本发明专利技术涉及用于清洁由粘合粉末颗粒制成的三维部件的设备，所述部件在粉末床中打印而成，包括用于接纳待清洁3D打印部件(4)的至少一个部件支撑件(11)和设计为抽吸喷射舱的壳体(1)。部件支撑件(11)具有穿孔底部且壳体(1)中布置有能沿多个轴线移动以接纳待清洁部件(4)的平台(6)。壳体(1)的内部能操作地连接至用于产生负压的装置，其中壳体(1)具有能以气密方式关闭的一个或多个开口(8)且各开口中布置有管状供给管线(7)，所述供给管线用于在壳体(1)中产生体积流，且部件支撑件和壳体(1)的内部被连接至相应收集料斗(10)以及管线系统(12)，管线系统可以被施加负压并能操作地连接至分离装置。至分离装置。至分离装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】清洁粉末床中打印的三维部件以分离附着粉末颗粒的设备
[0001]本专利技术涉及一种用于清洁在粉末床(powder bed)中打印的三维(以下称为3D)部件以分离附着的粉末颗粒的技术方案，其中3D打印部件用负压引起的体积流来清洁，其中所述3D打印部件在制造之后首先从粉末床中被移出，然后被定位在供给装置上并且与所述供给装置一起被移动到以气密(pressure
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tight)的方式密封起来的室中，在室的内部随后建立负压并且向要清洁的3D打印部件施加流体体积流，结果粉末颗粒从3D打印部件上脱离，其中所述颗粒经由经受负压的至少一个通道导管以气密的方式从密封的室中被移出并且被供给至分离装置，并且其中能气密密封的室随后首先被释放压力并且然后被打开以移出经过清洁的3D打印部件。
技术介绍
[0002]对于各种应用，使用如下制造方法来生产技术部件：在这种制造方法中，通过连续逐层施加液体或粉末材料来创建三维部件。这样的方法被称为例如增材制造(additive manufacturing)、创成制造(generative manufacturing)或快速成形技术(rapid prototyping)，并且越来越多地被归入通用术语“3D打印”之下，该术语也用于本专利技术的描述的上下文中。
[0003]在这方面，典型的技术是使用粉末床方法来生产3D打印部件。在该方法中，附着在3D打印部件表面上的残余粉末颗粒(例如砂、塑料或金属)必须在下一处理步骤(例如砂型铸造、表面修整、金属打印零件的热处理)之前被去除，以便不改变预期最终产品的几何形状。
[0004]迄今为止，这样的残余粉末颗粒通常由工人在开放式修整站使用压缩空气、刷子、真空吸尘器和其他工具从3D打印部件手动去除。然而，这具有显著的缺点。这是因为，尽管有相关联的抽吸系统，但是仍存在高度的粉尘形成，因此不可避免地对工人造成健康危害。此外，这些变体需要更多的处理时间，并且可能导致对3D打印部件造成损伤。
[0005]作为替代方案，用喷砂介质(blasting medium)去除残余粉末颗粒是可以的。然而，这里也出现了缺点：如果用于打印的粉末材料和用在喷砂处理中的喷砂介质不是同一类型，则要去除的材料将与喷砂介质混合，并且无法按类型分离。由于用于3D打印的高质量且精细的粉末是成本非常高的(very cost
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intensive)，因此从成本角度来看，在喷砂时使用与3D打印相同类型的粉末大多是不合理的。结果，分离出来的材料的再循环需要将残余粉末和喷砂介质进行分离，无论所涉及的附加努力如何，从技术观点来看，这通常只能在有限程度上实现。
[0006]为了克服以上说明的主要方法的缺点，本领域技术人员将努力以有利的方式将两种方法的选择特征进行组合。从专利文献中已经知道几种提出的解决方案。
[0007]例如，US2018297284A1描述了一种用于分离粉末床中的物体的系统。分离直接发生在创建物体的构造空间中。型砂或多余的粉末通过各种技术被移走，并优选地从物体上被吹走。在一个变型中，提出了借助于真空取出被承载的材料。
[0008]US10189057B2提出了一种用于从3D打印工件的表面去除颗粒的设备。这里，工件被布置在外壳中的可旋转平台上，该外壳具有用于处置工件的开口。加压流体被施加到工件。加压流体和平台的振动将多余的粉末从工件上去除，该多余的粉末由于重力而下落。这里，也建议借助于真空进行的抽吸作为替代。
[0009]CN108500268A的主题是一种用于增材制造部件的系统，其中多余的粉末利用吹气装置从部件上被去除，并借助于抽气装置被输送走。粉末经由管道和相关联的筛子进入收集容器。
[0010]DE102016109212A1建议借助于振动来清洁部件以分离附着的粉末颗粒。为此，整个部件被振动。提供构建平台(build platform)以用于将振动连接到部件，其中振动发生器与部件之间的摩擦锁定连接被认为是优选实施例。然而，部件到构建平台的这种连接对于许多应用(例如，砂零件的3D打印)是不可能的或者至少不是常见的。因此，许多设备根本没有这种构建平台。另外，借助于振动进行的清洁对于三维打印的砂零件无论如何是不可能的，因为这样的部件没有很好地结合在一起并且由于它们的低强度而将被破坏。
[0011]以上说明的现有技术确实传达了对3D打印部件施加真空或至少负压以将多余粉末颗粒变松并输送多余粉末颗粒的建议。然而，从参考文献中没有具体指出应当如何设计用于在粉末床中打印的三维物体的相关方法或设备，特别是如何能够清洁难以接近的轮廓化部分以分离附着的粉末颗粒。
技术实现思路
[0012]本专利技术的目的是创建一种技术方案，利用该技术方案，可以以与现有技术相比有利的方式，从使用粉末床方法3D打印的部件上去除残余的附着粉末颗粒，使得可以更高效地完成修整工艺，并且可以提高质量和再现性。特别地，要实现对3D打印部件的底切部和难以看到的轮廓的有效清洁。此外，减少了工人在工作场所的灰尘暴露，并且实现了对去除的材料的有效收集以用于随后的再循环。
[0013]该目的的实现是因为：设备包括用于接纳要清洁的3D打印部件的至少一个部件承载件、以及被设计为颗粒提取室的壳体，其中部件承载件具有穿孔的基部并且能借助于输送系统被移动到壳体中，其中壳体包括能以气密的方式关闭的至少一个门以用于插入和取出部件承载件，其中在壳体中布置有能沿多个轴线移动的平台以用于接纳要清洁的3D打印部件，其中壳体的内部能操作地连接至用于产生负压的装置，其中壳体包括能以气密的方式关闭的一个或多个开口并且在每个开口中布置有管状供应管线，其中所述管状供应管线通向壳体的内部并且借助于管状供应管线能在壳体的内部中产生体积流，并且其中部件承载件和壳体的内部各自经由收集料斗被连接至导管系统，导管系统能经受负压并且能操作地连接至分离装置。进一步的实施例是从属权利要求的主题，并且在示例性实施例中更详细地描述。
[0014]通过使用根据本专利技术的设备，在无需添加喷砂介质的情况下，借助于负压引起的体积流，将由于在粉末床中制造而产生的附着粉末颗粒从3D打印部件的表面有效地去除。具有管状供应管线的设计特别有利于实现负压引起的体积流到选定部件部分的目标施加，这导致从该流施加所至的部件部分上良好地去除附着的粉末颗粒，并且因此导致良好的清洁效果。
[0015]已去除的材料不被外来的喷砂介质污染，因此可以被再利用。如果进行质量参数的适合性的在线(inline)测量，则自动再循环也是可能的。
[0016]用负压引起的体积流进行清洁比先前使用的手动修整更容易，因为工人不必用手或用刷子接触要修整的部件的整个表面。所产生的体积流确保即使是底切部轮廓也有完美的修整。当以剂量施加时，在修整期间将不会对表面造成损伤。表面被适当地清洁。由于必须向要清洁的表面施加负压，所以在气密的壳体中执行清洁。因此，工人在清洁期间不与要去除的材料直接接触，因此工人不暴露于灰尘排放。
附图说明
[0017]下面参考附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于清洁在粉末床中打印的三维部件以分离附着的粉末颗粒的设备，其中3D打印部件用负压引起的体积流来清洁，其中所述3D打印部件在制造之后首先从所述粉末床中被移出，然后被定位在供给装置上并且与所述供给装置一起被移动到以气密的方式密封起来的室中，在所述室的内部随后建立负压并且向要清洁的所述3D打印部件施加流体体积流，结果粉末颗粒从所述3D打印部件上脱离，其中颗粒经由能经受负压的至少一个通道导管以气密的方式从密封的所述室中被移出并且被供给至分离装置，并且其中能气密密封的所述室随后首先被释放压力并且然后被打开以移出经过清洁的所述3D打印部件，其特征在于，所述设备包括用于接纳要清洁的3D打印部件(4)的至少一个部件承载件(11)、以及被设计为颗粒提取室的壳体(1)，其中所述部件承载件(11)具有穿孔的基部并且能借助于输送系统(9)被移动到所述壳体(1)中，其中所述壳体(1)包括能以气密的方式关闭的至少一个门(2，3)以用于插入和取出所述部件承载件(11)，其中在所述壳体(1)中布置有能沿多个轴线移动的平台(6)以用于接纳要清洁的3D打印部件(4)，其中所述壳体(1)的内部能操作地连接至用于产生负压的装置，其中所述壳体(1)包括能以气密的方式密封的一个或多个开口(8)并且在每个开口中连接有管状供应管线(7)，所述管状供应管线通向所述壳体(1)的所述内部并且借助于所述管状供应管线能在所述壳体(1)的所述内部中产生体积流，并且其中所述部件...
【专利技术属性】
技术研发人员：延斯，
申请(专利权)人：ACTech有限公司，
类型：发明
国别省市：
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