CN105268971B - 层叠造型装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种改良后的层叠造型装置，其中，该层叠造型装置可以维持腔体内的惰性气体环境，同时可以将烟尘快速且有效地从激光的照射路径中除去。根据本发明，提供一种层叠造型装置，其中，具备：腔体，具有覆盖所需的造型区域的造型空间，并且被规定浓度的惰性气体充满；烟尘扩散部，安装在所述腔体的顶部内侧，所述烟尘扩散部具备：壳体，具有不会遮断向所述造型区域照射的激光的程度的尽可能小的开口部；惰性气体供给路径，使所述壳体内被与所述造型空间内的所述惰性气体相同的种类的惰性气体充满，从所述开口部喷出所述惰性气体，沿着所述激光的照射路径形成所述惰性气体的层流，并从所述照射路径中将烟尘排除。

Description

层叠造型装置
技术领域
本发明涉及层叠造型装置。
背景技术
在基于激光的金属的粉末烧结层叠法(光造型)中，当对金属材料粉体照射激光进行烧结时，产生被称为烟尘(Fume)的特有的烟尘雾。当在腔体内充满烟尘时，可能遮蔽激光，所需能量的激光不能到达烧结部位。
当前的对金属制物品进行造型的光造型机(烧结层叠造型装置),一般结构为进行操作，以使得将材料粉体散布在被惰性气体(通常为氮气)充满的腔体内并照射激光。
为了稳定地进行激光的照射，需要将腔体内的惰性气体浓度保持一定，因此一边将腔体内的污浊的惰性气体排出一边供给洁净的惰性气体。腔体内的惰性气体的管理基本上由腔体的上部左右侧的惰性气体的给排口来进行。
在用于保持腔体内的环境的惰性气体的供给和排出的动作中，可以通过将排烟尘来消除妨碍激光照射，但还不充分。特别地，当从腔体上侧来照射激光时，即使烟尘稍微继续上升，也会污染透镜，有时不能继续造型作业。
在专利文献1(日本特开2012-224919号公报)中，通过从腔体的顶面内侧供给与腔体内的惰性气体不同的种类或温度的惰性气体来将烟尘从激光的照射路径中排除。
但是，如专利文献1那样，如果供给与腔体内的惰性气体不同的种类的气体，则更加难以维持腔体内的惰性气体的浓度。另外，如果供给不同的温度的气体，则腔体内的温度发生变化，可能导致不必要的机体或造型过程中的造型物的位移。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种改良后的层叠造型装置，该层叠造型装置可以维持腔体内的惰性气体环境，并且可以将烟尘快速且有效地从激光的照射路径中除去。
根据本发明，提供一种层叠造型装置，其中，具备：腔体，具有覆盖所需的造型区域的造型空间，并且被规定浓度的惰性气体充满；烟尘扩散部，安装于所述腔体的顶面内侧，所述烟尘扩散部具有：壳体，还壳体具有不会遮断向所述造型区域照射的激光的程度的尽可能小的开口部；惰性气体供给路径，使所述壳体内被与所述造型空间内的所述惰性气体相同的种类的惰性气体充满，从所述开口部喷出所述惰性气体，沿着所述激光的照射路径形成所述惰性气体的层流并从所述照射路径来排烟尘。
在本发明中，使在设置于腔体内的烟尘扩散部的壳体内填充的惰性气体与腔体内的造型空间内的惰性气体为相同的种类，使壳体的惰性气体从设置于壳体的开口部作为沿着激光的照射路径的层流而喷出。根据这样的结构，可以通过惰性气体的层流将惰性气体从激光的照射路径中排除。另外，通过使烟尘扩散部的壳体内的惰性气体和造型空间内的惰性气体的种类相同，从而可以容易地维持造型空间内的惰性气体环境。
以下，示例出本发明的各种实施方式。以下所示的实施方式可以相互组合。
优选所述烟尘扩散部具备扩散部件，该扩散部件被设计为在所述壳体内包围所述开口部，所述扩散部件具有多个微孔，所述惰性气体供给路径被设置于所述壳体与所述扩散部件之间，所述惰性气体通过所述微孔从所述开口部喷出。
优选所述壳体内的所述惰性气体的温度实质上与所述造型空间内的所述惰性气体的温度相同。
另外，提供一种层叠造型装置，其中，优选具备：腔体，具有覆盖所需的造型区域的造型空间，并且被规定浓度的惰性气体充满；烟尘扩散部，以覆盖所述腔体的窗口的方式安装在所述腔体的顶面内侧；以及惰性气体供给装置，向所述腔体内供给所述惰性气体，所述烟尘扩散部具备：壳体，具有开口部，该开口部被设计成透过所述窗口并涵盖所述造型区域的整体进行二维扫描、照射的激光可以通过，并且不会遮断所述激光；扩散部件，为了在与所述壳体之间设置惰性气体供给空间而在所述壳体内以包围所述开口部的方式配置，并且具有多个微孔；惰性气体供给路径，使所述惰性气体供给空间内的所述惰性气体以高于所述造型空间内的所述惰性气体的压力的状态通过所述多个微孔，从而使所述壳体内被所述惰性气体充满，并且所述惰性气体供给空间内的所述惰性气体与向所述造型空间内供给的所述惰性气体是相同的种类相同的温度，通过从所述开口部向下方喷出所述惰性气体，从而从所述激光的照射路径中将烟尘排除，所述惰性气体供给装置构成为对所述造型空间和所述惰性气体供给空间供给种类和温度相同的惰性气体。
另外，优选具有惰性气体供给系统，该惰性气体供给系统从所述惰性气体供给装置分支为所述造型空间和所述惰性气体供给空间并输送所述惰性气体，并且使向所述壳体内供给的所述惰性气体的温度与向所述造型空间内供给的所述惰性气体的温度相同。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的层叠造型装置的结构图。
图2是粉体层形成装置3的立体图。
图3是涂覆机头11以及细长部件9r，9l的立体图。
图4是涂覆机头11以及细长部件9r，9l从其他的角度观察的立体图。
图5是表示烟尘扩散部17的细节的结构图。
图6是烟尘扩散部17的立体图。
图7是使用本发明的一实施方式的层叠造型装置的层叠造型方法的说明图。
图8是使用本发明的一实施方式的层叠造型装置的层叠造型方法的说明图。
具体实施方式
以下，使用附图，针对本发明的实施方式进行说明。以下所示的实施方式中所示的各种特征事项可以相互组合。
如图1～图2所示，本发明的一实施方式的层叠造型装置在腔体1内设置粉体层形成装置3。粉体层形成装置3具备：基座4，具有造型区域R；涂覆机头11，构成为被配置在基座4上，并且可以向水平的1轴方向(箭头B方向)移动；细长部件9r，9l，沿着涂覆机头11的移动方向而设置在造型区域R的两侧。在造型区域R中，设置有可以在上下方向(图1的箭头A方向)移动的造型台5。当使用层叠造型装置时，在造型台5上配置造型板7，在造型板上形成材料粉体层8。
如图3～图4所示，涂覆机头11具备：材料收容部11a；材料供给部11b，设置在材料收容部11a的顶部内侧；材料排出部11c，设置在材料收容部11a的底面上，并且排出材料收容部11a内的材料粉体。材料排出部11c是向与涂覆机头11的移动方向(箭头B方向)正交的水平的1轴方向(箭头C方向)延伸的槽形。在涂覆机头11的两侧面设置挤压板11fb，11rb，该挤压板11fb，11rb对从材料排出部11c排出的材料粉体进行平坦化以形成材料粉体层8。另外，在涂覆机头11的两侧面，设置对烧结材料粉体时所产生的烟尘进行吸烟尘的吸烟尘部11fs，11rs。吸烟尘部11fs，11rs沿着与涂覆机头11的移动方向(箭头B方向)正交的水平的1轴方向(箭头C方向)而设置。材料粉体例如是金属粉(例如：铁粉)，例如，是平均粒径为20μm的球形。
在细长部件9r，9l上分别沿着涂覆机头11的移动方向(箭头B方向)设置开口部9ra，9la。在本实施方式中，开口部9ra被作为惰性气体供给口来使用，开口部9la被作为惰性气体排出口来使用。通过从开口部9ra供给惰性气体，从开口部9la排出惰性气体，从而箭头C方向的惰性气体可以在造型区域R上流动，因此在造型区域R中产生的烟尘随着该惰性气体的流动被容易地排出。另外，在本说明书中，所谓“惰性气体”是指与材料粉体实质上不进行反应的气体，例如有氮气、氩气、氦气等。另外，也可以将开口部9la作为惰性气体供给口来使用，将开口部9ra作为惰性气体排出口来使用。
在腔体1的上方设置激光照射部13，从激光照射部13输出的激光L透过设置于腔体1的窗口1a向形成于造型区域R的材料粉体层8照射。激光照射部13在造型区域R中可以由激光L进行二维扫描地构成即可，例如，由生成激光L的激光光源和在造型区域R中可以由激光L进行二维扫描的一对Galvano扫描仪构成。如果激光L可以烧结材料粉体，其种类就没有限定，例如是CO2激光、光纤激光、YAG激光等。窗口1a由可以透过激光L的材料形成。例如，当激光L是光纤激光或YAG激光时，窗口1a可以由石英玻璃构成。
在腔体1的顶部内侧，以覆盖窗口1a的方式设置烟尘扩散部17。如图5～图6所示，烟尘扩散部17具备圆筒形的壳体17a和配置在壳体17a内的圆筒形的扩散部件17c。在壳体17a与扩散部件17c之间设置惰性气体供给空间17d。另外，在壳体17a的底面上，在扩散部件17c的内侧设置开口部17b。在扩散部件17c上设置有多个微孔17e，向惰性气体供给空间17d供给的清洁的惰性气体通过微孔17e充满清洁空间17f。并且，充满清洁空间17f的清洁的惰性气体27通过开口部17b朝向烟尘扩散部17的下方喷出。该喷出的清洁的惰性气体27沿着激光L的照射路径(与激光L的照射路径大致同轴)形成层流并从激光L的照射路径中将烟尘25排除。根据这样的结构，通过向材料粉体层8照射激光L，从而即使产生烟尘25，也可以抑制烟尘25接近窗口1a，因此，可以降低窗口1a的污染的程度。另外，为了尽可能抑制烟尘25侵入清洁空间17f内，优选开口部17b由尽可能小的尺寸形成，具体而言，优选形成为在涵盖造型区域R的整体由激光L进行二维扫描时，激光L不会被壳体17a遮断的最小的尺寸。
接着，针对朝向腔体1的惰性气体供给系统和来自腔体1的排烟尘系统进行说明。
在朝向腔体1的惰性气体供给系统上，连接有惰性气体供给装置15和集烟器19。惰性气体供给装置15具有供给惰性气体的功能，例如是惰性气体的气罐。集烟器19在其上游侧以及下游侧具有导管箱21，23。从腔体1排出的气体(含有烟尘的惰性气体)通过导管箱21向集烟器19输送，在集烟器19中除去了烟尘的惰性气体通过导管箱23向腔体1输送。通过这样的结构，可以重新利用惰性气体。
如图1以及图3所示，惰性气体供给系统分别与腔体1的上部供给口1b、烟尘扩散部17的惰性气体供给空间17d、以及细长部件9r的连接部9rb连接。通过上部供给口1b向腔体1的造型空间1d内填充惰性气体。在造型空间1d中设置有温度传感器以及惰性气体的浓度传感器(均未图示)，进行控制，以使得将惰性气体浓度以及温度维持在规定值。另外，如所述那样，通过向惰性气体供给空间17d供给惰性气体，从而从清洁空间17f朝向造型空间1d形成惰性气体的层流。为了易于形成从清洁空间17f朝向造型空间1d的层流，优选将朝向惰性气体供给空间17d的惰性气体的供给压力设定为高于(例如高5～10％左右)造型空间1d内的压力。另外，通过连接部9rb向管状的细长部件9r内供给惰性气体，并将该惰性气体通过开口部9ra在造型区域R上排出。
在本实施方式中，构成为将来自集烟器19的惰性气体向上部供给口1b输送，将来自惰性气体供给装置15的惰性气体向惰性气体供给空间17d以及连接部9rb输送。在来自集烟器19的惰性气体中可能残留没有完全除去的烟尘，但在本实施方式的结构中，来自集烟器19的惰性气体不会向要求洁净度特别高的空间(清洁空间17f以及造型区域R附近的空间)供给，因此可以将残留烟尘的影响抑制在最小限度。另外，通过使来自惰性气体供给装置15的惰性气体的供给压力高于来自集烟器19的惰性气体的供给压力，从而抑制来自集烟器19的惰性气体接近清洁空间17f以及造型区域R附近的空间，更有效地抑制残留烟尘的影响。
另外，如果向惰性气体供给空间17d供给的惰性气体和向上部供给口1b供给的惰性气体的种类不同或温度不同，就不易于控制造型空间1d内的惰性气体的浓度或温度。在本实施方式中，将来自同一惰性气体供给系统的惰性气体分支，向惰性气体供给空间17d和上部供给口1b供给惰性气体，因此从清洁空间17f朝向造型空间1d的惰性气体的种类以及温度与造型空间1d内的惰性气体的种类以及温度相同。因此，除了易于管理造型空间1d内的惰性气体的浓度以及温度之外，还简化了惰性气体供给系统的结构。
如图1、图3、以及图4所示，来自腔体1的排烟尘系统分别与腔体1的上部排出口1c、涂覆机头11的吸烟尘部11fs，11rs、以及细长部件9l的连接部9lb连接。通过上部排出口1c将腔体1的造型空间1d内含有烟尘的惰性气体排出，从而在造型空间1d内形成从上部供给口1b朝向上部排出口1c的惰性气体的流动。涂覆机头11的吸烟尘部11fs，11rs可以进行吸烟尘，该烟尘在涂覆机头11通过造型区域R上时由造型区域R产生。由于在非常接近烟尘的发生位置的位置吸烟尘，因此可以快速且有效地进行吸烟尘。另外，由于从相对于激光L的照射路径正交的方向进行吸烟尘，因此烟尘难以妨碍激光照射。另外，通过开口部9la将含有烟尘的惰性气体向管状的细长部件9l内引导，通过连接部9lb将含有烟尘的惰性气体向腔体1外排出。排烟尘系统通过导管箱21与集烟器19连接，在集烟器19中重新利用烟尘被除去后的惰性气体。
接着，使用图1以及图7～图8，针对使用所述的层叠造型装置的层叠造型方法进行说明。另外，在图7～图8中，惰性气体供给系统以及排烟尘系统省略图示。
首先，以在造型台5上载置有造型板7的状态将造型台5的高度调整到合适的位置。通过以该状态将涂覆机头11在图1的箭头B方向从造型区域R的左侧向右侧移动，并且涂覆机头11在材料收容部11a内填充有材料粉体，从而在造型板7上形成第1层材料粉体层8。
接着，通过向材料粉体层8中的规定部位照射激光L来对材料粉体层8的激光照射部位进行烧结，从而如图7所示，得到第1层烧结层81f。进行该烧结时产生的烟尘主要从涂覆机头11的背面侧(图7的左侧)的吸烟尘部11rs吸出。
接着，将造型台5的高度降低材料粉体层8的1层部分，通过使涂覆机头11从造型区域R的右侧向左侧移动，从而在烧结层81f上形成第2层材料粉体层8。涂覆机头11在移动中也由吸烟尘部11rs进行吸烟尘。此时进行的吸烟尘在非常接近烟尘产生部位的位置进行，因此特别有效。另外，也可以由两侧的吸烟尘部11fs，11rs进行吸烟尘。另外，还从开口部9la进行吸烟尘。
接着，通过向材料粉体层8中的规定部位照射激光L来对材料粉体层8的激光照射部位进行烧结，从而如图8所示，得到第2层烧结层82f。进行该烧结时所产生的烟尘主要从涂覆机头11的前面侧(图8的右侧)的吸烟尘部11fs吸出。
通过重复以上的工序，从而形成第3层烧结层83f、第4层烧结层84f、第5层以后的烧结层。相邻的烧结层相互紧固。
在形成所需数量的烧结层之后，通过除去未烧结的材料粉体，从而可以得到造型后的烧结体。好烧结体例如作为数值成形用的模具来使用。
符号说明
1：腔体、3：粉体层形成装置、5：造型台、8：材料粉体层、11：涂覆机头、17：烟尘扩散部、L：激光。

Claims (1)

1.一种层叠造型装置，其特征在于，
所述层叠造型装置具备：腔体，具有覆盖所需的造型区域的造型空间，并且被规定浓度的惰性气体充满；和
烟尘扩散部，安装在所述腔体的顶部内侧；
所述烟尘扩散部具备：壳体，具有不遮断向所述造型区域照射的激光的程度的尽可能小的开口部；扩散部件，为了在与所述壳体之间设置惰性气体供给空间而在所述壳体内以包围所述开口部的方式配置，并且具有多个微孔；和惰性气体供给路径，使所述壳体内被与所述造型空间内的所述惰性气体相同的种类的惰性气体充满；并且从所述开口部喷出所述惰性气体，沿着所述激光的照射路径形成所述惰性气体的层流并从所述照射路径将烟尘排除；
所述层叠造型装置还具备：
惰性气体供给装置，构成为对所述造型空间和所述惰性气体供给空间供给种类和温度相同的惰性气体。
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US (1) US9592636B2 (zh)
JP (1) JP5721887B1 (zh)
CN (1) CN105268971B (zh)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013011676A1 (de) * 2013-07-11 2015-01-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur generativen Bauteilfertigung
CA2952633C (en) 2014-06-20 2018-03-06 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
EP3075470A1 (de) 2015-03-31 2016-10-05 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum schichtweisen herstellen eines metallischen werkstücks durch laserunterstützte additive fertigung
US11033968B2 (en) 2015-07-23 2021-06-15 Renishaw Plc Additive manufacturing apparatus and a flow device for use with such apparatus
KR102416569B1 (ko) * 2015-08-27 2022-07-04 삼성디스플레이 주식회사 레이저 결정화 장치
EP3147047B1 (en) * 2015-09-25 2023-08-02 SLM Solutions Group AG Apparatus for producing a three-dimensional workpiece with improved gas flow and manufacturing method of a three-dimensional workpiece
US10065270B2 (en) 2015-11-06 2018-09-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing in real time
JP6767007B2 (ja) * 2015-11-20 2020-10-14 株式会社写真化学 光造形装置
WO2017100695A1 (en) 2015-12-10 2017-06-15 Velo3D, Inc. Skillful three-dimensional printing
DE102015121748A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-14 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zur generativen Herstellung eines dreidimensionalen Objekts
US10773340B2 (en) 2015-12-28 2020-09-15 General Electric Company Metal additive manufacturing using gas mixture including oxygen
US10583532B2 (en) * 2015-12-28 2020-03-10 General Electric Company Metal additive manufacturing using gas mixture including oxygen
JP6979963B2 (ja) 2016-02-18 2021-12-15 ヴェロ・スリー・ディー・インコーポレイテッド 正確な３次元印刷
JP6653473B2 (ja) * 2016-03-11 2020-02-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 三次元形状造形物の製造装置
US10549346B2 (en) 2016-03-30 2020-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Three-dimensional modeling apparatus, three-dimensional model body manufacturing method, and three-dimensional modeling data
WO2017208553A1 (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 株式会社日立製作所 積層造形装置
US11691343B2 (en) 2016-06-29 2023-07-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
WO2018005439A1 (en) 2016-06-29 2018-01-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
JP6095147B1 (ja) 2016-07-13 2017-03-15 株式会社ソディック 積層造形装置
DE102016216682A1 (de) * 2016-09-02 2018-03-08 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren und Vorrichtung zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
WO2018128695A2 (en) 2016-11-07 2018-07-12 Velo3D, Inc. Gas flow in three-dimensional printing
EP3321003B1 (en) * 2016-11-11 2019-01-09 SLM Solutions Group AG Apparatus and method for producing a three-dimensional work piece with improved gas flow
US20180186082A1 (en) 2017-01-05 2018-07-05 Velo3D, Inc. Optics in three-dimensional printing
US10022794B1 (en) 2017-01-13 2018-07-17 General Electric Company Additive manufacturing using a mobile build volume
US10022795B1 (en) * 2017-01-13 2018-07-17 General Electric Company Large scale additive machine
US10478893B1 (en) 2017-01-13 2019-11-19 General Electric Company Additive manufacturing using a selective recoater
US9956612B1 (en) * 2017-01-13 2018-05-01 General Electric Company Additive manufacturing using a mobile scan area
JP6325736B1 (ja) * 2017-01-24 2018-05-16 株式会社ソディック 造形物の製造方法
US11484970B2 (en) 2017-02-21 2022-11-01 General Electric Company Additive manufacturing system and method of forming an object in a powder bed
US10315252B2 (en) 2017-03-02 2019-06-11 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
DE102017205027A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 SLM Solutions Group AG Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Werkstücken
US10449696B2 (en) 2017-03-28 2019-10-22 Velo3D, Inc. Material manipulation in three-dimensional printing
JP6907657B2 (ja) * 2017-03-31 2021-07-21 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造方法
EP3431256B1 (en) * 2017-07-21 2021-09-29 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Apparatus for additively manufacturing of three-dimensional objects
EP3431264B1 (en) * 2017-07-21 2020-03-04 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Apparatus for additevely manufacturing three-dimensional objects
EP3441213A1 (en) 2017-08-07 2019-02-13 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
EP3473442B1 (en) * 2017-10-20 2021-03-03 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Apparatus for additively manufacturing of three-dimensional objects
US20190134891A1 (en) * 2017-11-08 2019-05-09 General Electric Company Dmlm build platform and surface flattening
WO2019124115A1 (ja) * 2017-12-18 2019-06-27 本田技研工業株式会社 ３次元造形装置
JP6490783B2 (ja) * 2017-12-19 2019-03-27 株式会社ソディック 積層造形装置
US10272525B1 (en) 2017-12-27 2019-04-30 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US10144176B1 (en) 2018-01-15 2018-12-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US20210394271A1 (en) * 2018-10-22 2021-12-23 Arcam Ab Method and device for viewing and/or illuminating a target surface in an evacuated chamber having condensable vapor therein
CN109351969B (zh) * 2018-11-14 2021-02-19 浙江工贸职业技术学院 金属三维打印机
CN109622962B (zh) * 2018-12-28 2020-07-28 南京航空航天大学 一种多通道双循环气氛保护系统
CN110181046B (zh) * 2019-04-22 2021-02-23 昆明理工大学 一种消除激光近净成形工艺飞溅和烟尘的装置
JP6611151B1 (ja) * 2019-06-28 2019-11-27 株式会社ソディック 積層造形装置
CN110238398B (zh) * 2019-07-01 2022-01-04 广州大学 一种slm型金属3d打印机的透镜保护装置
JP6871315B2 (ja) * 2019-07-24 2021-05-12 株式会社ソディック 積層造形装置および三次元造形物の製造方法
JP2021020322A (ja) * 2019-07-24 2021-02-18 株式会社リコー 立体造形装置及び立体造形方法
JP6990725B2 (ja) 2020-01-30 2022-01-12 株式会社ソディック 積層造形装置および三次元造形物の製造方法
CN111359348A (zh) * 2020-04-10 2020-07-03 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种适用于3d打印机的烟尘清除装置及方法
DE102020115414A1 (de) 2020-06-10 2021-12-16 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Fertigungsvorrichtung mit grossflächigem absenkgasstrom
US11938539B2 (en) 2021-04-16 2024-03-26 General Electric Company Additive manufacturing build units with process gas inertization systems
US20220332049A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 General Electric Company Additive manufacturing build units with process gas inertization systems
JP2023068810A (ja) 2021-11-04 2023-05-18 三菱重工業株式会社 積層造形装置および吹出ノズル

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19649865C1 (de) * 1996-12-02 1998-02-12 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers
DE19853947C1 (de) * 1998-11-23 2000-02-24 Fraunhofer Ges Forschung Prozeßkammer für das selektive Laser-Schmelzen
US8062020B2 (en) * 2003-02-25 2011-11-22 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Three dimensional structure producing device and producing method
JP5250338B2 (ja) * 2008-08-22 2013-07-31 パナソニック株式会社 三次元形状造形物の製造方法、その製造装置および三次元形状造形物
GB0816310D0 (en) * 2008-09-05 2008-10-15 Mtt Technologies Ltd Filter assembly
JP5364439B2 (ja) * 2009-05-15 2013-12-11 パナソニック株式会社 三次元形状造形物の製造方法
CN102574333B (zh) * 2009-10-21 2015-07-29 松下电器产业株式会社 三维形状造型物的制造方法及其制造装置
JP5764751B2 (ja) * 2011-04-20 2015-08-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 三次元形状造形物の製造方法およびその製造装置
DE102011085154A1 (de) * 2011-10-25 2013-04-25 Evonik Industries Ag Vorrichtung zur Vermeidung von Ablagerungen an optischen Komponenten im Laser-Sintern
JP2014125643A (ja) * 2012-12-25 2014-07-07 Honda Motor Co Ltd 三次元造形装置および三次元造形方法

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