用于增材制造板的干洗的方法技术

本发明专利技术涉及基于粉末的增材制造中所使用的板(10)的干洗方法，所述方法包括从所述板(10)上分离未凝固粉末(16)并且收集未凝固粉末(16)。所述方法包括向所述板(10)施加振动并且向所述板(10)传递冲击的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增材制造板的干洗的方法
本专利技术属于基于粉末通过使用涉及电磁辐射的能量束(例如激光束)和/或粒子束(例如电子束)烧结或熔化所述粉末的颗粒从而进行增材制造的领域。更具体地，本专利技术涉及增材制造板和在这些板上制造的组件的清洗。
技术介绍
当在增材制造机器中进行增材制造过程时，在增材制造板上沉积第一粉末层，所述增材制造板被安装成能够在围绕制造板的外壳内滑动。然后，根据预定设计使用上述能量束之一使该第一粉末层凝固。然后，在外壳内降低制造板从而允许沉积和凝固第二粉末层。最后，降低板然后沉积和凝固粉末层的步骤依次继续直至待生产组件的制造中所需的最后一个粉末层已经沉积和凝固。在该增材制造过程结束时遇到的一个缺点在于，制造的一个或多个组件本身浸没在需要除去的大量未凝固粉末中。根据一个方法，从机器中取出制造板(带着外壳或不带着外壳)，并且操作者使用工具(例如刷子和压缩空气鼓风机或抽风机)用手清洗掉粉末颗粒。由于其基本上手动的性质，该第一种清洗方法实际上不与工业应用相容。此外，该手动清洗对于操作者而言可能是危险的，因为增材制造中使用的粉末通常包含毒性化合物，尽管操作者佩戴保护设施，这些毒性化合物仍然可能被操作者吸入。最后，根据另一个缺点，如果在清洗过程中未凝固粉末被保持在保护气氛下，其在再利用之前必须经历各种处理操作。出于该原因，一些增材制造机器的制造商修改了他们的机器从而更好地保护操作者的健康并且能够立即再利用来自制造组件的清洗的粉末。例如，欧洲专利EP1793979中描述的增材制造机器装配有允许操作者搬运和清洗机器制造外壳中的制造部件的装置。更具体地，这些装置包括在制造外壳的壁中形成的开口，安装在制造外壳中的机械臂，和可以在该制造外壳中操作的抽吸管。此外，开口装配有保护手套从而允许操作者将手伸入制造外壳以便使用抽吸管清洗制造的组件，并且操作者可以从机器外部控制机械臂从而更容易地移动重型组件。由于欧洲专利EP1793979中描述的装置，操作者受到保护并且未凝固粉末保持在保护气氛下。然而，清洗仍然是需要操作者工作的手动操作，由于该手动清洗在机器制造外壳内进行，在清洗的持续过程中该机器不能用于制造其它组件。因此，欧洲专利EP1192040提出在可移除容器中制造组件，所述可移除容器可以从增材制造机器的制造外壳中移除并且被带至与该机器独立的清洗设备。在该清洗设备的第一个实施方案中，设置有两个彼此面对的开口的盖设置在容器的顶部，并且压缩空气源连接至第一开口而储存器连接至第二开口。因此，通过朝向容器的顶部逐渐升高制造板和制造的组件，压缩空气流朝向第二开口推动未凝固粉末因此使其进入储存器。根据该第一个实施方案的一个缺点，存在的风险是由于朝向储存器推动粉末的压缩空气的流动使得粉末受到污染。在第二个实施方案中，容器的顶部装配有展开颈部，所述展开颈部包括喷口使得当使用合适装置使容器倾斜时以及当制造板逐渐升高时，允许除去未凝固粉末。在该第二个实施方案中，未凝固粉末有利地在重力的作用下移动至储存器。然后，由于储存器装配有能够捕获制造的组件的筛网，使用振动以完成从制造的组件上分离粉末颗粒。虽然该第二个实施方案的清洗设备不使用容易污染未凝固粉末的压缩空气流，但是其也不允许完美地清洗制造的组件。特别地，在振动的作用下，最细小的粉末颗粒容易以云的形式漂浮在空气中，一旦振动停止就再次沉积在制造的组件上。此外，在制造的组件具有复杂形状并且具有容易包含堆积粉末的腔体的情况下，仅使用振动不足以打碎在增材制造的过程中在这些腔体中形成的粉末块。最后，简单使用振动不允许以例如手动刷洗的程度除去粘合至制造的组件的所有粉末颗粒。
技术实现思路
出于该原因，本专利技术的目的是克服现有技术文献中描述的设备的至少一个缺点，同时允许单独清洗制造板或连同组件一起清洗制造板，所述组件在该板上制造并且在增材制造周期结束时保持粘附至该板。为此目的，本专利技术的主题是使用粉末进行的增材制造中使用的板的干洗方法，所述方法包括从所述板上分离未凝固粉末并且收集未凝固粉末，并且所述方法包括在所述板上施加振动并且造成所述板经历冲击的步骤。通过向板施加冲击，易于在制造的组件的腔体中形成的粉末块破碎，并且通过施加振动，大部分未凝固粉末的颗粒逐渐从制造的组件和制造板上脱离，在重力的作用下从板或制造的组件上落下。优选地，在垂直于板的平面的方向上施加冲击，而在基本上平行于板的平面的方向上施加振动。为了尽可能完全地清洗，振动步骤和冲击步骤可以多次交替。为了减少清洗时间，振动步骤和冲击步骤可以同时进行。为了在清洗过程中最佳地利用未凝固粉末颗粒的重力作用，所述方法可以包括使板倒转的预先步骤。为了使沉积在制造的组件的空心部分中的未凝固粉末颗粒落下，可以在振动步骤和/或冲击步骤的过程中改变板的倾斜度。为了保护操作者免受增材制造中使用的某些产品的毒性的影响，所述清洗方法优选在双重限定的体积中进行，清洗在清洗外壳中进行而清洗外壳本身处于限制外壳内。考虑到回收或储存源自清洗的粉末，所述方法还包括在重力的作用下优选借助于抽吸从这些限制体积中除去粉末的后续步骤。为了保护操作者并且避免在清洗过程中形成粉末云，上述限制体积在清洗的过程中经受额外抽吸。附图说明通过如下描述，本专利技术的其它特征和优点将变得清楚。通过非限制性实施例的方式提供的该描述涉及附图，其中：-图1是待清洗的增材制造板的示意图，所述板装配有支撑件和套筒，-图2是根据本专利技术的第一个实施方案的清洗设施的俯视图，箭头显示了板清洗周期，-图3是根据本专利技术的第一个实施方案的清洗设施的俯视图，箭头显示了使用根据本专利技术的设施为增材制造车间供应清洗的和/或新的板，-图4是根据本专利技术的第二个实施方案的清洗设施的俯视图，箭头显示了板清洗周期，以及使用根据本专利技术的设施为增材制造车间供应清洗的和/或新的板，-图5是根据本专利技术的干洗设备的俯视图，-图6是根据本专利技术的干洗设备的正视图，该图还显示了干洗设备接收待清洗的增材制造板，-图7是图6的细节图，该图还显示了待清洗的板到达干洗设备的清洗外壳，-图8是根据本专利技术的干洗设备的清洗外壳的侧视图，该图还显示了本专利技术提供的待清洗的板翻转，并且-图9也是根据本专利技术的干洗设备的清洗外壳的侧视图，但是该图更具体地显示了通过根据本专利技术的干洗设备清洗待清洗的板。具体实施方式本专利技术涉及增材制造板10的清洗。增材制造板10呈现平行六面体支撑件的形式，通常由金属制成，具有数厘米的高度并且在平面P10中具有数十厘米的长度和宽度。正如已知的，在增材制造机器的制造腔体内制造的组件的制备中，所述板10用作支撑件。更具体地，所述板安装在处于该制造腔中的围绕板的制造外壳内，并且板被安装成能够在该制造外壳中以竖直平移的方式移动从而能够降低然后进一步沉积每个未凝固粉末层。如图1所示，在本专利技术的上下文中，板10优选被套筒12围绕，所述套筒12充当增材制造机器内的制造外壳。通过彼此组装，板10和套筒12形成容器15。该容器15可移除地安装在增材制造机器内从而可以从该机器的制造腔体中连同制造的组件14和围绕组件14的未凝固粉末16取出所述容器15。有利地，该容器15使得制造的组件14和未凝固粉末16更容易从增材制造机器运输至增材制造车间中存在的另一个设备或运输至清洗设施(例如本专利技术提出本文档来自技高网...

【技术保护点】
使用粉末进行的增材制造中所使用的板(10)的干洗方法，所述方法包括从所述板(10)上分离未凝固粉末(16)并且收集未凝固粉末(16)，并且所述方法包括在所述板(10)上施加振动并且造成所述板(10)经历冲击的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.30 FR 15573191.使用粉末进行的增材制造中所使用的板(10)的干洗方法，所述方法包括从所述板(10)上分离未凝固粉末(16)并且收集未凝固粉末(16)，并且所述方法包括在所述板(10)上施加振动并且造成所述板(10)经历冲击的步骤。2.根据权利要求1所述的干洗方法，其中，在垂直于所述板(10)的平面(P10)的方向上施加冲击。3.根据前述权利要求中任一项所述的干洗方法，其中，在基本上平行于所述板(10)的平面(P10)的方向上施加振动。4.根据前述权利要求中任一项所述的干洗方法，其中，振动步骤和冲击步骤多次交替。5.根据前述权利要求中任一项所述的干洗方法，其中，振动步骤和冲击步骤同时进行。6.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·普尔谢，G·瓦尔朗，F·皮亚洛，A·埃费尔内利，M·托里斯卡斯泰拉诺，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR