[发明专利]用于增材制造板的清洗的单元

说明书

本发明涉及用于清洗基于粉末的增材制造使用的板(10)的单元(20)，所述单元(20)包括入口锁(22)和出口锁(26)，所述入口锁(22)用于接收待清洗的板(10)，所述出口锁(26)用于从所述单元中取出清洗的板(10)。所述单元(20)包括干洗设备(32)、湿洗设备(34)和至少一个传送设备(44、46)，所述干洗设备(32)用于在第一限制外壳(E32)中使用振动和冲击而清洗板(10)，所述湿洗设备(34)用于在第二限制外壳(E34)中使用液体而清洗板(10)，所述至少一个传送设备(44、46)用于在所述单元的干洗外壳(E32)、湿洗外壳(E34)和出口锁(26)之间运输板(10)。

技术领域

本发明属于基于粉末通过使用涉及电磁辐射的能量束(例如激光束)和/或粒子束(例如电子束)烧结或熔化所述粉末的颗粒从而进行增材制造的领域。

更具体地，本发明涉及增材制造板和在这些板上制造的组件的清洗。

背景技术

当在增材制造机器中进行增材制造过程时，在增材制造板上沉积第一粉末层，所述增材制造板被安装成能够在围绕制造板的外壳内滑动。然后，根据预定设计使用上述能量束之一使该第一粉末层凝固。然后，在外壳内降低制造板从而允许沉积和凝固第二粉末层。最后，降低板然后沉积和凝固粉末层的步骤依次继续直至待生产组件的制造中所需的最后一个粉末层已经沉积和凝固。

在该增材制造过程结束时遇到的一个缺点在于，制造的一个或多个组件本身浸没在需要除去的大量未凝固粉末中。

根据一个方法，从机器中取出制造板(带着外壳或不带着外壳)，并且操作者使用工具(例如刷子和压缩空气鼓风机或抽风机)用手清洗掉粉末颗粒。

由于其基本上手动的性质，该第一种清洗方法实际上不与工业应用相容。

此外，该手动清洗对于操作者而言可能是危险的，因为增材制造中使用的粉末通常包含毒性化合物，尽管操作者佩戴保护设施，这些毒性化合物仍然可能被操作者吸入。

最后，根据另一个缺点，如果在清洗过程中未凝固粉末被保持在保护气氛下，其在再利用之前必须经历各种处理操作。

出于该原因，一些增材制造机器的制造商修改了他们的机器从而更好地保护操作者的健康并且能够立即再利用来自制造组件的清洗的粉末。

例如，欧洲专利EP1793979中描述的增材制造机器装配有允许操作者搬运和清洗机器制造外壳中的制造部件的装置。

更具体地，这些装置包括在制造外壳的壁中形成的开口，安装在制造外壳中的机械臂，和可以在该制造外壳中操作的抽吸管。此外，开口装配有保护手套从而允许操作者将手伸入制造外壳以便使用抽吸管清洗制造的组件，并且操作者可以从机器外部控制机械臂从而更容易地移动重型组件。

由于欧洲专利EP1793979中描述的装置，操作者受到保护并且未凝固粉末保持在保护气氛下。

然而，清洗仍然是需要操作者工作的手动操作，由于该手动清洗在机器制造外壳内进行，在清洗的持续过程中该机器不能用于制造其它组件。

因此，欧洲专利EP1192040提出在可移除容器中制造组件，所述可移除容器可以从增材制造机器的制造外壳中移除并且被带至与该机器独立的清洗设备。

在该清洗设备的第一个实施方案中，设置有两个彼此面对的开口的盖设置在容器的顶部，并且压缩空气源连接至第一开口而储存器连接至第二开口。因此，通过朝向容器的顶部逐渐升高制造板和制造的组件，压缩空气流朝向第二开口推动未凝固粉末因此使其进入储存器。

根据该第一个实施方案的一个缺点，存在的风险是由于朝向储存器推动粉末的压缩空气的流动使得粉末受到污染。

在第二个实施方案中，容器的顶部装配有展开颈部，所述展开颈部包括喷口使得当使用合适装置使容器倾斜时以及当制造板逐渐升高时，允许除去未凝固粉末。