升溫。與此相伴，黑色皮膜bm通過熱傳導(dǎo)使接觸的金屬粉末15迅速地升溫，并且將其保溫。

然后，若升溫的薄膜層15a超過熔點(diǎn)(例如1060℃)，則薄膜層15a熔融而與下方的固化薄膜層15b接合，而被層疊造型。此時，在金屬粉末15熔融時，黑色皮膜bm(碳黑cb)已經(jīng)被氣化，不會混入熔融的金屬粉末15。

此處，預(yù)先對黑色皮膜bm(碳黑cb)的氣化簡單地進(jìn)行說明。如上所述，碳黑cb(黑色皮膜bm)的氣化溫度高于銅粉(金屬粉末15)的熔點(diǎn)。然而，碳黑(黑色皮膜bm)較薄地附著于薄膜層15a的表面。因此，照射近紅外激光l1的部分的黑色皮膜bm的容積，換句話說熱容量較小。因此，利用近紅外激光l1相對于黑色皮膜bm的照射，黑色皮膜bm能夠在金屬粉末15到達(dá)熔點(diǎn)前，到達(dá)至氣化溫度。由此，在造型處理中，黑色皮膜bm(碳黑cb)在金屬粉末15熔融前氣化，而不混入金屬粉末15。

在如上的工序中，在使金屬粉末15在短時間內(nèi)熔融后，使其固化，而將薄膜層15a形成為固化薄膜層15b，進(jìn)行層疊造型。若結(jié)束向一個薄膜層15a的表面的全部的切片數(shù)據(jù)的規(guī)定的照射位置照射近紅外激光l1，則移至造型結(jié)束確認(rèn)工序s240。

在造型結(jié)束確認(rèn)工序s240中，確認(rèn)作為預(yù)先被層疊造型的目標(biāo)而被設(shè)定的多個薄膜層15a的全部是否已經(jīng)進(jìn)行了層疊造型。在造型結(jié)束確認(rèn)工序s240中，若判定為仍存在未被層疊造型的薄膜層15a，則返回金屬粉末供給工序s10。然后，從基于金屬粉末供給裝置20的接下來的薄膜層15a的形成再次開始。

以下，在通過金屬粉末供給裝置20將薄膜層15a供給至照射范圍ar1后，每次均通過吸收率提高支援部240的控制將黑色皮膜bm形成于金屬粉末15的表面。通過如上的處理的反復(fù)，與以往相比，能夠在短時間內(nèi)形成三維造型物。另外，在造型結(jié)束確認(rèn)工序s240中，在判定為預(yù)定的多個薄膜層15a的層疊造型全部結(jié)束的情況下，結(jié)束程序。

此外，在上述第五實(shí)施方式中，在吸收率提高支援工序s220中，在被供給至照射范圍ar1后的金屬粉末15的薄膜層15a的表面整個面形成有黑色皮膜bm。但是，不限定于該方式。形成于薄膜層15a的表面的黑色皮膜bm的范圍也可以僅是造型部70為了進(jìn)行造型處理，向金屬粉末15的薄膜層15a表面照射近紅外激光l1(造型光束)的規(guī)定的照射位置所對應(yīng)的范圍。由此，在未被照射近紅外激光l1(造型光束)的部分不形成黑色皮膜bm，因此能夠抑制碳黑cb的使用量，從而實(shí)現(xiàn)成本減少。

另外，在上述第五實(shí)施方式中，在將薄膜層15a全部供給至照射范圍ar1后，向薄膜層15a的表面噴射碳黑cb而形成黑色皮膜bm。但是，不限定于該方式。黑色皮膜bm也可以在從將金屬粉末15的薄膜層15a供給至照射范圍ar1內(nèi)的時機(jī)稍微延遲的時機(jī)內(nèi)邊追隨邊被形成。由此，也能夠獲得相同的效果。

另外，在上述第五實(shí)施方式中，向被供給至照射范圍ar1后的金屬粉末15的薄膜層15a的表面噴射碳黑cb，而形成黑色皮膜bm。但是，不限定于該方式。作為其他的變形方式，也可以通過吸收率提高支援部240的吸收率提高支援處理，按如下方式制作。

具體而言，向被供給至照射范圍ar1前的金屬粉末15的原料(相當(dāng)于金屬粉末集合體)混入碳黑cb，并且攪拌。由此，在原料的各金屬粉末的表面附著碳黑cb，從而制作附帶黑色皮膜bm的原料(金屬粉末集合體)。

在該情況下，只要向存積有金屬粉末15的原料的容器內(nèi)投入規(guī)定量碳黑cb，通過手或者機(jī)械進(jìn)行攪拌即可(省略圖示)。然后，若通過金屬粉末供給裝置20將碳黑cb附著于外表面整個面的原料的各金屬粉末供給至照射范圍ar1內(nèi)，則在被供給至照射范圍ar1內(nèi)的金屬粉末15的表面成為可靠地附著碳黑cb的狀態(tài)，即成為形成了黑色皮膜bm的狀態(tài)。由此，能夠獲得與上述第五實(shí)施方式相同的效果。

如根據(jù)上述明確的那樣，根據(jù)上述第一實(shí)施方式～第五實(shí)施方式，造型物的制造裝置100～500是利用近紅外激光l1(造型光束)的照射，使金屬粉末15通過燒結(jié)或者熔融而固化來進(jìn)行層疊造型的造型物的制造裝置100～500。制造裝置100～500具備：腔室10、210，其能夠隔斷外部空氣與內(nèi)部空氣；金屬粉末供給裝置20、220，其設(shè)置于腔室10、210的內(nèi)部，并將金屬粉末15供給至近紅外激光l1(造型光束)的照射范圍ar1；造型光束照射裝置30(造型光以及支援光束照射裝置130、230)，其向被供給至照射范圍ar1的腔室10、210內(nèi)的金屬粉末15(薄膜層15a)的表面照射近紅外激光l1(造型光束)；吸收率提高支援部40、140、240，其為了提高被照射的近紅外激光l1(造型光束)相對于金屬粉末15(薄膜層15a)的吸收率，而對金屬粉末15(薄膜層15a)進(jìn)行規(guī)定的吸收率提高支援處理；以及造型部70，其在實(shí)施吸收率提高支援處理后，進(jìn)行將近紅外激光l1(造型光束)向被供給至照射范圍ar1的金屬粉末15(薄膜層15a)照射，加熱金屬粉末15(薄膜層15a)，通過燒結(jié)或者熔融使金屬粉末15固化，來進(jìn)行層疊造型的造型處理。

如上，造型物的制造裝置100～500在通過吸收率提高支援部40、140、240，進(jìn)行提高近紅外激光l1(造型光束)相對于金屬粉末15(薄膜層15a)的吸收率的吸收率提高支援處理后，將近紅外激光l1(造型光束)向金屬粉末15(薄膜層15a)照射。因此，近紅外激光l1被金屬粉末15(薄膜層15a)良好地吸收。因此，金屬粉末15(薄膜層15a)通過短時間的近紅外激光l1的照射而被良好地加熱，通過燒結(jié)或者熔融使金屬粉末15固化，因此能夠縮短進(jìn)行層疊造型的時間，從而能夠低成本地制作。

另外，根據(jù)上述實(shí)施方式，第一實(shí)施方式～第三實(shí)施方式的造型物的制造裝置100～300具備(或者視為具備)將與近紅外激光l1(造型光束)不同的波長的短波長激光l2(支援光束)向金屬粉末15(薄膜層15a)照射的支援光束照射裝置41。而且，吸收率提高支援部40、140至少使用短波長激光l2(支援光束)實(shí)施吸收率提高支援處理，造型部70至少使用近紅外激光l1(造型光束)實(shí)施造型處理。

短波長激光l2(支援光束)的運(yùn)用成本較高，但相對于金屬粉末15的吸收率良好。因此，在不需要較大的輸出的吸收率提高支援處理中的預(yù)熱處理、氧化膜形成處理中，只要以低輸出照射即可，從而能夠比較廉價地進(jìn)行實(shí)施。而且，通過吸收率提高支援處理，在金屬粉末15的吸收率提高的狀態(tài)下，通過運(yùn)用成本廉價的近紅外激光l1(造型光束)進(jìn)行造型處理，因此這些也能夠廉價地制作。如上，通過活動激光l1、l2各自的特征，能夠使吸收率提高支援處理以及造型處理均變得廉價。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式的變形方式、第一實(shí)施方式的變形例2、第二實(shí)施方式的變形方式以及變形例2，造型部70使用近紅外激光l1(造型光束)以及短波長激光l2(支援光束)雙方實(shí)施造型處理。由此，能夠在短時間內(nèi)實(shí)施造型處理。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式，吸收率提高支援部40、140使用近紅外激光l1(造型光束)以及短波長激光l2(支援光束)雙方實(shí)施吸收率提高支援處理。由此，能夠在短時間內(nèi)實(shí)施吸收率提高支援處理。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式，吸收率提高支援處理是在金屬粉末15(薄膜層15a)的表面形成氧化膜om的處理。而且，吸收率提高支援部40在將短波長激光l2(支援光束)以第三點(diǎn)徑фc向金屬粉末15(薄膜層15a)的照射范圍ar1內(nèi)的第三照射位置p3照射的同時，將近紅外激光l1(造型光束)以直徑小于第三點(diǎn)徑фc的第四點(diǎn)徑фd重疊于支援光束照射，從而形成氧化膜om。而且，造型部70至少將近紅外激光l1(造型光束)以第四點(diǎn)徑фd向氧化膜om的形成位置照射，來實(shí)施造型處理。

如上，在形成氧化膜om時，將大范圍內(nèi)(以第三點(diǎn)徑фc)照射的短波長激光l2(支援光束)與在窄于短波長激光l2的范圍內(nèi)(以第四點(diǎn)徑фd)照射的近紅外激光l1(造型光束)重疊照射，從而在重疊部分成為高輸出。因此，能夠在短時間內(nèi)形成氧化膜om。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式，吸收率提高支援處理是對金屬粉末15(薄膜層15a)進(jìn)行預(yù)熱，并且在預(yù)熱后在金屬粉末15(薄膜層15a)的表面形成氧化膜om的處理。而且，吸收率提高支援部40在近紅外激光l1(造型光束)的照射前至少以第五點(diǎn)徑фe向金屬粉末15的照射范圍ar1內(nèi)的第五照射位置p5照射短波長激光l2(支援光束)，實(shí)施預(yù)熱處理。然后，在將短波長激光l2(支援光束)以第五點(diǎn)徑фe向金屬粉末15的照射范圍ar1內(nèi)的第五照射位置p5照射的同時，將近紅外激光l1(造型光束)以直徑小于第五點(diǎn)徑фe的第六點(diǎn)徑фf重疊于短波長激光l2(支援光束)照射，從而形成氧化膜om。造型部70至少將近紅外激光l1(造型光束)以第六點(diǎn)徑фf向氧化膜om的形成位置照射，來實(shí)施造型處理。

如上，吸收率提高支援處理對金屬粉末15(薄膜層15a)進(jìn)行預(yù)熱，在預(yù)熱后在金屬粉末15(薄膜層15a)的表面形成氧化膜om。由此，形成氧化膜om的時間能夠縮短。另外，在形成氧化膜om時，將大范圍內(nèi)(以第五點(diǎn)徑фe)照射的短波長激光l2(支援光束)與在窄于短波長激光l2的范圍內(nèi)(以第六點(diǎn)徑фf)照射的近紅外激光l1(造型光束)重疊照射，從而在重疊部分成為高輸出。因此，能夠在短時間內(nèi)形成氧化膜om。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式以及第一實(shí)施方式的變形方式，吸收率提高支援部40不使用近紅外激光l1(造型光束)，而使用短波長激光l2(支援光束)實(shí)施預(yù)熱處理。如上，相對于預(yù)熱的實(shí)施，不使用相對于金屬粉末15的吸收率較低的近紅外激光l1，由此預(yù)熱處理所花費(fèi)的時間幾乎不變化，因此能夠以低成本實(shí)施。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式，近紅外激光l1(造型光束)相對于金屬粉末15的吸收率在與氧化膜om的膜厚的關(guān)系中，相對于膜厚的增大方向的變化，具有極大值與極小值交替地出現(xiàn)的周期性，并且具有在氧化膜om的膜厚為零的情況下最小的特性。而且，在吸收率提高支援部40、140中，超過零而被形成的氧化膜om的規(guī)定的膜厚在與具有周期性的吸收率的關(guān)系中，在氧化膜om的膜厚超過零且與吸收率首先作為極大值出現(xiàn)的第一極大值a對應(yīng)的第一極大膜厚a以下的范圍內(nèi)被設(shè)定。由此，與不形成氧化膜om，而使金屬粉末吸收近紅外激光l1(造型光束)的情況相比，近紅外激光l1的吸收率可靠地提高。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式，吸收率提高支援部40、140具備對通過吸收率提高支援處理形成于金屬粉末15(薄膜層15a)的表面的氧化膜om的膜厚進(jìn)行推斷的膜厚推斷部50以及判定被推斷出的氧化膜om的膜厚是否到達(dá)規(guī)定的膜厚并在判定為到達(dá)規(guī)定的膜厚的情況下從吸收率提高支援處理切換成基于造型部70的造型處理的處理切換判定部60。

另外，膜厚推斷部50具備對形成有氧化膜om的金屬粉末15的薄膜層15a的表面溫度t進(jìn)行測定的表面溫度測定部51、計測短波長激光l2(支援光束)或者、被重疊的短波長激光l2(支援光束)以及近紅外激光l1(造型光束)為形成氧化膜om而向金屬粉末15的薄膜層15a的表面照射的照射時間h的照射時間計測部52以及基于被測定出的表面溫度t與被計測出的照射時間h運(yùn)算氧化膜om的推斷膜厚的氧化膜厚運(yùn)算部53。由此，能夠精度良好地推斷氧化膜om的膜厚，從而能夠良好地獲得所希望的吸收率提高的效果。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式，造型光束是近紅外波長的激光(近紅外激光l1)，支援光束是波長短于近紅外波長的短波長的激光(短波長激光l2)。如上，為了進(jìn)行不需要使金屬粉末15的薄膜層15a上升至較高的溫度的吸收率提高支援處理，而主要使用運(yùn)用成本較高但吸收率良好的短波長的短波長激光l2，在需要使金屬粉末15的薄膜層15a上升至較高的溫度的造型處理中，使用運(yùn)用成本較低的近紅外波長的近紅外激光l1，因此能夠以低成本實(shí)施。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式～第五實(shí)施方式，金屬粉末15為銅粉末。由此，在市場中，通過需求較高的銅粉，能夠進(jìn)行基于金屬am的三維造型物的制造。

另外，根據(jù)上述第五實(shí)施方式，吸收率提高支援處理是在被金屬粉末供給裝置20供給至照射范圍ar1的金屬粉末15的表面附著黑色材料而形成黑色皮膜bm的處理。而且，吸收率提高支援部240通過在金屬粉末15被供給至照射范圍ar1前，或者在金屬粉末15被供給至照射范圍ar1后的吸收率提高支援處理，在被供給至照射范圍ar1的金屬粉末15的表面形成黑色皮膜bm。由此，能夠縮短造型光束的照射時間，因此能夠在短時間內(nèi)實(shí)施吸收率提高支援處理，從而實(shí)現(xiàn)低成本化。

另外，根據(jù)上述第五實(shí)施方式，在實(shí)施吸收率提高支援處理后，造型部70向金屬粉末15的表面照射近紅外激光l1(造型光束)，加熱金屬粉末15，在通過燒結(jié)或者熔融使金屬粉末15固化時，黑色皮膜bm不會殘留于使金屬粉末15固化而層疊造型后的造型物內(nèi)。由此，造型物的強(qiáng)度增高，從而作為制品的品質(zhì)提高。

另外，根據(jù)上述第五實(shí)施方式，吸收率提高支援部240具備設(shè)置于腔室10的內(nèi)部的黑色皮膜形成裝置250，該黑色皮膜形成裝置250在將金屬粉末15供給至照射范圍ar1后，在金屬粉末15的表面形成黑色皮膜bm。如上，在將金屬粉末15供給至照射范圍ar1后形成黑色皮膜bm，因此不會使多余的黑色皮膜bm附著于金屬粉末15的薄膜層15a的表面以外，減少了浪費(fèi)。

另外，根據(jù)上述第五實(shí)施方式，吸收率提高支援部240在金屬粉末15的表面上形成黑色皮膜bm的范圍是在實(shí)施吸收率提高支援處理后，造型部70為了進(jìn)行造型處理，向金屬粉末15的表面照射近紅外激光l1(造型光束)的規(guī)定的照射位置所對應(yīng)的范圍。如上，不必在金屬粉末15的照射范圍ar1的薄膜層15a的表面整個面附著黑色皮膜bm，因此進(jìn)一步減少了浪費(fèi)。

另外，根據(jù)上述第五實(shí)施方式，每當(dāng)在通過金屬粉末供給裝置20將金屬粉末15供給至照射范圍ar1后，均被吸收率提高支援部240在金屬粉末15的表面形成黑色皮膜bm。由此，每當(dāng)在將金屬粉末15供給至照射范圍ar1后，均能夠在短時間內(nèi)進(jìn)行層疊造型，因此能夠在短時間內(nèi)制作作為完成物的三維造型物。

另外，根據(jù)上述第五實(shí)施方式的變形方式，吸收率提高支援部240在將金屬粉末15供給至照射范圍ar1前，將黑色材料(碳黑cb)混入作為金屬粉末15的原料的金屬粉末集合體并攪拌，使其附著于金屬粉末的表面，形成黑色皮膜bm。由此，也能夠獲得與上述第五實(shí)施方式相同的效果。

另外，根據(jù)上述第一實(shí)施方式～第五實(shí)施方式，利用近紅外激光l1(造型光束)的照射，使金屬粉末15的薄膜層15a通過燒結(jié)或者熔融固化，而進(jìn)行層疊造型的造型物的制造方法具備：金屬粉末供給工序s10，在該工序中，將金屬粉末15的薄膜層15a供給至近紅外激光l1(造型光束)的照射范圍ar1內(nèi)；吸收率提高支援工序s20、s120、s220，在該工序中，為了提高被照射的近紅外激光l1(造型光束)相對于金屬粉末15的吸收率，而對金屬粉末15的薄膜層15a進(jìn)行規(guī)定的吸收率提高支援處理；以及在實(shí)施吸收率提高支援處理后，進(jìn)行將近紅外激光l1(造型光束)向被供給至照射范圍ar1內(nèi)的金屬粉末15的薄膜層15a照射，加熱金屬粉末15(薄膜層15a)，通過燒結(jié)或者熔融使金屬粉末15的薄膜層15a固化而進(jìn)行層疊造型的造型處理的造型工序s30、s130。由此，能夠制造與在制造裝置100～500中制造的三維造型物相同的低成本的三維造型物。

另外，根據(jù)上述第五實(shí)施方式，在吸收率提高支援工序s220中，通過在將金屬粉末15供給至照射范圍ar1前，或者在將金屬粉末15供給至照射范圍ar1后實(shí)施的吸收率提高支援處理，在被供給至照射范圍ar1的金屬粉末15的表面形成有黑色皮膜bm。如上，僅形成黑色皮膜bm，從而能夠以高吸收率吸收近紅外激光l1(造型光束)，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。

(5.其他)此外，在上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，在基于吸收率提高支援部40、140的吸收率提高支援處理中，在金屬粉末15的薄膜層15a的表面形成規(guī)定的膜厚的氧化膜om，而提高近紅外激光l1(造型光束)的吸收率。但是，不限定于該方式。在吸收率提高支援處理中，也可以在金屬粉末15的各銅粉表面形成凹凸，由此，提高近紅外激光l1(造型光束)的吸收率。在該情況下，上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中的吸收率提高支援工序s20、s120的實(shí)施內(nèi)容不同，但其他的工序(金屬粉末供給工序s10、造型工序s30、s130)只要相同地實(shí)施即可。

在各銅粉表面形成凹凸，從而提高近紅外激光l1(造型光束)的吸收率基于公知的見解，從而省略詳細(xì)的說明。此外，為了在各銅粉表面形成凹凸，在通過公知的霧化法制成銅粉時，采用與用于將銅粉形成球形的形成條件不同的條件，由此能夠?qū)崿F(xiàn)。由此，也能夠獲得相應(yīng)的效果。

另外，在上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，通過吸收率提高支援工序s20、s120，向金屬粉末15的薄膜層15a的表面照射短波長激光l2(支援光束)或者、短波長激光l2以及近紅外激光l1(造型光束)，由此形成氧化膜om。但是，不限定于該方式，氧化膜om也可以在加熱爐內(nèi)預(yù)先形成。由此，形成氧化膜om的效率降低，但在僅觀察造型工序s30、s130的情況下，能夠獲得與上述實(shí)施方式相同的效果。

另外，在上述第一實(shí)施方式～第五實(shí)施方式中，將金屬粉末15形成銅粉。但是，金屬粉末不限定于銅粉，也可以為鋁粉等低吸收率材料。但是，在第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，在將鋁等低吸收率材料應(yīng)用為金屬粉末的情況下，在各金屬中，激光的吸收率-氧化膜厚特性不同。在該情況下，在掌握與各金屬對應(yīng)的吸收率-氧化膜厚特性后，只要重新設(shè)定規(guī)定的膜厚即可。此外，低吸收率材料如上述說明的那樣，是指近紅外激光l1的吸收率為30％以下的金屬材料。

另外，在上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，在吸收率提高支援工序s20、s120中，在將氧化膜om形成于金屬粉末15的薄膜層15a的表面時，通過膜厚推斷部50，對被形成的氧化膜om的膜厚進(jìn)行了運(yùn)算。而且，在直至形成規(guī)定的膜厚的氧化膜om的期間，照射的短波長激光l2(支援光束)或者、短波長激光l2以及近紅外激光l1(造型光束)的輸出形成恒定。但是，不限定于該方式。在通過膜厚推斷部50運(yùn)算出的氧化膜om的膜厚小于所希望的膜厚的情況下，也可以之后通過提高激光的照射的輸出來應(yīng)對。換句話說，也可以形成與運(yùn)算出的氧化膜om的膜厚對應(yīng)地進(jìn)行反饋控制的方式。由此，能夠在更短時間內(nèi)進(jìn)行造型物的制造。

另外，在上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，通過吸收率提高支援部40、140的吸收率提高支援處理形成的氧化膜om的膜厚的設(shè)定值在與具有周期性的吸收率的關(guān)系中，以成為超過零且與吸收率首先作為極大值出現(xiàn)的第一極大值a對應(yīng)的第一極大膜厚a以下的范圍內(nèi)的方式設(shè)定。但是，不限定于該方式。設(shè)定的氧化膜om的膜厚也可以用超過第一極大膜厚a的膜厚設(shè)定。

換句話說，在與第一極大值a對應(yīng)的第一極大膜厚a和與第一極小值aa對應(yīng)的第一極小膜厚aa之間的膜厚中，也可以以吸收率成為b％～a％的范圍內(nèi)的方式設(shè)定氧化膜的膜厚。另外，也可以通過更大的氧化膜的膜厚，以吸收率成為b％～a％的范圍內(nèi)的方式設(shè)定氧化膜的膜厚。

另外，在上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，以短波長激光l2以及近紅外激光l1(造型光束)的照射點(diǎn)的形狀為圓形進(jìn)行了說明。但是，不限定于該方式?？赡艿脑挘骷す鈒1、l2的照射點(diǎn)的形狀也可以為矩形。由此，也能夠獲得與上述實(shí)施方式相同的效果。

另外，在上述第五實(shí)施方式中，作為造型光束，應(yīng)用近紅外激光l1，但作為造型光束，也可以應(yīng)用短波長激光l2。由此，能夠進(jìn)一步縮短三維造型物的制造時間，因此即便是價格高昂的短波長激光l2，也能夠在成本減少的同時期待相應(yīng)的效果。