BE1025700B1 - METHOD AND DEVICE FOR REPLACING A DIVISION ELEMENT IN ADDITIVELY MANUFACTURING A PRODUCT IN A POWDER BED - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR REPLACING A DIVISION ELEMENT IN ADDITIVELY MANUFACTURING A PRODUCT IN A POWDER BED Download PDF

Info

Publication number
BE1025700B1
BE1025700B1 BE2017/5822A BE201705822A BE1025700B1 BE 1025700 B1 BE1025700 B1 BE 1025700B1 BE 2017/5822 A BE2017/5822 A BE 2017/5822A BE 201705822 A BE201705822 A BE 201705822A BE 1025700 B1 BE1025700 B1 BE 1025700B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
powder
distribution
elements
building
building surface
Prior art date
Application number
BE2017/5822A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
BE1025700A1 (en
Inventor
Peter Mercelis
Original Assignee
Layerwise Nv
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 Layerwise Nv filed Critical Layerwise Nv
Priority to BE2017/5822A priority Critical patent/BE1025700B1/en
Publication of BE1025700A1 publication Critical patent/BE1025700A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1025700B1 publication Critical patent/BE1025700B1/en

Links

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
    • B29C64/205Means for applying layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22Driving means
    • B22F12/226Driving means for rotary motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/63Rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/67Blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/90Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • B22F10/28Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • 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
    • 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
    • B29C64/165Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
    • 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
    • B29C64/205Means for applying layers
    • B29C64/214Doctor blades
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal product uitgaande van een poeder (8) door een additieve vervaardigingstechniek, met een poederverdeler (2) voor het aanbrengen van een poederlaag (5) op een horizontaal bouwvlak (6) teneinde opeenvolgende met elkaar verbonden lagen van het product te vormen, waarbij deze poederverdeler (2) minstens twee verdeelelementen (3,4,4') bevat, waarbij elk van deze verdeelelementen (3,4,4') verplaatsbaar is tussen een teruggetrokken positie en een operationele positie, waarbij in genoemde operationele positie het verdeelelement (3) zich tegenover genoemd bouwvlak (6) en parallel aan dit laatste uitstrekt op een afstand ervan die overeenstemt met de hoogte van de te vormen poederlaag (5), terwijl in genoemde teruggetrokken positie, het verdeelelement (4,4') is verwijderd van de te vormen poederlaag (5).Method and device for manufacturing a three-dimensional product starting from a powder (8) by an additive manufacturing technique, with a powder distributor (2) for applying a powder layer (5) on a horizontal building surface (6) in order to successively connect layers of the product, wherein said powder distributor (2) comprises at least two distribution elements (3,4,4 '), each of these distribution elements (3,4,4') being movable between a retracted position and an operational position, in said operational position the distribution element (3) extends opposite said building surface (6) and parallel to the latter at a distance thereof corresponding to the height of the powder layer (5) to be formed, while in said retracted position, the distribution element (4 4 ') is removed from the powder layer (5) to be formed.

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET VERVANGEN VAN EEN VERDEELELEMENT BIJ HET ADDITIEF VERVAARDIGEN VAN EEN PRODUCT IN EEN POEDERBEDMETHOD AND DEVICE FOR REPLACING A DIVISION ELEMENT IN ADDITIVELY MANUFACTURING A PRODUCT IN A POWDER BED

De uitvinding betreft een inrichting voor het laagsgewijs vervaardigen van minstens een driedimensionaal product uitgaande van een poeder, in het bijzonder een metaalpoeder, door een additieve vervaardigingstechniek, met een bouwkamer waarin een bouwplatform is voorzien waarop genoemd product wordt vervaardigd, en met een poederverdeler voor het aanbrengen van een poederlaag op een horizontaal bouwvlak dat zich uitstrekt boven het bouwplatform teneinde opeenvolgende met elkaar verbonden lagen van genoemd product te vormen.The invention relates to a device for the layer manufacture of at least a three-dimensional product starting from a powder, in particular a metal powder, by an additive manufacturing technique, with a building chamber in which a building platform is provided on which said product is produced, and with a powder distributor for the applying a powder layer to a horizontal building surface extending above the building platform to form successive interconnected layers of said product.

De poederverdeler is hierbij heen en weer verplaatsbaar over het bouwvlak volgens een horizontale verdeelrichting teneinde opeenvolgende poederlagen aan te brengen. Verder bevat deze poederverdeler minstens een verdeelelement dat zich evenwijdig aan genoemd bouwvlak en, bij voorkeur, ook nagenoeg dwars op de verdeelrichting uitstrekt om poeder te verdelen over het bouwvlak teneinde genoemde laag te vormen.The powder distributor is herein movable to and fro over the building surface according to a horizontal distribution direction in order to provide successive powder layers. Furthermore, this powder distributor comprises at least one distribution element which extends parallel to said building surface and, preferably, also substantially transversely of the distribution direction to distribute powder over the building surface in order to form said layer.

De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het vervaardigen van een driedimensionaal product door een additieve vervaardigingstechniek, waarin opeenvolgende poederlagen van een poederbed worden verdeeld over een bouwvlak boven een bouwplatform.The invention also relates to a method for manufacturing a three-dimensional product by an additive manufacturing technique, in which successive powder layers of a powder bed are distributed over a building surface above a building platform.

Hierin deponeert men poeder voor het vervaardigen van het product op het bouwvlak, door bijvoorbeeld poeder uit een poederverdeler te laten stromen, om een laag aan te brengen op het bouwvlak en verplaatst men een verdeelelement over het bouwvlak om de laag af te strijken en het poeder van de laag gelijkmatig te verdelen. Het poeder kan ook worden aangevoerd vanuit eenHerein, powder for manufacturing the product is deposited on the building surface, for example by allowing powder to flow from a powder distributor, to apply a layer to the building surface and a dividing element is moved over the building surface to smooth the layer off and the powder. of the layer evenly. The powder can also be supplied from a

2017/58222017/5822

BE2017/5822 2 ondergelegen poederreservoir voordat dit in een laag wordt verdeeld over het bouwvlak.BE2017 / 5822 2 powder container underneath before it is layered over the building surface.

Het verdeelelement zal na verloop van tijd slijtage vertonen zodat dit moet worden vervangen om de goede werking ervan te garanderen. Dergelijk slijtage is afhankelijk van, bijvoorbeeld, de duur van het fabricageproces en de ruwheid van het oppervlak van het bouwvlak.The distribution element will show wear over time, so that it must be replaced in order to guarantee its proper functioning. Such wear depends on, for example, the duration of the manufacturing process and the roughness of the surface of the building surface.

Het verdeelelement kan, bijvoorbeeld, bestaan uit een schraper, een verdeelstrip, een verdeelrol of een borstel, en kan worden vervaardigd uit, bijvoorbeeld, metaal, kunststof, soepel of stijf materiaal. De keuze kan door een vakman worden bepaald naargelang het specifiek additief vervaardigingsproces.The dividing element may, for example, consist of a scraper, a dividing strip, a dividing roller or a brush, and may be made of, for example, metal, plastic, flexible or rigid material. The choice can be determined by a person skilled in the art according to the specific additive manufacturing process.

De processen voor het vervaardigen van een driedimensionaal product door een additieve vervaardigingstechniek uitgaande van een poeder zijn gekend door de vakman. Deze processen worden veelal uitgevoerd in een afgesloten bouwkamer onder een beschermende atmosfeer, of in het algemeen onder een gemodificeerde atmosfeer. Het genereren van de gewenste atmosfeer in de bouwkamer is vrij tijdrovend omdat dit in verschillende stappen dient te gebeuren. Zo dient de bouwkamer, bijvoorbeeld, eerst vacuüm te worden gemaakt om zo alle zuurstof te verwijderen. Vervolgens wordt de bouwkamer gespoeld door er stikstofgas in te brengen, waarna deze ruimte met de stikstofatmosfeer opnieuw vacuüm wordt gemaakt voordat het gewenst inert gas wordt ingebracht om een gemodificeerde atmosfeer, onder vorm van een inerte of beschermende atmosfeer, te vormen in de bouwkamer. Afhankelijk van het toegepaste proces kan mogelijk ook de atmosfeer in de bouwkamer worden gewijzigd door deze te spoelen met het gewenst inert gas zonder dat noodzakelijk eerst de kamer vacuüm moet worden gemaakt.The processes for manufacturing a three-dimensional product by an additive manufacturing technique starting from a powder are known to those skilled in the art. These processes are often carried out in a sealed building room under a protective atmosphere, or in general under a modified atmosphere. Generating the desired atmosphere in the building room is quite time-consuming because this has to be done in various steps. For example, the building chamber must first be made vacuum to remove all oxygen. Subsequently, the building chamber is flushed by introducing nitrogen gas, after which this space with the nitrogen atmosphere is again made vacuum before the desired inert gas is introduced to form a modified atmosphere, in the form of an inert or protective atmosphere, in the building chamber. Depending on the process used, the atmosphere in the building chamber may also be changed by flushing it with the desired inert gas without necessarily having to make the chamber vacuum first.

Het vervangen van een verdeelelement in de bouwkamer is bijgevolg eveneens zeer tijdrovend omdat de gegenereerde of de gemodificeerde atmosfeer van de bouwkamer moet worden verstoord. In veel gevallen dient hiervoor zelfs het productieproces te worden onderbroken. Bij productieprocessen die gedurende een lange tijdsduur lopen, dient het verdeelelement mogelijk ook vervangen te worden tijdens het productieproces zelf, en dus dient de, bijvoorbeeld,Replacing a distribution element in the building room is therefore also very time-consuming because the generated or modified atmosphere of the building room must be disturbed. In many cases, the production process even needs to be interrupted for this. For production processes that run for a long period of time, the dividing element may also have to be replaced during the production process itself, and thus the, for example,

2017/58222017/5822

BE2017/5822 3 inerte atmosfeer verstoord te worden tijdens een mogelijk kritische productiefase van het te vervaardigen product.BE2017 / 5822 3 inert atmosphere during a potentially critical production phase of the product to be manufactured.

De Europese octrooiaanvraag EP3 168 033 A1 beschrijft een mechanisme voor het automatisch vervangen van een verdeelelement gevormd door een verdeelstrip. Hierbij wordt de verdeelstrip uit een houder van de poederverdeler verwijderd en wordt, vervolgens, een reserve verdeelstrip in de houder geklemd. Om dit toe te laten dient de poederverdeler te worden verplaatst van boven het bouwvlak naar een locatie naast dit bouwvlak waar de reserve verdeelstrip zich bevindt en waar de te verwijderen gebruikte verdeelstrip kan worden gedeponeerd. Dit is een vrij complex mechanisme waarvoor de oppervlakte van de bouwkamer moet worden vergroot. Bovendien wordt ook hier het bouwproces minstens gedurende korte tijd onderbroken.The European patent application EP3 168 033 A1 describes a mechanism for automatically replacing a distributor element formed by a distributor strip. The distribution strip is hereby removed from a holder of the powder distributor and, subsequently, a spare distribution strip is clamped in the holder. To allow this, the powder distributor must be moved from above the building surface to a location adjacent to this building surface where the spare dividing strip is located and where the used dividing strip to be removed can be deposited. This is a fairly complex mechanism for which the surface of the building room must be increased. Moreover, here too the building process is interrupted for at least a short time.

De uitvinding wil een inrichting en een werkwijze voorstellen die toelaten om aan deze nadelen te verhelpen en die het daarenboven mogelijk maken om automatisch het verdeelelement van de poederverdeler te vervangen zonder het bouwproces en/of de beschermende of gemodificeerde atmosfeer in de bouwkamer te onderbreken of te verstoren.It is an object of the invention to propose an apparatus and method which can overcome these disadvantages and which make it possible to automatically replace the distributor of the powder distributor without interrupting or interrupting the building process and / or the protective or modified atmosphere in the building room. to disturb.

Tot dit doel bevat de poederverdeler minstens twee verdeelelementen, waarbij elk van deze verdeelelementen verplaatsbaar is tussen een teruggetrokken positie en een operationele positie, waarbij in genoemde operationele positie het verdeelelement zich tegenover genoemd bouwvlak en parallel aan dit laatste uitstrekt op een afstand ervan die overeenstemt met de hoogte van de te vormen poederlaag, terwijl in genoemde teruggetrokken positie, het verdeelelement is verwijderd van de te vormen poederlaag en zich aldus op een afstand van het bouwvlak uitstrekt die groter is dan de hoogte van een poederlaag.For this purpose, the powder distributor comprises at least two distribution elements, each of these distribution elements being movable between a retracted position and an operational position, wherein in said operational position the distribution element extends opposite said building surface and parallel to the latter at a distance thereof corresponding to the height of the powder layer to be formed, while in said retracted position, the distribution element is removed from the powder layer to be formed and thus extends at a distance from the building surface which is greater than the height of a powder layer.

Doelmatig bevat de poederverdeler een beweegbare houder waaraan de verdeelelementen zijn bevestigd. Hierbij is, bij voorkeur, elk van de minstens twee verdeelelementen bevestigd aan eenzelfde beweegbare houder.The powder distributor expediently comprises a movable holder to which the distribution elements are attached. In this case, each of the at least two distribution elements is preferably attached to the same movable holder.

In het bijzonder, vertonen de verdeelelementen en de beweegbare houder een lengterichting die parallel is aan het bouwvlak. Bij voorkeur, strekken de lengterichtingen van de verdeelelementen en de beweegbare houder zich parallel aan elkaar uit.In particular, the dividing elements and the movable holder have a longitudinal direction that is parallel to the building surface. Preferably, the longitudinal directions of the divider elements and the movable holder extend parallel to each other.

2017/58222017/5822

BE2017/5822 4BE2017 / 5822 4

Op een voordelige wijze, vertoont de beweegbare houder een centrale as en is deze roteerbaar gemonteerd ten opzichte van deze centrale as.In an advantageous manner, the movable holder has a central axis and is rotatably mounted with respect to this central axis.

Op een zeer voordelige wijze, zijn de verdeelelementen verdeeld over het oppervlak van de beweegbare houder, waarbij, bij voorkeur, de beweegbare houder cilindervormig is en een centrale as heeft die zich nagenoeg dwars op de verdeelrichting en evenwijdig aan het bouwvlak uitstrekt.In a very advantageous manner, the distribution elements are distributed over the surface of the movable holder, wherein, preferably, the movable holder is cylindrical and has a central axis which extends substantially transversely to the distribution direction and parallel to the building surface.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting, vertonen de verdeelelementen een vrije rand die zich parallel aan het bouwvlak uitstrekt en die zich, bij voorkeur, nagenoeg dwars op de verdeelrichting uitstrekt.According to a preferred embodiment of the device, the distribution elements have a free edge which extends parallel to the building surface and which, preferably, extends substantially transversely to the distribution direction.

Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding vertonen de verdeelelementen een lengteas en zijn deze verdeelelementen roteerbaar rond hun lengteas.According to a special embodiment of the invention, the distribution elements have a longitudinal axis and these distribution elements are rotatable about their longitudinal axis.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze waarin men minstens een operationeel verdeelelement en een of meerdere reserve verdeelelementen bevestigt aan een beweegbare houder van de poederverdeler. Hierin plaatst men, enerzijds, een operationeel verdeelelement in een operationele positie waarin het operationeel verdeelelement de laag afstrijkt en het poeder gelijkmatig verdeelt over deze laag en, anderzijds, andere, reserve verdeelelementen elk in een teruggetrokken, niet-operationele, positie waarin de reserve verdeelelementen niet deelnemen aan het afstrijken van de laag. Verder beweegt men de beweegbare houder en verplaatst men hierdoor, bij voorkeur, gelijktijdig, enerzijds, een van de reserve verdeelelementen naar de operationele positie en, anderzijds, het operationeel verdeelelement naar een teruggetrokken positie om dit operationeel verdeelelement te vervangen, zoals eveneens is opgeëist in de hieraan toegevoegde conclusies.The invention also relates to a method in which at least one operational distribution element and one or more spare distribution elements are attached to a movable holder of the powder distributor. Herein, on the one hand, an operational divider is placed in an operational position in which the operational divider strikes the layer and distributes the powder evenly over this layer and, on the other hand, other spare divider elements each in a retracted, non-operational position in which the spare divider elements do not participate in the completion of the layer. Furthermore, the movable holder is moved and thereby, preferably, simultaneously, on the one hand, one of the spare distribution elements is moved to the operational position and, on the other hand, the operational distribution element to a retracted position to replace this operational distribution element, as also claimed in the attached conclusions.

Andere bijzonderheden en voordelen van uitvinding zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving van enkele specifieke uitvoeringsvormen van de inrichting en de werkwijze, volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte niet van de gevorderde bescherming; de hierna gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.Other details and advantages of the invention will be apparent from the following description of some specific embodiments of the device and method according to the invention. This description is only given as an example and does not limit the scope of the protection claimed; the reference numerals used hereinafter refer to the attached figures.

2017/58222017/5822

BE2017/5822 5BE2017 / 5822 5

Figuur 1 is een schematische voorstelling van een dwarsdoorsnede van een poederverdeler met houder en verdeelelementen volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 1 is a schematic representation of a cross-section of a powder distributor with holder and distribution elements according to an embodiment of the invention.

Figuur 2 is een schematische voorstelling van een dwarsdoorsnede van een alternatieve uitvoeringsvorm van een houder met verdeelelementen die elk gevormd worden door een buisvormig lichaam.Figure 2 is a schematic representation of a cross-section of an alternative embodiment of a holder with dividing elements each of which is formed by a tubular body.

Figuur 3 is een schematische voorstelling van een dwarsdoorsnede van een andere alternatieve uitvoeringsvorm van een houder met verdeelelementen die elk een strip omvatten.Figure 3 is a schematic representation of a cross-section of another alternative embodiment of a holder with divider elements, each comprising a strip.

Figuur 4 is een schematische voorstelling van een dwarsdoorsnede van nog een andere alternatieve uitvoeringsvorm van een houder met verdeelelementen die elk gevormd worden door een flap.Figure 4 is a schematic representation of a cross-section of yet another alternative embodiment of a holder with divider elements each formed by a flap.

Figuur 5 is een schematische voorstelling van een dwarsdoorsnede van nog een andere alternatieve uitvoeringsvorm van een houder met verdeelelementen waarbij deze roteerbare rollen omvatten.Figure 5 is a schematic representation of a cross-section of yet another alternative embodiment of a holder with divider elements wherein these comprise rotatable rollers.

Figuur 6 is een schematische voorstelling van een dwarsdoorsnede van een houder met verschillende alternatieve uitvoeringsvormen van verdeelelementen gevormd uit strippen met een afgeschuinde vrije rand.Figure 6 is a schematic representation of a cross-section of a holder with various alternative embodiments of divider elements formed from strips with a beveled free edge.

In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde of analoge elementen.In the various figures, the same reference numerals refer to the same or analogous elements.

De uitvinding betreft in het algemeen een inrichting en een werkwijze voor het vervangen van een verdeelelement in een poederverdeler. Door middel van dit verdeelelement wordt een poederlaag afgestreken teneinde een, bij voorkeur, homogene poederlaag met een uniforme dikte te voorzien op een bouwvlak in een bouwkamer. Dit om laagsgewijs een driedimensionaal product op te bouwen door een energetische bundel op de opeenvolgende poederlagen, die op het bouwvlak worden aangebracht, te laten invallen volgens een patroon dat overeenstemt met opeenvolgende dwarsdoorsneden van het product. Hierdoor laat men het poeder van deze opeenvolgende lagen, laag per laag, volledig of gedeeltelijk smelten en vervolgens stollen zodat opeenvolgende met elkaar verbonden lagen van het product worden gevormd.The invention relates generally to a device and a method for replacing a distribution element in a powder distributor. By means of this dividing element, a powder layer is spread to provide a, preferably, homogeneous powder layer with a uniform thickness on a building surface in a building chamber. This is to build up a three-dimensional product layer by layer by allowing an energetic bundle to fall on the successive powder layers that are applied to the building surface according to a pattern corresponding to successive cross-sections of the product. This allows the powder of these successive layers to be melted, layer by layer, completely or partially and then solidified to form successive interconnected layers of the product.

2017/58222017/5822

BE2017/5822 6BE2017 / 5822 6

De uitvinding laat toe dat een verdeelelement wordt vervangen zonder dat daarbij de bouwkamer dient te worden geopend en dit met behoud van de atmosfeer in deze kamer. Meer bepaald, kan een inerte, een beschermende of een andere atmosfeer in de bouwkamer ongestoord behouden blijven terwijl een versleten verdeelelement wordt vervangen door een reserve verdeelelement.The invention allows a distribution element to be replaced without having to open the building chamber while maintaining the atmosphere in this chamber. In particular, an inert, protective or other atmosphere in the building chamber can be maintained undisturbed while a worn-out manifold is replaced by a spare manifold.

De poederverdeler bevat naast het verdeelelement, dat wordt aangewend om de lagen af te strijken en dus operationeel is, ook minstens een reserve verdeelelement. De verdeelelementen zijn hierbij bevestigd aan minstens een beweegbare houder die toelaat dat elk verdeelelement verplaatsbaar is tussen een operationele positie waarin het verdeelelement de laag kan afstrijken en het poeder gelijkmatig kan verdelen over deze laag en een niet-operationele of teruggetrokken positie waarin het verdeelelement niet deelneemt aan het afstrijken van de laag.In addition to the distribution element, which is used to smooth the layers and thus is operational, the powder distributor also comprises at least one spare distribution element. The dividing elements are herein attached to at least one movable holder that allows each dividing element to be displaceable between an operational position in which the dividing element can spread the layer and distribute the powder evenly over this layer and a non-operational or withdrawn position in which the dividing element does not participate at the finish of the layer.

In de figuur 1 wordt schematisch een voorkeursuitvoeringsvorm weergegeven van een poederverdeler 2 met een houder 1, volgens de uitvinding, voor toepassing in een inrichting voor het vervaardigen van driedimensionale producten door een additieve productietechniek.Figure 1 schematically shows a preferred embodiment of a powder distributor 2 with a holder 1, according to the invention, for use in a device for the manufacture of three-dimensional products by an additive production technique.

De poederverdeler 2, de houder 1 en de verdeelelementen 3, 4, 4' bevinden zich in een bouwkamer van een inrichting die normalerwijze tijdens de productie van een product hermetisch is afgesloten en een inerte atmosfeer bevat of onder lage druk is gebracht.The powder distributor 2, the holder 1 and the distribution elements 3, 4, 4 'are located in a building chamber of a device which is normally hermetically sealed during the production of a product and which contains an inert atmosphere or is brought under low pressure.

In de bouwkamer is een bouwplatform voorzien dat, bij voorkeur, verticaal verplaatsbaar is en waarop het product wordt vervaardigd. Voor de duidelijkheid van de figuren is de bouwkamer en dit platform niet weergegeven.A construction platform is provided in the building chamber which, preferably, is vertically displaceable and on which the product is manufactured. For the sake of clarity of the figures, the construction room and this platform are not shown.

De poederverdeler 2 wordt voorzien in de bouwkamer om de opeenvolgende poederlagen 5, 5' aan te brengen op een bouwvlak 6. De poederverdeler 2 bevat in deze uitvoeringsvorm een poedervak 7 met poeder 8 voor het vervaardigen van het product. Vanuit dit poedervak 7 vloeit het poeder 8 naar de poederlaag 5 op het bouwvlak 6. Een systeem voor een automatische toevoer van poeder 8 naar het poedervak 7 kan door een vakman worden voorzien. Alternatief kan het poeder, bijvoorbeeld, eveneens rechtstreeks op het bouwvlak worden gedeponeerd, waarna het door de poederverdeler 2 wordt verdeeld. Zo kanThe powder distributor 2 is provided in the building chamber for applying the successive powder layers 5, 5 'to a building surface 6. In this embodiment, the powder distributor 2 comprises a powder compartment 7 with powder 8 for manufacturing the product. The powder 8 flows from this powder compartment 7 to the powder layer 5 on the building surface 6. A system for an automatic supply of powder 8 to the powder compartment 7 can be provided by a person skilled in the art. Alternatively, the powder can, for example, also be deposited directly on the building surface, after which it is distributed by the powder distributor 2. That is possible

2017/58222017/5822

BE2017/5822 7 ook het poeder 8 rechtstreeks op het bouwvlak 6 worden toegevoerd vanuit een poederreservoir met een poederzuiger, niet weergegeven in de figuren.BE2017 / 5822 7 also the powder 8 is supplied directly to the building surface 6 from a powder reservoir with a powder piston, not shown in the figures.

Het bouwvlak 6 is een horizontaal vlak waarop de poederlaag 5 dient te worden aangebracht die wordt bestreken door de energetische bundel. Dit bouwvlak 6 strekt zich boven het bouwplatform uit en evenwijdig met dit laatste. Tussen het bouwvlak 6 en het bouwplatform bevinden zich mogelijk eerder neergelegde lagen 5'. Nadat de energetische bundel over de poederlaag 5 is verplaatst teneinde een laag van het product te vormen, wordt het bouwplatform over een afstand die overeenstemt met de dikte van de poederlaag 5 naar beneden verplaatst. De bovenzijde van de reeds aangebrachte poederlaag 5' met de gevormde laag van het product strekt zich dan in het bouwvlak 6 uit. Vervolgens wordt een volgende poederlaag 5 aangebracht op het bouwvlak 6 om een volgende laag van het driedimensionaal product te vormen met behulp van genoemde energetische bundel. Op deze manier worden opeenvolgende met elkaar verbonden lagen van het product gevormd totdat het volledige product is opgebouwd.The building surface 6 is a horizontal surface on which the powder layer 5 is to be applied which is covered by the energetic bundle. This building surface 6 extends above the building platform and parallel to the latter. Between the building surface 6 and the building platform there may be previously laid layers 5 '. After the energetic bundle has been moved over the powder layer 5 to form a layer of the product, the building platform is moved down a distance corresponding to the thickness of the powder layer 5. The upper side of the already applied powder layer 5 'with the formed layer of the product then extends into the building surface 6. Subsequently, a subsequent powder layer 5 is applied to the building surface 6 to form a next layer of the three-dimensional product with the aid of said energetic bundle. In this way, successive interconnected layers of the product are formed until the entire product has been built.

De poederverdeler 2 bevat de houder 1 die is voorzien van een operationeel verdeelelement 3 en meerder reserve verdeelelementen 4, 4'. Het operationeel verdeelelement 3 bevindt zich boven het bouwvlak 6 op een afstand van dit bouwvlak 6 die overeenstemt met de dikte van de poederlaag 5.The powder distributor 2 comprises the holder 1 which is provided with an operational distribution element 3 and several spare distribution elements 4, 4 '. The operational distribution element 3 is located above the building surface 6 at a distance from this building surface 6 which corresponds to the thickness of the powder layer 5.

De houder 1 met het operationeel verdeelelement 3 werkt samen met de poederverdeler 2, zoals schematisch is weergegeven in de figuur 1, om de poederlaag 5 horizontaal af te strijken en het poeder gelijkmatig te verdelen over deze laag 5. De poederverdeler 2 is daarbij verplaatsbaar over het bouwvlak 6 om de opeenvolgende poederlagen 5 op dit bouwvlak 6 aan te brengen.The holder 1 with the operational distribution element 3 cooperates with the powder distributor 2, as schematically shown in Figure 1, to smooth the powder layer 5 horizontally and to distribute the powder evenly over this layer 5. The powder distributor 2 is thereby movable over the building surface 6 for applying the successive powder layers 5 to this building surface 6.

De verdeelelementen vertonen hierbij een vrije rand 13 die parallel is aan het bouwvlak 6. Bij voorkeur strekt deze vrije rand 13 zich ook dwars uit op de verdeelrichting 9. De afstand tussen de vrije rand 13 van het operationeel verdeelelement 3 in operationele positie en het bouwvlak 6 is hierbij nagenoeg gelijk aan de dikte van de poederlaag 5. Wanneer de poederverdeler 2 over het bouwvlak 6 wordt verplaatst, schraapt het verdeelelement 3, dat zich in de operationele positie bevindt, met deze vrije rand 13 over het poeder dat aangebracht werd om een poederlaag 5 te vormen.The distribution elements herein have a free edge 13 that is parallel to the construction surface 6. Preferably, this free edge 13 also extends transversely to the distribution direction 9. The distance between the free edge 13 of the operational distribution element 3 in the operational position and the construction surface 6 is here substantially equal to the thickness of the powder layer 5. When the powder distributor 2 is moved over the building surface 6, the distribution element 3, which is in the operational position, scrapes with this free edge 13 over the powder which is applied around a powder layer 5.

2017/58222017/5822

BE2017/5822BE2017 / 5822

Door de poederverdeler 2 met het operationeel verdeelelement 3 aldus horizontaal over het bouwvlak 6 te verplaatsen volgens de verdeelrichting 9, wordt het poeder 8 verdeeld op het bouwvlak 6 en wordt de laag 5 door dit operationeel verdeelelement 3 afgestreken. Op deze wijze wordt een homogene vlakke laag 5 bekomen met een constante dikte. De poederverdeler 2 is dus verplaatsbaar volgens een heen- een weergaande beweging, zoals aangegeven door pijl9 in de figuur 1.By thus moving the powder distributor 2 with the operational distribution element 3 horizontally over the construction surface 6 according to the distribution direction 9, the powder 8 is distributed on the construction surface 6 and the layer 5 is smoothed by this operational distribution element 3. In this way a homogeneous flat layer 5 is obtained with a constant thickness. The powder distributor 2 is thus displaceable according to a reciprocating movement, as indicated by arrow 9 in figure 1.

De poederverdeler 2 is hierbij heen en weer verplaatsbaar over het bouwvlak 6 volgens een horizontale verdeelrichting 9 over minstens de volledige breedte van het bouwplatform. De lengterichting van de houder 1 strekt zich hierbij dwars uit op de verdeelrichting 9. Het operationeel verdeelelement 3 strekt zich met de lengterichting ervan eveneens dwars uit op de verdeelrichting 9, zoals dit ook het geval is voor de reserve verdeelelementen 4, 4'.The powder distributor 2 can be moved back and forth over the building surface 6 according to a horizontal distribution direction 9 over at least the full width of the building platform. The longitudinal direction of the holder 1 here extends transversely to the distribution direction 9. The operational distribution element 3 also extends with its longitudinal direction transversely to the distribution direction 9, as is also the case for the spare distribution elements 4, 4 '.

De houder 1 in deze uitvoeringsvorm is roteerbaar gemonteerd ten opzichte van een rotatieas 10 die parallel is met de lengterichting van de poederverdeler 2 en die dwars staat op de richting 9 waarin de poederverdeler 2 heen en weer verplaatsbaar is over het bouwvlak 6. De rotatieas 10 is in deze uitvoeringsvorm eveneens parallel aan het bouwvlak 6.The holder 1 in this embodiment is rotatably mounted with respect to a rotation axis 10 which is parallel to the longitudinal direction of the powder distributor 2 and which is transverse to the direction 9 in which the powder distributor 2 can be moved back and forth across the building surface 6. The rotation axis 10 in this embodiment is also parallel to the building surface 6.

Hierbij is de houder 1, bij voorkeur, cilindrisch uitgevoerd en zijn de verdeelelementen 3, 4, 4' op, of gedeeltelijk verzonken in, het cilindervormig oppervlak van de houder 1 bevestigd. De rotatieas 10 van de houder 1 valt hierbij, bij voorkeur, samen met de centrale as ervan.In this case, the holder 1 is preferably cylindrical and the dividing elements 3, 4, 4 'are mounted on or partially sunk in the cylindrical surface of the holder 1. The axis of rotation 10 of the holder 1 herein coincides, preferably, with its central axis.

Wanneer de houder 1 roteert rond genoemde rotatieas 10, zoals weergegeven door de pijl 11 in de figuur 1, blijft de afstand tussen het cilindervormig oppervlak van de houder 1 en het bouwvlak 6 constant.When the holder 1 rotates around said axis of rotation 10, as shown by the arrow 11 in the figure 1, the distance between the cylindrical surface of the holder 1 and the building surface 6 remains constant.

Tijdens de rotatie van de houder 1, wordt het operationeel verdeelelement 3 van de operationele positie naar een teruggetrokken, nietoperationele, positie verplaatst. Gelijktijdig wordt hierbij een reserve verdeelelement 4 verplaatst van de teruggetrokken positie naar de operationele positie. Het reserve verdeelelement 4 neemt bijgevolg de plaats in van het operationeel verdeelelement 3. Bij een verdere rotatie wordt opeenvolgend telkens het volgend reserve verdeelelement 4' naar de operationele positie verplaatst terDuring the rotation of the holder 1, the operational distribution element 3 is moved from the operational position to a retracted, non-operational position. At the same time, a spare distribution element 4 is hereby moved from the retracted position to the operational position. The spare distribution element 4 therefore takes the place of the operational distribution element 3. With a further rotation the next spare distribution element 4 'is successively moved to the operational position for

2017/58222017/5822

BE2017/5822 vervanging van het operationeel verdeelelement 3. Aldus wordt telkens één verdeelelement 3, 4 of 4' in de operationele positie geplaatst terwijl de overblijvende verdeelelementen in een teruggetrokken positie worden geplaatst.BE2017 / 5822 replacement of the operational distribution element 3. Thus, in each case one distribution element 3, 4 or 4 'is placed in the operational position while the remaining distribution elements are placed in a retracted position.

Tijdens het vervangen van het operationeel verdeelelement 3 door een reserve verdeelelement 4, kan de poederverdeler 2 boven het bouwvlak 6 blijven en/of kan ook het poedervak 7 worden aangevuld met poeder 8. Ook kan deze vervanging, indien gewenst, gebeuren tijdens het plaatsen van de poederlaag 5, het vullen van het poedervak 7 en/of het laten invallen van een energetische bundel op de laag 5, zonder daarbij het bouwproces te moeten onderbreken.During the replacement of the operational distribution element 3 by a spare distribution element 4, the powder distributor 2 can remain above the building surface 6 and / or the powder compartment 7 can also be supplemented with powder 8. Also, if desired, this replacement can take place during the placing of the powder layer 5, filling the powder compartment 7 and / or allowing an energetic bundle to fall on the layer 5, without having to interrupt the building process.

De inrichting kan verder ook worden voorzien van detectiemiddelen, niet weergegeven in de figuren, om slijtage aan het verdeelelement te detecteren. Deze middelen zijn op zich bekend bij de vakman.The device can furthermore also be provided with detection means, not shown in the figures, for detecting wear on the distribution element. These means are known per se to the person skilled in the art.

De detectiemiddelen werken dan, bijvoorbeeld, samen met aandrijfmiddelen van de poederverdeler 2, niet weergegeven in de figuren, om een verdeelelement 3, waarvoor slijtage is vastgesteld, door de aandrijfmiddelen te verplaatsen van de operationele positie naar de teruggetrokken positie en gelijktijdig een verdeelelement 4, 4' van de teruggetrokken positie te verplaatsen naar de operationele positie.The detection means then cooperate, for example, with drive means of the powder distributor 2, not shown in the figures, to move a distribution element 3, for which wear has been determined, by moving the drive means from the operational position to the retracted position and simultaneously a distribution element 4, 4 'from the retracted position to the operational position.

Volgens de uitvoeringsvorm in de figuur 1 onderwerpen de aandrijfmiddelen de houder 1 hiertoe aan de rotatiebeweging.According to the embodiment in figure 1, the drive means subject the holder 1 to the rotation movement for this purpose.

Volgens deze uitvoeringsvorm van de uitvinding, voorgesteld in de figuur 1, worden de verdeelelementen 3,4,4' elk gevormd door een cilindrische silicone strip die in overlangse uitsparingen in de mantel van de cilindervormige houder 1 zijn bevestigd. De verdeelelementen 3,4,4' kunnen in deze uitsparingen worden geklemd door bijvoorbeeld een tand- en groefsysteem te voorzien, niet weergegeven in de figuren.According to this embodiment of the invention represented in Figure 1, the dividing elements 3,4,4 'are each formed by a cylindrical silicone strip which are fixed in longitudinal recesses in the casing of the cylindrical holder 1. The dividing elements 3,4,4 'can be clamped in these recesses by, for example, providing a tongue and groove system, not shown in the figures.

Volgens alternatieve uitvoeringsvormen van de uitvinding worden de verdeelelementen 3,4,4' gevormd door balkvormige strips, zoals schematisch voorgesteld in de figuur 3, of holle ronde buizen, zoals schematisch voorgesteld in de figuur 2. Deze strips en holle ronde buizen kunnen eveneens worden vervaardigd uit silicone of andere geschikte materialen die bekend zijn bij de vakman.According to alternative embodiments of the invention, the dividing elements 3,4,4 'are formed by beam-shaped strips, as schematically represented in Figure 3, or hollow round tubes, as schematically represented in Figure 2. These strips and hollow round tubes can also be made from silicone or other suitable materials known to those skilled in the art.

2017/58222017/5822

BE2017/5822BE2017 / 5822

De vrije rand 13 van het verdeelelement 3,4,4' kan ook worden gevormd door een vrije zijde of een vrije rib van, bijvoorbeeld, een balkvormige strip zoals bijvoorbeeld weergegeven in de figuren 3 en 6. De balkvormige strip uit de figuur 6 vertoont een afgeschuind vlak dat uitloopt op de vrije rand 13, zodat in de operationele toestand dit vlak geïnclineerd is ten opzichte van het bouwvlak onder een hoek die 0° tot 90° bedraagt.The free edge 13 of the dividing element 3,4,4 'can also be formed by a free side or a free rib of, for example, a beam-shaped strip as shown, for example, in Figures 3 and 6. The beam-shaped strip from Figure 6 has a chamfered surface that ends on the free edge 13, so that in the operational state this surface is inclined with respect to the building surface at an angle ranging from 0 ° to 90 °.

Volgens een interessante uitvoeringsvorm van de uitvinding, worden de verdeelelementen gevormd door verheven delen van een gegolfd oppervlak dat zich over de buitenomtrek van de houder uitstrekt. Zo kan een silicone mantel met een gegolfd oppervlak over de cilindervormige houder worden aangebracht, niet weergegeven in de figuren. Hierbij zijn de golven bij voorkeur parallel aan het oppervlak van de cilindermantel van de houder.According to an interesting embodiment of the invention, the dividing elements are formed by raised parts of a corrugated surface that extends over the outer circumference of the container. For example, a silicone jacket with a corrugated surface can be applied over the cylindrical holder, not shown in the figures. The waves are herein preferably parallel to the surface of the cylinder jacket of the holder.

Volgens een andere interessante uitvoeringsvorm bestaat de houder uit een cilindrisch lichaam met verschillende al dan niet stijve opstaande flappen die zich volgens de lengterichting van de houder uitstrekken en elk naar een operationele positie kunnen worden gebracht, zoals weergegeven in de figuur 4.According to another interesting embodiment, the holder consists of a cylindrical body with different, whether or not rigid, upright flaps which extend in the longitudinal direction of the holder and which can each be brought to an operational position, as shown in Figure 4.

Volgens nog een andere interessante uitvoeringsvorm bestaan de verdeelelementen 3,4,4' uit verdeelcilinders die zijn bevestigd aan de houder 1 en die daarbij elk om hun centrale as 12 kunnen roteren, zoals weergegeven in de figuur 5.According to yet another interesting embodiment, the dividing elements 3, 4, 4 'consist of dividing cylinders which are attached to the holder 1 and which can thereby each rotate about their central axis 12, as shown in Figure 5.

De uitvinding is natuurlijk niet beperkt tot de hierboven beschreven inrichtingen en werkwijzen en de in bijgaande figuren voorgestelde uitvoeringsvormen ervan, volgens de uitvinding. Zo kunnen de verschillende kenmerken van deze uitvoeringsvormen en varianten onderling worden gecombineerd.The invention is of course not limited to the above-described devices and methods and the embodiments thereof represented in the accompanying figures, according to the invention. The different features of these embodiments and variants can thus be combined with each other.

Zo kan het operationeel verdeelelement gevormd worden door meerdere achter elkaar geplaatste verdeelelementen.The operational distribution element can thus be formed by a plurality of distribution elements placed one behind the other.

Zo kan het verdeelelement in de operationele positie zich dwars op genoemde verdeelrichting uitstrekken of zich ook enigszins schuin ten opzichte van deze verdeelrichting uitstrekken om poeder te verdelen over het bouwvlak. Zo kunnen de verdeelelementen in de teruggetrokken positie zich al dan niet parallelFor example, in the operational position the distribution element can extend transversely to said distribution direction or also extend slightly obliquely with respect to this distribution direction to distribute powder over the building surface. For example, the dividing elements in the retracted position may or may not be parallel

2017/58222017/5822

BE2017/5822 uitstrekken aan het bouwvlak en/of al dan niet dwars uitstrekken ten opzichte van de verdeelrichting.BE2017 / 5822 extend on the building surface and / or extend transversely or otherwise with respect to the distribution direction.

Zo kan de houder bestaan uit een transportband die zich in het verdeelelement parallel uitstrekt ten opzichte van het bouwvlak. Eventueel omvat de houder een rupsband met dwarse opstaande ribben welke de verdeelelementen vormen. Zo kan deze transportband of deze rupsband zich uitstrekken over nagenoeg de volledige lengte van het verdeelelement dat zich op haar beurt kan uitstrekken over de volledige breedte van het bouwvlak. In het algemeen dient de houder geen cilindrische vorm te vertonen zoals voorgesteld in de bijgaande figuren, maar kan deze gevormd worden door om het even welk orgaan dat toelaat om een verdeelelement te verplaatsen tussen genoemde teruggetrokken positie en genoemde operationele positie.The holder can thus consist of a conveyor belt which extends parallel to the building surface in the distribution element. The holder optionally comprises a caterpillar with transverse upright ribs which form the dividing elements. This conveyor belt or caterpillar can thus extend over substantially the full length of the distribution element, which in turn can extend over the full width of the building surface. In general, the holder should not have a cylindrical shape as represented in the accompanying figures, but can be formed by any member that allows to move a divider between said retracted position and said operational position.

De inrichting en de werkwijze, volgens de uitvinding, kunnen bij een groot aantal verschillende technieken voor het additief vervaardigen van een product worden toegepast.The device and method according to the invention can be used with a large number of different techniques for the additive manufacturing of a product.

Aldus kan de uitvinding aangewend worden bij, bijvoorbeeld, selectief laser smelten (“selective laser melting” of SLM), selectief laser sinteren (“selective laser sintering” of SLS), “Electron beam additive manufacturing (EBM)”, multi-jet-fusie en andere technieken waarbij opeenvolgende poederlagen worden bestreken door een energetische bundel, zoals een laserbundel, of door gebruik te maken van een 2D stralingsarray, teneinde poeder in deze lagen volledig of gedeeltelijk te doen smelten en vervolgens te laten stollen of te sinteren om opeenvolgende met elkaar verbonden lagen van het product te vormen. Eventueel kan dit gecombineerd worden met het toevoegen van binders of selectieve straling absorbeer- of reflecteermaterialen.The invention can thus be applied to, for example, selective laser melting ("selective laser melting" or SLM), selective laser sintering ("selective laser sintering" or SLS), "Electron beam additive manufacturing (EBM)", multi-jet processing. fusion and other techniques in which successive powder layers are covered by an energetic beam, such as a laser beam, or by using a 2D radiation array, to melt or partially powder powder in these layers and then to solidify or sinter successive layers form interconnected layers of the product. Optionally, this can be combined with the addition of binders or selective radiation absorbing or reflecting materials.

In dergelijke productiemethoden, wordt, na het aanbrengen van elke poederlaag, minstens een energetische stralenbundel, zoals een laserbundel, over de poederlaag verplaatst teneinde poeder uit deze poederlaag minstens gedeeltelijk te smelten en te laten stollen of sinteren zodat een laag van het product wordt gevormd. Het bouwplatform wordt vervolgens over een afstand die overeenstemt met de dikte van een poederlaag naar beneden verplaatst teneinde eenIn such production methods, after applying each powder layer, at least one energy beam, such as a laser beam, is moved over the powder layer to at least partially melt and solidify or sinter powder from this powder layer to form a layer of the product. The building platform is then moved downwards over a distance corresponding to the thickness of a powder layer in order to

2017/58222017/5822

BE2017/5822 12 volgende poederlaag te verdelen op het bouwvlak en aldus opeenvolgende met elkaar verbonden lagen van het product te vormen.BE2017 / 5822 12 to distribute the following powder layer on the building surface and thus to form successive interconnected layers of the product.

Het spreekt voor zich dat in een alternatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding, het bouwplatform vast kan zijn terwijl de poederverdeler naar boven 5 wordt verplaatst naargelang de verschillende opeenvolgende lagen worden opgebouwd.It is obvious that in an alternative embodiment of the invention, the building platform can be fixed while the powder distributor is moved upwards as the different successive layers are built up.

De uitvinding kan op eenzelfde manier toegepast worden bij additive vervaardigingstechnieken waarbij een binder of selectieve energieabsorbeerder of energie-reflecteerder wordt geprint op het poeder, al dan niet, in 10 combinatie met het bestralen van de poederlaag door een stralingsbron. In het algemeen kan de uitvinding toegepast worden in elke productietechniek waar opeenvolgende poederlagen dienen te worden gedeponeerd.The invention can be applied in the same way to additive manufacturing techniques in which a binder or selective energy absorber or energy reflector is printed on the powder, whether or not in combination with irradiating the powder layer through a radiation source. In general, the invention can be applied in any production technique where successive powder layers are to be deposited.

Claims (20)

CONCLUSIESCONCLUSIONS 1. Inrichting voor het laagsgewijs vervaardigen van minstens een driedimensionaal product uitgaande van een poeder (8) door een additieve vervaardigingstechniek, met een bouwkamer waarin een bouwplatform is voorzien waarop genoemd product wordt vervaardigd, en met een poederverdeler (2) voor het aanbrengen van een poederlaag (5) op een horizontaal bouwvlak (6) dat zich uitstrekt boven het bouwplatform teneinde opeenvolgende met elkaar verbonden lagen van genoemd product te vormen, waarbij deze poederverdeler (2) heen en weer verplaatsbaar is over het bouwvlak (6) volgens een horizontale verdeelrichting (9) teneinde opeenvolgende poederlagen (5) aan te brengen, en waarbij deze poederverdeler (2) minstens een verdeelelement (3) bevat dat zich evenwijdig aan genoemd bouwvlak en, bij voorkeur, ook nagenoeg dwars op genoemde verdeelrichting uitstrekt om poeder (8) te verdelen over het bouwvlak (6) teneinde genoemde laag (5) te vormen, daardoor gekenmerkt dat de poederverdeler (2) minstens twee verdeelelementen (3,4,4') bevat, waarbij elk van deze verdeelelementen (3,4,4') verplaatsbaar is tussen een teruggetrokken positie en een operationele positie, waarbij in genoemde operationele positie het verdeelelement (3) zich tegenover genoemd bouwvlak (6) en parallel aan dit laatste uitstrekt op een afstand ervan die overeenstemt met de hoogte van de te vormen poederlaag (5), terwijl in genoemde teruggetrokken positie, het verdeelelement (4,4') is verwijderd van de te vormen poederlaag (5).Device for the layered manufacture of at least a three-dimensional product starting from a powder (8) by an additive manufacturing technique, with a building chamber in which a building platform is provided on which said product is produced, and with a powder distributor (2) for applying a powder layer (5) on a horizontal building surface (6) extending above the building platform to form successive interconnected layers of said product, said powder distributor (2) being movable back and forth across the building surface (6) according to a horizontal distribution direction (9) for applying successive powder layers (5), and wherein said powder distributor (2) comprises at least one distribution element (3) which extends parallel to said construction surface and, preferably, also substantially transversely of said distribution direction about powder (8) to distribute over the building surface (6) to form said layer (5), characterized in that the powder distributor (2) is at least t comprises two dividing elements (3,4,4 '), wherein each of these dividing elements (3,4,4') is movable between a retracted position and an operational position, wherein in said operational position the dividing element (3) is situated opposite said building surface (6) and extending parallel to the latter at a distance corresponding to the height of the powder layer to be formed (5), while in said retracted position, the divider (4,4 ') is removed from the powder layer to be formed (5) ). 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij genoemde verdeelelementen (3,4,4') een vrije rand (13) vertonen die zich in de operationele positie parallel aan het bouwvlak (6) en, bij voorkeur, nagenoeg dwars op genoemde verdeelrichting (9) uitstrekt.Device according to claim 1, wherein said distribution elements (3,4,4 ') have a free edge (13) which, in the operational position, is parallel to the construction surface (6) and, preferably, substantially transversely of said distribution direction (9) ). 3. Inrichting volgens conclusies 1 of 2, waarbij het verdeelelement (3,4,4') cilindervormig of balkvormig is.Device according to claims 1 or 2, wherein the distribution element (3,4,4 ') is cylindrical or beam-shaped. 4. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 3, waarbij het verdeelelement (3,4,4') een cirkelvormige of veelhoekige dwarsdoorsnede vertoont volgens een verticaal vlak dat zich uitstrekt volgens de verdeelrichting (9).Device according to one of claims 1 to 3, wherein the dividing element (3,4,4 ') has a circular or polygonal cross section according to a vertical plane that extends in the dividing direction (9). 2017/58222017/5822 BE2017/5822BE2017 / 5822 5. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 4, waarbij elk van de verdeelelementen (3,4,4') roteerbaar is gemonteerd ten opzichte van een as (12) ervan.Device according to any of claims 1 to 4, wherein each of the divider elements (3,4,4 ') is rotatably mounted with respect to an axis (12) thereof. 6. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 5, waarbij genoemde verdeelelementen (3,4,4') worden gevormd door een silicone strip, een silicone koord, een silicone buis, een cilindervormige rol, een stijve flap, een flexibele flap, een kam en/of een combinatie hiervan.Device according to one of claims 1 to 5, wherein said dividing elements (3,4,4 ') are formed by a silicone strip, a silicone cord, a silicone tube, a cylindrical roller, a rigid flap, a flexible flap, a comb and / or a combination thereof. 7. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 6, waarbij genoemde verdeelelementen (3,4,4') zijn vervaardigd uit metaal, ceramisch materiaal, polymeermateriaal, elastomeer materiaal en/of een combinatie hiervan.Device according to any of claims 1 to 6, wherein said dividing elements (3,4,4 ') are made from metal, ceramic material, polymer material, elastomeric material and / or a combination thereof. 8. Inrichting volgens een van de conclusies conclusie 1 tot 7, waarbij detectiemiddelen zijn voorzien die toelaten om slijtage van een verdeelelement (3) dat zich in genoemde operationele positie bevindt vast te stellen.Device as claimed in any of the claims 1 to 7, wherein detection means are provided that allow to detect wear of a distribution element (3) which is in said operational position. 9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de poederverdeler (2) aandrijfmiddelen heeft die samenwerken met genoemde detectiemiddelen om een verdeelelement (3), waarvoor slijtage is vastgesteld, te verplaatsen van genoemde operationele positie naar genoemde teruggetrokken positie, terwijl een verdeelelement (4,4') door de aandrijfmiddelen van de teruggetrokken positie wordt verplaatst naar genoemde operationele positie.Device as claimed in claim 8, wherein the powder distributor (2) has drive means which cooperate with said detection means to move a distribution element (3) for which wear has been determined, from said operational position to said retracted position, while a distribution element (4,4) ') is moved by the drive means from the retracted position to said operational position. 10. Inrichting volgens een van de conclusies conclusie 1 tot 9, waarbij de poederverdeler (2) een beweegbare houder (1) bevat waaraan genoemde verdeelelementen (3,4,4') zijn bevestigd.Device according to one of claims 1 to 9, wherein the powder distributor (2) comprises a movable holder (1) to which said distribution elements (3,4,4 ') are attached. 11. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij genoemde beweegbare houder (1) een centrale as (10) vertoont en roteerbaar rond deze as (10) is gemonteerd.Device according to claim 10, wherein said movable holder (1) has a central axis (10) and is rotatably mounted around this axis (10). 12. Inrichting volgens conclusie 10 of 11, waarbij de verdeelelementen (3,4,4') en de beweegbare houder (1) elk een as (10,12) vertonen die parallel is aan het bouwvlak (6).Device according to claim 10 or 11, wherein the dividing elements (3,4,4 ') and the movable holder (1) each have an axis (10,12) that is parallel to the construction surface (6). 13. Inrichting volgens een van de conclusies 10 tot 12, waarbij de verdeelelementen (3,4,4') verdeeld zijn volgens de omtrek van de beweegbare houder (1) over het oppervlak ervan.Device according to one of claims 10 to 12, wherein the dividing elements (3,4,4 ') are distributed along the surface thereof of the movable holder (1). 2017/58222017/5822 BE2017/5822BE2017 / 5822 14. Inrichting volgens een van de conclusies 10 tot 13, waarbij de beweegbare houder (1) cilindervormig is.Device according to any of claims 10 to 13, wherein the movable holder (1) is cylindrical. 15. Inrichting volgens een van de conclusies 10 tot 14, waarbij de centrale as (10) van genoemde beweegbare houder (1) zich nagenoeg dwars op genoemde verdeelrichting (9) en evenwijdig aan genoemd bouwvlak (6) uitstrekt.Device according to one of claims 10 to 14, wherein the central axis (10) of said movable holder (1) extends substantially transversely of said distribution direction (9) and parallel to said construction surface (6). 16. Werkwijze voor het vervangen van een verdeelelement (3) dat zich in een gesloten bouwkamer met een gemodificeerde atmosfeer bevindt bij het vervaardigen van een driedimensionaal product door een additieve vervaardigingstechniek, waarin de gemodificeerde atmosfeer wordt behouden en de bouwkamer gesloten blijft, waarin het product in genoemde bouwkamer wordt vervaardigd door opeenvolgende lagen van het product op een bouwvlak (6) met elkaar te verbinden, waarin opeenvolgende poederlagen (5,5') op het bouwvlak (6) worden gevormd door poeder (8) op dit bouwvlak (6) te deponeren en dit poeder (8) gelijkmatig te verdelen over het bouwvlak (6) om een poederlaag (5) te vormen door dit poeder (8) af te strijken met het verdeelelement (3) dat over het bouwvlak (6) wordt verplaatst, daardoor gekenmerkt dat minstens twee verdeelelementen (3,4,4') worden bevestigd aan een beweegbare houder (1) van een poederverdeler (2), waarin, enerzijds, een verdeelelement (3) wordt geplaatst in een operationele positie die toelaat dat dit verdeelelement (3) de laag (5) afstrijkt en het poeder (8) gelijkmatig verdeelt over het bouwvlak (6) en, anderzijds, overige verdeelelementen (4,4') elk worden geplaatst in een teruggetrokken positie waarin deze overige verdeelelementen (4,4') niet deelnemen aan het afstrijken van de laag (5), waarin de beweegbare houder (1) samen met de verdeelelementen (3,4,4') wordt bewogen om minstens een van de verdeelelementen (3,4,4') te verplaatsen tussen de operationele positie ende teruggetrokken positie.A method for replacing a manifold element (3) contained in a closed building chamber with a modified atmosphere in the manufacture of a three-dimensional product by an additive manufacturing technique, in which the modified atmosphere is retained and the building chamber remains closed, in which the product is produced in said building chamber by connecting successive layers of the product on a building surface (6), in which successive powder layers (5.5 ') on the building surface (6) are formed by powder (8) on this building surface (6) depositing and distributing this powder (8) evenly over the building surface (6) to form a powder layer (5) by smoothing this powder (8) with the divider (3) that is moved over the building surface (6), characterized in that at least two distribution elements (3,4,4 ') are attached to a movable holder (1) of a powder distributor (2), in which, on the one hand, a distribution element (3) is placed in an operation Each position allows this dividing element (3) to wipe the layer (5) and distributes the powder (8) evenly over the building surface (6) and, on the other hand, other dividing elements (4,4 ') are each placed in a retracted position in which these other distribution elements (4,4 ') do not participate in the coating of the layer (5), in which the movable holder (1) is moved together with the distribution elements (3,4,4') around at least one of the distribution elements (3) (4,4 ') between the operational position and the retracted position. 17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarin de poederverdeler (2) samen met de beweegbare houder (1) voorzien van de verdeelelementen (3,4,4')A method according to claim 16, wherein the powder distributor (2) together with the movable holder (1) provided with the dividing elements (3,4,4 ') 2017/58222017/5822 BE2017/5822 16 wordt verplaatst over het bouwvlak (6) om de laag (5) af te strijken en het poeder (3) gelijkmatig te verdelen over deze laag (5).BE2017 / 5822 16 is moved over the building surface (6) to smooth the layer (5) and distribute the powder (3) evenly over this layer (5). 18. Werkwijze volgens de conclusie 16 of 17, waarin de beweegbare houder (1) in de poederverdeler (2) wordt geroteerd om een as (10) dieA method according to claim 16 or 17, wherein the movable holder (1) is rotated in the powder distributor (2) about an axis (10) which 5 parallel is met het bouwvlak (6) en zo, enerzijds, een van de verdeelelementen (3) wordt verplaatst van de operationele positie naar de teruggetrokken positie en, anderzijds, een van de andere verdeelelementen (4,4') wordt verplaatst van de teruggetrokken positie naar de operationele positie.5 is parallel to the building surface (6) and thus, on the one hand, one of the divider elements (3) is moved from the operational position to the retracted position and, on the other hand, one of the other divider elements (4,4 ') is displaced from the retracted position to the operational position. 19. Werkwijze volgens een van de conclusies 16 tot 18, waarinThe method of any one of claims 16 to 18, wherein 10 de verdeelelementen (4,4') elk afzonderlijk en afwisselend worden verplaatst naar de operationele positie door de beweegbare houder (1) te bewegen en/of te roteren.The distribution elements (4,4 ') are each moved separately and alternately to the operational position by moving and / or rotating the movable holder (1). 20. Werkwijze volgens een van de conclusies 16 tot 19, waarin poeder (8) op het bouwvlak (6) wordt gedeponeerd door dit poeder (8) uit de poederverdeler (2) te laten stromen op dit bouwvlak (6) en/of door dit poeder (8)Method according to one of claims 16 to 19, wherein powder (8) is deposited on the building surface (6) by flowing this powder (8) from the powder distributor (2) onto this building surface (6) and / or by this powder (8) 15 omhoog te duwen uit een ondergelegen poederreservoir.15 from a lower powder reservoir.
BE2017/5822A 2017-11-10 2017-11-10 METHOD AND DEVICE FOR REPLACING A DIVISION ELEMENT IN ADDITIVELY MANUFACTURING A PRODUCT IN A POWDER BED BE1025700B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5822A BE1025700B1 (en) 2017-11-10 2017-11-10 METHOD AND DEVICE FOR REPLACING A DIVISION ELEMENT IN ADDITIVELY MANUFACTURING A PRODUCT IN A POWDER BED

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5822A BE1025700B1 (en) 2017-11-10 2017-11-10 METHOD AND DEVICE FOR REPLACING A DIVISION ELEMENT IN ADDITIVELY MANUFACTURING A PRODUCT IN A POWDER BED

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1025700A1 BE1025700A1 (en) 2019-06-06
BE1025700B1 true BE1025700B1 (en) 2019-06-14

Family

ID=60582336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2017/5822A BE1025700B1 (en) 2017-11-10 2017-11-10 METHOD AND DEVICE FOR REPLACING A DIVISION ELEMENT IN ADDITIVELY MANUFACTURING A PRODUCT IN A POWDER BED

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1025700B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008064620A1 (en) * 2006-11-28 2008-06-05 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Coating or leveling device for a construction device for producing molded parts made of building material
WO2017143145A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-24 UCT Additive Manufacturing Center Pte. Ltd. Multi-blade recoater

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008064620A1 (en) * 2006-11-28 2008-06-05 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Coating or leveling device for a construction device for producing molded parts made of building material
WO2017143145A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-24 UCT Additive Manufacturing Center Pte. Ltd. Multi-blade recoater

Also Published As

Publication number Publication date
BE1025700A1 (en) 2019-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6427844B2 (en) Machine and method for powder-based additive manufacturing
CN104010750B (en) Machine and the method that material manufactures is increased for powder base
US11980941B2 (en) Method and apparatus for additive manufacturing with powder material
EP3106288B1 (en) Additive manufacturing apparatus and method for large components
CN110167696B (en) Method and apparatus for continuously refreshing recoater blades for additive manufacturing
EP3017934B1 (en) Powder dispenser for making a component by additive manufacturing
US11260591B2 (en) Supplying build material
EP1600281B1 (en) Bi-directional feeding apparatus for laser sintering and method for feeding powder material
KR102317567B1 (en) Additive Manufacturing Using Powder Dispensing
BE1025291B1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DOSING A POWDER FOR ADDITIVELY MANUFACTURING A PRODUCT
EP3137284B1 (en) Production line for making tangible products by layerwise manufacturing
US10093065B2 (en) Device and method for 3D printing methods, with accelerated execution
EP3369555B1 (en) Method and machine for manufacturing parts by the technique of additive methods by paste processing with improved paste transport
CN108189390B (en) Selective laser curing apparatus and method
US12083738B2 (en) Method, device, and recoating module for producing a three-dimensional object
US20130234355A1 (en) Device and method for constructing a laminar body comprising at least one position adjustable body defining the working area
CN108778685A (en) manufacturing method and manufacturing device
US20120164322A1 (en) Device for forming thin films and method for using such a device
JP2017508063A (en) Machine and method for powder-based additive manufacturing
BE1025293B1 (en) DEVICE WITH A MODULE FOR LAYER MANUFACTURING A PRODUCT
BE1025700B1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REPLACING A DIVISION ELEMENT IN ADDITIVELY MANUFACTURING A PRODUCT IN A POWDER BED
US11478983B2 (en) Additive manufacturing apparatus and method for large components
WO2020207967A1 (en) Additive manufacturing machine comprising a movable surface for receiving powder optimised to retain the grains of powder

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20190614

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20191130