DE102017102426A1

DE102017102426A1 - Gewinnungssystem für ein reaktionsfähiges Metallpulver für ein System zur additiven Herstellung

Info

Publication number: DE102017102426A1
Application number: DE102017102426.3A
Authority: DE
Inventors: Donnell Eugene Crear; Archie Lee Swanner Jr
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2017-08-17
Also published as: CN107081427A; US20170232552A1; JP2017179593A

Abstract

Ein Wiedergewinnungssystem für ein Metallpulver, wie etwa ein reaktives Metallpulver, wird beschrieben. Das System kann ein Behälter und eine Druckquelle aufweisen, die in Fluidverbindung mit dem Behälter steht, um einen gewählten Druck innerhalb des Behälters zu erzeugen, wobei der Behälter aufweist: Einen Einlass in einen unteren Abschnitt des Tanks, der dazu eingerichtet ist, eine Flüssigkeit zu beinhalten, und einen Auslass. Eine Steuereinrichtung steuert die Druckquelle, um den innerhalb des Behälters herrschenden Druck zu steuern, zwischen: Einem Vakuumzustand der eine Metallpulvermitführende Luftströmung erzeugt, um in den Einlass zu gelangen, um ein gewonnenes Metallpulver zu bilden durch Entfernen des Metallpulvers von der Luft durch Eintauchen in die Flüssigkeit, und einem Verdampfungszustand, der das Verdampfen der Flüssigkeit zu einem Gas verursacht, das durch einen Auslass austritt. Ein Kondensator kondensiert das Gas zu einer kondensierten Flüssigkeit.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Offenbarung bezieht sich allgemein auf additives Herstellen und genauer auf ein Wiedergewinnungssystem für ein Metallpulver für ein additives Herstellungssystem und ist insbesondere vorteilhaft, wenn es auf ein reaktives Metallpulver angewandt wird.
Additives Herstellen (AM) umfasst eine weite Vielfalt von Verfahren des Herstellens eines Objekts durch das sukzessive Schichten von Material anstelle des Entfernens von Material. Als solches kann additives Herstellen komplexe Geometrien schaffen, ohne die Verwendung von irgendwelcher Art von Werkzeugen, Werkzeugformen oder Befestigungsmittel und mit wenig oder keinem Abfallmaterial. Anstelle des maschinellen Bearbeitens von Komponenten aus soliden Blöcken eines Materials, von dem vieles abgetrennt und weggeworfen wird, ist das einzige Material, das beim additiven Herstellen verwendet wird, solches, das erforderlich ist, um das Objekt zu formen.
Additive Herstellungstechniken enthalten typischerweise das Verwenden einer Datei eines dreidimensionalen computerunterstützten Designs (CAD) des Objekts, das hergestellt werden soll, das elektronische Unterteilen des Objekts in Schichten, zum Beispiel 18 bis 102 Mikrometer dick, und das Erzeugen einer Datei mit einem zweidimensionalen Bild von jeder Schicht. Die Datei kann dann in ein Vorbereitungssoftwaresystem geladen werden, das die Datei interpretiert, so dass das Objekt durch unterschiedliche Arten von additiven Herstellungssystemen aufgebaut werden kann. Beim 3D-Drucken, schnellen Prototypenherstellern (AB) und direkten digitalen Herstellungsarten des additiven Herstellens, werden Materialschichten selektiv ausgegeben, um das Objekt herzustellen.
Bei additiven Herstellungstechniken wie Metallpulver, wie etwa dem selektiven Laserschmelzen (SLM) und dem direkten Metalllaserschmelzen (DMLM) werden Metallpulverschichten sequenziell miteinander verschmolzen, um das Objekt zu bilden. Genauer werden feine Metallpulverschichten nach dem gleichmäßigen Verteilen unter Verwendung eines Applikators auf einem Metallpulverbett sequenziell geschmolzen. Das Metallpulverbett kann in einer vertikalen Achse bewegt werden. Das Verfahren findet in einer Arbeitskammer statt, die eine genau gesteuerte Atmosphäre von Inertgas aufweist, wie etwa Argon oder Stickstoff. Sobald eine Schicht erzeugt ist, kann jede zweidimensionale Schicht des Objekts durch selektives Schmelzen des Metallpulvers verschmolzen werden. Das Schmelzen kann durch einen Hochleistungslaser, wie einen 100 Watt Ytterbium-Laser ausgeführt werden, um das Metallpulver vollständig zu schweißen (schmelzen), um ein festes Metall zu bilden. Der Laser bewegt sich in X-Y-Richtung und Verwendung von Scanspiegeln und hat eine ausreichende Intensität, um das Metallpulver vollständig zu schweißen (schmelzen), um das feste Metall zu bilden. Das Metallpulverbett wird für jede nachfolgende zweidimensionale Schicht gesenkt und das Verfahren wiederholt sich, bis das Objekt vollständig geformt ist.
Bestimmte Metallpulver die beim additiven Herstellen verwendet werden, sind reaktiv; das heißt sie sind in einer Pulverform in einer Sauerstoffumgebung, wie etwa Luft, entzündlich oder brennbar. Zwei Beispiele von reaktiven Metallpulvern sind Aluminium und Titan. Die reaktiven Metallpulver erlegen Herausforderungen gegenüber additivem Herstellen im Hinblick auf das Reinigen von additiven Herstellungsmaschinen, das Reinigen von Metallpulverüberschüssen, usw. auf. Aktuell werden reaktive Metallpulver in einem Nassabscheider gesammelt, das heißt in einem nassen Vakuum, von welcher Fläche auch immer, auf der sie sich befinden (zum Beispiel der Arbeitskammer eines AM-Systems, auf dem Boden darum herum, usw.). Konventionelle Nassabscheider, (auch bekannt als Tauchabscheider) vakuumieren das Metallpulver in einer Kammer, in der das Pulver in eine Flüssigkeit eingetaucht wird, zum Beispiel Wasser oder Öl, um einen Flüssigkeit-Schlacke zum sicheren Handhaben zu erzeugen. Beispiele von Nass- oder Tauchabscheidern, die kommerziell verfügbar sind, enthalten: Tiger-Vac SS-IT EX-Modelle, die von der Tiger-Vac International. Inc., Laval, Quebec, CA verfügbar sind oder Ruwac NA, NA35 oder NA250-Modelle, die von der Ruwac USA, Holyoke, MA, USA, verfügbar sind. Bei irgendeinem Nassabscheider füllt sich die Kammer (zum Beispiel der Tank) an dem Nassabscheider und erfordert periodisches Leeren. Aktuelle Nassabscheider trennen die Flüssigkeit und das Metallpulver nicht, was das Entsorgen der Schlacken unter Verwendung von teuren und komplizierten, gefährlichen Abfallentsorgungstechniken erfordert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein erster Aspekt der Offenbarung stellt ein Wiedergewinnungssystem für ein Metallpulver bereit, wobei das Wiedergewinnungssystem aufweist: einen Behälter, eine Druckquelle, die in Fluidverbindung mit dem Behälter steht, um einen gewählten Druck innerhalb des Behälters zu erzeugen, wobei der Behälter aufweist: einen Einlass zu einem unteren Abschnitt des Tanks, der dazu eingerichtet ist, eine Flüssigkeit zu bevorraten, und einen Auslass; eine Steuereinrichtung, die die Druckquelle steuert, um den innerhalb des Behälters herschenden Druck zu steuern zwischen einem Vakuumzustand, in dem der Druck eine Metallpulver mitführende Luftströmung erzeugt, um in den Einlass zu gelangen, um durch Entfernen des Metallpulvers von der Luft durch Eintauchen des in der Luft mitgeführten Metallpulvers in die Flüssigkeit ein wiedergewonnenes Metallpulver zu bilden, und einem Verdampfungszustand, bei dem der Druck innerhalb des Behälters das Verdampfen der Flüssigkeit zu einem Gas verursacht, das durch den Auslass austritt; und einen Kondensator, der in Fluidverbindung mit dem Auslass des Behälters steht, um das Gas von dem Behälter zu empfangen und das Gas zu einer kondensierten Flüssigkeit zu kondensieren.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Wiedergewinnungssystems kann es vorteilhaft sein, dass das Wiedergewinnungssystem außerdem einen Sammelbehälter zum Sammeln der kondensierten Flüssigkeit von dem Kondensator aufweist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Wiedergewinnungssystems kann es vorteilhaft sein, dass das Metallpulver ein reaktives Metallpulver aufweist, das von einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminium und Titan besteht.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Wiedergewinnungssystems kann es vorteilhaft sein, dass die Flüssigkeit Wasser enthält.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Wiedergewinnungssystems kann es vorteilhaft sein, dass das Wiedergewinnungssystem außerdem eine Inertgasquelle aufweist, die mit dem Behälter fluidverbunden ist, um ein Inertgas in den Behälter einzuleiten.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Wiedergewinnungssystems kann es vorteilhaft sein, dass das Wiedergewinnungssystem außerdem ein Heizelement aufweist, das mit dem Behälter gekoppelt ist, um eine Temperatur innerhalb des Behälters zu verändern.
Ein zweiter Aspekt der Offenbarung stellt ein Metallpulver-Additivherstellungssystem bereit, aufweisend: einen Metallpulver-Additivherstellungsdrucker aufweisend eine Arbeitskammer und eine Steuereinrichtung; ein Wiedergewinnungssystem für ein Metallpulver, wobei das Wiedergewinnungssystem aufweist: einen Behälter; eine Druckquelle die in Fluidverbindung mit dem Behälter steht, um einen variablen Druck innerhalb des Behälters zu erzeugen, wobei der Behälter aufweist: einen Einlass in einen unteren Abschnitt des Tanks, der dazu eingerichtet ist, eine Flüssigkeit bereitzustellen, und einen Auslass; einen Steuereinrichtung zum Steuern der Druckquelle zur Steuerung des variablen Drucks, der innerhalb des Behälters herrscht, zwischen einem Vakuumzustand, in dem eine metallpulvermitführende Luftströmung in den Einlass von der Arbeitskammer gelangt, um durch das Entfernen des Metallpulvers von der Luft durch Eintauchen der das Metallpulver mitführenden Luft in die Flüssigkeit ein wiedergewonnenes Metallpulver zu bilden, und einem Verdampfungszustand, in dem der variable Druck innerhalb des Behälters das Verdampfen der Flüssigkeit zu einem Gas verursacht, das durch den Auslass austritt; und einen Kondensator, der in Fluidverbindung mit dem Auslass des Behälters steht um das Gas von dem Behälter zu empfangen und das Gas zu einer kondensierten Flüssigkeit zu kondensieren.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Herstellungssystems kann es vorteilhaft sein, dass das Metallpulver ein reaktives Metallpulver aufweist, das von der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminium und Titan besteht.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Herstellungssystems kann es vorteilhaft sein, dass das Herstellungssystem außerdem eine Inertgasquelle aufweist, die mit dem Behälter fluidverbunden ist, um ein Inertgas in den Behälter einzuleiten.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Herstellungssystems kann es vorteilhaft sein, dass die Inertgasquelle fluidisch mit der Arbeitskammer gekoppelt ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Herstellungssystems kann es vorteilhaft sein, dass die Flüssigkeit Wasser aufweist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Herstellungssystems kann es vorteilhaft sein, dass der Behälter einen abnehmbaren Metallpulverhalter aufweist, auf dem das gefundene Metallpulver gesammelt wird.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Herstellungssystems kann es vorteilhaft sein, dass das Herstellungssystem außerdem ein Heizelement aufweist, das mit dem Behälter gekoppelt ist, um die Temperatur innerhalb des Behälters zu verändern.
Ein dritter Aspekt der Offenbarung stellt ein Verfahren zum Wiedergewinnen eines Metallpulvers bereit, wobei das Verfahren aufweist: Mitführen des Metallpulvers in einer Luftströmung; Tauchabscheidung des Metallpulvers von der Luftströmung durch Hindurchführen der Luftströmung durch eine Flüssigkeit in einem Behälter; und Wiedergewinnen des Metallpulvers durch Verdampfen der Flüssigkeit aus dem Behälter in ein Gas und Entfernen des Gases von dem Behälter.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, dass das Wiedergewinnen das Verändern von wenigstens einer Umgebungscharakteristik gegenüber der während des Tauchabscheidens aktuellen aufweist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens weist die wenigstens eine Umgebungscharakteristik einen Druck innerhalb des Behälters auf.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens weist die Umgebungscharakteristik außerdem eine Temperatur innerhalb des Behälters auf.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, dass das Verfahren außerdem das Kondensieren des Gases aufweist, um eine wiedergewonnene Flüssigkeit zu bilden und die wiedergewonnene Flüssigkeit zu sammeln.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, dass das Metallpulver ein reaktives Metallpulver aufweist und wobei die Flüssigkeit Wasser aufweist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, dass das Verfahren außerdem das Einbringen eines Inertgases in den Behälter nach dem Wiedergewinnen aufweist.
Die illustrativen Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind ausgebildet, um die hierin beschriebenen Probleme zu lösen und/oder andere, nicht erläuterte Probleme.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Merkmale der Offenbarung werden durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die verschiedene Ausführungsbeispiele der Offenbarung veranschaulichen, einfacher verstanden werden, in denen:
1 eine schematische Blockdarstellung eines Additivherstellungssystems aufweisend ein Wiedergewinnungssystem entsprechend Ausführungsbeispielen der Offenbarung zeigt;
2 eine schematische Darstellung eines Wiedergewinnungssystems entsprechend Ausführungsbeispielen der Offenbarung zeigt;
3 eine schematische Darstellung eines Behälters zur Verwendung mit einem Wiedergewinnungssystem entsprechend Ausführungsbeispielen der Offenbarung zeigt.
Es ist zu beachten, dass die Zeichnungen der Offenbarung nicht maßstabsgetreu sind. Die Zeichnungen sind dazu bestimmt nur typische Aspekte der Offenbarung darzustellen und sollten daher nicht als den Schutzbereich der Offenbarung beschränkend angesehen werden. In den Zeichnungen stellen gleiche Nummern gleiche Elemente zwischen den Zeichnungen dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen wird Bezug genommen auf eine Anzahl von Begriffen, die definiert sein sollen, um die nachfolgende Bedeutung zu haben.
Die Singularformen von „ein/eine/einer“ und „der/die/das“ enthalten Pluralbezugnahmen solange im Kontext nicht deutlich etwas anderes angegeben ist.
„Optional“ bedeutet, dass das nachfolgend beschriebene Ereignis oder der nachfolgend beschriebene Umstand auftreten kann oder nicht und die Beschreibung enthält Beispiele, in denen das Ereignis auftritt und Beispiele, in denen es nicht auftritt.
Annähernde Formulieren, wie sie hierin durchgängig durch die Beschreibung und die Ansprüche verwendet werden, können angewandt werden, um irgendwelche quantitativen Darstellungen zu modifizieren, die zulässigerweise variieren können ohne zu einer Änderung der Grundfunktion zu führen, auf die sie bezogen ist. Dementsprechend kann ein durch einen Begriff oder Begriffe, wie „etwa“, „ungefähr“ und „im Wesentlichen“ modifizierter Wert nicht beschränkt sein auf dem angegebenen präzisen Wert und kann zum Beispiel +/– 10% vom angegebenen Wert bzw. den angegebenen Werten betragen. In Zumindest einigen Beispielen kann die annähernde Formulierung der Präzision eines Instruments entsprechen, um den Wert zu messen. Hier und durchgängig durch die Beschreibung und die Ansprüche können Bereichsgrenzen kombiniert und/oder ausgetauscht werden, wobei solche Bereiche identifiziert sind und alle Unterbereiche, die darin enthalten sind, umfassen, solange der Kontext oder die Formulierung nichts anderes angibt.
Wie es oben angegeben ist, stellt die Offenbarung ein Wiedergewinnungssystem für ein Metallpulver bereit, das als Teil eines Metallpulver-Additivherstellungssystems enthalten sein kann. Das Wiedergewinnungssystem enthält Attribute eines Nass- oder Tauchabscheiders, aber arbeitet im Unterschied zu konventionellen Abscheidern auch, um die verwendete Tauchflüssigkeit von dem Metallpulver zu trennen, um die sichere Entsorgung des jeweiligen zu verbessern, insbesondere wenn das Metallpulver ein reaktives Metallpulver enthält. Das heißt, das Wiedergewinnungssystem ermöglicht die Trennung des Metallpulvers von einer Tauchflüssigkeit, die Wasser enthält und die Entsorgung des Materials in Phasen anstatt gemeinsam als Schlacke.
Wie es hierin verwendet wird, kann ein „reaktives Metallpulver“ irgendein Metallpulver enthalten, das in Pulverform ein Reaktionsrisiko wie Brennbarkeit oder Entzündbarkeit in einer sauerstoffenthaltenden Atmosphäre (zum Beispiel Luft) aufweist, hauptsächlich: Aluminium und Titan, aber auch andere Metallpulver, wie etwa, aber nicht beschränkt auf: Magnesium, Tantal und Zirkonium. Während Ausführungsbeispiele der Offenbarung insbesondere in Bezug auf ein reaktives Metallpulver beschrieben sind, wird es verstanden werden, dass die Lehren auch auf andere nicht-reaktive Metallpulver anwendbar sind.
1 zeigt eine schematische/ Blockschaltbild-Darstellung eines beispielhaften Metallpulver-Additivherstellungssystems 100 mit einem computergesteuerten Laser zur Erzeugung eines Objekts 102, von dem nur eine obere Fläche gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das System 100 zum direkten Metalllaserschmelzen (DMLM) ausgebildet. Es versteht sich, dass die allgemeinen Lehren dieser Offenbarung auch auf andere Arten des additiven Herstellens mit Metallpulver mittels eines Lasers anwendbar sind, wie etwa selektivem Laserschmelzen (SLM). Das Objekt 102 ist als kreisförmiges Element veranschaulicht. Es versteht sich jedoch, dass der additive Herstellungsprozess auch ohne weiteres angepasst werden kann, um eine große Vielfalt von Teilen herzustellen.
Das System 100 enthält allgemein einen Laser, ein Metallpulver-Additivherstellungssteuersystem 104 („Steuersystem“) und einen AM-Drucker 106. Wie es beschrieben werden wird, führt das Steuersystem 104 einen Code 108 aus, um das Objekt 102 unter Verwendung von mehreren Lasern 134, 136 zu erzeugen. Das Steuersystem 104 ist als auf einem Computer 110 implementierter Computerprogrammcode gezeigt. Insoweit ist der Computer 110 als einen Speicher 112, einen Prozessor 114, und eine Eingabe/Ausgabe(I/O)-Schnittstelle 116 und einen Bus 118 aufweisend gezeigt. Außerdem ist der Computer 110 in Kommunikationsverbindung mit einer externen I/O-Einrichtung/-Ressource 120 und einem Speichersystem 122 gezeigt. Allgemein führt der Prozessor 114 den Computerprogrammcode 108 aus, der in dem Speicher 112 und/oder dem Speichersystem 122 gespeichert ist. Während des Ausführens des Computerprogrammcodes 108 kann der Prozessor 114 Daten in und/oder Daten von dem Speicher 112, dem Speichersystem 122, der I/O-Einrichtung 120 und/oder dem AM-Drucker 106 schreiben bzw. lesen. Der Bus 118 stellt eine Kommunikationsverbindung zwischen jedem der Komponenten in dem Computer 110 bereit und die I/O-Einrichtung 120 kann irgendeine Einrichtung aufweisen, die eine Bedienperson in die Lage versetzt, mit dem Computer 110 zu interagieren (zum Beispiel eine Tastatur, eine Zeigereinrichtung, einen Bildschirm, usw.). Der Computer 110 ist nur repräsentativ für verschiedene mögliche Kombination von Hardware und Software. Zum Beispiel kann der Prozessor 114 eine einzige Recheneinheit enthalten oder kann über eine oder mehrere Recheneinheiten an einer oder mehreren Orten verteilt sein, zum Beispiel auf einem Client und einem Server. Gleichermaßen können der Speicher 112 und/oder das Speichersystem 122 an einer oder mehreren physikalischen Orten angeordnet sein. Der Speicher 112 und/oder das Speichersystem 122 können irgendeine Kombination von verschiedenen Arten von nicht transitorischen computerlesbarem Speichermedium enthaltend magnetische Medien, optische Medien, Speicher mit freiem Zugriff (RAM), Lesespeicher (ROM), usw. enthalten. Der Computer 110 kann irgendeine Art von Recheneinrichtung aufweisen, wie etwa eine industrielle Steuereinrichtung, einen Netzwerkserver, einen Desktopcomputer, einen Laptop, eine in der Hand haltbare Einrichtung, usw.
Wie angegeben, führt das System 100 und insbesondere das Steuersystem 104 Code 108 aus, um das Objekt 102 zu erzeugen. Der Code 108 kann unter anderem einen Satz von computerausführbaren Befehlen 108S zum Betreiben eines AM-Druckers 106 und einen Satz von computerausführbaren Befehlen 108O enthalten, die das Objekt 102 definieren, das durch den AM-Drucker 106 physikalisch erzeugt werden kann. Wie es hierin beschrieben ist, beginnen additive Herstellungsverfahren mit einem nicht transitorischen computerlesbaren Speichermedium (zum Beispiel Speicher 112, Speichersystem 122, usw.), der den Code 108 speichert. Ein Satz von computerausführbaren Befehlen 108S zum Betreiben des AM-Druckers 106 kann irgendeinen heute bekannten oder später entwickelten Softwarecode enthalten, der in der Lage ist, den AM-Drucker 106 zu betreiben.
Der Satz von computerausführbaren Befehlen 108O, der das Objekt 102 definiert, kann ein präzise definiertes 3D-Modell von einem Objekt enthalten und kann aus irgendeiner großen Auswahl von weithin bekannten Softwaresystemen vom computerunterstützten Design (CAD) erzeugt werden, wie etwa AutoCAD^®, TurboCAD^®, DesignCAD 3D Max usw. In diesem Hinblick kann der Code 108O irgendein heut bekanntes oder später entwickeltes Dateiformat enthalten. Außerdem kann der das Objekt 102 beschreibende Code 108O zwischen unterschiedlichen Formaten übersetzt werden. Zum Beispiel kann der Code 108O Standard-Tessellation-Language(STL)-Daten enthalten, die für Stereolithografie-CAD-Programme von 3D-Systemen herstellt wurde oder ein Additivherstellungsdateiformat (AMF), das ein Standard der American Society of Mechanical Engineers (ASME) ist, die ein auf der Extensible Markup-Language (XML) basierendes Format ist, das gestaltet wurde, um es irgendeiner CAD-Software zu ermöglichen die Form und die Zusammensetzung von irgendeinem dreidimensionalen Objekt zu beschreiben, das auf irgendeinem AM-Drucker hergestellt werden soll. Der das Objekt 102 beschreibende Code 108O kann auch in einen Satz von Datensignalen umgewandelt und übertragen, als ein Satz von Datensignalen empfangen und in Code umgewandelt, gespeichert, usw. werden, wie es notwendig ist. Auf jeden Fall kann der Code 108O eine Eingabe in das System 100 sein und kann von einem Teiledesigner, einem Bereitsteller für geistiges Eigentum (IP), einer Designgesellschaft, dem Betreiber oder Besitzer des Systems 100 oder von anderen Quellen stammen. Auf jeden Fall führt das Steuersystem 104 den Code 108S und 108O aus, wobei das Objekt 102 in eine Reihe von dünnen Schichten unterteilt wird, wie es unter Verwendung des AM-Druckers 106 in aufeinanderfolgenden Materialschichten zusammensetzt.
Der AM-Drucker 106 kann eine Arbeitskammer 130 aufweisen, die abgedichtet ist, um eine gesteuerte Atmosphäre für das Drucken des Objekts 102 bereitzustellen. Ein Metallpulverbett oder eine Plattform 132, auf der das Objekt 102 aufgebaut wird, wird in der Arbeitskammer 130 angeordnet. Eine Anzahl von Lasern 134, 136 sind dazu eingerichtet, Schichten von Metallpulvern auf dem Metallpulverbett 132 zu schmelzen, um das Objekt 102 zu erzeugen. Während ein Paar von Lasern 134, 136 hierin beschrieben wird, wird betont, dass die Lehren dieser Offenbarung auf ein System anwendbar sind, das einen einzigen Laser 134 oder mehr als das Paar von Lasern 134, 136 verwendet. Wie es im Zusammenhang mit 1 beschrieben ist, hat jeder Laser 134, 136 einen Bereich, in dem er Metallpulver alleine schmelzen kann und einen Überlappungsbereich, in dem beide Laser 134, 136 Metallpulver schmelzen können. In diesem Zusammenhang kann jeder Laser 134, 136 jeweils einen Laserstrahl 138 bzw. 138‘ erzeugen, der Partikel für jede Schicht verschmelzt, wie es durch den Code 108 definiert ist. Der Laser 134 ist als eine Schicht des Objekts 102 unter Verwendung des Laserstrahls 138 herstellend gezeigt, während der Laser 136 im Ruhezustand gezeigt ist, aber mit einem gestrichelten Laserstrahl 138‘. Jeder Laser 134, 136 ist auf irgendeine jetzt bekannte oder später entwickelte Weise kalibriert. Das hießt, jeder Laser 134, 136 hatte seine vorherbestimmte Laserstrahlposition relativ zur Plattform 132 korreliert mit seiner aktuellen Position, um eine individuelle Positionskorrektur (nicht dargestellt) bereitzustellen, um seine individuelle Genauigkeit sicherzustellen.
Ein Applikator 140 kann eine dünne Schicht von Ausgangsmaterial 142 herstellen, das als die weise Leinwand verteilt wird, von der jede sukzessive Schicht des finalen Objekts hergestellt werden wird. Verschiedene Teile des AM-Druckers 106 können sich bewegen, um die Addition von jeder neuen Schicht zu berücksichtigen, zum Beispiel kann ein Metallpulverbett 132 abgesenkt werden und/oder die Kammer 130 und/oder der Applikator 140 können nach jeder Schicht angehoben werden. Das Verfahren kann unterschiedliche Ausgangsmaterialien in der Form von Metallpulver oder reaktiven Metallpulvern mit feinen Partikeln verwenden, von dem ein Vorrat in einer Kammer 144 bereitgehalten werden kann, die durch den Applikator 140 zugänglich ist. In dem vorliegenden Fall kann da Objekt 102 von einem „Metall“ gemacht werden, das ein reines Metall oder eine Legierung aufweisen kann. Das Metall kann zum Beispiel irgendeines der vorher erwähnten reaktiven Metalle oder andere Metalle aufweisen. Das System 100 ist auch in der Lage praktisch irgendein nicht reaktives Metallpulver zu verwenden, das heißt nicht explosive oder nicht leitende Pulver, wie etwa, aber nicht beschränkt auf: eine Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung (CoCrMo), rostfreien Stahl, eine austentische Nickel-Chrom-basierte Legierung, wie etwa eine Nickel-Chrom-Molybdän-Niob-Legierung (NiCrMoNb) (zum Beispiel Inconel 625 oder Inconel 718), eine Nickel-Chrom-Eisen-Molybdän-Legierung (NiCrFeMo) (zum Beispiel Hastelloy^® X die von Haynes International Inc. verfügbar ist) oder eine Nickel-Chrom-Kobalt-Molybdän-Legierung (NiCrCoMo) (zum Beispiel Haynes 282, die von Haynes International Inc. verfügbar ist), usw.
Die Arbeitskammer 130 ist mit einem Inertgas gefüllt, wie etwa Argon oder Stickstoff und gesteuert, um Sauerstoff zu minimieren oder zu eliminieren, um unter anderem eine Reaktion mit einem reaktiven Metall zu vermeiden. Das Steuersystem 104 ist dazu eingerichtet, eine Strömung von einem Gasgemisch 160 von einer Quelle von Inertgas 154 in die Arbeitskammer 130 zu steuern. In diesem Fall kann das Steuersystem 104 eine Pumpe 150 und/oder ein Strömungsventilsystem 152 für das Inertgas steuern, um den Gehalt des Gasgemisches 160 zu steuern. Das Strömungsventilsystem 152 kann ein oder mehrere computersteuerbare Ventile, Strömungssensoren, Temperatursensoren, Drucksensoren, usw. aufweisen, um in der Lage zu sein, die Strömung des bestimmten Gases präzise zu steuern. Die Pumpe 150 kann mit oder ohne das Ventilsystem 152 bereitgestellt werden. In Fällen, in denen die Pumpe 150 weggelassen wird, kann das Inertgas einfach in einen Kanal oder Verteiler vor dem Zuführen zu der Arbeitskammer 130 gelangen. Die Inertgasquelle 154 kann die Gestalt von irgendeiner konventionellen Quelle für das darin enthaltende Material annehmen, zum Beispiel ein Tank, ein Reservoir oder eine andere Quelle. Irgendwelche (nicht gezeigten) Sensoren, die erforderlich sind, um das Gasgemisch 160 zu messen, können bereitgestellt werden. Das Gasgemisch 160 kann unter Verwendung eines Filters 170 auf konventionelle Weise gefiltert werden.
Beim Betrieb wird das Metallpulverbett 132 innerhalb der Arbeitskammer 130 bereitgestellt und das Steuersystem 104 steuert die Strömung des Gasgemisches 160 in die Arbeitskammer 130 von der Inertgasquelle 154. Das Steuersystem 104 steuert auch den AM-Drucker 106 und insbesondere den Applikator 140 und die Laser 134, 136, um sequentiell Schichten von Metallpulverbett 132 zu schmelzen um das Objekt 102 zu erzeugen.
Nach dem Betrieb des Systems 100 können Metallpulverrechte in der Arbeitskammer 130 verbleiben und das Reinigen derselben unter Verwendung eines Wiedergewinnungssystems 158 entsprechend Ausführungsbeispielen der Offenbarung erfordern. Auch kann Metallpulver in das System 100 verloren werden, zum Beispiel auf einem Boden, außerhalb der Arbeitskammer 130, usw., was die Verwendung eines Wiedergewinnungssystems 158, insbesondere für reaktive Metallpulver erforderlich macht. Das Wiedergewinnungssystem 158 kann als Teil des Systems 100 beinhaltet sein oder kann als separates System bereitgestellt werden, das mit dem System 100 verwendet wird.
Mit Bezug auf die 2 und 3 kann ein Wiedergewinnungssystem 158 entsprechend Ausführungsbeispielen der Offenbarung einen Behälter 162 aufweisen, der fluidisch mit einer Druckquelle 164 verbunden ist. Der Behälter 162 kann irgendein Objekt enthalten, das in der Lage ist, ein flüssiges Material dicht aufzunehmen und in der Lage ist, einen gesteuerten Druck darin zu halten. Ein Ausführungsbeispiel enthält der Behälter 162 einen Tank 170, der vielleicht eine abnehmbare, aber dichtende Klappe 162 und optional Rollräder 174 hat. Der Behälter 162 kann auch einen Einlass 176 zu einem unteren Abschnitt 178 des Behälters enthalten, der dazu eingerichtet ist, eine Flüssigkeit 180 zu halten. Der Behälter 162 kann auch einen Auslass 182 aufweisen. Der Einlass 176 ist fluidisch mit einer Leitung 184, zum Beispiel einer Schlauchleitung verbunden, die ein äußeres Ende, (nicht bezeichnet) hat, das als ein Einlass zur Metallprüfung dient, gleichermaßen wie am Ende eines konventionellen Vakuumsystems. Das äußere Ende der Leitung 182 kann irgendeine jetzt bekannte oder später entwickelte Vakuumausrüstung aufweisen, zum Beispiel einen Stab oder Stäbe, angetriebene oder nicht angetriebene Bürsten, ein Spaltenwerkzeug, einen Stabborstenpinsel, ein Polsterwerkzeug, eine Bodenbürste, (mit oder ohne Drehsystem), usw. Der Einlass 176 kann auch irgendeine erforderliche Leitungsanordnung oder Ventilanordnung aufweisen, um einer Luftströmung zu ermöglichen, in die Flüssigkeit 180 im unteren Abschnitt 178 zu strömen, aber um die Flüssigkeit 180 zu hindern, von dem Behälter 162 durch die Leitung 182 zu entkommen, zum Beispiel ein Fallrohr zu einem Boden des Behälters 162 oder ein Rückschlagventil. Die Flüssigkeit 180 kann Wasser enthalten, aber kann auch andere Substanzen enthalten, die üblicherweise in Tauchseperatorflüssigkeiten verwendet werden, die dazu beitragen können, Metallpulver einzufangen, die in die Flüssigkeit 180 darin gelangen, zum Beispiel Öl, Detergenzien, usw.
Die Druckquelle 164 kann irgendeine Art von Vakuumpumpe, ähnlich der Pumpe 150, aufweisen, die in der Lage ist, einen gewählten (Luft) innerhalb des Behälters 182 zu erzeugen, wie es hierin weiter ausgeführt wird. Die Druckquelle 164 steht in Fluidverbindung mit dem Behälter 162 an dem Auslass 182, zum Beispiel über eine Leitung oder eine Schlaucheitung 184, die sich weiter zu einem Kondensator 200 erstrecken kann, der hierin beschrieben ist.
Das Wiedergewinnungssystem 158 kann auch eine Steuereinrichtung 190 zur Steuerung der Druckquelle 164 aufweisen. Die Steuereinrichtung 190 kann irgendeine von Maschinensteuerung enthalten. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung einen einfachen elektronischen Druckregler enthalten, aber in anderen Ausführungsbeispielen kann sie einen computergesteuerten Druckregler aufweisen. Alternativ kann die Steuereinrichtung 190 als Teil des Steuersystems 104 beinhaltet sein, zum Beispiel Teil des Computers 110, wo das Wiedergewinnungssystem 158 als Teil des Additivherstellungssystems 100 beinhaltet ist. Im Betrieb steuert die Steuereinrichtung 190 die Druckquelle 164, um unter anderem den Druck zu steuern, der innerhalb des Behälters 162 aufgebracht wird. Die Steuereinrichtung 190 kann die Druckquelle 164 steuern, um einen Vakuumzustand zu erzeugen, in den der Druck eine Metallpulver mitführende Luftströmung erzeugt, die (über die Leitung 182) in den Einlass 176 gelangt, um durch Entfernen des Metallpulvers von der Luft durch Eintauchen der das Metallpulver mitführenden Luft in die Flüssigkeit 180 ein wiedergewonnenes Metallpulver 192 zu bilden (das heißt, eine Flüssigkeits-Metallpulver-Schlacke). Das heißt, die Steuereinrichtung 190 erzeugt ein Vakuum, negativen Druck, der ausreicht, um Metallpulver aus irgendeiner Position, die das Metallpulver haben kann, in den Behälter 162, durch die Flüssigkeit 180 zu vakuumieren, zum Beispiel aus der Arbeitskammer 130 (1) auf dem Boden des Geschäfts usw. In diesem Zustand gelangt das in der Luftströmung enthaltende Metallpulver in den Einlass 176 und wird in die Flüssigkeit 180 eingeführt, in der sich das Metallpulver absetzt und das wiedergewonnene Metallpulver 192 in Gestalt einer Flüssigkeits-Metallpulver-Schlacke bildet. In dem Vakuumzustand arbeitet das Wiedergewinnungssystem 158 im Wesentlichen gleich wie konventionelle Nass- oder Tauchseperatoren.
Im Unterschied zu konventionellen Nass- oder Tauchseperatoren, kann die Steuereinrichtung 10 jedoch, wie es in 3 gezeigt ist, die Druckquelle 164 auch steuern, um einen Verdampfungszustand (siehe nach oben gerichtete Pfeile) zu erzeugen, indem der Druck innerhalb des Behälters 164 die Flüssigkeit 180 veranlasst zu einem Gas 194 zu verdampfen, das durch den Auslass 182 austritt. Die Steuereinrichtung 190 erzeugt den Verdampfungszustand durch Ändern von zumindest einer Umgebungscharakteristik innerhalb des Behälters 162. In diesem Ausführungsbeispiel würde die Leitung 184 von einer Position entfernt werden, in der irgendwelches weiteres Metallpulver in die Leitung gelangen kann und die Steuereinrichtung 190 kann unter anderem die Druckquelle 164 ändern, um den Druck innerhalb des Behälters 162 zu ändern, ausreichend um das Verdampfen der Flüssigkeit 180 zu veranlassen. Wenn die Flüssigkeit 180 verdampft, sinkt der Flüssigkeitspegel in dem Behälter 182 und das gewonnene Metall trocknet. In einem Beispiel kann die Steuereinrichtung den Betrag des negativen Drucks reduzieren, so dass er nicht ausreicht, um weiteres Metallpulver in den Behälter 182 zu vakuumieren, aber ausreichend ist, um das Verdampfen der Flüssigkeit 180 zu verursachen (oder zu steigern). Auf diese Weise wird die Flüssigkeit 180 in dem wiedergewonnenen Metallpulver 192 veranlasst, von der Schlacke getrennt zu werden, das nur trockenes Metallpulver in dem Container 162 zurücklässt.
Bei einem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel kann das Wiedergewinnungssystem 158 auch ein Heizelement 196 aufweisen, das mit dem Behälter 162 gekoppelt ist, um eine Temperatur innerhalb des Behälters zu ändern. Das Heizelement 196 kann irgendeine bekannte oder später entwickelte Gestalt von Heizung enthalten, wie etwa, aber nicht beschränkt auf ein elektrisches Heizelement, eine gasbetriebene Heizung, eine ölbetriebene Heizung usw. Die Steuereinrichtung 190 kann dem Betrieb des Heizelements 196 steuern, um die Umgebungscharakteristik innerhalb des Behälters 162 zu ändern, um die Flüssigkeit 180 zu verdampfen, zum Beispiel durch das Erhöhen der Temperatur der Flüssigkeit 180. Die bereitgestellte Temperaturerhöhung kann abhängig von der Anwendung, dem verwendeten Metallpulver, der Menge des gewonnenen Metallpulvers in dem Behälter 162, der Menge und der Zusammensetzung der Flüssigkeit 180 in dem Behälter 162 und einer Auswahl von anderen Faktoren variieren. Während das Heizelement 196 an einem Boden des Behälters 162 gezeigt ist, kann es an irgendeiner Stelle positioniert werden, die in der Lage ist, den Behälter 162 und/oder die in den Behälter 162 gelangende Luft zu erwärmen.
Bezug nehmend auf 2 kann das Wiedergewinnungssystem 158 auch einen Kondensator 200 aufweisen, der in Fluidverbindung mit dem Auslass 182 des Behälters 162 steht, um Gas 194 von dem Behälter 162 (über die Druckquelle 164 und die Leitung 184) zu empfangen und das Gas 194 zu einer kondensierten Flüssigkeit 202 zu kondensieren, zum Beispiel Wasser. Der Kondensator 200 kann durch die Steuereinrichtung 190 gesteuert werden und kann irgendein heute bekannter oder später entwickelter kommerzieller Kondensator sein. Ein Sammelbehälter 210 kann bereitgestellt werden, um die kondensierte Flüssigkeit 202 von dem Kondensator 200 zu sammeln, zum Beispiel durch eine Leitung 212. Der Behälter 210 kann Rollräder 174 aufweisen, wenn es gewünscht ist. Die kondensierte Flüssigkeit 202 kann in Übereinstimmung mit herkömmlichen Techniken gereinigt und nachfolgend wiederverwertet oder entsorgt werden.
Wenn das wiedergewonnene Metall 192 trocknet, wandelt sich zumindest ein Teil davon zurück in Pulverform, was ein potenzielles Risiko der Entzündung oder Verbrennung erzeugt, wenn es einer sauerstoffenthaltenden Atmosphäre ausgesetzt wird. Um diese Situation zu berücksichtigen, kann das Wiedergewinnungssystem 158 bei einem Ausführungsbeispiel auch eine Inertgasquelle 254 aufweisen, die fluidisch mit dem Behälter 162 verbunden ist, um ein Inertgas in den Container einzuleiten. Das Inertgas kann irgendeine Art von Inertgas aufweisen, wie es hierin zur Verwendung mit dem AM-Drucker 130 aufgelistet ist, zum Beispiel Stickstoff oder Argon. Hier kann der Behälter 162 in einem abgedichteten Zustand verbleiben, zum Beispiel unter Verwendung von Ventilen am Einlass 176 und Auslass 182 und das Inertgas kann dem Behälter bereitgestellt werden, zum Beispiel über eine Ventilanordnung 252 und vielleicht unter der Steuerung der Steuereinrichtung 190, um das Risiko der Entzündung/ Verbrennung auszuschalten. Der Behälter 162 kann mit dem darin vorhandenen Inertgas abgedichtet bleiben, bis das gewonnene Metallpulver sicher entsorgt oder wiederverwendet werden kann, unter Verwendung zum Beispiel von bekannten Gewinnungstechniken. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Inertgasquelle 254 und das Ventil 252 dieselben sein, wie die Inertgasquelle 154 und das Ventil 152, das mit der Arbeitskammer 130 gekoppelt ist.
Im Betrieb führt das Wiedergewinnungssystem 158 im Vakuumzustand das Metallpulver in einer Luftströmung mit, die in den Einlass 176 gelangt, durch das durch die Druckquelle 164 erzeugte Vakuum. Das Metallpulver wird dann durch Tauchtrennung von der Luftströmung getrennt, in dem die Luftströmung durch die Flüssigkeit 180 im Behälter 162 strömt, wodurch gewonnenes Metallpulver 192 erzeugt wird. Das Metallpulver kann dann durch das Verdampfen der Flüssigkeit 180 aus dem Container 162 in Gas 194 und Entfernen des Gases aus dem Behälter gewonnen werden. Wie es oben angegeben ist, kann das Wiedergewinnen das Ändern von zumindest einer Umgebungscharakteristik innerhalb des Behälters 162 gegenüber der, die während des Tauchtrennens (Vakuumzustand) vorherrscht, umfassen, zum Beispiel Druck und/oder Temperatur. Das von dem Behälter 162 entfernte Gas 194 kann durch den Kondensator 200 kondensiert werden, um gewonnene Flüssigkeit 202 zu bilden und die gewonnene Flüssigkeit kann in einem Sammelbehälter 210 gesammelt werden. Ein Inertgas kann nach dem Gewinnen in den Behälter 162 eingeführt (und abgedichtet) werden zur sichereren Handhabung des gewonnenen Metallpulvers.
Das Wiedergewinnungssystem 158 kann auch eine Anzahl von alternativen Strukturen aufweisen, die manchmal mit Nass- oder Tauchseperatoren bereitgestellt werden, die aber hierin zum Zwecke der Knappheit nicht beschrieben sind. Zum Beispiel, wie es in 3 gezeigt ist, kann der Behälter 162 auch eine Anzahl von anderen Strukturen aufweisen, die häufig bei Nass- oder Tauchseperatoren vorhanden sind, wie etwa: Eine Streuplatte 260 zum Streuen der Luftströmung innerhalb der Flüssigkeit 180 innerhalb des Behälters 162, einen Gasfilter oder einen Entfeuchtungsschutz 262 (zum Beispiel Stahlrollenschutz mit Rückhalter) durch die das Gas 194 strömt und am Auslass 182 austritt, einen Ventil-Auslass 264, Schließventile, um den Einlass 176 und den Auslass 182 wahlweise zu schließen/zu öffnen, ein Flüssigkeitspegelfenster in einer Wand des Behälters 162, Handgriffe, eine Aufnahme 266 in dem Behälter 162 zum Zurückhalten von getrocknetem Metallpulver, das durch das Wiedergewinnungssystem 158 erzeugt wurde und das die Entfernung desselben aus dem Behälter 162 ermöglicht. Das Wiedergewinnungssystem 158 kann auch ein Pumpenfiltersystem (nicht gezeigt) für die Flüssigkeit 180 und Niveausteuermittel für die Flüssigkeit 180 usw. aufweisen.
Die verschiedenen Teile des Wiedergewinnungssystems 158 können aus irgendeinem Material hergestellt sein, das ausreichende Stabilität und Umgebungswiderstandsfähigkeit bereitstellt, zum Beispiel Metalle, harte Kunststoffe usw. Während die Zeichnungen eine bestimmte Ausgestaltung der Teile des Wiedergewinnungssystems 158 darstellen, wird betont, dass verschiedene alternative Ausgestaltungen innerhalb des Bereichs der Offenbarung möglich sind.
Das Wiedergewinnungssystem 158 stellt einen Mechanismus bereit, das in Bezug auf Metallpulver und insbesondere reaktive Metallpulver eine Entsorgung von gefährlichen Abfällen vereinfacht, wie es beim additiven Herstellen verwendet wird. Das Wiedergewinnungssystem 158 ermöglicht das Trennen des Metallpulvers und der Flüssigkeit 180, so dass beide wiederverwendet oder einfacher entsorgt werden können und die letzt genannte einfacher gehandhabt werden kann.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zwecke der Beschreibung von bestimmten Ausführungsbeispielen und ist nicht dazu bestimmt die Offenbarung zu beschränken. Wie es hierin verwendet wird, geben die Begriffe „enthält“ und „enthaltend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Befehle, Elemente und/oder Komponenten an, aber schließen nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen von einer oder mehreren anderen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Befehlen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon aus.
Die korrespondierenden Strukturen, Materialien, Aktionen und Äquivalente von allen Mittel- oder-Schritt-Plus-Funktion-Elementen in den nachfolgenden Ansprüchen sind dazu bestimmt irgendeine Struktur, ein Material oder eine Aktion zum Ausführen der Funktion in Kombination mit anderen beanspruchten Elementen zu enthalten, wie es genauer beansprucht ist. Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und der Erläuterung präsentiert, ist aber nicht dazu bestimmt, oder/oder vollständig oder beschränkend im Hinblick auf die Offenbarung in der beschriebenen Form zu sein. Viele Modifikationen und Abwandlungen werden Fachleute offenbar werden ohne von dem Bereich und dem Gedanken der Offenbarung abzuweichen. Das Ausführungsbeispiel wurde ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und die praktische Anwendung bestmöglich zu erläutern und andere Durchschnittsfachleute in die Lage zu versetzen, die Offenbarung für verschiedenen Ausführungsbeispiele mit unterschiedlichen Abwandlungen zu verstehen, wie sie für bestimmte angedachte Verwendungen geeignet sind.

Ein Wiedergewinnungssystem für ein Metallpulver, wie etwa ein reaktives Metallpulver, wird beschrieben. Das System kann ein Behälter und eine Druckquelle aufweisen, die in Fluidverbindung mit dem Behälter steht, um einen gewählten Druck innerhalb des Behälters zu erzeugen, wobei der Behälter aufweist: Einen Einlass in einen unteren Abschnitt des Tanks, der dazu eingerichtet ist, eine Flüssigkeit zu beinhalten, und einen Auslass. Eine Steuereinrichtung steuert die Druckquelle, um den innerhalb des Behälters herrschenden Druck zu steuern, zwischen: Einem Vakuumzustand der eine Metallpulvermitführende Luftströmung erzeugt, um in den Einlass zu gelangen, um ein gewonnenes Metallpulver zu bilden durch Entfernen des Metallpulvers von der Luft durch Eintauchen in die Flüssigkeit, und einem Verdampfungszustand, der das Verdampfen der Flüssigkeit zu einem Gas verursacht, das durch einen Auslass austritt. Ein Kondensator kondensiert das Gas zu einer kondensierten Flüssigkeit. BEZUGSZEICHENLISTE:

System	100
Objekt	102
Steuersystem	104
AM-Drucker	106
Computerprogrammcode	108
Computer	110
Speicher	112
Prozessor	114
Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (I/O- Schnittstelle)	116
Bus	118
Externe I/O-Einrichtung/Mittel	120
Speichersystem	122
Arbeitskammer	130
Metallpulverbett	132
Laser	134
Laser	136
Laserstrahl	138
Applikator	140
Ausgangsmaterial	142
Kammer	144
Pumpe	150
Strömungsventilsystem	152
Inertgas	154
Strömungsventilsystem	152
Inertgas	154
Wiedergewinnungssystem	158
Gasgemisch	160
Behälter	162
Druckquelle	164
Tank	170
Abgedichtete Kappe	172
Rollenräder	174
Einlass	176
Unterer Abschnitt	178
Flüssigkeit	180
Auslass	182
Leitung	184
Steuereinrichtung	190
Gas	194
Kondensator	200
Kondensierte Flüssigkeit	202
Sammelbehälter	210
Leitung	212
Streuplatte	260
Schirm	262
Auslass	264
Aufnahme	266
Computerausführbare Befehle	108O
Computerausführbare Befehle	108S
Gestrichelter Laserstrahl	138‘

Claims

Wiedergewinnungssystem für eine Metallpulver wobei das Wiedergewinnungssystem aufweist: einen Behälter; eine Druckquelle, die in Fluidverbindung mit dem Behälter steht, um einen gewählten Druck innerhalb des Behälters zu erzeugen, wobei der Behälter aufweist: einen Einlass zu einem unteren Abschnitt des Tanks, der dazu ausgebildet ist, eine Flüssigkeit zu beinhalten, und einen Auslass; eine Steuereinrichtung, die die Druckquelle steuert, um den innerhalb des Behälters herrschenden Druck zu steuern zwischen: einem Vakuumzustand, in dem der Druck eine Metallpulver mitführende Luftströmung erzeugt, um in den Einlass zu gelangen zur Bildung eines wiedergewonnenen Metallpulvers durch Entfernen des Metallpulvers von der Luft durch Eintauchen der Metallpulver mitführenden Luft in die Flüssigkeit, und einem Verdampfungszustand, in dem der Druck innerhalb des Behälters das Verdampfen der Flüssigkeit zu einem Gas verursacht, das durch den Auslass austritt; und einen Kondensator, der in Fluidverbindung mit dem Auslass des Behälters steht, um das Gas von dem Behälter zu empfangen und das Gas zu einer kondensierten Flüssigkeit zu kondensieren.
Wiedergewinnungssystem nach Anspruch 1 außerdem aufweisend einen Sammelbehälter für das Sammeln der kondensierten Flüssigkeit von dem Kondensator.
Wiedergewinnungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Metallpulver ein reaktives Metallpulver aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus Aluminium und Titan und/oder wobei die Flüssigkeit Wasser enthält.
Wiedergewinnungssystem nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem aufweisend eine Inertgasquelle, die fluisch mit dem Behälter verbunden ist, um ein Inertgas in den Behälter einzuführen und/oder außerdem aufweisend ein Heizelement, das mit dem Behälter gekoppelt ist, um eine Temperatur innerhalb des Behälters zu ändern.
Metallpulver-Additivherstellungssystem aufweisend: einen Metallpulver-Additivherstellungsdrucker aufweisend eine Arbeitskammer und eine Steuereinrichtung; und ein Wiedergewinnungssystem für das Metallpulver, wobei das Wiedergewinnungssystem aufweist: einen Behälter; eine in Fluidverbindung mit dem Behälter stehende Druckquelle zur Erzeugung eines variablen Drucks im Behälter, wobei der Behälter aufweist: einen Einlass zu einem unteren Abschnitt des Tanks, der dazu eingerichtet ist, eine Flüssigkeit zu beinhalten, und einen Auslass; eine Steuereinrichtung, die die Druckquelle steuert, um den variablen Druck, der in den Behälter herrscht zu steuern, zwischen: einem Vakuumzustand, in dem eine Metallpulver mitführende Luftströmung aus der Arbeitskammer in den Einlass gelangt, um durch Entfernen des Metallpulvers von der Luft durch Eintauchen der das Metallpulver mitführenden Luft in die Flüssigkeit ein wiedergewonnenes Metallpulver zu bilden, und einem Verdampfungszustand, in dem der variable Druck innerhalb des Behälters das Verdampfen der Flüssigkeit zu einem Gas verursacht, das durch den Auslass austritt; und einen in Fluidverbindung mit dem Auslass des Behälters stehenden Kondensator zum Empfang des Gases von dem Behälter und zum Kondensieren des Gases zu einer kondensierten Flüssigkeit.
Das Metallpulver-Additivherstellungssystem nach Anspruch 5, wobei der Behälter einen entfernbaren Metallpulverhalter aufweist, auf dem das gewonnene Metallpulver gesammelt wird.
Verfahren zum Gewinnen eines Metallpulvers wobei das Verfahren aufweist: Mitführen eine Metallpulvers in einer Luftströmung; Tauchtrennen des Metallpulvers von der Luftströmung durch Hindurchführen der Luftströmung durch eine Flüssigkeit in einem Behälter; Wiedergewinnen des Metallpulvers durch Verdampfen der Flüssigkeit aus dem Behälter in ein Gas und Entfernen des Gases von dem Behälter.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Wiedergewinnen das Verändern von zumindest einer Umgebungscharakteristik innerhalb des Behälters gegenüber derjenigen aufweist, die während des Tauchtrennens herrscht.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die wenigstens eine Umgebungscharakteristik einen Druck innerhalb des Behälters und/oder eine Temperatur innerhalb des Behälters aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, außerdem aufweisend das Kondensieren des Gases zur Bildung einer wiedergewonnen Flüssigkeit und Sammeln der wiedergewonnenen Flüssigkeit.