[发明专利]包括用于接收粉末并优化以保留粉末颗粒的可移动表面的增材制造设备

说明书

本发明涉及一种用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备，该设备包括工作台、工作区域、用于将粉末层沉积在工作区域上的装置和用于选择性地固结沉积在工作区域上的粉末层的热源或能量源，用于沉积粉末层的装置包括用于接收粉末并相对于工作台在工作区域附近移动的可移动元件、用于将粉末珠分配到可移动元件上的装置和用于将粉末珠从可移动元件朝向工作区域散布的装置。由于可移动元件(28)为可平移滑阀的形式或者可移动元件(128)可围绕工作区域旋转，因此可移动元件的上表面(S28、S128)的至少一部分位于工作台的上表面(S18)的上方和/或可移动元件的上表面(S28、S128)的至少一部分位于工作台的上表面(S18)的下方。

技术领域

本发明属于基于粉末的增材制造领域，通过借助于一种或多种能量源或热源(例如激光束和/或电子束和/或二极管)将该粉末的颗粒熔化来进行增材制造。

更具体地，本发明属于通过粉末床沉积进行增材制造的领域，并且它涉及在用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备内将增材制造粉末分层。

还更具体地，本发明的目的是减少用于制备每个粉末层的粉末的量并提高粉末床的品质。

背景技术

申请WO 2017/108868描述了一种用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备，其包括工作台和至少一个工作区域，在该工作区域中，粉末层被一层接一层地铺开并选择性地连续固结。

申请WO 2017/108868中描述的设备包括用于将粉末层沉积到工作区域上的装置和用于选择性地固结沉积在工作区域上的粉末层的热源或能量源。沉积装置包括用于接收粉末并在工作区域附近移动的滑块、用于将粉末珠分配到滑块上的装置和用于将粉末珠从滑块朝向工作区域散布的装置。

为了保证所制造的部件的品质，粉末必须均匀地覆盖整个工作区域或至少覆盖工作区域中制造部件的部分。为此，将过量的粉末沉积在滑块上，而未用于制备粉末层的超量粉末被散布装置推入到粉末回收罐。

即使回收在罐中的超量粉末可以回收利用，仍优选的是限制过度沉积在滑块上且必须回收利用的粉末的量。实际上，限制设备的粉末消耗并限制待回收利用的粉末的量总是优选的，因为这种回收利用可能是昂贵的。

控制用于分配粉末的装置的流量和控制滑块的移动允许以最佳的可能方式将形成粉末珠的粉末的量按剂量通过散布装置散布在工作区域上。

然而，在滑块的任何移动过程中，沉积在滑块上的粉末可能受到振动和冲击，导致沉积在滑块上的一定量的粉末颗粒掉落。此外，沉积在滑块上的过量粉末的量通常会增加，以在补偿滑块移动过程中掉落的一定量的粉末。

在具有高铸造性的增材制造粉末的情况下，需要显著增加沉积在滑块上的过量粉末的量，以补偿更大量掉落的粉末颗粒。

发明内容

本发明的目的是改善增材制造设备中粉末颗粒在可移动的粉末接收表面上的保留，特别是限制和/或防止一定量的粉末颗粒在由可移动的接收表面在其移动过程中受到的振动或冲击的影响下掉落。

为此，本发明的目的是一种用于通过粉末床沉积进行增材制造的设备，该设备包括工作台、工作区域、用于将粉末层沉积在工作区域上的装置和用于选择性地固结沉积在工作区域上的粉末层的热源或能量源，用于沉积粉末层的装置包括用于接收粉末并相对于工作台在工作区域附近移动的可移动元件、用于将粉末珠分配到可移动元件上的装置和用于将粉末珠从可移动元件朝向工作区域散布的装置。

根据本发明，可移动元件采用滑块的形式，该滑块安装成在横向水平方向上相对于工作区域平移移动并且在退回位置与展开位置之间移动，在所述退回位置时该滑块位于粉末散布装置的轨道的外部，在所述展开位置时该滑块至少部分地延伸到粉末散布装置的轨道中，或者可移动元件在工作区域的整个圆周上从外部包围工作区域并且围绕工作区域旋转移动，可移动元件的上表面的至少一部分位于工作台的上表面的上方和/或可移动元件的上表面的至少一部分位于工作台的上表面的下方。