CN110520278A - 增材制造中多余构造材料的移除 - Google Patents

增材制造中多余构造材料的移除 Download PDF

Info

Publication number
CN110520278A
CN110520278A CN201780089616.2A CN201780089616A CN110520278A CN 110520278 A CN110520278 A CN 110520278A CN 201780089616 A CN201780089616 A CN 201780089616A CN 110520278 A CN110520278 A CN 110520278A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
vibration
predetermined
agglomeration
construction
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201780089616.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110520278B (zh
Inventor
迈克尔·杜达
贾丝廷·M·罗曼
乔尔·V·皮卡德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co LP
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 Hewlett Packard Development Co LP filed Critical Hewlett Packard Development Co LP
Publication of CN110520278A publication Critical patent/CN110520278A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110520278B publication Critical patent/CN110520278B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/35—Cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/68—Cleaning or washing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/22—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/357—Recycling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80—Data acquisition or data processing
    • B22F10/85—Data acquisition or data processing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

公开了一种三维(3D)打印机和一种增材制造方法。该方法包括：通过三维(3D)打印工艺构造3D物体。在3D打印工艺之后，3D物体被容纳在结块中，该结块包括该3D物体以及部分熔融的多余构造材料。该方法还包括：振动结块以使多余构造材料松散。振动的频率在预定扫描间隔内扫过预定频率范围。

Description

增材制造中多余构造材料的移除
背景技术
增材制造(AM)可包括三维(3D)打印以生成3D物体。在一些AM工艺中，在计算机的控制下形成材料的连续层，从而制作该物体。材料可为包括金属的粉末、塑料、混凝土、复合材料以及其他类型的构造材料。该物体可为各种不同的形状和几何图形，并且可通过诸如3D模型的模型或其他电子数据源而生成。制作可能涉及激光熔融(melting)、激光烧结(sintering)、电子束熔融、熔融沉积(fused deposition)等等。模型和自动化控制可利于分层制造和增材制作。对于应用而言，AM可制作用于航空航天(例如，飞行器)、机器零部件、医疗设备(例如，植入管)、汽车零部件、时尚产品、结构化导电金属、陶瓷、导电黏合剂、半导体装置以及其他应用的中间产品和最终产品。
附图说明
在以下详细描述中参照附图描述某些实施例，在附图中：
图1是一种示例3D打印机的框图；
图2是示出了通过示例频率扫描技术而流化构造材料的有效性的图表；并且
图3是根据一个实施例的一种增材制造方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
本公开描述了增材制造中构造材料的流化技术。更具体地，在本公开描述的技术中，对构造材料施加振动，以使得该振动的频率扫过一频率范围，从而流化该构造材料。与在单个固定频率下施加振动相比，频率扫描(frequency sweep)技术已呈现出高得多的效率。频率扫描技术使得能够用幅度更低的振动来实现构造材料的流化。
在此公开的流化技术有益于3D打印工艺的各个不同阶段。例如，在已经通过选择性层熔融形成3D物体之后，该3D物体可能会被包裹在部分熔融的多余构造材料的块(block)内，这种块有时被称为“结块(cake)”。取回该3D物体通常涉及徒手从结块中移除3D物体。作为通过3D打印系统控制的预编程构造材料移除工艺的一部分，在此描述的技术可用于自动移除多余构造材料或者基本上多余构造材料的大部分。所公开的流化技术还可用于3D打印机的其他组件中，以引导构造材料流动通过3D打印系统或将构造材料混合。
图1是一种示例3D打印机的框图。3D打印机100是在逐层增材制作工艺中形成3D物体的计算机控制的系统。3D打印的物体可为各种不同形状和几何图形，并且可通过诸如3D模型的模型或者其他电子数据源生成。通过3D打印机100的这种制作可以涉及激光熔融、激光烧结、电子束熔融等等。该3D打印机100可制作物体以作为用于航空航天(例如，飞行器)、机器零部件、医疗设备(例如，植入管)、汽车零部件、时尚产品、结构化导电金属、陶瓷、导电黏合剂、半导体装置以及其他应用的中间产品和最终产品。
3D打印机100包括粉末存储器(reservoir)102、供给(feed)系统104和构造容器106。粉末存储器102保存用于构造3D物体的构造材料。构造材料可为塑料粉末、金属粉末、复合材料或其他类型的构造材料。供给系统104将构造材料从粉末存储器102转移到构造容器106，并且在构造容器106内形成粉末床。构造材料106可在顶部具有开口，并且可包括设置在活塞(未示出)上的构造平台，该活塞随着产品的形成而向下移动以利于计算机控制的逐层制作。
3D打印机还包括选择性固化模块108，选择性固化模块108通过使得粉末床的选定部分熔融在一起而形成3D物体。选择性固化模块108可使用任意通过加热、添加化学熔融剂或其他技术引起粉末床的选定区域中颗粒间的聚结的增材制造技术。以此方式，可在沉积的构造材料的连续层中制作3D物体。例如，选择性固化模块108可包括激光，该激光扫描粉末床的表面，使得构造材料的选定部分熔融(选择性激光熔融)或烧结(选择性激光烧结)。
在完全形成3D物体之后，该3D物体将被容纳在构造容器106之内的结块内，该结块包括该3D打印的物体和多余构造材料。为了利于3D物体的移除，3D打印机可启动构造材料移除工艺。由于构造工艺期间中顺带加热了多余构造材料，该多余构造材料可能部分地熔融。为了有效地移除多余构造材料，3D打印机通过激活连接至构造容器106的振动单元110而流化该多余构造材料。构造容器106可通过诸如弹簧的阻尼机构连接至3D打印机100的结构化部件，从而将构造容器106与振动隔绝。
在构造材料移除工艺过程中，可激活粉末移除单元112将流化的粉末材料从构造容器106中移除。例如，粉末移除单元112可通过真空、重力、气力输送或机械输送或其组合来移除多余构造材料。可在构造材料移除工艺的整个持续过程中同时激活振动单元110和粉末移除单元112。在一些实施例中，3D打印机不包括粉末移除单元112，并且可在结块碎开之后手动地将3D打印的部分从构造容器106中移除。
在一些实施例中，可使多余构造材料再循环返回粉末存储器102中，以用于随后的3D打印操作。在此类系统中，可使用额外的设备来进一步处理构造材料，包括筛滤(screen)或摇动构造材料，以移除相对较大的颗粒或凝结成块的粉末。在一些实施例中，可从系统中移除从构造材料106中移除的多余构造材料，并且可丢弃或另外存储移除的该多余构造材料以用于稍后处理和可能的再利用。
传递给构造容器106的振动的频率可为适于碎开结块的任意频率或频率的组合，并且可包括单个频率、两个或更多个组合频率的集合、随机噪声频率等等。在一些实施例中，传递给构造容器106的振动的频率扫过一频率范围。该频率扫描使得该构造材料在整个频率范围内搅动，引起构造材料扩散并对构造材料充气，从而导致粉末移动、结块碎开以及流化。与施加单个固定频率相比，频率扫描方法已经呈现出高得多的效率。与通过在固定频率下振动可实现的振幅相比，该频率扫描使得能够以更低的振幅实现流化。
频率扫描跨越从初始频率到在频率扫描范围端点处的第二频率的频率范围。初始频率在此可被称为起始频率fstart，而在频率扫描范围端点处的第二频率可被称为停止频率fstop。振动频率从起始频率行进至停止频率所花的时长在此被称为扫描间隔。
可通过各种不同的配置实施频率扫描。例如，频率扫描可从高频至低频(fstart大于fstop)或从低频至高频(fstart小于fstop)。此外，在构造材料移除工艺期间中，振动频率可经历若干频率扫描。例如，可以以一扫描率(sweep rate)在起始频率和停止频率之间持续地循环该振动频率。在此使用的术语“扫描率”指的是每秒扫描循环的次数，并且是扫描间隔的倒数。此外，频率扫描可在频率范围内以连续方式进行，或者以步进(step)方式进行，例如，1Hz步进，5Hz步进，10Hz步进等等。
在一些实施例中，振动频率可在构造材料移除工艺期间中经历单次频率扫描。例如，振动频率可起始于该起始频率，移动至该停止频率，并且在构造材料移除工艺的剩余过程中保持在该停止频率。
可根据预编程扫描进程来控制该频率扫描。例如，振动频率的范围和执行该频率扫描的方式可为预定的，并且可被指定为由3D打印机实施的预编程工艺的一部分。因此，构造材料移除工艺可为完全或大体自动化的，并且可涉及极少量或者不涉及手动调整或干预。
频率扫描可跨越任意适当的频率范围，并且部分取决于使用的构造材料的类型、构造容器的尺寸、结块的深度以及其他因素。在一些实施例中，起始频率可在50Hz-60Hz之间，而停止频率可在15Hz-30Hz之间。振动的幅度可部分取决于使用的构造材料的类型、构造容器的尺寸以及其他因素。振动的幅度可近似为1-5个重力加速度(gravities)。例如，振动的幅度可近似为2g。在一些实施例中，用户可在启动构造工艺之前选择振动的幅度和频率范围。
上述的流化技术还可用于3D打印机的其他组件。例如，额外的振动单元114和116可连接至供给系统104、粉末存储器116或任意其他可受益于构造材料流化的组件。例如，在粉末存储器102中流化构造材料可助于激励从粉末存储器102到供给系统104的流动。在构造材料已随时间稳定或稳固的情况下，这对于启动流动尤其有用。
3D打印机还包括控制器118，控制器118电气地控制3D打印机的各种不同组件，包括该供给系统104、扫描器108、粉末移除单元112以及振动单元110、114和116。控制器118根据其编程来协调构造工艺和构造材料移除工艺。
在一些实施例中，控制器包括处理器120和存储器122。处理器120可为微处理器、单核处理器、多核处理器、多线程处理器、超低压处理器、嵌入式处理器或者任意其他类型的处理器。处理器120可为在其中处理器120和控制器118的其他组件形成为单个集成电路或者形成在单个电路板上的片上系统(SoC)的一部分。
控制器118还包括存储器122，存储器122可包括易失性和非易失性存储器类型。存储器122可包括系统存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态RAM等等。存储器122还可包括非易失性存储器类型，诸如固态驱动(SSD)、闪存、微硬盘驱动、硬盘驱动等等，以存储用于操作打印机的程序代码、表示待打印的物体的3D模型等等。在一些实施例中，存储器122可存储要通过3D打印机100实施并且通过控制器118协调的一个或多个频率扫描进程。频率扫描进程可指定各种不同因素，诸如起始频率、停止频率、扫描间隔、扫描率、扫描方式(例如，单次扫描、重复扫描等)。如果存储了多于一个的频率扫描进程，则可由用户选择待实施的频率扫描进程。
控制器118可通过总线向3D打印机的其他组件发送指令，总线可包括任意数量的技术，诸如工业标准结构(ISA)、扩展ISA(EISA)、外围设备互连(PCI)、外围设备互连扩展(PCIx)、PCI串行总线(PCIe)或者任意数量的其他技术。总线可包括专有总线，其例如用于基于SoC的系统中。
应意识到的是，图1中所示的3D打印机是可采用在此描述的构造材料流化技术的3D打印机的一个实施例，并且本技术还可应用于其他类型的3D打印机。而且，应理解的是，图1的框图并非旨在表示3D打印机100包括图1所示的所有组件。而是，该3D打印机100可包括更少的组件或图1未示出的更多组件。
图2是示出了通过频率扫描技术的构造材料流化的效力的图表。为了生成图2所示的结果，在直径为4英寸的干净的管状物中填充12英寸高的粉末，并且使管状物在振动台上移动通过频率扫描。在此实施例中，振动是从高频扫描至低频。粉末的振动引起粉末的搅动，并且增加了粉末的高度。在特定的共振频率下，粉末的搅动导致粉喷(geyser)。
在该图表中，X轴表示振动频率，Y轴表示粉末在初始高度之上的高度水平。如果造成了粉喷，则该高度是粉喷高度。如图表中所见，振动频率是从起始频率fstart扫描至停止频率fstop。此外，振动的幅度近似为2g。这导致在25Hz处近似5英寸的最大粉喷高度，这指示有效粉末流化。此外，已经观察到，同样的粉末运动无法简单地通过离散频率启动。然而，一旦粉末处于运动中，可暂停扫描，并且在保持有效范围内的单个频率时继续该运动。
还可观察到，在相同的频率范围内，与升频扫描相比，粉末对降频扫描(fstart大于fstop)更具活性。在共振频率下，由降频扫描引起的粉末活性通常比升频扫描多10倍。此外，不同频率处的粉末活性峰值取决于粉末柱的高度。随着粉末柱高度的减少，峰值活性频率增加。
图3是一种增材制造方法的工艺流程示意图。可通过包括图1所示3D打印机100的任意适当的3D打印机实施该方法300。该方法300起始于步骤框302。
在步骤框302中，在3D打印工艺过程中构造3D物体。3D打印工艺可为上述参照图1描述的方式。在3D打印工艺结束时，3D物体被容纳在包括该3D物体和多余构造材料的结块内，多余构造材料中的一些可能是部分熔融的。
在步骤框304处，启动构造材料移除工艺，在此工艺过程中，振动结块以使多余构造材料松散。振动的频率在预定扫描间隔内扫过预定频率范围。例如，振动频率可从预定起始频率扫描至预定停止频率，其中该预定起始频率高于预定停止频率。
此外，可以以一扫描率在预定频率范围之间循环振动的频率，或者振动的频率可从起始频率扫描至停止频率，并且在构造材料移除工艺的剩余过程中保持在该停止频率。在一些实施例中，通过经由连接至构造容器的真空单元来收集构造材料，松散的构造材料可自动回收，以用于后续构造。
根据具体实施方式的设计考虑，方法300可包含更少或更多的动作。例如，该方法还可包括：通过传感器自动检测构造材料的活性，并且基于检测到的构造材料的活性来调整振动的频率。
虽然已在上文中以示例方式讨论了实施例，本公开的技术可容许各种不同的修改和替换形式。应理解的是，该技术并非旨在限于在此公开的具体实施例。事实上，本公开的技术包括落入随附权利要求书的真正精神和范围内的所有替换、修改和等同物。

Claims (15)

1.一种增材制造方法，包括：
通过三维(3D)打印工艺构造3D物体，其中，在所述3D打印工艺之后，所述3D物体被容纳在结块中，所述结块包括所述3D物体以及部分熔融的多余构造材料；并且
振动所述结块以使所述多余构造材料松散，其中，振动所述结块包括：以多个频率振动所述结块。
2.如权利要求1所述的方法，其中，以多个频率振动所述结块包括：在预定扫描间隔内施加扫过预定频率范围的振动频率。
3.如权利要求2所述的方法，其中，以一扫描率在所述预定频率范围之间循环所述振动频率。
4.如权利要求1所述的方法，其中，以所述多个频率振动所述结块包括：施加从预定起始频率扫描至预定停止频率的振动频率，其中，所述预定起始频率高于所述预定停止频率。
5.如权利要求1所述的方法，其中，以所述多个频率振动所述结块包括：在构造材料移除工艺期间，施加从预定起始频率扫描至预定停止频率的振动频率，并且然后以所述预定停止频率保持。
6.如权利要求1所述的方法，其中，以所述多个频率振动所述结块包括：以多个固定振动频率振动所述结块。
7.如权利要求1所述的方法，其中，以所述多个频率振动所述结块包括：以随机噪声频率的频谱振动所述结块。
8.一种三维(3D)打印机系统，包括：
粉末供给系统，用以向构造容器供给构造材料；
选择性固化模块，用于在所述构造容器中从所述构造材料形成3D物体；
振动单元，连接至所述构造容器；以及
控制器，用以：
形成所述3D物体；并且
在形成所述3D物体之后，在预编程构造材料移除工艺期间，控制所述振动单元在预定扫描间隔内以预定振动频率范围将振动传递给所述构造容器。
9.如权利要求8所述的3D打印机系统，其中，所述预定振动频率范围从预定起始频率扫描至预定停止频率，其中，所述预定起始频率高于所述预定停止频率。
10.如权利要求8所述的3D打印机系统，其中，以一扫描率在预定起始频率和预定停止频率之间循环所述振动的频率。
11.如权利要求8所述的3D打印机系统，其中，在构造材料移除工艺期间，所述预定振动频率范围从预定起始频率扫描至预定停止频率，然后以述预定停止频率保持。
12.如权利要求8所述的3D打印机系统，包括连接至所述构造容器的粉末移除单元，其中，在所述预编程构造材料移除工艺期间，所述控制器激活所述粉末移除单元以回收通过所述振动被松散的多余构造材料。
13.一种三维(3D)打印机的操作方法，包括：
在包含在构造容器中的粉末床内形成3D物体；以及
在构造材料移除工艺期间：
以一振动频率将振动传递给所述构造容器，以流化包含在所述构造容器中的多余构造材料，其中，所述振动频率在预定扫描间隔内扫过预定频率范围；并且
通过连接至所述构造容器的粉末移除单元，从所述构造容器中移除所述多余构造材料。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述振动频率从预定起始频率扫描至低于所述预定起始频率的预定停止频率。
15.如权利要求14所述的方法，包括：在所述振动频率从所述预定起始频率扫描至所述预定停止频率后，对于所述构造材料移除工艺的剩余过程，以所述预定停止频率保持所述振动频率。
CN201780089616.2A 2017-04-24 2017-04-24 增材制造中多余构造材料的移除 Active CN110520278B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2017/029131 WO2018199894A1 (en) 2017-04-24 2017-04-24 Removal of excess build material in additive manufacturing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110520278A true CN110520278A (zh) 2019-11-29
CN110520278B CN110520278B (zh) 2021-09-21

Family

ID=63919998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780089616.2A Active CN110520278B (zh) 2017-04-24 2017-04-24 增材制造中多余构造材料的移除

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11623404B2 (zh)
EP (1) EP3565706B1 (zh)
CN (1) CN110520278B (zh)
WO (1) WO2018199894A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020003334B4 (de) * 2019-10-25 2024-02-22 Solukon Ingenieure GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter: Andreas Hartmann, 86391 Stadtbergen und Dominik Schmid, 86165 Augsburg) Verfahren zum Trennen von unverfestigt verbliebenem Aufbaumaterial von wenigstens einem im 3D-Druckverfahren entstandenen Objekt

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101326046A (zh) * 2005-09-20 2008-12-17 Pts软件公司 建造三维产品的设备以及建造三维产品的方法
US20150183166A1 (en) * 2012-09-05 2015-07-02 Aprecia Pharmaceuticals Company Three-dimensional Printing System and Equipment Assembly
US20160074940A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Method of cleaning a part
CN105722664A (zh) * 2013-11-15 2016-06-29 Eos有限公司电镀光纤系统 用于逐层地制造三维物体以及用于取出完成制造的物体设备和方法
US20160297006A1 (en) * 2014-06-20 2016-10-13 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
CN106079432A (zh) * 2015-04-28 2016-11-09 通用电气公司 添加制造设备及方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4859070A (en) 1986-04-23 1989-08-22 General Kinematics Corporation Omniaxis apparatus for processing particulates and the like
US5693144A (en) * 1990-03-19 1997-12-02 3D Systems, Inc. Vibrationally enhanced stereolithographic recoating
US20020090410A1 (en) * 2001-01-11 2002-07-11 Shigeaki Tochimoto Powder material removing apparatus and three dimensional modeling system
US20040084814A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-06 Boyd Melissa D. Powder removal system for three-dimensional object fabricator
JP4786431B2 (ja) 2006-06-14 2011-10-05 株式会社日阪製作所 均し装置
CN101274326A (zh) * 2007-03-29 2008-10-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光学镜片表面除尘装置及除尘方法
CN101678973A (zh) 2007-05-10 2010-03-24 振动技术有限公司 从料斗及其类似物中排放材料的装置
AU2013212535B2 (en) 2012-01-27 2016-06-09 Vibration Technology Solutions Pty Limited Material delivery method and system
EP2844493B1 (en) * 2012-05-01 2016-07-27 Scodix Ltd. System and method to apply topping materials to print products
DE102012106141B4 (de) 2012-07-09 2018-04-26 Exone Gmbh Verfahren und vorrichtung zum entpacken eines bauteils
CA2848258C (en) 2013-04-02 2019-04-16 Bernard Harvey Powder feeder method and system
US9550235B2 (en) 2013-08-07 2017-01-24 Pratt & Whitney Canada Corp Method of supporting a part
US9566615B2 (en) 2014-09-17 2017-02-14 Mitsubishi Electric Corporation Resin piece sorting method and resin piece sorting apparatus
GB201502086D0 (en) 2015-02-09 2015-03-25 Rolls Royce Plc Methods of manufacturing and cleaning
FR3039437B1 (fr) 2015-07-30 2021-12-24 Michelin & Cie Procede de nettoyage a sec de plateaux de fabrication additive
JP2017052208A (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 株式会社リコー 立体造形システム、立体造形装置の制御装置、立体造形装置の制御方法、及び立体造形装置の制御プログラム
WO2017087546A1 (en) * 2015-11-17 2017-05-26 Impossible Objects, LLC Additive manufacturing method and apparatus
US10220444B2 (en) * 2015-11-20 2019-03-05 United Technologies Corporation Additive manufactured conglomerated powder removal from internal passages
GB2551698B (en) * 2016-06-20 2019-01-30 Hs Marston Aerospace Ltd Cleaning of a 3D Printed Article
WO2018093958A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-24 Postprocess Technologies Inc. Self-modifying process for rotational support structure removal in 3d printed parts using calibrated resonant frequency
CN111629885B (zh) * 2017-03-17 2021-10-29 因帕瑟伯物体公司 用于打印过程的关于粉末系统回收的方法及设备
US10406751B2 (en) * 2017-04-14 2019-09-10 Desktop Metal, Inc. Automated de-powdering with level based nesting
US20190201982A1 (en) * 2018-01-03 2019-07-04 General Electric Company Systems and methods for removing build material from additively manufactured parts
US10962507B2 (en) * 2018-11-28 2021-03-30 General Electric Company System and method for calibrating an acoustic monitoring system of an additive manufacturing machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101326046A (zh) * 2005-09-20 2008-12-17 Pts软件公司 建造三维产品的设备以及建造三维产品的方法
US20150183166A1 (en) * 2012-09-05 2015-07-02 Aprecia Pharmaceuticals Company Three-dimensional Printing System and Equipment Assembly
CN105722664A (zh) * 2013-11-15 2016-06-29 Eos有限公司电镀光纤系统 用于逐层地制造三维物体以及用于取出完成制造的物体设备和方法
US20160297006A1 (en) * 2014-06-20 2016-10-13 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US20160074940A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Method of cleaning a part
CN106079432A (zh) * 2015-04-28 2016-11-09 通用电气公司 添加制造设备及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11623404B2 (en) 2023-04-11
EP3565706A4 (en) 2020-10-21
EP3565706A1 (en) 2019-11-13
CN110520278B (zh) 2021-09-21
EP3565706B1 (en) 2023-08-16
US20210206092A1 (en) 2021-07-08
WO2018199894A1 (en) 2018-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2729110B2 (ja) 三次元プリント技術
JP5951668B2 (ja) 積層造形装置の材料供給装置及び積層造形装置
CN105764674B (zh) 使用泥釉的3d打印方法
CN107876759B (zh) 增材制造方法
US7435072B2 (en) Methods and systems for producing an object through solid freeform fabrication
JP2020524095A (ja) 粉末層３次元プリンタ向け改良型微粉末分配システムおよび集塵システムならびに関連する方法
CN110709231A (zh) 使用振动和气流的构建材料抽取
CN110520278A (zh) 增材制造中多余构造材料的移除
KR20180122466A (ko) 마이크로파들을 이용한 세라믹들에 대한 적층 제조 방법들
CN106735224A (zh) 一种多孔金属结构件热熔滴打印沉积制造方法及装置
US20240181531A1 (en) Techniques for depowdering additively fabricated parts through vibratory motion and related systems and methods
CN109844879A (zh) 电子部件的制造方法和装置以及电子部件
CN109562566A (zh) 利用多个构建模块的3d打印
WO2021071745A1 (en) Additive manufacturing powder spreading technology to mitigate surface defects
CN115243866A (zh) 粉末床熔融增材制造中的超声波除湿
JP2020147489A (ja) 無機化合物からなる物品、および無機化合物からなる物品の製造方法
WO2021154224A1 (en) 3d printing modules to generate cleaning streams
JP2020056069A (ja) 成形装置及び成形体の製造方法
US10722965B2 (en) Solder ball supplying method, solder ball supplying device, and solder bump forming method
JP2011139992A (ja) 粉体樹脂浸漬処理方法および粉体樹脂浸漬処理装置
US20210197478A1 (en) Modules of three-dimensional (3d) printers
WO2020046361A1 (en) Separation of printed objects
JP2023012331A (ja) 粉体供給装置および立体造形装置
WO2018071007A1 (en) Powder leveling in additive manufacturing
WO2020081059A1 (en) Additive manufacturing post-processing system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant