具有连续嵌套密闭室的增材制造设施制造技术

本发明专利技术涉及自动和密闭的增材制造设施。所述设施包括密闭室(10)，所述密闭室(10)内安装多个增材制造机器(M1、M2、M3、M4)，每个机器(M1、M2、M3、M4)包括制造腔(12)。所述设施在密闭室(10)内进一步包括：供应设备(18)和供应回路(20)，所述供应设备(18)和供应回路(20)用于向设施中的不同机器(M1、M2、M3、M4)供应增材制造粉末；运送设备(42)，所述运送设备(42)用于运送增材制造容器/托盘组件(C)并且包括至少一个运送腔(44)，所述运送腔(44)在不同机器(M1、M2、M3、M4)之间循环；以及清洗设备(50)，所述清洗设备(50)包括至少一个清洗腔(52)所述清洗腔(52)用于自动地并以密闭方式清洗所述清洗腔(52)中的增材制造托盘。

Manufacturing facility with continuous nested closed chamber

The invention relates to an automatic and airtight material addition manufacturing facility. The facility includes a closed chamber (10), and the closed chamber (10) is equipped with a plurality of material increasing manufacturing machines (M1, M2, M3, M4), and each machine (M1, M2, M3, M4) includes a manufacturing chamber (12). The facility is further included in a closed chamber (10): a supply device (18) and a supply loop (20), which supply a powder for adding material to different machines (M1, M2, M3, M4) in the facility (42), and the conveying equipment (42) for transporting the material container / tray component (C) of the material adding. And at least one delivery chamber (44), which is circulated between different machines (M1, M2, M3, M4), and a cleaning device (50), the cleaning device (50) including at least one cleaning chamber (52) of the cleaning chamber (52) for automatically cleaning the wood increasing tray in the cleaning chamber (52) in an airtight manner.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有连续嵌套密闭室的增材制造设施
本专利技术涉及通过使用具有电磁辐射的能量束(例如激光束)和/或粒子束(例如电子束)烧结或熔融粉末颗粒进行粉末基增材制造的领域。更具体地，本专利技术涉及包括多个增材制造机器的增材制造设施的密闭以及增材制造托盘在所述设施内的密闭运输。
技术介绍
在增材制造机器的制造腔内进行增材制造方法的过程中，在增材制造托盘上沉积第一粉末层，所述增材制造托盘滑动地安装在制造套管内，所述制造套管在制造腔内保持原位。然后，使用上述能量束之一使该第一粉末层以预定模式凝固。然后，使制造托盘在制造套管内降低从而允许沉积和凝固第二粉末层。最后，依次进行降低托盘然后沉积和凝固粉末层的步骤直到沉积和凝固制造待生产部件所需的最后一个粉末层。增材制造周期结束时，制造的部件通过其基部连接至增材制造托盘，并且制造的部件埋在大量未凝固粉末中。为了收回制造的部件，需要从机器的制造腔中取出增材制造托盘。优选地，借助于设置在制造套管下方的容器从制造腔中取出增材制造托盘和制造的部件。有利地，所述容器还可以用于回收和运输包围制造的部件的未凝固粉末。为了进行新的增材制造周期，必须在增材制造机器的制造腔中插入新的干净托盘并且将其放置就位。当使用多个增材制造机器以工业规模生产部件时，取出和插入增材制造托盘的操作不能由操作者手动进行。首先，操作者可能会反复受到增材制造粉末的某些成分的毒性的影响。其次，当手动进行时，这些操作太费时间。因此，如US-6824714中所述，可以使用链式运送机装置以自动方式将空容器/托盘组件运送至增材制造机器的制造腔并且从所述腔中取出使用过的具有制造的部件和包围该部件的未凝固粉末的容器/托盘组件。根据文献US-6824714中所述的方案的第一个缺点，从机器中取出和运送充满未凝固粉末的容器/托盘组件而没有保护也没有避免未凝固粉末颗粒散布在设施中的装置。考虑到工业上使用的(特别是用于制造金属部件的)增材制造粉末的某些成分的毒性，US-6824714中所述的方案造成环境危害并且对设施中移动的人群造成健康和安全风险，即使人群穿戴合适的防护设备例如工装、护目镜和面罩。最后，根据文献US-6824714中所述的方案的另一个缺点，用于插入和取出增材制造容器/托盘组件的自动装置不能维持在增材制造机器的制造腔内进行的增材制造方法所需的惰性气氛或受控气氛。因此，对于US-6824714中所述的自动方案，需要在每个取出增材制造容器/托盘组件的步骤之后提供惰化或调节制造腔内存在的空气的步骤。从工业观点来看，该空气调节或惰化步骤缩短了增材制造机器有效使用的时间量，因此降低了生产力。最后，为了符合保护环境和增材制造设施中工作的人群健康的某些规定，还需要改进使用增材制造机器的卫生条件。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是克服现有技术中发现的至少一个缺点并且满足上述工业需求。为此，本专利技术的主题是以自动且密闭方式操作的增材制造设施。根据本专利技术，所述设施包括密闭室，所述密闭室内设置多个增材制造机器，每个机器包括制造腔并且能够在所述腔内以自动且密闭方式制造部件。此外，所述设施在密闭室内包括供应设备和供应回路从而以自动且密闭方式向设施的各个机器供应准备用于增材制造中的增材制造粉末。然后，在密闭室内，所述设施包括用于运送增材制造容器/托盘组件的运送设备，所述运送设备包括至少一个运送腔，所述运送腔在各个机器之间循环从而以自动且密闭方式向设施的各个机器供应干净托盘并且以自动且密闭方式收回已经被这些机器用过的托盘。最后，在密闭室内，所述设施进一步包括清洗设备，所述清洗设备包括至少一个清洗腔从而以自动且密闭方式清洗所述清洗腔中的增材制造托盘。通过完成根据本专利技术的设施的自动化，能够从密闭室的外部控制设施的操作，因此将设施中人群的存在仅限于维护程序和维修程序。有利地，通过在各个增材制造机器和清洗设备之间以密闭方式运输增材制造容器/托盘组件，避免了设施及其周围被毒性粒子污染。根据一个明显的优点，密闭地运输增材制造容器/托盘组件使得能够设想在受控气氛或惰性气氛中运输，从而在从制造腔中取出增材制造容器/托盘组件和将增材制造容器/托盘组件插入制造腔的每个步骤之后无需重新调节增材制造机器的制造腔内的空气。本专利技术还提供根据本专利技术的增材制造设施的密闭方法。根据该方法，密闭室内的空气保持在低于密闭室外空气的压力。因此，通过腔内外之间的压力差改进了由密闭室的密封性提供的密闭。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。以非限制性实施例的方式给出的该描述涉及附图，在附图中：-图1为根据本专利技术的增材制造设施的示意性俯视图，-图2为根据本专利技术的增材制造设施的示意性侧视图，-图3为根据本专利技术的用于运送增材制造容器/托盘组件的运送设备的示意性立体图，-图4为图1的细节图，-图5为根据本专利技术的用于运送增材制造容器/托盘组件的运送设备的示意性截面图，并且-图6为显示使用根据本专利技术的运送设备从增材制造机器的制造腔中取出增材制造容器/托盘组件或将增材制造容器/托盘组件插入增材制造机器的制造腔的示意性截面图。具体实施方式如图1所示，本专利技术涉及增材制造设施，所述增材制造设施包括多个增材制造机器M1、M2、M3、M4，所述多个增材制造机器M1、M2、M3、M4安装在设施的密闭室10内。密闭室10表示避免腔内存在的空气循环至腔外的密封腔。如图6可见，每个机器M1、M2、M3、M4包括制造腔12并且在所述腔12内以自动且密闭方式制造部件。制造被称为密闭的，因为制造腔12可以以密封方式关闭从而避免所述制造腔12内部的空气循环至所述腔的外部(即设施的密闭室10)。有利地，每个机器M1、M2、M3、M4可以在其制造腔12内包括多个(优选两个)工作区域。因此，每个机器能够在多个增材制造托盘上同时制造部件。如图4所示，每个机器M1、M2、M3、M4的腔12可以包括与工作区域16的数目一样多的用于增材制造容器/托盘组件的入口/出口气闸14，容器/托盘组件通过每个工作区域专用的入口/出口气闸14进入和离开每个工作区域16。为了以自动且密闭方式给设施的各个机器M1、M2、M3、M4供应准备用于增材制造中的增材制造粉末，所述设施在密闭室10内包括粉末供应设备18和供应回路20。所述供应回路20将供应设备18连接至设施的各个机器M1、M2、M3、M4。有利地，在将粉末分配至机器之前，供应设备18还用于生产粉末，所述生产例如包括干燥和筛分粉末的步骤。由于供应设备18包括用于连接加工设备、烧结设备和粉末流动控制设备的多个管道，所述供应设备18包括多个接合处，粉末颗粒可能通过所述接合处逸出。由于一些增材制造粉末可能包含毒性成分，本专利技术使得供应设备18与设施的剩余部分隔离。为此，供应设备18设置在保护室22内，所述保护室22设置在设施的密闭室10内，供应回路20的一个或多个管道24以密封方式穿过所述保护室22的壁26。为了允许管道24以密封方式穿过壁26，例如在所述壁26中形成开口并且在所述开口处在所述壁26和所述通道24之间设置密封装置。此外，为了限制设施的密闭室10的粉末泄漏，供应回路20通过从供应设备18抽吸从而将粉末运送至设施的机器M1、M2、M3、M4。为了使操作者无需进入密闭室10或供应设备18的保护室2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.以自动且密闭方式操作的增材制造设施，所述设施的特征在于，其包括密闭室(10)，所述密闭室(10)内安装多个增材制造机器(M1、M2、M3、M4)，每个机器(M1、M2、M3、M4)包括制造腔(12)并且能够在所述腔内以自动且密闭方式制造部件，所述设施在密闭室(10)内进一步包括：供应设备(18)和供应回路(20)，所述供应设备(18)和供应回路(20)用于以自动且密闭方式向设施的各个机器(M1、M2、M3、M4)供应准备用于增材制造中的增材制造粉末；运送设备(42)，所述运送设备(42)用于运送增材制造容器/托盘组件(C)并且包括至少一个运送腔(44)，所述运送腔(44)在各个机器(M1、M2、M3、M4)之间循环从而以自动且密闭方式向设施的各个机器供应干净托盘(P)并且以自动且密闭方式收回已经被这些机器用过的托盘(P)以及制造的部件；和清洗设备(50)，所述清洗设备(50)包括至少一个清洗腔(52)从而以自动且密闭方式清洗所述清洗腔(52)中的增材制造托盘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.23 FR 15632411.以自动且密闭方式操作的增材制造设施，所述设施的特征在于，其包括密闭室(10)，所述密闭室(10)内安装多个增材制造机器(M1、M2、M3、M4)，每个机器(M1、M2、M3、M4)包括制造腔(12)并且能够在所述腔内以自动且密闭方式制造部件，所述设施在密闭室(10)内进一步包括：供应设备(18)和供应回路(20)，所述供应设备(18)和供应回路(20)用于以自动且密闭方式向设施的各个机器(M1、M2、M3、M4)供应准备用于增材制造中的增材制造粉末；运送设备(42)，所述运送设备(42)用于运送增材制造容器/托盘组件(C)并且包括至少一个运送腔(44)，所述运送腔(44)在各个机器(M1、M2、M3、M4)之间循环从而以自动且密闭方式向设施的各个机器供应干净托盘(P)并且以自动且密闭方式收回已经被这些机器用过的托盘(P)以及制造的部件；和清洗设备(50)，所述清洗设备(50)包括至少一个清洗腔(52)从而以自动且密闭方式清洗所述清洗腔(52)中的增材制造托盘。2.根据权利要求1所述的增材制造设施，其中所述设施包括用于控制设施的密闭室(10)内的空气压力的设备(62)，用于控制增材制造机器(M1、M2、M3、M4)的制造腔(12)内的空气压力的设备(64)，用于控制运送设备(42)的每个运送腔(44)内的空气压力的设备(66)，以及用于控制清洗设备(50)的至少一个清洗腔(52、54)内的空气压力的设备(68)。3.根据前述权利要求中任一项所述的增材制造设施，其中密闭室(10)的顶板(70)装配有至少一个通风机(72)，通过所述通风机(72)将空气引入密闭室，并且与密闭室的底板(47)齐平地提供至少一个抽风机(74)，通过所述抽风机(74)从密闭室(10)中抽出空气。4.根据前述权利要求中任一项所述的增材制造设施，其中每个增材制造机器(M1、M2、M3、M4)连同清洗设备(50)和运送设备(42)包括位于设施的密闭室(10)的外部的管理界面(78)。5.根据前述权利要求中任一项所述的增材制造设施，其中，由于管理界面(78)和向增材制造机器(M1、M2、M3、M4)、清洗设备(50)和运送设备(42)供应空气和/或电力和/或气动动力的装置设置在设施的密闭室(10)的外部，计算机连线在这些机器和这些设备的顶部和密闭室的顶板(70)之间延伸，所述计算机连线将增材...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·埃费尔内利，G·瓦兰，F·皮亚洛，C·热艾，
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