CN113039031A - 粉末床熔融设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粉末床熔融设备和方法。所述设备包括：构建平台(102，302)，所述构建平台用于支撑粉末床(104，304)，粉末层可以沉积在所述粉末床上；扫描仪(106，306)，所述扫描仪用于在每一层上扫描能量束以熔融所述粉末床(104，304)的选定区域；以及气流回路，所述气流回路用于使气流经过所述粉末床(104，304)。所述气流回路包括过滤器组件(114，214)，所述过滤器组件包括使所述气体流过的过滤器壳体(115，215)，所述过滤器壳体(115，215)容纳粒状过滤介质、优选粉末过滤介质，以用于从所述气流中滤出颗粒。所述粉末过滤介质可以对应于用于形成所述粉末床(104，304)的粉末，例如具有与用于形成所述粉末床(104，304)的粉末相同的材料。

Description

粉末床熔融设备和方法
技术领域
本发明涉及粉末床熔融设备和方法，其中粉末床的选定区域以逐层方式凝固以形成工件。本发明具体地但非排他性地应用于选择性激光熔化(SLM)和选择性激光烧结(SLS)设备。
背景技术
粉末床熔融设备通过使用比如激光束或电子束等高能束来使比如金属粉末材料等材料逐层凝固来产生物体。通过以下方式在构建套筒中容纳的粉末床上形成粉末层：使构建平台降低以使粉末床降低，将一堆粉末添加到降低的粉末床附近，并且用再涂器将这堆粉末铺展在粉末床上(从粉末床的一侧到另一侧)以形成层。然后通过用束照射这些区域来使与要形成的工件的截面相对应的粉末层的各部分凝固。该束使粉末熔化或烧结以形成凝固层。在层的选择性凝固之后，使粉末床降低新凝固的层的厚度，并且根据需要在表面上铺展另一层粉末并使其凝固。
在对材料(特别是金属)进行SLM期间，熔池散发出热的高速蒸气羽流，该蒸气羽流冷却后会形成金属“冷凝物”纳米颗粒的细雾。另外，从沸腾的熔池中喷出较大的不规则飞溅颗粒。此外，由蒸气羽流的运动导致的压降吸入熔池附近的粉末，从而将其向上抛离粉末床。
应当从构建腔室中除去这些加工排放物，以防止产生不良影响，比如气载颗粒干扰将激光束传到粉末床。已知的是，通过引导气流穿过其中夹带有冷凝物、飞溅物和其他颗粒的腔室而从构建腔室中除去加工排放物，这些颗粒随气流一起通过排气口离开腔室。
通过排放口收集的气体在泵的控制下通过气体回路再循环回到喷嘴。气体回路中的过滤器从再循环气体中滤出冷凝物。
WO 2010/007394披露了一种过滤器布置，其中容纳有过滤元件的过滤器壳体可以被密封并从设备中取出，使得过滤器壳体可以用水浸没以截获并中和被截留在过滤元件上的颗粒。在浸没之后，从过滤器壳体中取出过滤元件以进行处置。
这种系统的问题在于设备需要定期维修来更换过滤元件(典型地是纸过滤器)，并且被中和的过滤元件(包括原来的纸过滤器与其上截留的冷凝物和水的组合)必须作为有害废弃物进行处置。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种粉末床熔融设备，包括：用于支撑粉末床的构建平台，粉末层可以沉积在该粉末床上；扫描仪，用于在每一层上扫描能量束以熔融粉末床的选定区域；以及用于使气流经过粉末床的气流回路，该气流回路包括用于从气流中滤出颗粒的过滤器组件。过滤器组件可以包括使气体流过的过滤器壳体，过滤器壳体容纳过滤介质以用于从所述气流中滤出颗粒。用于过滤颗粒的过滤介质可以包括粒状过滤介质，例如粉末过滤介质，并且优选地包括与用于形成粉末床的粉末相对应的粉末。处于未使用状态(即在过滤器组件用于过滤颗粒之前)的过滤器组件包括粉末过滤介质，即，在过滤器组件用于从气流中滤出颗粒之前，将粉末过滤介质预先装载到过滤器壳体中。
粉末过滤介质可以具有与用于形成粉末床的粉末相同的材料。粉末过滤介质可以具有与用于形成粉末床的粉末基本上相同的粒径特征，例如基本上相同的粒径分布、最大粒径和/或最小粒径。
气流中夹带的冷凝物颗粒是由粉末床的材料形成的。因此，通过使用相对应的材料从气流中滤出颗粒，所得到的过滤介质和过滤的材料的组合是可以在后续构建中重新使用的粉末。因此，减少了并且有可能完全避免产生和处置有害废弃物材料。
过滤器壳体和/或保持在过滤器壳体中的过滤元件可以被布置为保留主体粉末作为过滤介质，以用于从气流中滤出颗粒。主体粉末可以用作深度过滤器，以用于在整个主体中捕获气体中夹带的颗粒。过滤器壳体可以包括气体入口和气体出口，该气体入口和该气体出口被布置为使得气体流过保持在过滤器壳体内的主体粉末。主体粉末可以使得气体从气体入口流到气体出口的通过主体粉末的最小路径长度至少为毫米量级，例如1毫米或几毫米，优选地几十毫米，例如50毫米以上。过滤器壳体可以被布置为使得来自气体入口的流速大于穿过主体粉末的流速。
过滤器组件可以包括保持壁，以用于将粉末过滤介质保持在过滤器壳体内，该保持壁具有足够的孔隙度以允许气体从中流过。保持壁可以包括例如使用增材制造来构建的网格结构、或多孔陶瓷。网格结构可以填充有粉末过滤介质，以从气流中滤出颗粒。网格结构的孔径可以足以容纳粉末过滤介质，并且优选地是使得从中流过的气流不会带走例如在100μm到500μm之间的粉末过滤介质。网格结构的平均孔径可以是大约一百或几百微米级，例如在100μm到500μm之间。用于增材制造的粉末往往具有小于100μm的最大粒径。据信，在100μm到500μm之间的平均孔径足以约束这些颗粒，使得当气体从中流过时粉末过滤介质的颗粒基本上保持在原位。
网格结构可以提供用于气流的曲折路径。
网格结构的主体形状可以包括中空三维套筒，其具有气体从内部容积的出口，例如中空多面体。例如，所述主体形状可以包括中空三棱柱，例如中空圆柱体、中空截头锥体等。网格结构可以布置在过滤器壳体中，使得气体从中空三维套筒的外部通过网格结构流动到中空三维套筒的内部。
网格结构可以由与粉末过滤介质相同的材料制成。以这种方式，避免了网格结构作为污染源。网格结构可以是使用粉末床熔融方法来构建的。
过滤器组件可以包括出口保持壁，以用于防止粉末经由气体出口从过滤器壳体逸出。过滤器组件可以包括入口保持壁，以用于防止粉末经由气体入口从过滤器壳体逸出。入口保持壁可以形成一个/该套筒，以用于容纳粉末，该套筒与过滤器壳体的壁间隔开。
气体入口可以被布置为使得气流基本上与套筒相切地运送到过滤器壳体中。以这种方式，气流不会直接冲击套筒，从而减少了将气流中的颗粒收集在套筒的一小段上的机会。过滤器壳体可以被布置为从气体入口敞开，使得来自气体入口的平均气体流速大于通过入口保持壁中的开口的平均气体流速。为了增加气流中的颗粒被(多个)保持壁和/或粉末过滤介质捕获的机会，有利的是使气体缓慢地流过(多个)保持壁和/或粉末。
过滤器壳体可以包括粉末入口，以用于将粉末过滤介质送入过滤器壳体中。粉末入口可以被布置为将粉末送入网格结构，优选地在顶部，使得粉末过滤介质在重力作用下通过网格结构下降。
过滤器壳体可以包括粉末出口，以用于将所述粉末过滤介质从所述过滤器壳体中除去。粉末出口可以位于过滤器壳体的底部。粉末出口可以连接至加料器，以用于控制从出口对粉末过滤介质进行分配。加料器可以添加要形成粉末床的各层的粉末过滤介质。例如，加料器可以是如WO 2010/007396中所描述的，该专利通过援引并入本文。
过滤器组件可以在网格结构与气体出口之间包括膜过滤器。膜过滤器可以是筛网过滤器，例如，用于滤出尺寸小于20μm、并且更优选地小于10μm的颗粒。
过滤器组件可以包括振动机构，以使过滤器壳体和/或过滤元件振动，以辅助过滤介质流经过滤器壳体和/或过滤元件。
根据本发明的第二方面，提供了一种粉末床熔融方法，包括：形成粉末床的各层，在每一层上扫描能量束以熔融粉末床的选定区域以构建物体，使气体经过粉末床，以及使用过滤介质从气流中滤出颗粒。用于过滤颗粒的过滤介质可以包括粉末，并且优选地包括与用于形成粉末床的粉末相对应的粉末。粉末过滤介质可以具有与用于形成粉末床的粉末相同的材料。粉末过滤介质可以具有与用于形成粉末床的粉末基本上相同的粒径特征，例如基本上相同的粒径分布、最大粒径和/或最小粒径。
该方法可以包括在已经使用粉末来捕获气流中的颗粒之后，使用粉末过滤介质以在该或另一粉末床熔融方法中形成粉末床的层。
该方法可以包括输送从粉末床和/或粉末的铺层回收的粉末以形成各层，并且使用回收的粉末作为粉末过滤介质。
该方法可以包括在物体的构建期间更换过滤介质。更换过滤介质可以包括产生通过过滤器壳体的过滤介质的流。该流可以是稳定流或是间歇的。例如，可以将过滤介质分加料量或分批地运送到过滤器壳体。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于在粉末床熔融设备中从气流中滤出颗粒的过滤元件，该过滤元件包括使用粉末床熔融方法逐层构建的网格结构。
根据本发明，该粉末床熔融方法能够构建用于保持粒状/粉末过滤介质的细网格结构。可以通过将粉末凝固(例如烧结)成初始网格结构、例如通过在初始网格结构容纳有粉末时对其进行加热而形成过滤元件。这可以产生平均孔径比使用粉末床熔融方法构建的初始网格结构小的最终网格结构。该粉末可以由与初始网格结构相同的材料制成。
根据本发明的第四方面，提供了一种粉末床熔融设备，包括：用于支撑粉末床的构建平台，粉末层可以沉积在该粉末床上；扫描仪，用于在每一层上扫描能量束以熔融粉末床的选定区域；以及用于使气流经过粉末床的气流回路，该气流回路包括用于从气流中滤出颗粒的过滤器组件，过滤器组件包括使气体流过的过滤器壳体以及容纳在过滤器壳体中以用于从气流中滤出颗粒的过滤元件。过滤元件可以包括三维网格，例如不是被折叠或以其他方式变形以沿三维方向延伸的二维网格/筛网。过滤元件可以包括由与粉末床的粉末相同的材料构建的网格结构。
附图说明
现在将参考以下附图仅通过举例来描述本发明的实施例，在附图中：-
图1是根据本发明的第一实施例的增材制造设备的示意图；
图2是根据本发明的第一实施例的过滤器组件的截面视图；
图3是根据本发明的实施例的过滤元件的透视图；
图4是根据本发明的另一实施例的结合了图3的过滤元件的过滤器组件的截面视图；
图5是图4中所示的过滤器组件沿着线A-A的截面视图；
图6是用于过滤元件的六边形网格结构的截面视图，在六边形网格结构上叠加有相邻的六边形网格结构以展示出平行的相邻的六边形网格结构之间的偏移；
图7是用于联结六边形网格结构的竖直支柱的截面视图；
图8和图9是根据本发明的其他实施例的用于网格结构的单元格的透视图；以及
图10是根据本发明的另一实施例的结合了图4至图7的过滤器组件的粉末床熔融设备的示意图。
具体实施方式
参考图1和图2，根据本发明的实施例的粉末床熔融设备包括构建腔室101，该构建腔室可与外部环境封隔，以用于维持粉末床104的工作表面104a处的可控气氛。在构建腔室101内容纳的是构建平台102，以用于支撑通过选择性激光熔化粉末床104的粉末而构建的物体103。随着物体103的相继各层形成，平台102可在套筒117中降低。随着通过分配设备108和擦拭器109来构建物体103，形成了粉末层104。例如，分配设备109可以是如WO 2010/007396中所描述的设备。激光模块105产生用于使粉末104熔化的激光，通过呈光学模块106形式的扫描仪按要求来引导激光。激光经由窗口107进入构建腔室。
设置有气体回路，以用于在形成于构建平台102上的粉末床上产生气流。气体回路包括布置在构建套筒117的两侧的气体喷嘴112和排气口110，以用于在形成于构建套筒117中的粉末床104上产生气流。气体喷嘴112和排气口110被布置为在粉末床104的工作表面104a处产生层状气流。由激光熔化工艺产生的加工排放物被气流带走。气体回路由气体再循环环路111完成，该气体再循环环路使气体从排气口110再循环到气体喷嘴112。气体再循环环路111包括用于围绕气体回路驱动气体的泵113以及在泵113上游用于从气流中滤出颗粒的过滤器组件114。应理解，可以在构建腔室101中设置一个以上的气体入口112。在本实施例中，在构建腔室101的顶部中设置孔口阵列150，以提供远离窗口107的稳定的向下气流。
参考图2，在本实施例中，过滤器组件包括过滤器壳体115、气体入口118以及气体出口119，该过滤器壳体限定了用于保持呈大量粉末116形式的过滤介质的腔室。过滤器壳体115中设置保持壁121、122，以用于将粉末保持在其中。保持壁121、122可以是多孔的，其结构允许气体从中流过而同时将粉末保持在其间。例如，每个保持壁121、122可以是使用粉末床熔融工艺构建的网格结构或多孔陶瓷。筛网过滤器(未示出)位于气体出口中，以捕获穿过保持壁122的任何粉末。
过滤器壳体115可以包括两个可分离部分115a、115，这两个可分离部分通过适当的固定装置(例如螺纹)可拆卸地固定在一起。然后，使用者可以在需要时将过滤器壳体115分为两个部分，以取出粉末116和/或保持壁121、122以进行更换。
在一个实施例中，粉末可以具有与粉末床中使用的材料相同的材料和相似的粒径，在过滤器组件114用于从气流中滤出颗粒之前，将粉末预先装载到过滤器壳体115中。当已经满足预定义条件时，例如，在粉末的过滤能力已经降低到预定义水平以下、或者粉末已经用于过滤气流持续预定义时长时，则可以打开过滤器壳体115并更换粉末。然后，“用过的”粉末可以在粉末床熔融过程中用于形成粉末床。以这种方式，避免了有害废弃物。
图3示出了根据本发明的实施例的过滤元件或滤筒221。过滤元件221包括呈中空圆柱形套筒的总体形状的网格结构222。网格结构222可以在一端例如通过单独的封闭构件230(例如过滤元件221所在的壳体的板或塞子，或与网格结构221成一体的无孔壁)被堵塞。过滤元件221可以位于壳体中，使得气体可以从套筒的外部流到套筒的中空内部223。过滤元件221位于壳体内，使得套筒的中空内部223与过滤器壳体的出口处于气体连通(气流由虚线表示)。可以将用于对气流的颗粒进行过滤的粉末保持在网格结构221本身内和/或过滤元件221的中空内部223内。过滤元件221可以用于过滤器组件、像图2所示的过滤器组件，其中，将一批粉末保持在容器中直到满足预定义标准为止，然后更换一批粉末；或者用于过滤器组件214，其中，在粉末床熔融工艺中有粉末流经过滤元件，如现在参考图4所描述的。
在图4中，过滤元件221位于壳体215中。过滤器壳体215由两个单独的部分制成，即具有大致圆柱形状的第一本体215a以及具有向粉末出口224逐渐减小的截头圆锥形状的第二本体215b制成。第一本体215a和第二本体215b可以通过比如螺纹等合适的紧固件而固定在一起以形成过滤器壳体215。
过滤器壳体215包括气体入口218。气体入口218被布置为使得气体沿与圆柱形过滤元件221的圆形外围基本上相切的方向进入过滤器壳体215(如图5所示)。这有助于避免在过滤元件221中的单个位置处发生对气体中的颗粒的捕获。与通过过滤元件221的气体速度相比，气体可以以相对较高的速度被运送跨过粉末床104。为了实现足够慢的气流，网格结构218中的开口的面积远大于过滤器壳体的入口218和/或构建腔室101的排气口112的面积。通过过滤元件221的相对较低的气体速度有助于从气体中捕获颗粒。
过滤器壳体215包括气体出口219。气体出口219被布置为当过滤元件221位于过滤器壳体215内时与网格结构221的中空内部223处于气体连通。细筛网过滤器228设置在气体出口219中以捕获留在气流中的任何颗粒。例如，筛网过滤器228可以具有10微米的超细筛网。
过滤器壳体215进一步包括粉末入口229。当过滤元件221位于过滤器壳体215中时，粉末入口229将粉末送入过滤元件221的网格结构222的顶部中。在使用期间，粉末可以向下滴流通过网格222。
过滤器壳体的第二本体215b包括呈塞子230形式的封闭构件，该封闭构件与过滤元件221的网格结构222接合，以将过滤元件221定位在过滤器壳体215中并堵塞过滤元件221的套筒的下部开放端。塞子230具有圆锥形端部，使得当第一本体215a和第二本体215b固定在一起时，塞子230的圆锥形端部与套筒的端部接合以使套筒居中地位于过滤器壳体内215并将套筒推入由粉末入口229限定的环形中。塞子230的锥形表面还有助于进入套筒的中空内部223的粉末返回通过网格结构222流到粉末出口224。塞子可以在其中包括孔口231，以允许粉末从过滤器壳体215的锥形段流到粉末出口224。其上收集了粉末的表面(例如过滤器壳体215的锥形段以及塞子的圆锥形表面)的角度可以被选择为大于粉末的静止角。
用于对来自过滤器壳体215的粉末的分配进行控制的分配器240被设置为与粉末出口224连通。分配器240可以是如WO 2010/007396中所描述的加料器。
参考图6，网格结构222由限定了孔的支柱234形成，这些孔在使用中填充有粉末216。网格结构222可以被布置为使得在竖直方向上、并且优选地在竖直和水平方向上，支柱234之间的任何开口至少部分地被前一或后一支柱所遮盖。在图6中，在竖直间隔开的水平平面(236a，236b)中的六边形网格相对于彼此偏移。在236b之后的平面中的六边形网格(未示出)可以偏移到网格236a和236b，并且联结到六边形网格236b的未与六边形网格236a直接联结的顶点。以这种方式，粉末不能直接向下流过网格中的开口，而是粉末颗粒被迫沿水平方向偏离。图7展示了用于沿着线B-B联结六边形网格的顶点的支柱的模式。与气流方向F垂直的网格结构的截面中的较小的孔(如图7所示)有助于限制粉末向中空内部223流动。
然而，应该理解，可以使用其他规则或不规则的网格结构。图8和图9展示了其他可能的网格结构的单元格。这些网格结构是基于在隔开的水平平面中的正方形网格结构。然而，应该理解，图8和图9所示的竖直支柱的布置也可以用于其他水平网格结构，例如图6所示的六边形网格结构或三角形网格结构。
网格结构的密度可以随着从套筒的外部移到中空内部223而变化。例如，网格结构223可以被布置为使得网格结构的密度随着朝向套筒的中空内部移动而增大(平均孔径相应减小)。这可以有助于限制粉末流到中空内部223。WO 2009/144434(其通过援引并入本文)描述了一种使用数学函数来设计网格结构的方法，使得网格的多孔部分的性质可以在特定方向上系统地改变。
参考图10，过滤器组件214被结合到粉末床熔融设备300的气体再循环环路311中。使用相同的但在系列300中的附图标记来指代本实施例的与参考图1所描述的先前实施例的特征相对应的特征。相同的特征将不再详细描述，并且参考以上对这些特征的描述。
在本实施例中，气体再循环环路设置有用于从气流中分离出较大颗粒的旋风分离器341。这样的颗粒通常可以是粒径超过10微米的颗粒。旋风分离器341在过滤器组件214的上游，使得气体在通过过滤器组件214之前流过旋风分离器341。这种布置保护过滤器组件免于被较大的颗粒堵塞。较大的颗粒可以被收集在瓶中或输送到储料斗，以与要用于形成粉末床104的粉末重新混合。
粉末从粉末源342被送入过滤器组件。粉末源可以是粉末料斗，该粉末料斗可以形成粉末输送环路的用于将从构建腔室101回收的粉末输送回到加料器308的一部分。在WO2016/079494中披露了这种粉末输送系统的示例。用于形成气刀的粉末输送环路和气体回路可以集成到如WO 2019/081894中所描述的单个气流回路中。
供应到过滤器组件214的粉末向下滴流通过网格结构222，使得网格结构充满粉末。粉末颗粒之间的小间隙形成曲折路径以供气体从中流过。当气体流过固持在网格结构221中的粉末时，夹带在气体中的颗粒被捕获在粉末216中。气体中夹带的颗粒可以留下，这是因为气体随着其移动经过颗粒而经历的方向变化和/或将气体中夹带的小颗粒吸引到网格222内的粉末颗粒的范德华力。结果，与进入网格结构222的气体相比，从网格结构222进入中空内部223的气体中夹带的固体颗粒显著减少。
气体通过筛网过滤器228经由气体出口219离开过滤器组件。筛网过滤器截留了即使在通过填充有粉末的网格之后仍然夹带在气体中的颗粒。然后将气体泵送回构建腔室101中的气体喷嘴112。
粉末与捕获的颗粒一起在重力作用下滴流通过网格结构221，最后离开网格以被收集在过滤器壳体215的底部。通过气流对网格的抖振而产生的振动可以辅助粉末流过网格。然而，可以提供比如超声振动器等附加振动机构(未示出)，以用于使网格结构222振动来辅助粉末流过网格结构。
粉末在加料器308的控制下从过滤器壳体215被添加到处理板342上。由重涂机308将所添加的粉末铺开以形成粉末床304的各层。这种添加的粉末将包括从气流中捕获的颗粒。以这种方式，加工排放物再循环回到粉末床熔融过程中，从而消除或至少减少了对截留在过滤元件上的这些颗粒进行外部处理和/或处置的需求。这些颗粒包括比通常在粉末床熔融设备中处理的粉末的最小粒径小得多的颗粒(粉末的粒径范围通常在10微米到60微米之间，而不是“冷凝物”的纳米尺寸的颗粒)。据信可以在粉末床熔融设备中成功地处理这样的小颗粒。此外，由于较小的加工排放物颗粒与被送入过滤组件214的较大的粉末颗粒进行一致的滴流和相互混合，将在整个构建过程中从加料器308运送具有一致的特征的粉末。
应当理解，在不背离如本文所述的本发明的情况下，可以对上述实施例进行修改和变更。
在以上所述的所有实施例中，两个过滤器组件114、214可以呈平行布置使用，如在WO 2010/026396和WO 2016/079494中所描述的。这使得过滤器组件中的一个能够进行维修，而同时另一个过滤器组件用于从气流中滤出颗粒。过滤器组件的维修可以包括清洁已被堵塞的过滤元件和/或更换已损坏的过滤元件。
可以例如使用筛网过滤器或旋风分离器来过滤来自粉末源342的粉末以除去小于预定阈值(例如小于30μm)的颗粒。从粉末中除去较小颗粒可以促进颗粒滴流通过网格，这是因为除去了这种小颗粒的粉末会比具有较小颗粒的粉末更容易流动。
过滤元件214可以被冷却以促进从气流中捕获颗粒。相比于较温暖的表面，气流中夹带的颗粒会更有可能收集在较冷的表面上。

Claims (15)

1.一种粉末床熔融设备，包括：构建平台，所述构建平台用于支撑粉末床，粉末层可以沉积在所述粉末床上；扫描仪，所述扫描仪用于在每一层上扫描能量束以熔融所述粉末床的选定区域；以及气流回路，所述气流回路用于使气流经过所述粉末床，所述气流回路包括过滤器组件，所述过滤器组件包括使所述气体流过的过滤器壳体，所述过滤器壳体容纳粉末过滤介质，以用于从所述气流中滤出颗粒。
2.根据权利要求1所述的粉末床熔融设备，其中，处于未使用状态的所述过滤器组件包括所述粉末过滤介质，和/或其中，所述粉末过滤介质对应于用于形成所述粉末床的粉末，例如具有与用于形成所述粉末床的粉末相同的材料。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的粉末床熔融设备，其中，所述过滤器壳体和/或保持在所述过滤器壳体中的过滤元件被布置为保持所述粉末过滤介质的主体作为深度过滤器，以用于在整个所述主体中捕获所述气流中夹带的颗粒。
4.根据以上权利要求中任一项所述的粉末床熔融设备，其中，所述过滤器组件包括保持壁，以用于将所述粉末过滤介质保持在所述过滤器壳体内，所述保持壁具有足够的孔隙度以允许所述气体从中流过。
5.根据以上权利要求中任一项所述的粉末床熔融设备，其中，所述保持壁包括网格结构，并且其中，所述网格结构可以填充有所述粉末过滤介质，以用于从所述气流中滤出颗粒。
6.根据权利要求5所述的粉末床熔融设备，其中，所述网格结构的主体形状包括中空三维套筒，并且所述网格结构可以布置在所述过滤器壳体中，使得气体从所述中空三维套筒的外部通过所述网格结构流到所述中空三维套筒的内部。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的粉末床熔融设备，其中，所述网格结构由与所述粉末相同的材料制成，并且可以使用粉末床熔融方法来构建。
8.根据以上权利要求中任一项所述的粉末床熔融设备，其中，所述过滤器壳体包括粉末入口，以用于将所述粉末过滤介质送入所述过滤器壳体中。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的粉末床熔融设备，其中，所述过滤器壳体包括粉末入口，以用于将所述粉末过滤介质送入所述过滤器壳体中，所述粉末入口被布置为将粉末过滤介质送入所述网格结构中，例如在顶部，使得粉末过滤介质在重力作用下通过所述网格结构下降。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的粉末床熔融设备，其中，所述过滤器壳体可以包括粉末出口，以用于从所述过滤器壳体中除去所述粉末过滤介质，其中，所述粉末出口可以位于所述过滤器壳体的底部，并且所述粉末出口可以连接至加料器以用于控制从所述出口对所述粉末过滤介质进行分配，并且所述加料器可以添加要形成所述粉末床的各层的所述粉末过滤介质。
11.根据以上权利要求中任一项所述的粉末床熔融设备，其中，所述过滤器组件包括振动机构，以使所述过滤器壳体和/或所述过滤元件振动，以辅助所述粉末过滤介质流过所述过滤器壳体和/或所述过滤元件。
12.一种粉末床熔融方法，包括：形成粉末床的各层，在每一层上扫描能量束以熔融所述粉末床的选定区域以构建物体，使气流经过所述粉末床，以及使用粉末过滤介质从所述气流中滤出颗粒。
13.根据权利要求12所述的方法，包括在已经使用所述粉末过滤介质来捕获所述气流中的颗粒之后，使用所述粉末过滤介质以在所述或另一粉末床熔融方法中形成所述粉末床的各层。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的方法，包括输送从所述粉末床和/或所述粉末的铺层回收的粉末以形成各层，并且使用所述回收的粉末作为所述粉末过滤介质。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，包括在所述物体的所述构建期间更换所述粉末过滤介质，其中，更换所述粉末过滤介质可以包括产生通过过滤器壳体的所述粉末过滤介质的流。
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