包括用于接收粉末并优化以保留粉末颗粒的可移动表面的增材制造设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备，该设备包括工作台、工作区域、用于将粉末层沉积在工作区域上的装置和用于选择性地固结沉积在工作区域上的粉末层的热源或能量源，用于沉积粉末层的装置包括用于接收粉末并相对于工作台在工作区域附近移动的可移动元件、用于将粉末珠分配到可移动元件上的装置和用于将粉末珠从可移动元件朝向工作区域散布的装置。由于可移动元件(28)为可平移滑阀的形式或者可移动元件(128)可围绕工作区域旋转，因此可移动元件的上表面(S28、S128)的至少一部分位于工作台的上表面(S18)的上方和/或可移动元件的上表面(S28、S128)的至少一部分位于工作台的上表面(S18)的下方。部分位于工作台的上表面(S18)的下方。部分位于工作台的上表面(S18)的下方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括用于接收粉末并优化以保留粉末颗粒的可移动表面的增材制造设备


[0001]本专利技术属于基于粉末的增材制造领域，通过借助于一种或多种能量源或热源(例如激光束和/或电子束和/或二极管)将该粉末的颗粒熔化来进行增材制造。
[0002]更具体地，本专利技术属于通过粉末床沉积进行增材制造的领域，并且它涉及在用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备内将增材制造粉末分层。
[0003]还更具体地，本专利技术的目的是减少用于制备每个粉末层的粉末的量并提高粉末床的品质。

技术介绍

[0004]申请WO 2017/108868描述了一种用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备，其包括工作台和至少一个工作区域，在该工作区域中，粉末层被一层接一层地铺开并选择性地连续固结。
[0005]申请WO 2017/108868中描述的设备包括用于将粉末层沉积到工作区域上的装置和用于选择性地固结沉积在工作区域上的粉末层的热源或能量源。沉积装置包括用于接收粉末并在工作区域附近移动的滑块、用于将粉末珠分配到滑块上的装置和用于将粉末珠从滑块朝向工作区域散布的装置。
[0006]为了保证所制造的部件的品质，粉末必须均匀地覆盖整个工作区域或至少覆盖工作区域中制造部件的部分。为此，将过量的粉末沉积在滑块上，而未用于制备粉末层的超量粉末被散布装置推入到粉末回收罐。
[0007]即使回收在罐中的超量粉末可以回收利用，仍优选的是限制过度沉积在滑块上且必须回收利用的粉末的量。实际上，限制设备的粉末消耗并限制待回收利用的粉末的量总是优选的，因为这种回收利用可能是昂贵的。
[0008]控制用于分配粉末的装置的流量和控制滑块的移动允许以最佳的可能方式将形成粉末珠的粉末的量按剂量通过散布装置散布在工作区域上。
[0009]然而，在滑块的任何移动过程中，沉积在滑块上的粉末可能受到振动和冲击，导致沉积在滑块上的一定量的粉末颗粒掉落。此外，沉积在滑块上的过量粉末的量通常会增加，以在补偿滑块移动过程中掉落的一定量的粉末。
[0010]在具有高铸造性的增材制造粉末的情况下，需要显著增加沉积在滑块上的过量粉末的量，以补偿更大量掉落的粉末颗粒。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是改善增材制造设备中粉末颗粒在可移动的粉末接收表面上的保留，特别是限制和/或防止一定量的粉末颗粒在由可移动的接收表面在其移动过程中受到的振动或冲击的影响下掉落。
[0012]为此，本专利技术的目的是一种用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备，该设备包
括工作台、工作区域、用于将粉末层沉积在工作区域上的装置和用于选择性地固结沉积在工作区域上的粉末层的热源或能量源，用于沉积粉末层的装置包括用于接收粉末并相对于工作台在工作区域附近移动的可移动元件、用于将粉末珠分配到可移动元件上的装置和用于将粉末珠从可移动元件朝向工作区域散布的装置。
[0013]根据本专利技术，可移动元件采用滑块的形式，该滑块安装成在横向水平方向上相对于工作区域平移移动并且在退回位置与展开位置之间移动，在所述退回位置时该滑块位于粉末散布装置的轨道的外部，在所述展开位置时该滑块至少部分地延伸到粉末散布装置的轨道中，或者可移动元件在工作区域的整个圆周上从外部包围工作区域并且围绕工作区域旋转移动，可移动元件的上表面的至少一部分位于工作台的上表面的上方和/或可移动元件的上表面的至少一部分位于工作台的上表面的下方。
[0014]位于工作台的上表面的上方和/或下方的可移动元件的上表面的一个或多个部分使得粗糙度和/或沉积在可移动元件上的粉末颗粒与可移动元件的上表面之间的相对接触表面增加。粗糙度和/或相对接触表面的增加使得粉末颗粒保留在可移动元件的上表面上，特别是在该可移动元件移动期间。
[0015]本专利技术还进行了如下设置：
[0016]‑
可移动元件的整个上表面位于工作台的上表面的下方；
[0017]‑
可移动元件的上表面位于工作台的上表面的下方60微米至5毫米之间，或100微米至1毫米之间；
[0018]‑
可移动元件的上表面的至少一部分位于工作台的上表面的延伸部中，该可移动元件还包括在其上表面上方凸起的至少一个凸起体和/或在其上表面下方延伸的至少一个凹陷体；
[0019]‑
在可移动元件的上表面上印有凸起体；
[0020]‑
在可移动元件的上表面中机械加工有凹陷体；
[0021]‑
凸起体或凹陷体由多个基本图案组成；
[0022]‑
在可移动元件的上表面中设置有单个凹陷体；
[0023]‑
在可移动元件的上表面中机械加工的单个凹陷体在垂直平面内呈矩形截面凹陷体，在垂直方向上具有范围在60微米至5毫米之间，或在150微米至2毫米之间的高度；
[0024]‑
单个凹陷体在一定的宽度上延伸，所述宽度至少等于可移动元件的上表面的宽度的80％；
[0025]‑
单个凹陷体在比工作区域的最大横向尺寸大的距离上沿长度方向延伸；
[0026]‑
可移动元件在设置于工作台的接收器中在工作区域的附近移动；
[0027]‑
在用于分配粉末珠的装置被固定的情况下，可移动元件在分配装置的下方移动。
附图说明
[0028]在以下描述中，本专利技术的进一步特征和优点将变得显而易见。作为非限制性实施例提供的该描述参考附图，其中：
[0029]‑
图1是通过本专利技术可以改进的增材制造设备的第一变体形式的示意性前视图；
[0030]‑
图2是通过本专利技术可以改进的增材制造设备的第一变体形式的示意性俯视图；
[0031]‑
图3是通过本专利技术可以改进的增材制造设备的第一变体形式的示意性侧视图；
[0032]‑
图4是通过本专利技术可以改进的增材制造设备的第二变体形式的示意性俯视图；
[0033]‑
图5是本专利技术第一实施方案的示意性横截面图；
[0034]‑
图6、图7和图8是本专利技术替代实施方案的各种变体形式的示意性横截面图；
[0035]‑
图9、图10和图11示出了可用于图6、图7和图8的本专利技术替代实施方案中的各种图案；
[0036]‑
图12是本专利技术另一实施方案的示意性横截面图；
[0037]‑
图13是图12的本专利技术实施方案的示意性俯视图；
[0038]‑
图14和图15示出了本专利技术在图12和图13的实施方案中的操作原理。
具体实施方式
[0039]本专利技术涉及一种通过粉末床沉积进行增材制造的设备。通过粉末床沉积的增材制造是这样一种增材制造方法，其中一个或多个部件通过选择性熔化各种相互叠置的增材制造粉末层来制造。第一层粉末沉积在支撑件(例如平台)上，然后使用一个或多个能量源或热源沿着待制造的一个或多个部件的第一水平截面选择性地烧结或熔化。接下来，将第二层粉末沉积在刚被熔化或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备(10)，所述设备包括工作台(18)、工作区域(20、120)、用于将粉末层沉积在工作区域上的装置(29、129)和用于选择性地固结沉积在工作区域上的粉末层的热源或能量源(14)，用于沉积粉末层的装置包括用于接收粉末并相对于工作台在工作区域附近移动的可移动元件(28、128)、用于将粉末珠分配到可移动元件上的装置(32、132)和用于将粉末珠从可移动元件朝向工作区域散布的装置(30)，增材制造设备的特征在于：所述可移动元件(28)采取滑块(36)的形式，所述滑块(36)安装成在横向水平方向(D36)上相对于工作区域(20)平移移动并且在退回位置与展开位置之间移动，在所述退回位置时所述滑块位于粉末散布装置(30)的轨道的外部，在所述展开位置时所述滑块至少部分地延伸到粉末散布装置(30)的轨道中，或者可移动元件(128)在工作区域(120)的整个圆周上从外部包围工作区域(120)并且围绕工作区域(120)旋转移动，可移动元件的上表面(S28、S128)的至少一部分位于工作台的上表面(S18)的上方和/或可移动元件的上表面(S28、S128)的至少一部分位于工作台的上表面(S18)的下方。2.根据权利要求1所述的用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备(10)，其中，可移动元件的整个上表面位于工作台的上表面的下方。3.根据权利要求2所述的用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备(10)，其中，可移动元件的上表面位于工作台的上表面下方60微米至5毫米之间，或100微米至1毫米之间。4.根据权利要求1所述的用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备(10)，其中，可移动元件的上表面的至少一部分位于工作台的上表面的延伸部中，并且该可移动元...

【专利技术属性】
技术研发人员：JB，
申请(专利权)人：ADDUP公司，
类型：发明
国别省市：