[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6666374B2 - 3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス - Google Patents

3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス Download PDF

Info

Publication number
JP6666374B2
JP6666374B2 JP2018054070A JP2018054070A JP6666374B2 JP 6666374 B2 JP6666374 B2 JP 6666374B2 JP 2018054070 A JP2018054070 A JP 2018054070A JP 2018054070 A JP2018054070 A JP 2018054070A JP 6666374 B2 JP6666374 B2 JP 6666374B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder module
lid
base body
sealing element
inflatable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018054070A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019064247A (ja
Inventor
イェンス・シュタムベルガー
クリスティアン・ディラー
トビアス・ガーゲル
アレクサンダー・ホフマン
Original Assignee
ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング filed Critical ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング
Publication of JP2019064247A publication Critical patent/JP2019064247A/ja
Priority to JP2020027244A priority Critical patent/JP6972205B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6666374B2 publication Critical patent/JP6666374B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/255Enclosures for the building material, e.g. powder containers
    • B29C64/259Interchangeable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342Build-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/255Enclosures for the building material, e.g. powder containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321Feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Description

本発明は、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって3次元の物体を付加製造(積層造形)する装置向けの粉末モジュール・デバイスに関する。
3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイスは、概して、従来技術から知られている。それぞれの粉末モジュール・デバイスは、粉末化された造形材料を受け取るように構成されており、たとえば、付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化すべき造形材料を提供する投与モジュール・デバイス、粉末状の造形材料が付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化される造形平面を提供する造形モジュール・デバイス、並びに付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化されなかった造形材料を受け取る溢流モジュール・デバイスとして実施することができる。
それぞれの粉末モジュール・デバイスは、典型的には、粉末状の造形材料を受け取るように構成された粉末モジュール・ベース体を備える。それぞれの粉末モジュール・ベース体は、粉末状の造形材料を受け取る造形材料受取り体積及び粉末状の造形材料を造形材料受取り体積内へ導入する開口を区切る複数の壁要素を備える。それぞれの粉末モジュール・デバイスはまた、リッドを備えることができる。それぞれのリッドは、粉末モジュール・ベース体に連結されて粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。
それぞれの粉末モジュール・ベース体の受取り体積内で不活性雰囲気を生成及び維持することを考慮して、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールと付随するリッドとの間の確実な封止が望ましい。この封止は特に、粉末モジュール・ベース体の受取り体積内で不活性雰囲気を損なうことなく、付加製造装置の種々のプロセス・ステーション間でそれぞれの粉末モジュール・デバイスの輸送を可能にする。
本発明の目的は、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールと付随するリッドとの間の確実な封止を可能にする粉末モジュール・デバイスを提供することである。
この目的は、請求項1に記載の粉末モジュール・デバイスによって実現される。請求項1に従属する請求項は、請求項1に記載の粉末モジュール・デバイスの可能な実施形態に関する。
本明細書に記載する粉末モジュール・デバイスは、付加製造プロセス、たとえば選択的レーザ焼結プロセス、選択的レーザ溶融プロセス、又は選択的電子ビーム溶融プロセスで使用することができ、粉末状の造形材料(「造形材料」)、たとえば粉末状のセラミック、金属、又はポリマーが、少なくとも1つのエネルギービーム、たとえばレーザ又は電子ビームによって連続して層ごとに照射され、それによって固化される。したがって、粉末モジュール・デバイスは、典型的には、エネルギービームによって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって3次元の物体を付加製造する装置(「付加製造装置」)に割り当てられる。それぞれの付加製造装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置として実施することができる。
粉末モジュール・デバイスの機能的構成要素に関する以下の記載から明らかになるように、粉末モジュール・デバイスは、概して、造形材料を受け取るように構成され、すなわち粉末モジュール・デバイスは、造形材料で充填することができ、造形材料は、粉末モジュール・デバイスから放出することができる。例示的な実施形態として、粉末モジュール・デバイスは、たとえば、付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化すべき造形材料を投与するように構成された投与モジュール・デバイスとして、又は造形材料が付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化される造形平面を画定するように構成された造形モジュール・デバイスとして、又は付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化されなかった造形材料を受け取るように構成された溢流モジュール・デバイスとして実施することができる。
粉末モジュール・デバイスは、3つの本質的な機能的構成要素、すなわち粉末モジュール、リッド、及び封止デバイスを備える。
粉末モジュールは、造形材料を受け取るように構成された粉末モジュール・ベース体を備える。粉末モジュール・ベース体は、特有の量の造形材料を受け取る造形材料受取りチャンバと見なし又は示すこともできる造形材料受取り体積及び造形材料を造形材料受取り体積内へ導入する開口を区切る複数の壁要素、特に垂直方向に可動に支持されたキャリア要素として実施することができる底壁要素、及び少なくとも1つの側壁要素を備える。粉末モジュール・ベース体は、立方体又は立方体状の幾何学的基本形状を有することができる。立方体又は立方体状の粉末モジュール・ベース体の開口は、典型的には、粉末モジュール・ベース体、特に粉末モジュール・デバイスが付加製造装置に取り付けられ、特に付加製造装置にドッキングされたときに付加製造装置のプロセス・チャンバに面する側に設けられる。この開口の前述の配置は、立方体又は立方体状の基本形状以外の幾何学的基本形状にも同様に当てはまる。
リッドは、粉末モジュール・ベース体に特に着脱可能に連結されて粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体の開口を(物理的に)閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。リッド・ベース体は、板又は板状の幾何学的基本形状を有することができる。いずれの場合も、リッド・ベース体の幾何学的基本形状は、粉末モジュール・ベース体の開口の閉鎖を可能にするように、粉末モジュール・ベース体の幾何学的基本形状に適合される。
粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で、リッド・ベース体の主平面は、典型的には、粉末モジュール・ベース体の底壁要素に対して平行に配置される。それによって、リッド・ベース体の壁部分は、粉末モジュール・ベース体の特に側壁要素の造形材料受取り体積を区切る壁部分に面する。
封止デバイスは、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールとリッドとの間を特に耐液性に封止するように構成される。封止デバイスは、少なくとも1つの膨張可能な封止要素(「封止要素」)を備える。封止要素は、膨張可能であるため、膨張可能な封止材料、すなわち膨張可能特性を有する封止材料、たとえばエラストマから作られる。封止要素は、封止要素を第1の膨張状態から第2の膨張状態へ膨張させるように、特に加圧された膨張媒体、たとえば気体及び/又は液体で少なくとも部分的に制御可能に充填可能な少なくとも1つの膨張可能な体積を備える。言い換えれば、それぞれ、封止要素の体積の制御された増大を可能にするように、膨張可能な体積を膨張媒体で充填することができるし、封止要素の体積の制御された減少を可能にするように、膨張可能な体積から膨張媒体を排出することができる。粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で膨張可能な体積及び封止要素をそれぞれ膨張させることによって、粉末モジュールとリッドとの間に特に耐液性の封止を提供することができる。膨張可能な体積のそれぞれの充填及び排出プロセスは、典型的には、膨張媒体による膨張可能な体積の半自動的又は自動的な充填プロセス及び排出プロセスを半自動的又は自動的に制御するように構成されたハードウェア及び/又はソフトウェアで実施される制御ユニットによって制御される。
典型的には、封止要素は、第1の膨張状態では、粉末モジュールとリッドとの間に特に耐液性の封止を提供しないが、第2の膨張状態では、粉末モジュールとリッドとの間に特に耐液性の封止を提供する。したがって、膨張可能な体積及び封止要素はそれぞれ、第1の膨張状態では第2の膨張状態ほど膨張しない。特に、第1の膨張状態では、膨張可能な体積及び封止要素はそれぞれ、第2の膨張状態に比べてまったく又はほとんど膨張せず、したがって第1の膨張状態では粉末モジュールとリッドとの間に封止と膨張可能な体積を提供しない。第2の膨張状態では、膨張可能な体積及び封止要素はそれぞれ、第1の膨張状態に比べて膨張し又はさらに膨張し、したがって粉末モジュールとリッドとの間に封止を提供する。したがって、膨張可能な体積が第2の膨張状態に比べて小さい第1の膨張状態は、典型的には、粉末モジュールとリッドとの間の特に耐液性の封止が与えられていない未封止状態を指し、膨張可能な体積が第1の膨張状態に比べて大きい第2の膨張状態は、典型的には、粉末モジュールとリッドとの間の特に耐液性の封止が与えられている封止状態を指す。
封止デバイスは、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールと付随するリッドとの間に確実な封止を提供する。封止デバイスは、粉末モジュール・ベース体の造形材料受取り体積内で不活性雰囲気を生成及び維持することを可能にする。特に、封止デバイスは、粉末モジュール・ベース体の造形材料受取り体積内で不活性雰囲気を損なうことなく、付加製造装置又は少なくとも1つの付加製造装置を備える付加製造工場の種々のプロセス・ステーション間で粉末モジュール・デバイスの輸送を可能にする。
上述したように、膨張媒体は、気体又は液体とすることができる。第1の場合、少なくとも1つの膨張可能な体積は、ガス状の膨張媒体で充填可能であり、それによって膨張可能な体積の第1の充填状態は、膨張可能な封止要素の第1の膨張状態に対応し、膨張可能な体積の第2の充填状態は、膨張可能な封止要素の第2の膨張状態に対応する。それぞれのガス状の膨張媒体は、不活性ガス、たとえばアルゴン、二酸化炭素、窒素などとすることができる。第2の場合、少なくとも1つの膨張可能な体積は、液体の膨張媒体で充填可能であり、それによって膨張可能な体積の第1の充填状態は、膨張可能な封止要素の第1の膨張状態に対応し、膨張可能な体積の第2の充填状態は、膨張可能な封止要素の第2の膨張状態に対応する。それぞれの液体の媒体は、無機又は有機の液体、たとえば水、油などとすることができる。
このそれぞれの封止要素又は少なくとも1つのそれぞれの封止要素は、リッド・ベース体に取り付け又は連結することができる。それによって、封止要素をリッド・ベース体の少なくとも1つの特に溝状の受取り部分内に受け入れることができ、受取り部分は、封止要素を受け入れるように構成される。封止要素をリッド・ベース体の受取り部分内に受け入れることは、典型的には、リッド・ベース体への封止要素の特に着脱可能でない取付け又は連結を含んでいる。これに関して、封止要素をリッド・ベース体に化学的及び/又は物理的に取り付ける方策はいくらでも考えられる。単なる一例として、封止要素は、リッド・ベース体に締め付け、接着、溶接することができる。封止要素は、リッド・ベース体への封止要素の堅い取付け又は堅い連結を可能にする別個の取付け又は連結部分を備えることができる。
リッド・ベース体の受取り部分は、リッド・ベース体、特に粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体の壁要素の壁部分に面するリッド・ベース体の壁部分の外周に沿って少なくとも部分的に延びることができる。したがって、それぞれの受取り部分内に受け入れられた封止要素は、リッド・ベース体の外周に沿って少なくとも部分的に延びることができる。
この封止要素又は別の封止要素は(また)、粉末モジュール・ベース体に取り付け又は連結することができる。それによって、封止要素を粉末モジュール・ベース体の少なくとも1つの特に溝状の受取り部分内に受け入れることができ、受取り部分は、封止要素を受け入れるように構成される。封止要素を粉末モジュール・ベース体の受取り部分内に受け入れることは、典型的には、粉末モジュール・ベース体への封止要素の特に着脱可能でない取付け又は連結を含んでいる。これに関して、封止要素を粉末モジュール・ベース体に化学的及び/又は物理的に取り付ける方策はいくらでも考えられる。単なる一例として、封止要素は、粉末モジュール・ベース体に締め付け、接着、溶接することができる。封止要素は、粉末モジュール・ベース体への封止要素の堅い取付け又は堅い連結を可能にする別個の取付け部分又は連結部分を備えることができる。
粉末モジュール・ベース体の受取り部分は、粉末モジュール・ベース体、特に粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態でリッド・ベース体の壁部分に面する粉末モジュール・ベース体の側壁要素の壁部分の内周に沿って少なくとも部分的に延びることができる。したがって、それぞれの受取り部分内に受け入れられた封止要素は、粉末モジュール・ベース体の内周に沿って少なくとも部分的に延びることができる。
リッド・ベース体及び/又は粉末モジュール・ベース体は、特にリッド・ベース体又は粉末モジュール・ベース体内をそれぞれ延びる流れチャネル構造を備えることができる。リッド・ベース体及び/又は粉末モジュール・ベース体内にそれぞれ完全に組み込むことができる流れチャネル構造は、膨張可能な体積との間に膨張媒体のための流れ経路、すなわち封止要素の充填又は排出中の膨張媒体のための流れ経路を画定することができる。流れチャネル構造は、封止要素の膨張可能な体積に流れチャネル構造を連結する第1の連結部分と、膨張媒体で膨張可能な体積を充填又は排出する充填デバイス、たとえば圧縮器、ポンプなどに流れチャネル構造を連結する第2の連結部分とを備えることができる。したがって、第1の連結部分は、封止要素の膨張可能な体積に連通することができ、第2の連結部分は、膨張媒体で膨張可能な体積を充填又は排出する充填デバイスに連通することができる。
流れチャネル構造がリッド・ベース体を備える場合、第2の連結部分は、操作デバイス、たとえばロボットと協働してリッド・ベース体を手動で、半自動的に、又は自動的に操作するように構成されたリッド・ベース体の操作部分、たとえば把握又は把持部分に設けることができる。
それぞれの流れチャネル構造の第1の連結部分と第2の連結部分との間に、少なくとも1つのバルブ・デバイスを配置することができる。バルブ・デバイスは、封止要素の膨張可能な体積を膨張媒体で充填することが可能でない第1の動作又は閉鎖状態、すなわち特に第1の向き及び/又は位置と、封止要素の膨張可能な体積を膨張媒体で充填することが可能である第2の動作又は開放状態、すなわち特に第2の向き及び/又は位置との間で可動に支持された少なくとも1つのバルブ要素を備えることができる。第2の動作状態で、バルブ要素は、膨張媒体がバルブ・デバイスを通って封止要素の膨張可能な体積を充填又は排出することを可能にする通路を生じさせるような向き及び/又は位置に配置される。
バルブ・デバイスは、異なる機能を有する異なるポートを備えることができる。特に少なくとも1つのバルブ要素を第1の動作状態の方へ動かす/追いやる少なくとも1つのばね要素の力に逆らって、バルブ要素を動かすための特に加圧された制御媒体を加えるバルブ・デバイスの第1のポートを考えることができる。したがって、制御媒体、たとえば制御ガス又は制御液が、第1のポートを介してバルブ・デバイス内へ流れて、バルブ要素を第1の動作状態から第2の動作状態へ動かすことができる。制御媒体は、膨張媒体で膨張可能な体積を充填若しくは排出する充填デバイス、又は制御媒体を供給する別個の供給デバイス、たとえば圧縮器、ポンプなどから提供することができる。
封止要素を膨張させるための膨張媒体を導入するバルブ・デバイスの第2のポートを考えることができる。したがって、膨張媒体は、第2のポートを介してバルブ・デバイス内へ流れて、上述したように封止要素の体積を変化させ、すなわち封止要素を第1又は第2の膨張状態にすることができる。典型的には、膨張媒体がバルブ・デバイスを通る通路が生じる第2の動作状態へバルブ要素が動かされたときのみ、膨張媒体は、第2のポートを介して導入される。
粉末モジュール・デバイスは、複数の封止要素を備えることができる。粉末モジュール・ベース体のそれぞれの受取り部分内に、少なくとも1つの封止要素を受け入れることができ、リッド・ベース体のそれぞれの受取り部分内に、少なくとも1つのさらなる封止要素を受け入れることができる。いずれの場合も、複数の封止要素は、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で互いに重なった配置で、特に平行又は積層状の配置で配置することができる。封止デバイスの封止効率及び動作の安全性は、複数の特に独立した封止要素を提供することによって改善することができる。
本発明はまた、上述した粉末モジュール・デバイス向けのリッドに関する。リッドは、粉末モジュール・デバイスの粉末モジュール・ベース体に連結されて粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体の開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。リッドは、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールとリッドとの間を特に耐液性に封止するように構成された封止デバイスを備え、封止デバイスは、少なくとも1つの封止要素を備え、封止要素は、膨張可能な封止要素を第1の膨張状態から第2の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも1つの膨張可能な体積を備える。粉末モジュール・デバイスに関するすべての注釈は、リッドにも同様に当てはまる。
さらに、本発明は、エネルギービームによって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって3次元の物体、たとえば技術的構成要素・構成部品を付加製造する装置に関する。この装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置として実施することができる。この装置は、その動作中に使用される複数の機能的及び/又は構造的ユニットを有する。1つの例示的な機能的ユニットは、装置のプロセス・チャンバ内で造形平面内に提供される造形材料層をエネルギービームで選択的に照射する働きをする照射デバイスである。
この装置は、上述した少なくとも1つの粉末モジュール・デバイスを備える。少なくとも1つの粉末モジュール・デバイスは、第1のリッドを備える。第1のリッドは、粉末モジュール・ベース体に連結されて粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体の開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。粉末モジュール・デバイスは、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールと第1のリッドとの間を特に耐液性に封止するように構成された封止デバイスをさらに備える。封止デバイスは、少なくとも1つの膨張可能な封止要素を備える。膨張可能な封止要素は、膨張可能な封止要素を第1の膨張状態から第2の膨張状態へ膨張させるように、特に加圧された膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも1つの膨張可能な体積を備える。
別法又は追加として、この装置は、少なくとも1つの第2のリッドを備える。第2のリッドは、特に粉末モジュール・デバイスが装置の機械フレームにドッキングすることができるドッキング境界面を画定する粉末モジュール・ドッキング部分で、装置の機械フレームに連結されて、特に粉末モジュール・デバイスが装置の機械フレームにドッキングすることができるドッキング境界面を画定する粉末モジュール・ドッキング部分で、装置の機械フレーム内の開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。第2のリッドは、装置の機械フレームの閉鎖状態で装置の機械フレームと第2のリッドとの間を特に耐液性に封止するように構成された封止デバイスを備える。封止デバイスは、少なくとも1つの膨張可能な封止要素を備える。膨張可能な封止要素は、膨張可能な封止要素を第1の膨張状態から第2の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも1つの膨張可能な体積を備える。
第1のリッド要素及び第2のリッド要素は、同じ技術的構成を有することができ、すなわち少なくとも機能的に同一とすることができる。また、第1のリッド要素及び第2のリッド要素は、同じ幾何学的構成を有することができ、すなわち少なくとも幾何学的に同一とすることが可能である。したがって、第1のリッド及び第2のリッドは、交換可能とすることが可能である。
第1のリッドと第2のリッドはどちらも、装置の機械フレーム、すなわち典型的には装置のプロセス・チャンバの底部内の開口であり又はこの開口を備える粉末モジュール・ドッキング部分でドッキングされた粉末モジュール・デバイスと、装置のプロセス・チャンバとの間に、封止可能な特に耐液性のロック(2重ロック)を提供するように特に協働する働きをする。それによって、粉末モジュール・デバイスに割り当てられ、すなわち粉末モジュール・デバイスの領域内に位置する第1のロックを、第1のリッドによって構築することができ、装置の機械フレームに割り当てられ、すなわち装置の機械フレームの領域内に位置する第2のロックを、第2のリッドによって構築することができる。
粉末モジュール・デバイスがドッキング位置にあるとき、第1のリッドの上に第2のリッドを配置することができる。したがって、第1のリッド及び第2のリッドは、平行又は積層状の配置で配置することができる。いずれの場合も、第1のリッドは、粉末モジュール(ベース体)に連結可能であり又は連結されており、第2のリッドは、装置の機械フレームに連結可能であり又は連結されている。粉末モジュール・デバイスに関するすべての注釈は、付加製造装置にも同様に当てはまる。
本発明はさらに、上述した粉末モジュール・デバイスを上述した装置にドッキングする方法に関する。この方法は、
a)装置の機械フレームにドッキングされるドッキング位置に粉末モジュール・デバイスを配置するステップと、
b)粉末モジュール・デバイスを備える第1のリッドを粉末モジュール・デバイスから切り離して取り外すステップと、
c)第2のリッドを装置の機械フレームから切り離して取り外し、粉末モジュール・ベース体の造形材料受取り体積から装置のプロセス・チャンバへの通路を開放するステップとを含む。
ステップb)及びc)は、同時に又は異なる順序で実行することができる。すべてのステップは、少なくとも半自動的に実行することができる。
本発明はさらに、上述した粉末モジュール・デバイスを上述した装置から切り離す方法に関する。この方法は、
a)粉末モジュール・デバイスが装置の機械フレームにドッキングされるドッキング位置に配置されている状態で、粉末モジュール・デバイスに供給された第1のリッドを粉末モジュール・デバイスに連結するステップと、
b)第2のリッドを装置の機械フレームに連結して、粉末モジュール・ベース体の造形材料受取り体積から装置のプロセス・チャンバへの通路を閉鎖するステップと、
c)装置の機械フレームにドッキングされるドッキング位置に配置された粉末モジュール・デバイスをドッキング位置から取り外すステップとを含む。
ステップa)及びb)は、同時に又は異なる順序で実行することができる。すべてのステップは、少なくとも半自動的に実行することができる。
粉末モジュール・デバイス及び装置に関するすべての注釈は、この方法にも同様に当てはまる。
本発明の例示的な実施形態について、図を参照して説明する。
例示的な実施形態による粉末モジュール・デバイスの原理図である。 例示的な実施形態による粉末モジュール・デバイスの原理図である。 図1の細部IIIの拡大図である。 図1の細部IIIの拡大図である。 例示的な実施形態による粉末モジュール・デバイスのバルブ・デバイスの拡大図である。 例示的な実施形態による粉末モジュール・デバイスのバルブ・デバイスの拡大図である。 例示的な実施形態による3次元の物体を付加製造する装置の原理図である。
図1は、例示的な実施形態によるエネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料2の層を連続して層ごとに選択的に照射し、それに伴って固化することによって3次元の物体、たとえば技術的構成要素を付加製造(積層造形)する装置向けの粉末モジュール・デバイス1の原理図を示す。図1は、粉末モジュール・デバイス1を切開図で示す。
粉末モジュール・デバイス1は、付加製造プロセス、たとえば選択的レーザ焼結プロセス、選択的レーザ溶融プロセス、又は選択的電子ビーム溶融プロセスで使用することができ、粉末状の造形材料2、たとえば粉末状のセラミック、金属、又はポリマーが、少なくとも1つのエネルギービーム、たとえばレーザ又は電子ビームによって連続して層ごとに照射され、それによって固化される。したがって、粉末モジュール・デバイス1は、付加製造装置(図示せず)、たとえば選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置に割り当てられる。
図1、2から明らかなように、粉末モジュール・デバイス1は、概して、造形材料2を受け取るように構成され、すなわち粉末モジュール・デバイス1は、造形材料2で充填することができ、造形材料2は、粉末モジュール・デバイス1から放出することができる。具体的な実施形態として、粉末モジュール・デバイス1は、付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化すべき造形材料2を投与するように構成された投与モジュール・デバイスとして、又は造形材料2が付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化される造形平面を画定するように構成された造形モジュール・デバイスとして、又は付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化されなかった造形材料2を受け取るように構成された溢流モジュール・デバイスとして実施することができる。
粉末モジュール・デバイス1は、3つの本質的な機能的構成要素、すなわち粉末モジュール3、リッド(容器のふた)4、及び封止デバイス5を備える。
粉末モジュール3は、造形材料2を受け取るように構成された粉末モジュール・ベース体6を備える。粉末モジュール・ベース体6は、複数の壁要素、すなわち垂直方向に可動に支持されたキャリア(荷台)要素として実施することができる底壁要素7、及び少なくとも1つの側壁要素8を備え、この側壁要素8は、特有の量の造形材料2を受け取る造形材料受取り体積9又は造形材料受取りチャンバを区切るとともに、造形材料2を造形材料受取り体積9内へ導入する開口10を区切っている。これらの図に示す例示的な実施形態によれば、粉末モジュール・ベース体6は、立方体又は立方体状の幾何学的基本形状を有する。粉末モジュール・ベース体6の開口10は、粉末モジュール・ベース体6のうち、粉末モジュール・デバイス1が付加製造装置に取り付けられたときに付加製造装置のプロセス・チャンバ(図示せず)に面する側に設けられる。
リッド4は、粉末モジュール・ベース体6に特に着脱可能に連結されて粉末モジュール・デバイス1(図1、2参照)の閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体6の開口10を(物理的に)閉鎖するように構成されたリッド・ベース体11を備える。これらの図に示す例示的な実施形態によれば、リッド・ベース体11は、板又は板状の幾何学的基本形状を有する。リッド・ベース体11の幾何学的基本形状は、粉末モジュール・ベース体6の開口10の閉鎖を可能にするように、粉末モジュール・ベース体6の幾何学的基本形状に適合される。
図1、2から認識できるように、リッド・ベース体11の主平面は、粉末モジュール・デバイス1の閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体6の底壁要素7に対して平行に配置される。それによって、リッド・ベース体11の壁部分は、造形材料受取り体積9を区切る壁部分、すなわち粉末モジュール・ベース体6の側壁要素8の壁部分に面する。
封止デバイス5は、粉末モジュール・デバイス1の閉鎖状態で粉末モジュール3とリッド4との間を特に耐液性に封止するように構成される。封止デバイス5は、膨張可能な封止材料、すなわち膨張可能特性を有する封止材料、たとえばエラストマから作られた膨張可能な封止要素12を備える。封止要素12は、封止要素12を第1の膨張状態(図3参照)から第2の膨張状態(図4参照)へ膨張させるように、特に加圧された膨張媒体、たとえば気体及び/又は液体で少なくとも部分的に制御可能に充填可能な少なくとも1つの膨張可能な体積13を備える。言い換えれば、それぞれ、封止要素12の体積の制御された増大を可能にするように、膨張可能な体積13を膨張媒体で充填することができるし、封止要素12の体積の制御された減少を可能にするように、膨張可能な体積13から膨張媒体を排出することができる。粉末モジュール・デバイス1の閉鎖状態で膨張可能な体積13及び封止要素12をそれぞれ膨張させることによって、粉末モジュール3とリッド4との間に特に耐液性の封止を提供することができる。膨張可能な体積13の充填及び排出プロセスは、膨張媒体による膨張可能な体積13の半自動的又は自動的な充填及び排出プロセスを半自動的又は自動的に制御するように構成されたハードウェア及び/又はソフトウェアで実施される制御ユニット(図示せず)によって制御される。
封止要素12は、第1の膨張状態では、粉末モジュール3とリッド4との間を特に耐液性に封止しないが、第2の膨張状態では、粉末モジュール3とリッド4との間を特に耐液性に封止する。図3、4から認識できるように、膨張可能な体積13及び封止要素12はそれぞれ、第1の膨張状態では第2の膨張状態ほど膨張しない。膨張可能な体積13が第2の膨張状態に比べて小さい第1の膨張状態は、粉末モジュール3とリッド4との間の特に耐液性の封止が与えられていない未封止状態を指し、膨張可能な体積13が第1の膨張状態に比べて大きい第2の膨張状態は、粉末モジュール3とリッド4との間の特に耐液性の封止が与えられている封止状態を指す。
これらの図に示す実施形態によれば、膨張媒体はガス状である。したがって、膨張可能な体積13は、ガス状の膨張媒体、たとえばアルゴン、二酸化炭素、窒素で充填可能であり又は充填されている。それによって、膨張可能な体積13の第1の充填状態(図1参照)は、膨張可能な封止要素12の第1の膨張状態に対応し、膨張可能な体積13の第2の充填状態(図2参照)は、膨張可能な封止要素12の第2の膨張状態に対応する。
図1に示す実施形態によれば、封止要素12は、リッド・ベース体11に取り付けられ又は連結される。それによって、封止要素12は、リッド・ベース体11の少なくとも1つの特に溝状の受取り部分14内に受け入れられ、受取り部分14は、封止要素12を受け入れるように構成される。リッド・ベース体11の受取り部分14は、リッド・ベース体11、特に粉末モジュール・デバイス1の閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体6の側壁要素8の壁部分に面するリッド・ベース体11の壁部分の外周に沿って延びる。封止要素12をリッド・ベース体11の受取り部分14内に受け入れることは、リッド・ベース体11への封止要素12の特に着脱可能でない取付け又は連結を含んでいる。単なる一例として、封止要素12は、リッド・ベース体11に締め付け、接着し、溶接することができる。
図2に示す実施形態によれば、封止要素12は、粉末モジュール・ベース体6に取り付けられ又は連結される。それによって、封止要素12は、粉末モジュール・ベース体6の特に溝状の受取り部分15内に受け入れられ、受取り部分15は、封止要素12を受け入れるように構成される。粉末モジュール・ベース体6の受取り部分15は、粉末モジュール・ベース体6、特に粉末モジュール・デバイス1の閉鎖状態でリッド・ベース体11の壁部分に面する粉末モジュール・ベース体6の側壁要素8の壁部分の内周に沿って延びる。封止要素12を粉末モジュール・ベース体6の受取り部分15内に受け入れることは、粉末モジュール・ベース体6への封止要素12の特に着脱可能でない取付け又は連結を含んでいる。単なる一例として、封止要素12は、粉末モジュール・ベース体6に締め付け、接着し、溶接することができる。
図1〜4から認識できるように、リッド・ベース体11又は粉末モジュール・ベース体6はそれぞれ、リッド・ベース体11又は粉末モジュール・ベース体6内をそれぞれ延びる流れチャネル構造16、17を備える。リッド・ベース体11又は粉末モジュール・ベース体6内にそれぞれ完全に組み込まれている流れチャネル構造16、17は、膨張可能な体積13との間に膨張媒体のための流れ経路、すなわち封止要素12の充填又は排出中の膨張媒体のための流れ経路を提供する。流れチャネル構造16、17は、封止要素12の膨張可能な体積13に流れチャネル構造16、17を連結する第1の連結部分18、19と、膨張媒体で膨張可能な体積13を充填又は排出する充填デバイス(図示せず)、たとえば圧縮器、ポンプなどに流れチャネル構造16、17を連結する第2の連結部分20、21とを備える。したがって、第1の連結部分18、19は、封止要素12の膨張可能な体積13に連通し、第2の連結部分20、21は、膨張媒体で膨張可能な体積13を充填又は排出する充填デバイスに連通する。
流れチャネル構造16がリッド・ベース体11を備える図1、3、4の実施形態では、第2の連結部分21は、操作デバイス(図示せず)、たとえばロボットと協働してリッド・ベース体11を手動で、半自動的に、又は自動的に操作するように構成されたリッド・ベース体11の操作部分22、たとえば把握又は把持部分に設けられる。
図1、2の両方の実施形態では、それぞれの流れチャネル構造16、17の第1の連結部分18、19と第2の連結部分20、21との間に、バルブ・デバイス23が配置される。
図5、6は、それぞれのバルブ・デバイス23の例示的な実施形態を切開図で示す。図5、6から認識できるように、バルブ・デバイス23は、膨張可能な体積13を膨張媒体で充填することが可能でない第1の動作又は閉鎖状態(図5参照)と、封止要素12の膨張可能な体積13を膨張媒体で充填することが可能である第2の動作又は開放状態(図6参照)との間で可動に支持されたバルブ要素24を備える。第2の動作状態で、バルブ要素24は、膨張媒体がバルブ・デバイス23を通って封止要素12の膨張可能な体積13を充填又は排出することを可能にする通路を生じさせるような向き及び/又は位置に配置される。
図5、6から認識できるように、バルブ・デバイス23は、異なる機能を有する異なるポートを備える。バルブ要素24を第1の動作状態の方へ動かす/追いやるばね要素26の力に逆らって、バルブ要素24を動かすための特に加圧された制御媒体を加えるバルブ・デバイス23の第1のポート25が考えられる。したがって、制御媒体、たとえば制御ガス又は制御液が、第1のポート25を介してバルブ・デバイス内へ流れて、バルブ要素24を第1の動作状態から第2の動作状態へ動かすことができる。制御媒体は、膨張媒体で膨張可能な体積13を充填若しくは排出する充填デバイス、又は制御媒体を供給する別個の供給デバイス、たとえば圧縮器、ポンプなどから提供することができる。
封止要素12を第1の膨張状態における第2の膨張状態へ膨張させるための膨張媒体を導入するバルブ・デバイス23の第2のポート27が考えられる。したがって、膨張媒体は、第2のポート27を介してバルブ・デバイス23内へ流れて、封止要素12の体積を変化させ、すなわち封止要素12を第1又は第2の膨張状態にすることができる。膨張媒体がバルブ・デバイス23を通る通路が生じる第2の動作状態へバルブ要素24が動かされたときのみ、膨張媒体は、第2のポート27を介して導入することができる/導入される。
図示しないが、粉末モジュール・デバイス1は、複数の封止要素12を備えることができる。粉末モジュール・ベース体6のそれぞれの受取り部分15内に、少なくとも1つの封止要素12を受け入れることができ、リッド・ベース体11のそれぞれの受取り部分14内に、少なくとも1つのさらなる封止要素12を受け入れることができる。いずれの場合も、複数の封止要素12は、粉末モジュール・デバイス1の閉鎖状態で互いに重なって配置することができる。
図7は、例示的な実施形態による3次元の物体を付加製造する装置18の原理図を示す。図7は、装置18のプロセス・チャンバ19の一部分を含む装置18の断面切開図を示す。
この装置は、少なくとも1つの粉末モジュール・デバイス1を備える。粉末モジュール・デバイス1は、図1に示すものに対応する。粉末モジュール・デバイス1は、造形モジュールとして実施することができる。
粉末モジュール・デバイス1は、第1のリッド4を備える。第1のリッド4は、粉末モジュール・ベース体6に連結されて粉末モジュール・デバイス1の閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体6の開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体11を備える。粉末モジュール・デバイス1は、図1による粉末モジュール・デバイス1に関連して説明した封止デバイス5をさらに備える。
この装置は、少なくとも1つの第2のリッド4をさらに備える。第2のリッド4は、特に粉末モジュール・デバイス1が装置18の機械フレーム20にドッキングすることができるドッキング境界面を画定する粉末モジュール・ドッキング部分21で、装置18の機械フレーム20に連結されて、特に粉末モジュール・ドッキング部分21で、装置18の機械フレーム20内の開口22を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体11を備える。第2のリッド4は、第1のリッド4として構成され、したがって封止デバイス5を備える。封止デバイス5は、装置18の機械フレーム20の閉鎖状態で装置18の機械フレーム20と第2のリッド4との間を特に耐液性に封止するように構成される。封止デバイス5は、少なくとも1つの膨張可能な封止要素12を備える。膨張可能な封止要素12は、膨張可能な封止要素12を第1の膨張状態から第2の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも1つの膨張可能な体積13を備える。
第1のリッド4と第2のリッド4はどちらも、装置18の機械フレーム20、すなわち典型的には装置18のプロセス・チャンバ19の底部内の開口であり又はこの開口を備える粉末モジュール・ドッキング部分21でドッキングされた粉末モジュール・デバイス1と、装置18のプロセス・チャンバ19との間に、封止可能な特に耐液性のロック(2重ロック)を提供するように特に協働する働きをする。図7から認識できるように、粉末モジュール・デバイス1に割り当てられ、すなわち粉末モジュール・デバイス1の領域内に位置する第1のロックを、第1のリッド4によって構築することができ、装置18の機械フレーム20に割り当てられ、すなわち装置18の機械フレーム20の領域内に位置する第2のロックを、第2のリッド4によって構築することができる。
図7は、粉末モジュール・デバイス1がドッキング位置にあるとき、第1のリッド4の上に第2のリッド4を配置することができる。したがって、第1のリッド4及び第2のリッド4は、平行又は積層状の配置で配置することができる。それによって、第1のリッド4は、粉末モジュール3(ベース体6)に連結可能であり又は連結されており、第2のリッド4は、装置18の機械フレーム20に連結可能であり又は連結されている。
装置18は、粉末モジュール・デバイス1を装置18にドッキングする方法を実施することを可能にする。この方法は、
a)装置18の機械フレーム20でドッキングされるドッキング位置に粉末モジュール・デバイス1を配置するステップと、
b)粉末モジュール・デバイス1に備えられる第1のリッド4を粉末モジュール・デバイス1から切り離して取り外すステップと、
c)第2のリッド4を装置18の機械フレーム20から切り離して取り外し、粉末モジュール・ベース体6の造形材料受取り体積から装置18のプロセス・チャンバ19への通路を開放するステップとを含む。
ステップb)及びc)は、同時に又は異なる順序で実行することができる。すべてのステップは、少なくとも半自動的に実行することができる。
装置18はさらに、粉末モジュール・デバイス1を装置18から切り離す方法を実施することを可能にする。この方法は、
a)粉末モジュール・デバイス1が装置18の機械フレーム20にドッキングされるドッキング位置に配置されている状態で、第1のリッド4を粉末モジュール・デバイス1に連結するステップと、
b)第2のリッド4を装置18の機械フレーム20に連結して、粉末モジュール・ベース体6の造形材料受取り体積9から装置18のプロセス・チャンバ19への通路を閉鎖するステップと、
c)装置18の機械フレーム20にドッキングされるドッキング位置に配置された粉末モジュール・デバイス1をドッキング位置から取り外すステップとを含む。
ステップa)及びb)は、同時に又は異なる順序で実行することができる。すべてのステップは、少なくとも半自動的に実行することができる。
1 粉末モジュール・デバイス
2 粉末状の造形材料
3 粉末モジュール
4 リッド
5 封止デバイス
6 粉末モジュール・ベース体
7 底壁要素
8 側壁要素
9 造形材料受取り体積
10 開口
11 リッド・ベース体
12 膨張可能な封止要素
13 膨張可能な体積
14 溝状の受取り部分
15 溝状の受取り部分
16 流れチャネル構造
17 流れチャネル構造
22 操作部分
23 バルブ・デバイス
24 バルブ要素
25 第1のポート
26 ばね要素
27 第2のポート

Claims (18)

  1. エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料(2)の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス(1)であって、
    −粉末状の造形材料(2)を受け取るように構成されるとともに、粉末状の造形材料(2)を受け取る造形材料受取りチャンバ(9)及び粉末状の造形材料(2)を前記造形材料受取りチャンバ(9)内へ導入する開口(10)を区切る複数の壁要素を備える粉末モジュール・ベース体(6)を備える粉末モジュール(3)と、
    −前記粉末モジュール・ベース体(6)に連結されて前記粉末モジュール・デバイス(1)の閉鎖状態で前記粉末モジュール・ベース体(6)の前記開口(10)を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体(11)を備えるリッド(4)と、
    −前記粉末モジュール・デバイス(1)の前記閉鎖状態で前記粉末モジュール(3)と前記リッド(4)との間を封止するように構成された封止デバイス(5)とを備え、前記封止デバイス(5)が、少なくとも1つの膨張可能な封止要素(12)を備え、前記膨張可能な封止要素(12)が、前記膨張可能な封止要素(12)を第1の膨張状態から第2の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも1つの膨張可能な体積(13)を備え、
    前記リッド・ベース体(11)及び/又は前記粉末モジュール・ベース体(6)は、前記膨張可能な体積(13)との間に前記膨張媒体のための流れ経路を画定し、前記リッド・ベース体(11)内及び/又は前記粉末モジュール・ベース体(6)内に延びる、流れチャネル構造(16、17)を備える、
    粉末モジュール・デバイス。
  2. 前記少なくとも1つの膨張可能な封止要素(12)は、前記第1の膨張状態では、前記粉末モジュール(3)と前記リッド(4)との間を耐液性に封止しないが、前記第2の膨張状態では、前記粉末モジュール(3)と前記リッド(4)との間を耐液性に封止するように構成されている、請求項1に記載の粉末モジュール・デバイス。
  3. 前記少なくとも1つの膨張可能な体積(13)は、ガス状の膨張媒体で充填可能であり、それによって前記膨張可能な体積(13)の第1の充填状態は、前記膨張可能な封止要素(12)の前記第1の膨張状態に対応し、前記膨張可能な体積(13)の第2の充填状態は、前記膨張可能な封止要素(12)の前記第2の膨張状態に対応する、請求項1又は2に記載の粉末モジュール・デバイス。
  4. 前記少なくとも1つの封止要素(12)は、前記リッド・ベース体(11)に連結され、それによって前記リッド・ベース体(11)の少なくとも1つの溝状の受取り部分(14)内に受け入れられ、前記受取り部分(14)は、前記膨張可能な封止要素(12)を受け入れるように構成される、請求項1〜3のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス。
  5. 前記受取り部分(14)は、前記リッド・ベース体(11)の外周に沿って少なくとも部分的に延びる、請求項4に記載の粉末モジュール・デバイス。
  6. 前記少なくとも1つの封止要素(12)は、前記粉末モジュール・ベース体(6)に連結され、それによって前記粉末モジュール・ベース体(6)の少なくとも1つの溝状の受取り部分(15)内に受け入れられ、前記受取り部分(15)は、前記膨張可能な封止要素(12)を受け入れるように構成される、請求項1〜5のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス。
  7. 前記受取り部分(15)は、前記粉末モジュール・ベース体(6)の内周に沿って少なくとも部分的に延びる、請求項6に記載の粉末モジュール・デバイス。
  8. 記流れチャネル構造(16、17)は、前記膨張可能な封止要素(12)の前記膨張可能な体積(13)に前記流れチャネル構造(16、17)を連結する第1の連結部分(18、19)と、前記膨張媒体で前記封止要素(12)の前記膨張可能な体積(13)を充填したり排出したりする充填デバイスに前記流れチャネル構造(16、17)を連結する第2の連結部分(20、21)とを備える、請求項〜7のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス。
  9. 前記第2の連結部分(20、21)は、操作デバイスと協働して前記リッド・ベース体(11)を操作するように構成された前記リッド・ベース体(11)の操作部分に設けられる、請求項8に記載の粉末モジュール・デバイス。
  10. 前記流れチャネル構造(16、17)の前記第1の連結部分(18、19)と前記第2の連結部分(20、21)との間に、少なくとも1つのバルブ・デバイス(23)が配置され、前記バルブ・デバイス(23)は、前記膨張可能な封止要素(12)の前記膨張可能な体積(13)を前記膨張媒体で充填することが可能でない第1の動作状態と、前記膨張可能な封止要素(12)の前記膨張可能な体積(13)を充填することが可能である第2の動作状態との間で可動に支持された少なくとも1つのバルブ要素(24)を備える、請求項8又は9に記載の粉末モジュール・デバイス。
  11. 前記バルブ・デバイス(23)は、前記少なくとも1つのバルブ要素(24)を前記第1の動作状態の方へ動かす/追いやる少なくとも1つのばね要素(26)の力に逆らって、前記バルブ要素(24)を動かすための加圧された制御媒体を加える第1のポート(25)を備える、請求項10に記載の粉末モジュール・デバイス。
  12. 前記バルブ・デバイス(23)は、前記膨張可能な封止要素(12)を膨張させるための前記膨張媒体を導入する第2のポート(27)を備える、請求項10又は11に記載の粉末モジュール・デバイス。
  13. 前記粉末モジュール・デバイス(1)の前記閉鎖状態で互いに重なって配置された複数の膨張可能な封止要素(12)を備える、請求項1〜12のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス。
  14. 請求項1〜13のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス(1)向けのリッド(4)であって、前記リッド(4)は、前記粉末モジュール・ベース体(6)に連結されて前記粉末モジュール・デバイス(1)の閉鎖状態で前記粉末モジュール・ベース体(6)の前記開口(10)を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体(11)を備え、前記リッド(4)は、前記粉末モジュール・デバイス(1)の前記閉鎖状態で前記粉末モジュール(3)と前記リッド(4)との間を耐液性に封止するように構成された封止デバイス(5)を備え、前記封止デバイス(5)は、少なくとも1つの膨張可能な封止要素(12)を備え、前記膨張可能な封止要素(12)は、前記膨張可能な封止要素(12)を第1の膨張状態から第2の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも1つの膨張可能な体積(13)を備える、リッド。
  15. エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料(2)の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって3次元の物体を付加製造する装置(18)であって、
    − 請求項1〜13のいずれか一つに記載の少なくとも1つの粉末モジュール・デバイス(1)を備え、前記少なくとも1つの粉末モジュール・デバイス(1)は、第1のリッド(4)、及び/又は
    − 少なくとも1つの第2のリッド(4)を備え、前記第2のリッド(4)は、前記装置(18)の機械フレーム(20)に連結されて、前記装置(18)の前記機械フレーム(20)内の開口(22)を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体(11)を備え、前記第2のリッド(4)は、前記装置(18)の前記機械フレーム(20)の前記閉鎖状態で前記装置(18)の前記機械フレーム(20)と前記第2のリッド(4)との間を耐液性に封止するように構成された封止デバイス(5)を備え、前記封止デバイス(5)は、少なくとも1つの膨張可能な封止要素(12)を備え、前記膨張可能な封止要素(12)は、前記膨張可能な封止要素(12)を第1の膨張状態から第2の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも1つの膨張可能な体積(13)を備える、装置。
  16. 前記粉末モジュール・デバイス(1)が前記装置(18)の前記機械フレーム(20)にドッキングされるドッキング位置にあるとき、前記第2のリッド(4)は前記第1のリッド(4)の上に配置される、請求項15に記載の装置。
  17. 請求項1〜13のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス(1)を請求項15又は16に記載の装置(18)にドッキングする方法であって、
    a)前記装置(18)の前記機械フレーム(20)にドッキングされるドッキング位置に粉末モジュール・デバイス(1)を配置するステップと、
    b)前記粉末モジュール・デバイス(1)を備える前記第1のリッド(4)を前記粉末モジュール・デバイス(1)から切り離して取り外すステップと、
    c)前記第2のリッド(4)を前記装置(1)の前記機械フレーム(20)から切り離して取り外し、前記粉末モジュール・ベース体(6)の前記造形材料受取りチャンバ(9)から前記装置(18)のプロセス・チャンバ(19)への通路を開放するステップとを含む方法。
  18. 請求項1〜13のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス(1)を請求項15又は16に記載の装置(18)へ切り離す方法であって、
    a)前記粉末モジュール・デバイス(1)がドッキング位置からの前記装置(18)の前記機械フレーム(20)にドッキングされるドッキング位置に配置されている状態で、前記粉末モジュール・デバイス(1)に供給される前記第1のリッド(4)を前記粉末モジュール・デバイス(1)に連結することと、
    b)前記第2のリッド(14)を前記装置(1)の前記機械フレームに連結して、前記粉末モジュール・ベース体(6)の前記造形材料受取りチャンバ(9)から前記装置(18)のプロセス・チャンバ(19)への通路を閉鎖することと、
    c)前記装置(18)の前記機械フレーム(20)にドッキングされるドッキング位置に配置された前記粉末モジュール・デバイス(1)を前記ドッキング位置から取り外すこととを含む方法。
JP2018054070A 2017-10-04 2018-03-22 3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス Active JP6666374B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020027244A JP6972205B2 (ja) 2017-10-04 2020-02-20 3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17194818.5A EP3466687A1 (en) 2017-10-04 2017-10-04 Powder module device for an apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
EP17194818.5 2017-10-04

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020027244A Division JP6972205B2 (ja) 2017-10-04 2020-02-20 3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019064247A JP2019064247A (ja) 2019-04-25
JP6666374B2 true JP6666374B2 (ja) 2020-03-13

Family

ID=60019833

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018054070A Active JP6666374B2 (ja) 2017-10-04 2018-03-22 3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス
JP2020027244A Active JP6972205B2 (ja) 2017-10-04 2020-02-20 3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020027244A Active JP6972205B2 (ja) 2017-10-04 2020-02-20 3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11065812B2 (ja)
EP (1) EP3466687A1 (ja)
JP (2) JP6666374B2 (ja)
CN (1) CN109605739B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017125748A1 (de) * 2017-11-03 2019-05-09 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Deckelanordnung für eine Maschine sowie Maschine und Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0418645Y2 (ja) 1985-10-14 1992-04-27
WO1995034468A1 (en) * 1994-06-14 1995-12-21 Soligen, Inc. Powder handling apparatus for additive fabrication equipment
DE19846478C5 (de) * 1998-10-09 2004-10-14 Eos Gmbh Electro Optical Systems Laser-Sintermaschine
JP3737331B2 (ja) * 1999-03-31 2006-01-18 Spsシンテックス株式会社 粉体の自動充填方法及び装置
JP2006253453A (ja) 2005-03-11 2006-09-21 Mitsubishi Electric Corp シール構造体
KR101436647B1 (ko) * 2006-05-26 2014-09-02 3디 시스템즈 인코오퍼레이티드 3d 프린터 내에서 재료를 처리하기 위한 인쇄 헤드 및 장치 및 방법
DE102006055074A1 (de) * 2006-11-22 2008-06-19 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung zum schichtweisen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts und Verfahren zum Zuführen von Aufbaumaterial
JP2008183796A (ja) 2007-01-30 2008-08-14 Bridgestone Corp シーリング・ポンプアップ装置
DE102009029765B4 (de) * 2009-06-18 2024-10-17 Concept Laser Gmbh Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes
DE102012009071A1 (de) * 2012-05-09 2013-11-14 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten mit Verstellvorrichtung
FR2994113B1 (fr) 2012-07-31 2017-10-06 Michelin & Cie Machine et procede pour la fabrication additive a base de poudre
US9505057B2 (en) * 2013-09-06 2016-11-29 Arcam Ab Powder distribution in additive manufacturing of three-dimensional articles
JP6338422B2 (ja) * 2014-03-31 2018-06-06 三菱重工業株式会社 三次元積層装置
DE102014112454A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-03 Exone Gmbh Beschichteranordnung für einen 3D-Drucker
JP5841649B1 (ja) * 2014-10-08 2016-01-13 株式会社ソディック 積層造形装置
JP6417841B2 (ja) 2014-10-09 2018-11-07 新日鐵住金株式会社 冷延鋼板の製造方法
DE202014009347U1 (de) * 2014-11-25 2016-02-26 Matthias Fockele Werkstoffpulver verarbeitende Maschine, insbesondere Pulverumschmelzmaschine, mit einer Vorrichtung zur Ausbringung von Werkstoffpulver aus einem nach außen geschlossenen Prozessraum
DE102015005780B4 (de) * 2015-05-08 2021-10-07 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten
US20190039292A1 (en) * 2016-04-22 2019-02-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Producing three-dimensional (3d) objects
US10669071B2 (en) * 2016-06-28 2020-06-02 Delavan Inc Powder container systems for additive manufacturing
WO2018202305A1 (de) * 2017-05-04 2018-11-08 Eos Gmbh Electro Optical Systems Wechselkammer für eine vorrichtung und ein verfahren zum generativen herstellen eines dreidimensionalen objekts
CN110997326A (zh) * 2017-06-06 2020-04-10 极光实验室企业有限公司 粉末罐和其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3466687A1 (en) 2019-04-10
CN109605739A (zh) 2019-04-12
CN109605739B (zh) 2021-08-31
JP2020111051A (ja) 2020-07-27
US11065812B2 (en) 2021-07-20
US20190099949A1 (en) 2019-04-04
JP6972205B2 (ja) 2021-11-24
JP2019064247A (ja) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6873158B2 (ja) 取り出しシステムを有するアディティブマニュファクチャリング機械およびかかる機械を使用することによるアディティブマニュファクチャリング方法
KR102118889B1 (ko) 에어백 부착 자루에 대한 기체봉입방법 및 기체봉입장치
JP2015506288A5 (ja)
WO2014147892A1 (ja) 鋳造装置
US20150239177A1 (en) Device for the Production of a Three-Dimensional Object in Layers
WO2000050305A1 (en) Packaging method and apparatus
JP6666374B2 (ja) 3次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス
EP2993138A2 (en) Bag equipped with a gas channel and a method and apparatus for packaging such a bag
KR102153404B1 (ko) 프로세스 챔버의 레이저 윈도우의 세정 및/또는 교체를 위한 방법 및 장치
JP5076670B2 (ja) 無枠鋳型造型機
JP5549036B2 (ja) 真空成型方法
CN107801388B (zh) 用于柔性容器的腔的气体填充的方法
JP6666378B2 (ja) 三次元的な物体を付加的に製造するための装置
JP2549273B2 (ja) 粉体充填機の脱気装置
CA2549648A1 (en) Method and device for producing and filling containers
WO2020093038A1 (en) System for purging air
JP3710184B2 (ja) 被充填物の充填方法
KR970005452B1 (ko) 진공 단열재의 코어 재료 수납 용기와 그 코어 재료 충전 장치 및 충전 방법
JP2002346698A (ja) 無枠式水平割鋳型造型機における鋳物砂充填方法およびその装置
JP6875434B2 (ja) 三次元物体の付加製造用装置を少なくとも1つ含むプラント
JP2000318709A (ja) 真空ガス置換包装装置
JP2001072001A (ja) 充填方法及びその装置
US11027512B2 (en) Forming of vacuum bag packaging
CN219805384U (zh) 打印舱组件及增材制造设备
US20040211537A1 (en) Sand-forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180322

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20190329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190411

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190507

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190611

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6666374

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250