[发明专利]在包括多个机器的增材制造设施中管理粉末的方法

说明书

本发明涉及在包括多个增材制造机器(M1、M2)的增材制造设施(10)中管理粉末的方法，该管理方法包括存储原料粉末体积(VPA)并使来自所述原料粉末体积(VPA)的粉末自动供应至所述设施的各个机器(M1、M2)，输送至各个机器(M1、M2)的粉末在所述机器(M1、M2)中实施的增材制造周期中经受至少一次分层堆积操作，所述分层堆积操作通过堆积过量的粉末并去除被称为过量粉末的堆积的粉末的过量部分而进行，该管理方法包括在所述设施的每个机器(M1、M2)内收集经去除的过量粉末，并将收集的过量粉末从每个机器(M1、M2)传输至原料粉末体积(VPA)，该管理方法进一步包括从清洁由设施的机器(M1、M2)所生产的粗组分(PB)得到的回收的粉末再引入至原料粉末体积(VPA)中，该管理方法的特征在于其包括将过量粉末和回收的粉末经由单一收集线路传输(20)至原料粉末体积(VPA)。本发明还涉及用于实施所述管理粉末的方法的设施(10)。

技术领域

本发明落入制造基于粉末的增材的领域，其中使用电磁辐射的高能束(例如激光束)和/或粒子束(例如电子束)而使此粉末的粒子烧结或熔化。

更具体地，本发明涉及在包括多个增材制造机器的增材制造设施中的粉末的管理，此管理至少包括用粉末对各种机器进料，再循环由每个机器内发生的增材制造操作产生的过量的粉末分层堆积。

背景技术

在制造基于粉末的增材的领域中，通过根据预定的图案对该粉末一层接一层地使用高能束和/或粒子束来制造组分。因此，增材制造机器至少包括释放激光束和/或粒子束的装置，用于分层堆积在激光和/或粒子束的工作区中的粉末的设备，以及用粉末对分层堆积设备进料的装置。

例如，在文献WO-2013/178825和WO-2013/092757中描述的增材制造机器中，分层堆积设备包括粉末散布装置、进料装置和计量装置，粉末散布装置能够穿过工作区移动从而将粉末分布成适于增材制造的最终厚度的层，进料装置能够通过重力将粉末传送至散布装置，计量装置能够控制传送至散布装置的粉末的量。正是散布粉末的装置和它们的操作原理使得在增材制造周期过程中每个机器产生过量的粉末分层堆积。具体地，为了获得均匀厚度的粉末层，这些散布装置堆积一层厚度大于所需厚度的粉末，然后过量堆积的粉末的厚度通过辊子或刮刀的清扫而被去除。同时，在这些文献WO-2013/178825和WO-2013/092757中，存储装置至少包括一个移动漏斗，其能够与进料装置、计量装置和散布装置一起移动。

根据第一方法，进料装置的漏斗可以在每个增材制造周期之前通过操作员手工填充粉末。

从工业角度来说，此手工的第一方法没有吸引力，因为其不允许机器进料装置作为平行工序进行再储存，该机器需要关闭从而使得操作员使用进料装置的漏斗。

此外，尽管有全部的常规预防措施，但当增材制造中所用的某些粉末可能含有有毒物质时这样的机器的手工再储存使操作员经受吸入粉末的风险。

所以，更好的方案是增材制造机器的分层堆积设备的进料装置对粉末的自动再储存。这在例如文献US-7 296 599和US-7 887 316中提出。

更详细地，在这些文献US-7 296 599和US-7 887 316中，提供了自动地再储存新粉末和/或被称为经回收粉末的粉末的一个或多个增材制造机器，之所以称为经回收粉末的原因在于其来自于先前由于增材制造而产生的组分的清洁和制造这些组分的支架的清洁。

奇怪的是，尽管这些文献US-7 296 599和US-7 887 316提供了从被称为“粉末加工单元”的同一外部再储存设备自动再储存的一个或多个增材制造机器，但这两个文件都没有以具体的方式详细说明如何布置将外部再储存设备连接至多个增材制造机器的再储存线路。

文献US-7 296 599更具体地涉及从储存容器的新粉末至“粉末加工单元”的气动运输。在文献US-7 296 599中，新粉末的气动输送通过使用压缩空气排放粉末而进行。