[发明专利]粉末床融合装置和粉末输送方法

说明书

提供了一种用于将原料粉末提供给粉末床融合装置的粉末施加设备的粉末输送设备。粉末输送设备包括构造成接纳原料粉末的粉末供应部分，粉末供应部分包括用于将原料粉末提供给粉末施加设备的出口。粉末输送设备还包括第一物理参数确定单元，其布置在粉末供应部分的第一定位处并且构造成确定粉末供应部分中的第一物理参数，控制单元，其构造成确定第一物理参数是否满足第一公差标准，和粉末处理单元，其中控制部分构造成在其确定第一物理参数不满足第一公差标准的情况下指示粉末处理单元执行粉末处理。

技术领域

本发明涉及用于将原料粉末提供给粉末床融合装置的粉末施加设备的粉末输送方法和粉末输送设备。

背景技术

粉末床融合(熔化)是一种增材(添加剂)分层工艺，通过该增材分层工艺可以将粉状的，特别是金属和/或陶瓷原料加工成复杂形状的三维工件。为此，将原料粉末层施加到承载件上并根据要生产的工件的所需几何形状以位置选择性方式经受辐射(例如，激光或粒子辐射)。渗透到粉末层中的辐射引起加热并因此熔化或烧结原料粉末颗粒。然后将另外的原料粉末层陆续施加到已经经受辐射处理的承载件上的层上，直到工件具有所需的形状和大小。粉末床融合可以用于基于CAD数据生产样本、工具、替换零件、高价值部件或医疗假体，诸如例如牙科或骨科假体。粉末床融合技术的示例包括选择性激光熔化(SLM)和选择性激光烧结(SLS)。

粉末床融合装置通常包括粉末施加设备(例如，刀片，辊或刷)，用于将原料粉末层施加到承载件上。新的原料粉末从粉末储存库输送到粉末施加设备，粉末储存库可位于粉末床融合装置的内部或外部。此外，可以使用闭合的粉末循环，其中未使用的原料粉末被收集，可选地加工(例如，清洁)，并再供给到粉末施加设备。

为了获得高质量的工件，原料粉末(即，固化前的粉末)必须满足一定的质量要求。更一般地，为了获得稳定和期望的工艺条件，原料粉末的物理性质(原料粉末被输送到粉末施加设备)和/或粉末供应部分内的物理性质(原料粉末从粉末供应部分提供给粉末施加设备)，必须满足一定的质量要求。这些物理性质的示例包括但不限于氧含量、湿度、粉末颗粒的颗粒大小等。

在已知的粉末床融合装置中，操作者需要在将原料粉末填充到粉末储存库中之前(或者在安装可更换的粉末储存库之前)检查原料粉末的质量，这对于操作者来说是麻烦的。此外，在将粉末填充到储存库中之后(或者在安装可更换的粉末储存库之后)，操作者对物理性质的变化没有影响，即，归因于环境影响(例如，湿度、温度等)。因此，可能发生原料粉末的物理性质恶化而没有被注意到。例如，在将粉末引入粉末储存库和/或粉末床融合装置的粉末循环中之后，粉末的腐蚀状态(例如，氧化状态)可能改变或湿度(即，H₂O含量)可能改变。在这种情况下，不能保证最终生产的工件的质量满足预定的质量标准，例如，在坚固性，密度等方面。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决上述问题和/或其他相关问题的装置和方法。

该目的通过根据第一方面的粉末输送设备和根据第三方面的粉末输送方法来实现。

根据第一方面，提供了一种用于将原料粉末提供给粉末床融合装置的粉末施加设备的粉末输送设备。粉末输送设备包括构造成接纳原料粉末的粉末供应部分，粉末供应部分包括用于将原料粉末提供给粉末施加设备的出口。粉末输送设备还包括第一物理参数确定单元，其布置在粉末供应部分的第一位置处并且构造成确定粉末供应部分中的第一物理参数，控制单元，其构造成确定第一物理参数是否满足第一公差标准，和粉末处理单元，其中控制单元构造成在其确定第一物理参数不满足第一公差标准的情况下指示粉末处理单元执行粉末处理。

第一方面涉及粉末输送设备。尽管第一方面涉及粉末床融合装置和所述粉末床融合装置的粉末施加设备，但是粉末床融合装置和粉末施加设备不必须是第一方面的一部分。然而，第一方面的粉末输送设备可以布置在粉末床融合装置内，即被粉末床融合装置所包含。

表述“原料粉末”和“粉末”在本公开中同义使用。两种表述均指在固化(例如通过激光)之前的原料粉末。