DE102022211239A1

DE102022211239A1 - Additivfertigungsvorrichtung und Einblasdüse

Info

Publication number: DE102022211239A1
Application number: DE102022211239.3A
Authority: DE
Inventors: Koki Ito; Jiro Yoneda; Yoshinao Komatsu
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2021-11-04
Filing date: 2022-10-24
Publication date: 2023-05-04
Also published as: US20230132492A1; CN116061436A; JP2023068810A

Abstract

Eine Additivfertigungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Bodenabschnitt mit einem Additivfertigungsbereich, auf dem ein Additivfertigungsartikel hergestellt wird, einen Deckenabschnitt, der oberhalb des Bodenabschnitts angeordnet ist und einen Einblasabschnitt für ein Inertgas aufweist, einen Seitenabschnitt, der von einem Seitenendabschnitt des Bodenabschnitts nach oben steht, und eine Auslassöffnung für das Inertgas, wobei unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung von dem Additivfertigungsbereich zu der Auslassöffnung in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung quer zu der ersten Richtung in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist, eine erste Breite des Einblasabschnitts in der zweiten Richtung größer ist als eine zweite Breite des Einblasabschnitts in der ersten Richtung und gleich oder größer ist als eine dritte Breite des Additivfertigungsbereichs in der zweiten Richtung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Additivfertigungsvorrichtung und eine Einblasdüse.
Beschreibung des Standes der Technik
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2016-006215 , offenbart eine Additivfertigungsvorrichtung umfassend eine Kammer mit einem Raum zur additiven Fertigung, der einen Bereich zur additiven Fertigung abdeckt und mit einem Inertgas mit einer vorbestimmten Konzentration gefüllt ist, und einem Dampfdiffusionsteil, das an einer oberen Fläche der Kammer angebracht ist. Bei dieser Additivfertigungsvorrichtung umfasst das Dampfdiffusionsteil ein Gehäuse mit einer Öffnung, die so klein wie möglich ist, so dass diese das in den Bereich zur additiven Fertigung eingestrahlte Laserlicht nicht blockiert, und einen Inertgaszuführweg, der das Innere des Gehäuses mit einem Inertgas desselben Typs wie das Inertgas im Raum zur additiven Fertigung füllt. Dadurch kann das Inertgas aus der oben beschriebenen Öffnung ausgestoßen werden, um eine laminare Strömung des Inertgases entlang eines Bestrahlungspfades des Laserlichts zu bilden, und dadurch können Dämpfe aus dem Bestrahlungspfad entfernt werden. Die oben beschriebene Öffnung ist kreisförmig und führt das Inertgas rund um die Öffnung zu.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei der in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2016-006215 , beschriebenen Additivfertigungsvorrichtung stößt jedoch ein aus der oben beschriebenen Öffnung nach unten ausgestoßenes Inertgas auf eine innere Seitenfläche der Kammer und erzeugt eine zirkulierende Strömung. Infolgedessen besteht die Gefahr, dass die Dämpfe in der zirkulierenden Strömung gefangen werden und nicht ausreichend aus dem Inneren der Kammer abgeleitet werden. Wenn es in der Kammer zu einer Verzerrung bei der Dampfentfernung kommt, kann das Laserlicht in einem Bereich, in dem der Dampf verbleibt, durch den Dampf blockiert werden, es kann nicht genügend Wärme auf das Materialpulver übertragen werden, und dadurch kann sich die Qualität der additiven Fertigung verschlechtern. Daher gibt es das Problem, dass Qualitätsschwankungen bei der additiven Fertigung verursacht werden.
Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um die oben genannten Probleme zu lösen, und ein Ziel davon ist es, eine Additivfertigungsvorrichtung und eine Einblasdüse bereitzustellen, die in der Lage sind, Qualitätsschwankungen bei der additiven Fertigung zu unterdrücken.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, umfasst eine Additivfertigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Bodenabschnitt mit einem Additivfertigungsbereich, auf dem ein Additivfertigungsartikel additiv hergestellt wird, einen Deckenabschnitt, der oberhalb des Bodenabschnitts angeordnet ist und einen Einblasabschnitt für ein Inertgas aufweist, einen Seitenabschnitt, der von einem Seitenendabschnitt des Bodenabschnitts nach oben steht, und eine Auslassöffnung für das Inertgas, wobei unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung von dem Additivfertigungsbereich zu der Auslassöffnung in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung quer zu der ersten Richtung in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist, eine erste Breite des Einblasabschnitts in der zweiten Richtung größer ist als eine zweite Breite des Einblasabschnitts in der ersten Richtung und gleich oder größer ist als eine dritte Breite des Additivfertigungsbereichs in der zweiten Richtung.
Eine Additivfertigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Bodenabschnitt mit einem Additivfertigungsbereich, auf dem ein Additivfertigungsartikel additiv hergestellt wird, einen Deckenabschnitt, der oberhalb des Bodenabschnitts angeordnet ist und einen Einblasabschnitt für ein Inertgas aufweist, einen Seitenabschnitt, der von einem Seitenendabschnitt des Bodenabschnitts nach oben steht, und eine Auslassöffnung für das Inertgas, wobei unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung von dem Additivfertigungsbereich zu der Auslassöffnung in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung quer zu der ersten Richtung in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist, eine erste Breite des Einblasabschnitts in der zweiten Richtung größer ist als eine zweite Breite des Einblasabschnitts in der ersten Richtung und gleich oder größer ist als eine dritte Breite des Additivfertigungsartikels in der zweiten Richtung.
Eine Additivfertigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Bodenabschnitt mit einem Additivfertigungsbereich, auf dem ein Additivfertigungsartikel additiv hergestellt wird, einen Deckenabschnitt, der oberhalb des Bodenabschnitts angeordnet ist und einen Einblasabschnitt für ein Inertgas und ein erstes Laserbestrahlungsfenster aufweist, einen Seitenabschnitt, der von einem Seitenendabschnitt des Bodenabschnitts nach oben steht, und eine Auslassöffnung für das Inertgas, unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung von dem Additivfertigungsbereich zu der Auslassöffnung in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung quer zu der ersten Richtung in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist, eine erste Breite des Einblasabschnitts in der ersten Richtung kleiner ist als eine zweite Breite des ersten Laserbestrahlungsfensters in der ersten Richtung und eine Breite des Einblasabschnitts in der zweiten Richtung größer ist als eine dritte Breite des ersten Laserbestrahlungsfensters in der zweiten Richtung.
Eine Einblasdüse gemäß der vorliegenden Offenbarung ist an einer Additivfertigungsvorrichtung anbringbar und umfasst einen ersten Endabschnitt mit einem Einleitungsabschnitt für ein Inertgas und einen zweiten Endabschnitt, der auf einer dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden Seite positioniert ist und einen Einblasabschnitt für das Inertgas umfasst, wobei, in einem Zustand, in dem eine erste Richtung in einer Richtung parallel zu dem zweiten Endabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung quer zu der ersten Richtung in der Richtung parallel zu dem zweiten Endabschnitt ausgerichtet ist, die Einblasdüse einen flachen Abschnitt umfasst, der sich in der zweiten Richtung zumindest an dem zweiten Endabschnitt erstreckt, und eine erste Breite des Einblasabschnitts in der zweiten Richtung größer ist als eine zweite Breite des Einblasabschnitts in der ersten Richtung.
Mit der Additivfertigungsvorrichtung und der Einblasdüse der vorliegenden Offenbarung können Qualitätsschwankungen bei der additiven Fertigung unterdrückt werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Additivfertigungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Draufsicht auf einen Deckenabschnitt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine Ansicht, die eine Strömung eines Inertgases gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Additivfertigungsvorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 ist eine Draufsicht auf einen Deckenabschnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 ist eine Draufsicht auf einen Deckenabschnitt gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Additivfertigungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer Einblasdüse gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
9 ist eine Draufsicht auf einen Deckenabschnitt gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
10 ist eine Querschnittsansicht in einer zweiten Richtung der Einblasdüse gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
11 ist eine Seitenansicht einer Additivfertigungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aus einer ersten Richtung.
12 ist eine Draufsicht auf ein Gleichrichterelement gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung von unten.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
<Erste Ausführungsform>
(Additivfertigungsvorrichtung)
Nachfolgend wird eine Additivfertigungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
Bei der in 1 dargestellten Additivfertigungsvorrichtung 1 handelt es sich beispielsweise um einen sogenannten Pulverkopf-3D-Drucker. Mit der Additivfertigungsvorrichtung 1 wird ein Additivfertigungsartikel S unter Verwendung eines Pulvermaterials als Rohstoff additiv hergestellt. Genauer gesagt bestrahlt die Additivfertigungsvorrichtung 1 ein Materialpulver aus einem Metall mit Laserlicht L, um es zu sintern und eine gesinterte Schicht zu bilden, und laminiert die gesinterte Schicht, um den Additivfertigungsartikel S auszubilden.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die Additivfertigungsvorrichtung 1 eine Laserbestrahlungseinheit 2 und eine Kammer 3. Darüber hinaus umfasst die Additivfertigungsvorrichtung 1 neben der Laserbestrahlungseinheit 2 und der Kammer 3 auch eine Materialzufuhreinheit, eine Steuereinheit und dergleichen (nicht dargestellt). Da für diese Materialzuführeinheit, Steuereinheit und dergleichen verschiedene bekannte Vorrichtungen verwendet werden können, wird hier auf eine detaillierte Beschreibung von diesen verzichtet. Außerdem sind in 1 die Laserbestrahlungseinheit 2 und die Kammer 3 in vereinfachter Form dargestellt, damit die Beschreibung besser verstanden werden kann. In 1 ist zum Beispiel eine Entnahmeöffnung oder dergleichen des Additivfertigungsartikels S nicht dargestellt.
Die Laserbestrahlungseinheit 2 umfasst eine Laserlichtquelle (nicht dargestellt) und eine Bestrahlungssteuereinheit (nicht dargestellt). Die Laserlichtquelle beleuchtet das Laserlicht L. Das Laserlicht L kann ein beliebiges sein, solange es das Materialpulver sintern kann. Das Laserlicht List z.B. ein CO₂-Laser, ein Faserlaser, ein Yttrium-Aluminium-Granat-Laser (YAG) oder dergleichen. Die Laserlichtquelle strahlt das erzeugte Laserlicht L nach unten ab. Die Bestrahlungssteuereinheit steuert die Bestrahlung des Laserlichts L, um das Laserlicht L zweidimensional entlang einer Ebene parallel zu einer horizontalen Richtung zu bewegen.
(Kammer)
Die Kammer 3 ist unterhalb der Laserbestrahlungseinheit 2 angeordnet. In der Kammer 3 wird der Additivfertigungsartikel S additiv hergestellt. Die Kammer 3 umfasst einen Bodenabschnitt 10, einen Deckenabschnitt 20 und einen Seitenabschnitt 30.
(Bodenabschnitt)
Der Bodenabschnitt 10 liegt entlang der horizontalen Richtung. Eine erste Richtung D1 ist eine der Richtungen, die parallel zum Bodenabschnitt 10 verlaufen. Eine zweite Richtung D2 ist die andere der zum Bodenabschnitt 10 parallelen Richtungen und ist quer (z.B. senkrecht zu) zur ersten Richtung D1 ausgerichtet.
Der Bodenabschnitt 10 hat in der Draufsicht (d.h. von oben gesehen) eine rechteckige Form. Der Bodenabschnitt 10 hat vier Seitenendabschnitte 11. Die vier Seitenendabschnitte 11 erstrecken sich entweder in der ersten Richtung D1 oder in der zweiten Richtung D2. Der Bodenabschnitt 10 hat eine Stufe 12 in einem zentralen Teil. Die Stufe 12 hat in der Draufsicht eine rechteckige Form. Jede Kante der Stufe 12 erstreckt sich entweder in die erste Richtung D1 oder in die zweite Richtung D2. Die Stufe 12 kann vertikal angehoben und abgesenkt werden. Eine obere Fläche der Stufe 12 ist ein Additivfertigungsbereich 13, auf dem der Additivfertigungsartikel S additiv hergestellt wird. Darüber hinaus ist der in der vorliegenden Offenbarung beschriebene „Additivfertigungsbereich“ nicht auf eine Stufe beschränkt, die angehoben und abgesenkt werden kann, sondern kann auch Teil des Bodenabschnitts 10 in einer festen Position sein. Ein „Additivfertigungsbereich“, wie dieser in der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, bezeichnet einen Bereich im Bodenabschnitt 10, in dem der Additivfertigungsartikel S additiv hergestellt wird. Der „Additivfertigungsbereich“ ist zum Beispiel ein Bereich des Bodenabschnitts 10, der mit dem Laserlicht L bestrahlt wird.
(Deckenabschnitt)
Der Deckenabschnitt 20 ist oberhalb des Bodenabschnitts 10 angeordnet. Der Deckenabschnitt 20 umfasst einen Deckenabschnitt-Hauptkörper 21, einen oder mehrere (z.B. eine Vielzahl von) Laserbestrahlungsfenster 22 und einen Einblasabschnitt 4.
(Deckenabschnitt-Hauptkörper)
Der Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 trennt einen Raum innerhalb der Kammer 3 vertikal ab. Der Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 ist in einer sich in horizontaler Richtung erstreckenden Plattenform ausgebildet. Der Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 ist an dem Seitenabschnitt 30 so ausgebildet, dass dieser den gesamten Additivfertigungsbereich 13 abdeckt.
(Laserbestrahlungsfenster)
Wie in 2 dargestellt, sind insgesamt vier Laserbestrahlungsfenster 22 in einem zentralen Teil des Deckenabschnitt-Hauptkörpers 21 vorgesehen. Die Laserbestrahlungsfenster 22 sind jeweils der Laserbestrahlungseinheit 2 in vertikaler Richtung zugewandt. Das Laserbestrahlungsfenster 22 besteht aus einem Material, das das von der Laserbestrahlungseinheit 2 abgegebene Laserlicht L (siehe 1) durchlassen kann. Wenn das Laserlicht L von einem Faserlaser oder einem YAG-Laser ausgestrahlt wird, besteht das Laserbestrahlungsfenster 22 beispielsweise aus Quarzglas. Die Laserbestrahlungsfenster 22 sind so geformt, dass diese die gleiche Form und Größe haben. Das Laserbestrahlungsfenster 22 ist scheibenförmig ausgebildet. Die Richtung der Plattendicke des Laserbestrahlungsfensters 22 fällt mit der vertikalen Richtung zusammen. Die vier Laserbestrahlungsfenster 22 sind zum Beispiel so angeordnet, dass deren Mittelpunkte in der Draufsicht ein Rechteck zeichnen. Die vier Laserbestrahlungsfenster 22 sind in einer Draufsicht innerhalb des Additivfertigungsbereichs 13 angeordnet.
Die vier Laserbestrahlungsfenster 22 umfassen zwei erste Laserbestrahlungsfenster 23 und zwei zweite Laserbestrahlungsfenster 24, die in der zweiten Richtung D2 ausgerichtet sind. Die beiden ersten Laserbestrahlungsfenster 23 sind in der ersten Richtung D1 ausgerichtet. Die beiden zweiten Laserbestrahlungsfenster 24 sind in der ersten Richtung D1 ausgerichtet. Darüber hinaus ist die Anordnung der Laserbestrahlungsfenster 22 nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt. Zum Beispiel sind die ersten Laserbestrahlungsfenster 23 und die zweiten Laserbestrahlungsfenster 24 nicht auf die Anordnung beschränkt, in der diese vollständig in der zweiten Richtung D2 ausgerichtet sind. Die ersten Laserbestrahlungsfenster 23 und die zweiten Laserbestrahlungsfenster 24 können in der ersten Richtung D1 versetzt zueinander angeordnet sein, so dass diese teilweise in der zweiten Richtung D2 ausgerichtet sind.
(Einblasabschnitt)
Der Einblasabschnitt 4 ist ein Einblasabschnitt für ein Inertgas G. Der Einblasabschnitt 4 ist in dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 vorgesehen. Der Einblasabschnitt 4 bläst das Inertgas G aus dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 in Richtung des Bodenabschnitts 10 (d.h. nach unten) aus. Das Inertgas G ist ein Gas, das im Wesentlichen nicht mit dem Materialpulver reagiert. Das Inertgas G ist beispielsweise Stickstoffgas, Argongas, Heliumgas oder dergleichen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Einblasabschnitt 4 eine Öffnung (Einblasöffnung 25), die in den Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 mündet. Der Einblasabschnitt 4 ist beispielsweise in einem zentralen Teil des Deckenabschnitt-Hauptkörpers 21 vorgesehen.
Wie in 2 dargestellt, hat die Einblasöffnung 25 eine rechteckige Form, die sich in einer Draufsicht in die zweite Richtung D2 erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 größer als eine Breite W1a des Einblasabschnitts 4 in der ersten Richtung D1 und ist gleich oder größer als eine Breite W2 des Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2.
Unter einem anderen Gesichtspunkt ist die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 gleich oder größer als eine Breite W4 des Additivfertigungsartikels S in der zweiten Richtung D2.
Unter einem weiteren Gesichtspunkt ist die Breite W1a des Einblasabschnitts 4 in der ersten Richtung D1 kleiner als eine Breite W5a des Laserbestrahlungsfensters 22 (zum Beispiel des ersten Laserbestrahlungsfensters 23) in der ersten Richtung D1. Die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 ist größer als eine Breite W5b des Laserbestrahlungsfensters 22 (z.B. des ersten Laserbestrahlungsfensters 23) in der zweiten Richtung D2.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Einblasabschnitt 4 zwischen mehreren Laserbestrahlungsfenstern 22 angeordnet. Genauer gesagt ist der Einblasabschnitt 4 zwischen den beiden ersten Laserbestrahlungsfenstern 23 und zwischen den beiden zweiten Laserbestrahlungsfenstern 24 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Einblasabschnitt 4 einen ersten Abschnitt 4a, der mit den ersten Laserbestrahlungsfenstern 23 in der ersten Richtung D1 ausgerichtet ist, und einen zweiten Abschnitt 4b, der mit den zweiten Laserbestrahlungsfenstern 24 in der ersten Richtung D1 in einer Draufsicht ausgerichtet ist.
Darüber hinaus hat der Einblasabschnitt 4 einen dritten Abschnitt 4c und einen vierten Abschnitt 4d. Der dritte Abschnitt 4c ist ein Abschnitt, der in einer Draufsicht von einem Zentrum C des Additivfertigungsbereichs 13 aus gesehen in der zweiten Richtung D2 weiter entfernt ist als das erste Laserbestrahlungsfenster 23. Auf der anderen Seite ist der vierte Abschnitt 4d ein Abschnitt, der in einer Draufsicht von der Mitte C des Additivfertigungsbereichs 13 aus gesehen weiter entfernt ist als das zweite Laserbestrahlungsfenster 24 in der zweiten Richtung D2.
(Seitenabschnitt)
Zurückkehrend zu 1, wird der Seitenabschnitt 30 beschrieben. Der Seitenabschnitt 30 ist so vorgesehen, dass dieser vom Seitenendabschnitt 11 des Bodenabschnitts 10 nach oben steht. Der Seitenabschnitt 30 umfasst ein Paar erster Seitenabschnitte 31, die in die erste Richtung D1 weisen, und ein Paar zweiter Seitenabschnitte 32, die in die zweite Richtung D2 weisen. Das Paar der ersten Seitenabschnitte 31 umfasst jeweils eine Auslassöffnung 33 für das Inertgas G.
(Auslassöffnung)
Die Auslassöffnung 33 ist an einem unteren Teil des ersten Seitenabschnitts 31 vorgesehen. Ein Paar von Auslassöffnungen 33 ist so vorgesehen, dass diese einander in der ersten Richtung D1 gegenüberliegen. Das Paar von Auslassöffnungen 33 ist so geformt, dass diese die gleiche Form und Größe haben. Die Auslassöffnungen 33 haben jeweils eine rechteckige Form, die sich in die zweite Richtung D2 erstreckt. Die Auslassöffnung 33 öffnet sich in Richtung des Additivfertigungsbereichs 13. Die Auslassöffnung 33 erstreckt sich entlang des Additivfertigungsbereichs 13. Eine Breite W3 der Auslassöffnung 33 in der zweiten Richtung D2 ist im Wesentlichen die gleiche wie die Breite W2 des Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2. Eine Richtung von dem Additivfertigungsbereich 13 zu der Auslassöffnung 33 parallel zu dem unteren Abschnitt 10 fällt mit der ersten Richtung D1 zusammen.
(Funktionsweise und Effekte)
Wenn die additive Fertigung unter Verwendung der oben beschriebenen Additivfertigungsvorrichtung 1 durchgeführt wird, wird zunächst ein Materialpulver flach auf den Additivfertigungsbereich 13 gelegt, um eine Schicht des Materialpulvers zu bilden. Das Laserlicht L wird auf das auf dem Additivfertigungsbereich 13 liegende Materialpulver gerichtet. Das Materialpulver wird durch das Laserlicht L gesintert. Dadurch wird eine erste gesinterte Schicht in dem Additivfertigungsbereich 13 gebildet. Danach wird die Stufe 12 um die Dicke einer Sinterschicht abgesenkt. Das Materialpulver wird auf die erste Sinterschicht aufgetragen, und auf die gleiche Weise wird eine zweite Sinterschicht gebildet. Dieser Vorgang wird wiederholt, um eine Vielzahl von Sinterschichten zu laminieren. Benachbarte Sinterschichten sind fest miteinander verbunden. Wenn die Vielzahl der gebildeten Sinterschichten fixiert ist, ist die additive Herstellung des Additivfertigungsartikels S abgeschlossen. Nach der additiven Fertigung des Additivfertigungsartikels S wird das ungesinterte Materialpulver entfernt.
Wenn die additive Fertigung wie oben beschrieben durchgeführt wird, werden bei der Bestrahlung des Materialpulvers mit dem Laserlicht L durch die Wärme des Laserlichts L Dämpfe P1 und Spritzer P2 aus dem Materialpulver erzeugt. Die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 blockieren das Laserlicht L, was zu einer Verschlechterung der Leistung der Additivfertigungsvorrichtung 1 führt. Daher ist es notwendig, die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 aus dem Inneren der Kammer 3 zu entfernen. Ein Verfahren zum Entfernen der Dämpfe P1 und der Spritzer P2 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
(Verfahren zur Entfernung von Dämpfen und Spritzern)
Wie in 3 dargestellt, bläst der Einblasabschnitt 4 das Inertgas G nach unten in Richtung des Additivfertigungsbereichs 13 aus. Eine Strömung des aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasenen Inertgases G bildet eine zweidimensionale Strömung entlang einer virtuellen Ebene, die sich in vertikaler Richtung erstreckt, und eine gleichmäßige Strömung in der zweiten Richtung D2. Das Inertgas G stößt auf einen zentralen Teil des Additivfertigungsbereichs 13. Wenn das Inertgas G auf den Additivfertigungsbereich 13 auftrifft, strömt es vom zentralen Teil des Additivfertigungsbereichs 13 zu einer Außenseite in der ersten Richtung D 1. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Inertgas G entlang des Additivfertigungsbereichs 13. Die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 wird zu einer gleichmäßigen Strömung in der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2. Die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 erfolgt in einem Bereich, der breiter als der Additivfertigungsbereich 13 ist und den gesamten Bereich des Additivfertigungsbereichs 13 umfasst. Danach wird das Inertgas G über die Auslassöffnung 33 nach außen aus der Kammer 3 abgeleitet.
Durch die oben beschriebene Strömung des Inertgases G werden die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 schnell von der Auslassöffnung 33 nach außen aus der Kammer 3 abgeleitet. Auf diese Weise werden die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 aus dem Inneren der Kammer 3 entfernt.
Als Vergleichsbeispiel kann hier eine Konfiguration konzipiert werden, bei der ein kreisförmiger oder relativ kleiner ovalförmiger Einblasabschnitt für das Inertgas G in dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 vorgesehen ist. In einer solchen Konfiguration stößt das von dem Einblasabschnitt nach unten ausgestoßene Inertgas G auf den Additivfertigungsbereich 13 und strömt dann entlang des Additivfertigungsbereichs 13, um sich rundherum auszubreiten. Infolgedessen stößt das Inertgas G auf den zweiten Seitenabschnitt 32 und erzeugt eine zirkulierende Strömung in der Nähe des zweiten Seitenabschnitts 32, in dem die Auslassöffnung 33 nicht vorgesehen ist. Infolgedessen können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 in der zirkulierenden Strömung gefangen werden und nicht ausreichend aus dem Inneren der Kammer 3 abgeführt werden.
Andererseits ist die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 größer als die Breite W1a des Einblasabschnitts 4 in der ersten Richtung D1 und ist gleich oder größer als die Breite W2 des Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2.
Auf diese Weise kann die Strömung des Inertgases G in der zweiten Richtung D2 im Einblasabschnitt 4 gleichmäßig ausgestaltet sein, während dieser parallel ausgerichtet ist. Die Strömung des Inertgases G, das aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasen wird, hat eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer virtuellen Ebene, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Außerdem kann das Inertgas G dazu gebracht werden, mit dem gesamten Additivfertigungsbereich 13 in der zweiten Richtung D2 zu kollidieren. Das Inertgas G, das mit dem Additivfertigungsbereich 13 kollidiert ist, strömt in der ersten Richtung D1 entlang des Additivfertigungsbereichs 13 und wird aus der Auslassöffnung 33 abgeleitet. Die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 hat eine gleichmäßige Strömung. Eine solche Strömung des Inertgases G unterdrückt die Erzeugung einer zirkulierenden Strömung, die entlang des zweiten Seitenabschnitts 32 vom Bodenabschnitt 10 nach oben rollt. Daher wird das Inertgas G ohne Rückstände zur Auslassöffnung 33 geleitet. Dadurch können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die von der zirkulierenden Strömung erfasst werden, unterdrückt werden. Die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 können durch die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 aus der Auslassöffnung 33 abgeleitet werden. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 unbeeinflusst innerhalb des Additivfertigungsbereichs 13 entfernt werden, und die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die das auf den Additivfertigungsartikel S eingestrahlte Laserlicht L blockieren, können innerhalb des Additivfertigungsbereichs 13 gleichmäßig unterdrückt werden. Daher können Qualitätsschwankungen bei der additiven Fertigung unterdrückt werden.
Da die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 eine gleichmäßige Strömung aufweist, erfolgt die Zufuhr und Ableitung des Inertgases G gleichmäßig und schnell im Additivfertigungsbereich 13. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 durch die Strömung des Inertgases G in zufriedenstellender Weise abgeführt werden.
Des Weiteren kann ein Störwirbel des Inertgases G außerhalb der Kollisionsposition des Inertgases G in der zweiten Richtung D2 auftreten. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 gleich oder größer als die Breite W2 des Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2. Daher kann der Störwirbel außerhalb des Additivfertigungsbereichs 13 positioniert werden. Dadurch können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die in dem Störwirbel gefangen sind und das auf den Additivfertigungsartikel S gestrahlte Laserlicht L blockieren, unterdrückt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Einblasabschnitt 4 eine Öffnung (Einblasöffnung 25), die in dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 vorgesehen ist. Dadurch kann der Einblasabschnitt 4 durch eine einfache Herstellung ausgebildet werden, indem einfach die Einblasöffnung 25 in dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 ausgebildet wird. Daher kann ein Herstellungsprozess der Additivfertigungsvorrichtung 1 reduziert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Einblasabschnitt 4 zwischen mehreren Laserbestrahlungsfenstern 22 vorgesehen. Daher wird das von den Laserbestrahlungsfenstern 22 abgestrahlte Laserlicht L nicht dadurch gestört, dass dieses durch den Einblasabschnitt 4 oder dergleichen blockiert wird. Dadurch kann der Einblasabschnitt 4 ohne Änderung der Struktur der Laserbestrahlungsfenster 22 oder dergleichen vorgesehen werden.
<Modifiziertes Beispiel der ersten Ausführungsform>
Die Auslassöffnung 33 für das Inertgas G kann im Bodenabschnitt 10 vorgesehen sein. In diesem Fall ist die Auslassöffnung 33 an einer Außenseite des Additivfertigungsbereichs 13 in der ersten Richtung D1 angeordnet.
Wie in 4 dargestellt, kann die Additivfertigungsvorrichtung 1 auch ein Strömungswegelement 34 mit der Auslassöffnung 33 umfassen. Das Strömungswegelement 34 ist beispielsweise ein Rohr, das in dem ersten Seitenabschnitt 31 vorgesehen ist. Das Strömungswegelement 34 erstreckt sich in vertikaler Richtung entlang des ersten Seitenabschnitts 31. Mehrere Strömungswegelemente 34 sind in Abständen in der zweiten Richtung D2 vorgesehen. Ein unterer Endabschnitt jedes der Strömungswegelemente 34 biegt in der ersten Richtung D1 in der Nähe des Bodenabschnitts 10 nach innen und öffnet sich in Richtung des Additivfertigungsbereichs 13. Eine untere Öffnung des Strömungswegelements 34 dient als Auslassöffnung 33 für das Inertgas G. Das Inertgas G wird von der Auslassöffnung 33 in das Innere des Strömungswegelements 34 eingeleitet, strömt nach oben durch das Strömungswegelement 34 und wird durch eine obere Öffnung (nicht dargestellt) des Strömungswegelements 34 zur Außenseite der Kammer 3 abgeleitet.
Ferner ist das Strömungswegelement 34 nicht auf ein Rohr beschränkt, sondern kann beispielsweise ein Ventilator oder dergleichen sein, der eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Kammer 3 ermöglicht.
<Zweite Ausführungsform>
Nachfolgend wird eine Additivfertigungsvorrichtung 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. In der zweiten Ausführungsform werden die gleichen Komponenten wie in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung derselben entfällt. Konfigurationen der zweiten Ausführungsform, die nicht im Folgenden beschrieben werden, sind die gleichen wie die Konfigurationen der ersten Ausführungsform.
Wie in 5 dargestellt, gibt es Fälle, in denen ein Additivfertigungsbereich 13 teilweise für die additive Fertigung verwendet wird. Nachfolgend wird ein Teil des Additivfertigungsbereichs 13, der tatsächlich für die additive Fertigung eines Additivfertigungsartikels S verwendet wird, als Verwendungsbereich 14 bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Breite W1b eines Einblasabschnitts 4 in einer zweiten Richtung D2 größer als eine Breite W1a des Einblasabschnitts 4 in einer ersten Richtung D1 und ist gleich oder größer als eine Breite des Verwendungsbereichs 14 des Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2. Das heißt, dass die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 gleich oder größer ist als eine Breite W4 des Additivfertigungsartikels S in der zweiten Richtung D2. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 kleiner als eine Breite W2 des Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2.
(Funktionsweise und Effekte)
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 größer als die Breite W1a des Einblasabschnitts 4 in der ersten Richtung D1 und ist gleich oder größer als die Breite W4 des Additivfertigungsartikels S in der zweiten Richtung D2.
Dadurch kann in dem Einblasabschnitt 4 eine Strömung eines Inertgases G in der zweiten Richtung D2 gleichförmig gemacht werden, während diese parallel ausgerichtet wird. Die Strömung des Inertgases G, das aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasen wird, hat eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer virtuellen Ebene, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Außerdem kann das Inertgas G dazu gebracht werden, mit dem gesamten Additivfertigungsartikel S in der zweiten Richtung D2 zu kollidieren. Das Inertgas G, das mit dem Additivfertigungsartikel S kollidiert ist, strömt in der ersten Richtung D1 entlang des Additivfertigungsbereichs 13 und wird aus einer Auslassöffnung 33 abgeleitet. Die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 ist zumindest im Verwendungsbereich 14 gleichmäßig. Eine solche Strömung des Inertgases G unterdrückt die Erzeugung einer zirkulierenden Strömung, die entlang eines zweiten Seitenabschnitts 32 von einem Bodenabschnitt 10 nach oben rollt. Daher wird das Inertgas G ohne Rückstände zur Auslassöffnung 33 geleitet. Dadurch können Dämpfe P1 und Spritzer P2, die von der zirkulierenden Strömung erfasst werden, unterdrückt werden. Dämpfe P1 und Spritzer P2 können durch die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 aus der Auslassöffnung 33 abgeleitet werden. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 zumindest innerhalb des Verwendungsbereichs 14 unbeeinflusst entfernt werden, und die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die das auf den Additivfertigungsartikel S eingestrahlte Laserlicht L blockieren, können zumindest innerhalb des Verwendungsbereichs 14 gleichmäßig unterdrückt werden. Daher können Qualitätsschwankungen bei der additiven Fertigung unterdrückt werden.
Da die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 zumindest innerhalb des Verwendungsbereichs 14 eine gleichmäßige Strömung aufweist, werden die Zufuhr und der Auslass des Inertgases G zumindest im Verwendungsbereich 14 gleichmäßig und schnell durchgeführt. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 durch die Strömung des Inertgases G in zufriedenstellender Weise abgeführt werden.
Außerdem ist die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 gleich oder größer als die Breite W4 des Additivfertigungsartikels S in der zweiten Richtung D2. Daher kann ein Störwirbel außerhalb des Additivfertigungsartikels S, d.h. außerhalb des Verwendungsbereichs 14, positioniert werden. Dadurch können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die in dem Störwirbel gefangen sind und das auf den Additivfertigungsartikel S eingestrahlte Laserlicht L blockieren, unterdrückt werden.
<Dritte Ausführungsform>
Nachfolgend wird eine Additivfertigungsvorrichtung 1B gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. In der dritten Ausführungsform werden die gleichen Komponenten wie in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung derselben entfällt. Konfigurationen der dritten Ausführungsform, die nicht im Folgenden beschrieben werden, sind die gleichen wie die Konfigurationen der ersten Ausführungsform.
Wie in 6 dargestellt, ist eine Breite W1a eines Einblasabschnitts 4 in einer ersten Richtung D1 kleiner als eine Breite W5a eines Laserbestrahlungsfensters 22 (z.B. ein erstes Laserbestrahlungsfenster 23) in der ersten Richtung D1, und eine Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in einer zweiten Richtung D2 ist größer als eine Breite W5b des Laserbestrahlungsfensters 22 (z.B. das erste Laserbestrahlungsfenster 23) in der zweiten Richtung D2. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 größer als eine Breite W4 eines Additivfertigungsartikels S in der zweiten Richtung D2 und kleiner als eine Breite W2 eines Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Einblasabschnitt 4 einen ersten Abschnitt 4a, der mit dem ersten Laserbestrahlungsfenster 23 in der ersten Richtung D1 ausgerichtet ist, und einen zweiten Abschnitt 4b, der mit dem zweiten Laserbestrahlungsfenster 24 in der ersten Richtung D1 in einer Draufsicht ausgerichtet ist.
Außerdem umfasst der Einblasabschnitt 4 einen dritten Abschnitt 4c und einen vierten Abschnitt 4d. Der dritte Abschnitt 4c ist ein Abschnitt, der in der Draufsicht von der Mitte C des Additivfertigungsbereichs 13 aus gesehen in der zweiten Richtung D2 weiter entfernt ist als das erste Laserbestrahlungsfenster 23. Andererseits ist der vierte Abschnitt 4d ein Abschnitt, der in einer Draufsicht von der Mitte C des Additivfertigungsbereichs 13 aus gesehen weiter entfernt ist als das zweite Laserbestrahlungsfenster 24 in der zweiten Richtung D2.
(Funktionsweise und Effekte)
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite W1a des Einblasabschnitts 4 in der ersten Richtung D1 kleiner als die Breite W5a des ersten Laserbestrahlungsfensters 23 in der ersten Richtung D1. Die Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 ist größer als die Breite W5b des ersten Laserbestrahlungsfensters 23 in der zweiten Richtung D2.
Dadurch kann in dem Einblasabschnitt 4 eine Strömung des Inertgases G in der zweiten Richtung D2 gleichförmig gemacht werden, während diese parallel gerichtet wird. Die Strömung des Inertgases G, das aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasen wird, hat eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer virtuellen Ebene, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Da das Inertgas G aus einem größeren Bereich in der zweiten Richtung D2 ausgeblasen werden kann als die Breite W5b des ersten Laserbestrahlungsfensters 23 in der zweiten Richtung D2, kann das Inertgas G dazu gebracht werden, mit einem größeren Bereich in der zweiten Richtung D2 zu kollidieren als ein Bereich des Additivfertigungsbereichs 13, der das erste Laserbestrahlungsfenster 23 überlappt. Das Inertgas G, das mit dem Additivfertigungsbereich 13 kollidiert ist, strömt in der ersten Richtung D1 entlang des Additivfertigungsbereichs 13 und wird über eine Auslassöffnung 33 abgeleitet. Die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 hat zumindest in dem Bereich des Additivfertigungsbereichs 13, der das erste Laserbestrahlungsfenster 23 überlappt, eine gleichmäßige Strömung. Eine solche Strömung des Inertgases G unterdrückt die Erzeugung einer zirkulierenden Strömung, die entlang eines Seitenabschnitts 30 von einem Bodenabschnitt 10 nach oben rollt. Daher wird das Inertgas G ohne Rückstände zur Auslassöffnung 33 geleitet. Dadurch können Dämpfe P1 und Spritzer P2, die von der zirkulierenden Strömung erfasst werden, unterdrückt werden. Dämpfe P1 und Spritzer P2 können durch die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 aus der Auslassöffnung 33 abgeleitet werden. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 zumindest in dem Bereich des Additivfertigungsbereichs 13, der das erste Laserbestrahlungsfenster 23 überlappt, ohne Rückstände entfernt werden, und die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die das auf den Additivfertigungsartikel S eingestrahlte Laserlicht L blockieren, können zumindest in dem Bereich des Additivfertigungsbereichs 13, der das erste Laserbestrahlungsfenster 23 überlappt, gleichmäßig unterdrückt werden. Daher können Qualitätsschwankungen bei der additiven Fertigung unterdrückt werden.
Da die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 zumindest in dem Bereich des Additivfertigungsbereichs 13, der sich mit dem ersten Laserbestrahlungsfenster 23 überschneidet, eine gleichmäßige Strömung aufweist, werden die Zufuhr und der Auslass des Inertgases G zumindest in dem Bereich des Additivfertigungsbereichs 13, der sich mit dem ersten Laserbestrahlungsfenster 23 überschneidet, gleichmäßig und schnell durchgeführt. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 durch den Strom des Inertgases G zufriedenstellend abgeführt werden.
Außerdem kann das Inertgas G dazu gebracht werden, in einem größeren Bereich in der zweiten Richtung D2 zu kollidieren als der Bereich des Additivfertigungsbereichs 13, der das erste Laserbestrahlungsfenster 23 überlappt. Daher kann ein Störwirbel außerhalb des Bereichs des Additivfertigungsbereichs 13 positioniert werden, der sich mit dem ersten Laserbestrahlungsfenster 23 überschneidet. Dadurch können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die in dem Störwirbel gefangen sind, der das auf den Additivfertigungsartikel S eingestrahlte Laserlicht L blockiert, unterdrückt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Einblasabschnitt 4 den ersten Abschnitt 4a, der mit dem ersten Laserbestrahlungsfenster 23 in der ersten Richtung D1 ausgerichtet ist, und den zweiten Abschnitt 4b, der mit dem zweiten Laserbestrahlungsfenster 24 in der ersten Richtung D1 in einer Draufsicht ausgerichtet ist. Dadurch kann das Inertgas G in einem weiten Bereich ausgeblasen werden, der einem Bereich entspricht, in dem die mehreren Laserbestrahlungsfenster 22 (das erste Laserbestrahlungsfenster 23 und das zweite Laserbestrahlungsfenster 24) vorgesehen sind. Daher kann das Inertgas G dazu gebracht werden, mit einem großen Bereich des Additivfertigungsbereichs 13 zu kollidieren, der den mehreren Laserbestrahlungsfenstern 22 entspricht. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 durch die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 besser abgeführt werden.
<Vierte Ausführungsform>
Nachfolgend wird eine Additivfertigungsvorrichtung 1C gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 beschrieben. In der vierten Ausführungsform werden die gleichen Komponenten wie in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung entfällt. Konfigurationen der vierten Ausführungsform, die nicht im Folgenden beschrieben werden, sind die gleichen wie die Konfigurationen der ersten Ausführungsform.
Wie in 7 dargestellt, umfasst bei der vorliegenden Ausführungsform ein Deckenabschnitt 20 einen Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 und eine Einblasdüse 40, die sich von dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 nach unten erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Einblasabschnitt 4 eine Öffnung (Einblasöffnung 5b), die sich an einem unteren Endabschnitt 40b der Einblasdüse 40 öffnet.
Insbesondere ist eine Befestigungsöffnung 26, an der die Einblasdüse 40 befestigt ist, in dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 ausgebildet. Die Befestigungsöffnung 26 ist in einer Draufsicht in einem zentralen Teil des Deckenabschnitt-Hauptkörpers 21 vorgesehen. Die Befestigungsöffnung 26 ist von vier Laserbestrahlungsfenstern 22 umgeben. Die Befestigungsöffnung 26 ist in der Draufsicht kreisförmig ausgebildet.
(Einblasdüse)
Wie in 8 dargestellt, hat die Einblasdüse 40 einen oberen Endabschnitt (erster Endabschnitt) 40a und einen unteren Endabschnitt (zweiter Endabschnitt) 40b. Der untere Endabschnitt 40b ist auf einer Seite positioniert, die dem oberen Endabschnitt 40a in einer axialen Richtung (vertikale Richtung) der Einblasdüse 40 gegenüberliegt.
Die Einblasdüse 40 ist rohrförmig ausgebildet, wobei der obere Endabschnitt 40a und der untere Endabschnitt 40b offen sind. Eine Öffnung des oberen Endabschnitts 40a der Einblasdüse 40 ist eine Einleitungsöffnung (Einleitungsabschnitt) 5a, durch die ein Inertgas G in das Innere der Einblasdüse 40 eingeleitet wird. Die Einleitungsöffnung 5a ist kreisförmig ausgebildet. Eine Öffnung des unteren Endabschnitts 40b der Einblasdüse 40 ist die Einblasöffnung 5b, durch die das Inertgas G ausgeblasen wird. Die Einblasöffnung 5b öffnet sich nach unten. Die Einblasöffnung 5b verläuft parallel zu der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2, die oben beschrieben wurden. Eine Größe der Einblasöffnung 5b wird später beschrieben.
Der obere Endabschnitt 40a der Einblasdüse 40 ist abnehmbar an dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 befestigt. Die Einleitungsöffnung 5a der Einblasdüse 40 steht in Verbindung mit der Befestigungsöffnung 26 des Deckenabschnitt-Hauptkörpers 21. Das heißt, die Einblasdüse 40 ist so angebracht, dass diese sich vom Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 nach unten erstreckt.
In einem Aspekt umfasst die Einblasdüse 40 einen vergrößerten Abschnitt 41 und einen Auslassabschnitt 42. Der vergrößerte Abschnitt 41 ist ein Abschnitt, dessen Breite in der zweiten Richtung D2 nach unten größer wird. Zum Beispiel ist der vergrößerte Abschnitt 41 so geformt, dass sich dessen Querschnittsform von der Einleitungsöffnung 5a nach unten allmählich ändert. Der Auslassabschnitt 42 ist unterhalb des vergrößerten Abschnitts 41 vorgesehen.
Der Auslassabschnitt 42 erstreckt sich nach unten mit einer festen Breite in der zweiten Richtung D2. Das heißt, die Breite in der zweiten Richtung D2 ist im Auslassabschnitt 42 nicht vergrößert. Eine Länge L1 des Auslassabschnitts 42 in vertikaler Richtung ist größer als beispielsweise eine Breite W1a der Einblasöffnung 5b in der ersten Richtung D1. Der Auslassabschnitt 42 ist ein Gleichrichterabschnitt, der eine Strömung des Inertgases G, die eine Strömungskomponente in der zweiten Richtung D2 aufweist, während diese durch den vergrößerten Abschnitt 41 strömt, in eine vertikal nach unten gerichtete Strömung ändert. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Einblasöffnung 5b an einem unteren Ende des Auslassabschnitts 42 vorgesehen.
Die Breite W1a der Einblasöffnung 5b in der ersten Richtung D1 ist kleiner als eine Breite W6a der Einleitungsöffnung 5a in der ersten Richtung D1. Eine Breite W1b der Einblasöffnung 5b in der zweiten Richtung D2 ist größer als eine Breite W6b der Einleitungsöffnung 5a in der zweiten Richtung D2. Die Breite W1b der Einblasöffnung 5b in der zweiten Richtung D2 beträgt beispielsweise das Dreifache oder mehr, insbesondere das Vierfache oder mehr, der Breite W6b der Einleitungsöffnung 5a in der zweiten Richtung D2.
Wie in 9 dargestellt, ist die Einblasöffnung 5b bei der vorliegenden Ausführungsform in einer Draufsicht in der zweiten Richtung D2 rechteckig ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite W1b der Einblasöffnung 5b in der zweiten Richtung D2 größer als die Breite W1a der Einblasöffnung 5b in der ersten Richtung D1 und ist gleich oder größer als eine Breite W2 eines Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2.
Des Weiteren sind Form und Größe der Einblasöffnung 5b die gleichen wie Form und Größe des Einblasabschnitts 4 (Einblasöffnung 25) der ersten Ausführungsform. Das heißt, „Einblasabschnitt 4“ in der Beschreibung der Form und Größe des Einblasabschnitts 4 in der ersten Ausführungsform kann als „Einblasöffnung 5b“ in der Beschreibung der Form und Größe der Einblasöffnung 5b gelesen werden.
Zurückkommend auf 8 wird ein weiterer Teil der Einblasdüse 40 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Einblasdüse 40 einen flachen Abschnitt 43. Der flache Abschnitt 43 ist zumindest im unteren Endabschnitt 40b der Einblasdüse 40 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der flache Abschnitt 43 über mindestens einen Teil des vergrößerten Abschnitts 41 und des Auslassabschnitts 42 vorgesehen.
Der flache Abschnitt 43 ist in einer flachen Form (hohle flache Plattenform) ausgebildet, die sich in der zweiten Richtung D2 erstreckt. Der flache Abschnitt 43 hat einen Innenraum mit einer konstanten Breite in der ersten Richtung D 1. Der flache Abschnitt 43 ist ein Gleichrichterabschnitt, der eine Strömung des Inertgases G in eine vertikal nach unten gerichtete Strömung begradigt, wenn das Inertgas G, das darin von der Einleitungsöffnung 5a geströmt ist, eine Strömungskomponente in der ersten Richtung D1 hat.
Gemäß einem Aspekt umfasst die Einblasdüse 40 eine erste Einblasdüse S1 und eine zweite Einblasdüse S2.
Die erste Einblasdüse S1 ist eine Einblasdüse, die beispielsweise im Austausch gegen eine normale Düse der Additivfertigungsvorrichtung 1 angebracht werden kann. Das heißt, eine Befestigungsstruktur der ersten Einblasdüse S1 in Bezug auf die Befestigungsöffnung 26 ist die gleiche wie eine Befestigungsstruktur einer normalen Düse. Ferner kann die erste Einblasdüse S1 selbst eine normale Düse (vorhandene Düse) der Additivfertigungsvorrichtung 1 sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die erste Einblasdüse S1 einen ersten Einblasdüsen-Hauptkörper 43a und einen Flansch 44. Der erste Einblasdüsen-Hauptkörper 43a hat eine rohrförmige Form, die sich in vertikaler Richtung erstreckt und deren beide Endabschnitte in axialer Richtung geöffnet sind. Eine obere Öffnung des ersten Einblasdüsen-Hauptkörpers 43a ist die Einlassöffnung 5a für das Inertgas G. Die Breite des ersten Einblasdüsen-Hauptkörpers 43a nimmt in der ersten Richtung D1 nach unten hin allmählich ab. Die Breite des ersten Einblasdüsen-Hauptkörpers 43a in der zweiten Richtung D2 nimmt nach unten hin allmählich zu. Eine untere Öffnung des ersten Einblasdüsen-Hauptkörpers 43a hat eine elliptische Form, die sich in der Draufsicht in die zweite Richtung D2 erstreckt. Der Flansch 44 ist über den gesamten Umfang einer äußeren Umfangsfläche eines unteren Endabschnitts des ersten Einblasdüsen-Hauptkörpers 43a vorgesehen. Der Flansch 44 steht von dem ersten Einblasdüsen-Hauptkörper 43a nach außen vor.
Die zweite Einblasdüse S2 ist eine zusätzliche Düse (erweiterte Düse), die an der ersten Einblasdüse S1 angebracht ist. Die zweite Einblasdüse S2 ist an einem unteren Endabschnitt der ersten Einblasdüse S 1 befestigt und erstreckt sich von dem unteren Endabschnitt der ersten Einblasdüse S 1 nach unten. Die Einblasöffnung 5b ist an einem unteren Endabschnitt der zweiten Einblasdüse S2 vorgesehen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die zweite Einblasdüse S2 einen zweiten Einblasdüsen-Hauptkörper (Flachabschnitt-Hauptkörper) 45, eine Vielzahl von Leitschaufeln 46 (siehe 10) und einen Flansch 47.
Der zweite Einblasdüsen-Hauptkörper 45 hat eine äußere Form, die in einer flachen Form ausgebildet ist, die sich in der vertikalen Richtung und in der zweiten Richtung D2 erstreckt. Der zweite Einblasdüsen-Hauptkörper 45 umfasst den oben beschriebenen vergrößerten Abschnitt 41, den Auslassabschnitt 42 und den flachen Abschnitt 43. Eine obere Öffnung des zweiten Einblasdüsen-Hauptkörpers 45 ist so ausgebildet, dass diese die gleiche Form und Größe wie eine untere Öffnung des ersten Einblasdüsen-Hauptkörpers 43a hat und mit der unteren Öffnung des ersten Einblasdüsen-Hauptkörpers 43a in Verbindung steht.
Wie in 10 dargestellt, sind die Vielzahl von Leitschaufeln 46 im Inneren des zweiten Einblasdüsen-Hauptkörpers 45 vorgesehen. Die Vielzahl von Leitschaufeln 46 erstrecken sich jeweils in vertikaler Richtung und sind so angeordnet, dass diese in regelmäßigen Abständen in der zweiten Richtung D2 ausgerichtet sind. Die Leitschaufeln 46 erstrecken sich jeweils so, dass diese in der zweiten Richtung D2 nach außen und nach unten gerichtet sind. Die Abstände zwischen den Vielzahl von Leitschaufeln 46 in der zweiten Richtung D2 nehmen nach unten hin jeweils zu. In einem unteren Bereich des zweiten Einblasdüsen-Hauptkörpers 45 sind die Abstände zwischen der Vielzahl von Leitschaufeln 46 in der zweiten Richtung D2 jedoch konstant. Das heißt, die Leitschaufeln 46 erstrecken sich im unteren Bereich des zweiten Einblasdüsen-Hauptkörpers 45 linear in vertikaler Richtung.
Der Flansch 47 ist über den gesamten Umfang einer äußeren Umfangsfläche eines oberen Endabschnitts des zweiten Einblasdüsen-Hauptkörpers 45 vorgesehen (siehe 8). Der Flansch 47 ragt aus dem zweiten Einblasdüsen-Hauptkörper 45 nach außen heraus. Der Flansch 47 ist von unten mit dem Flansch 44 der ersten Einblasdüse S1 verbunden.
(Funktionsweise und Effekte)
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Additivfertigungsvorrichtung 1C die Einblasdüse 40, die an dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 angebracht werden kann. Die Einblasöffnung 5b, die dem Einblasabschnitt 4 (Einblasöffnung 25) der ersten Ausführungsform entspricht, ist am unteren Endabschnitt der Einblasdüse 40 vorgesehen. Dadurch kann die Additivfertigungsvorrichtung 1C, die die Einblasöffnung 5b umfasst, durch Anbringen der Einblasdüse 40 an dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 erhalten werden. Das heißt, die Einblasdüse 40 kann in eine bestehende Vorrichtung nachgerüstet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite W1b der Einblasöffnung 5b in der zweiten Richtung D2 größer als die Breite W1a der Einblasöffnung 5b in der ersten Richtung D1 und ist gleich oder größer als die Breite W2 des Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2. Dadurch können die gleiche Funktionsweise und die gleichen Effekte wie bei der ersten Ausführungsform gezeigt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Einblasdüse 40 den flachen Abschnitt 43, der sich in der zweiten Richtung D2 zumindest am unteren Endabschnitt erstreckt.
Dadurch kann die Strömung des Inertgases G in dem Prozess, das Inertgas G in dem flachen Abschnitt 43 zum Strömen zu bringen, reduziert werden. Daher kann die Strömung des Inertgases G, das aus der Einblasöffnung 5b ausgeblasen wird, zuverlässiger gemacht werden, um eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer virtuellen Ebene zu haben, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Da das Auftreten der zirkulierenden Strömung in der Kammer 3 zuverlässiger unterdrückt werden kann, können Dämpfe P1 und Spritzer P2, die von der zirkulierenden Strömung erfasst werden, zufriedenstellender unterdrückt werden. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die in der zirkulierenden Strömung, die das auf einen Additivfertigungsartikel S gestrahlte Laserlicht L blockiert, aufgefangen werden, in zufriedenstellender Weise unterdrückt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Einblasdüse 40 den vergrößerten Abschnitt 41, dessen Breite in der zweiten Richtung D2 nach unten größer wird, und den Auslassabschnitt 42, der unterhalb des vergrößerten Abschnitts 41 vorgesehen ist und sich mit einer konstanten Breite in der zweiten Richtung D2 nach unten erstreckt. Der Einblasabschnitt 4 ist an einem unteren Endabschnitt des Auslassabschnitts 42 vorgesehen.
Dadurch kann die Strömung des Inertgases G in dem Verfahren, das Inertgas G in den Auslassabschnitt 42 strömen zu lassen, in vertikaler Richtung ausgerichtet werden. Daher kann das aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasene Inertgas G, das mit einem Seitenabschnitt 30 kollidiert, um eine zirkulierende Strömung zu erzeugen, zuverlässiger unterdrückt werden, bis es den Additivfertigungsbereich 13 erreicht. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die in der zirkulierenden Strömung aufgefangen werden, zufriedenstellender unterdrückt werden. Dementsprechend können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die in der zirkulierenden Strömung aufgefangen werden und das Laserlicht L blockieren, das auf den Additivfertigungsartikel S gestrahlt wird, zufriedenstellender unterdrückt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Einblasdüse 40 eine Vielzahl von Leitschaufeln 46, die in der zweiten Richtung D2 darin ausgerichtet sind.
Dadurch kann das Inertgas G gleichmäßiger in der zweiten Richtung 2 verteilt werden, wenn das Inertgas G zwischen der Vielzahl von Leitschaufeln 46 strömt. Daher kann die Strömung des Inertgases G, das aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasen wird, zuverlässiger in eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer virtuellen Ebene gebracht werden, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Da das Auftreten der zirkulierenden Strömung in der Kammer 3 zuverlässiger unterdrückt werden kann, können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die von der zirkulierenden Strömung erfasst werden, zufriedenstellender unterdrückt werden. Dementsprechend können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die in der zirkulierenden Strömung aufgefangen werden und das auf den Additivfertigungsartikel S eingestrahlte Laserlicht L blockieren, zufriedenstellender unterdrückt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Einblasdüse 40 die erste Einblasdüse S1, die an dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 angebracht ist, und die zweite Einblasdüse S2, die mit der ersten Einblasdüse S1 verbunden ist und sich von der ersten Einblasdüse S1 nach unten erstreckt, um den Einblasabschnitt 4 zu bilden.
Dadurch können die Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D mit der Einblasdüse 40 einfach durch Anbringen der zweiten Einblasdüse S2 an der ersten Einblasdüse S1 erhalten werden. Das heißt, in einem Fall einer vorhandenen Düse, in dem die erste Einblasdüse S1 bereits an dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 angebracht wurde, kann die Additivfertigungsvorrichtung 1C mit der Einblasdüse 40 einfach durch zusätzliches Installieren der zweiten Einblasdüse erhalten werden.
In der vierten Ausführungsform ist die Breite W1b der Einblasöffnung 5b in der zweiten Richtung D2 so konfiguriert, dass diese größer ist als die Breite W1a der Einblasöffnung 5b in der ersten Richtung D1 und gleich oder größer als die Breite W2 des Additivfertigungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt.
Die Breite W1b der Einblasöffnung 5b in der zweiten Richtung D2 kann größer sein als die Breite W1a der Einblasöffnung 5b in der ersten Richtung D1 und kann gleich oder größer sein als die Breite W4 des Additivfertigungsartikels S in der zweiten Richtung D2. In diesem Fall können die gleiche Funktionsweise und die gleichen Effekte wie bei der zweiten Ausführungsform gezeigt werden.
Auch kann die Breite W1a der Einblasöffnung 5b in der ersten Richtung D1 kleiner sein als eine Breite W5a des Laserbestrahlungsfensters 22 in der ersten Richtung D1, und die Breite W1b der Einblasöffnung 5b in der zweiten Richtung D2 kann größer sein als eine Breite W5b eines ersten Laserbestrahlungsfensters 23 in der zweiten Richtung D2. In diesem Fall können dieselbe Funktionsweise und dieselben Effekte wie bei der dritten Ausführungsform gezeigt werden.
Ferner sind in der vierten Ausführungsform die Befestigungsöffnung 26 des Deckenabschnitt-Hauptkörpers 21 und die Einleitungsöffnung 5a der Einblasdüse 40 so konfiguriert, dass diese in einer kreisförmigen Form ausgebildet sind, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt und kann in einer elliptischen Form ausgebildet sein.
Ferner ist in der vierten Ausführungsform die Einblasdüse 40 so konfiguriert, dass diese die erste Einblasdüse S1 aufweist, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt und kann nur durch die zweite Einblasdüse S2 ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Einblasdüse 40 in einer Form angebracht, dass diese zusätzlich in der Additivfertigungsvorrichtung installiert ist, die bereits eine Düse (bestehende Düse) zum Ausblasen des Inertgases G im Deckenabschnitt 20 aufweist. Die Einblasdüse 40 wird an einer Öffnung an einem unteren Ende der vorhandenen Düse angebracht. Alternativ kann die Einblasdüse 40, die nur aus der zweiten Einblasdüse S2 besteht, anstelle der vorhandenen Düse an der Befestigungsöffnung 26 des Deckenabschnitt-Hauptkörpers 21 befestigt werden.
<Fünfte Ausführungsform>
Nachfolgend wird eine Additivfertigungsvorrichtung 1D gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 11 und 12 beschrieben. In der fünften Ausführungsform werden die gleichen Komponenten wie in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und es wird auf eine detaillierte Beschreibung derselben verzichtet. Konfigurationen der fünften Ausführungsform, die nicht im Folgenden beschrieben werden, sind die gleichen wie die Konfigurationen der vierten Ausführungsform.
Wie in 11 dargestellt, umfasst die Additivfertigungsvorrichtung 1D eine Einblasdüse 40, die zusätzlich zu der Einblasdüse 40 der vierten Ausführungsform ein Gleichrichterelement 50 (entsprechend einem Gleichrichterabschnitt in den Ansprüchen) aufweist. Das Gleichrichterelement 50 ist innerhalb eines unteren Endabschnitts 40b der Einblasdüse 40 vorgesehen. Zum Beispiel ist das Gleichrichterelement 50 innerhalb eines flachen Abschnitts 43 der Einblasdüse 40 vorgesehen. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, ist das Gleichrichterelement 50 innerhalb eines Auslassabschnitts 42 der Einblasdüse 40 vorgesehen. Zum Beispiel ist das Gleichrichterelement 50 unterhalb einer Vielzahl von Leitschaufeln 46 innerhalb des Auslassabschnitts 42 der Einblasdüse 40 angeordnet.
Wie in 12 dargestellt, umfasst das Gleichrichterelement 50 eine Vielzahl von Gleichrichterrohrabschnitten 51 (entsprechend den Rohrabschnitten in den Ansprüchen). Die Querschnittsformen der Vielzahl von Gleichrichterrohrabschnitte 51 sind Polygone (z.B. regelmäßige Sechsecke), die die gleiche Größe haben wie jeder andere. Die Vielzahl der Gleichrichterrohrabschnitte 51 sind in einer ersten Richtung D1 und einer zweiten Richtung D2 lückenlos angeordnet.
Eine Länge L2 des Gleichrichterrohrabschnitts 51 in einer vertikalen Richtung ist größer als beispielsweise eine Breite W1a einer Einblasöffnung 5b in der ersten Richtung D1. Die Länge L2 des Gleichrichterrohrabschnitts 51 in vertikaler Richtung beträgt beispielsweise 5 mm oder mehr. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, ist die Länge des Gleichrichterrohrabschnitts 51 in vertikaler Richtung das Dreifache oder mehr einer diagonalen Länge einer regelmäßigen sechseckigen Querschnittsform des Gleichrichterrohrabschnitts 51.
(Funktionsweise und Effekte)
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Additivfertigungsvorrichtung 1D ein Gleichrichterelement 50, das im Inneren der Einblasdüse 40 vorgesehen ist. Das Gleichrichterelement 50 umfasst eine Vielzahl von Gleichrichterrohrabschnitten 51, die sich in vertikaler Richtung erstrecken.
Dadurch können unter den Strömungskomponenten des Inertgases G die Komponenten der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 in dem Prozess, das Inertgas G in den Gleichrichterrohrabschnitten 51 strömen zu lassen, abgeschwächt werden. Daher kann das von einem Einblasabschnitt 4 ausgeblasene Inertgas G, das in der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 diffundiert, weiter unterdrückt werden. Da die Strömungsgeschwindigkeit des Inertgases G, das auf einen Additivfertigungsbereich 13 trifft, hoch gehalten werden kann, kann die Entfernungsleistung von Dämpfen P1 und Spritzern P2 aufrechterhalten werden.
Da außerdem die Komponenten der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 in den Strömungskomponenten des Inertgases G gedämpft werden können, wird wahrscheinlich eine Strömung entlang des Additivfertigungsbereichs 13 gebildet. Dadurch kann das Auftreten einer zirkulierenden Strömung in einer Kammer 3 zuverlässiger unterdrückt werden. Daher können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die von der zirkulierenden Strömung erfasst werden, besser unterdrückt werden. Dementsprechend können die Dämpfe P1 und die Spritzer P2, die in der zirkulierenden Strömung aufgefangen werden, die das auf einen Additivfertigungsartikel S gestrahlte Laserlicht L blockiert, zufriedenstellender unterdrückt werden.
Ferner ist in der fünften Ausführungsform das Gleichrichterelement 50 so konfiguriert, dass dieses in der Einblasdüse 40 vorgesehen ist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das Gleichrichterelement 50 direkt mit der Einblasöffnung 25 der ersten bis dritten Ausführungsform verbunden sein.
In der fünften Ausführungsform kann das Gleichrichterelement 50 integral mit der Einblasdüse 40 ausgebildet sein oder ein von der Einblasdüse 40 getrenntes Element sein. Wenn das Gleichrichterelement 50 ein von der Einblasdüse 40 getrenntes Element ist, wird das Gleichrichterelement 50 mit einem oberen Endabschnitt befestigt, der in den Einblasabschnitt 4 der Einblasdüse 40 eingesetzt ist.
Ferner sind in der fünften Ausführungsform die Vielzahl von Gleichrichterrohrabschnitte 51 so konfiguriert, dass diese ohne Lücken in der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 angeordnet sind, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt, und die Vielzahl von Gleichrichterrohrabschnitte 51 können so angeordnet sein, dass diese in mindestens einer der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 ausgerichtet sind.
Ferner sind in der fünften Ausführungsform die Querschnittsformen der Vielzahl von Gleichrichterrohrabschnitte 51 so konfiguriert, dass diese ein regelmäßiges Sechseck sind, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt, und sie können ein regelmäßiges Dreieck, ein regelmäßiges Viereck oder dergleichen sein.
(Andere Ausführungsformen)
Während die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail wie oben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurden, sind die spezifischen Konfigurationen nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, sondern können Designänderungen oder dergleichen beinhalten, ohne vom Kern der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Ferner wurde das Materialpulver so konfiguriert, dass dieses in den oben beschriebenen Ausführungsformen ein Metall ist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt und kann ein Harzmaterial sein.
Ferner ist die zweite Richtung D2 in den oben beschriebenen Ausführungsformen senkrecht zur ersten Richtung D1, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt, und kann die erste Richtung D 1 schneiden. Zum Beispiel kann der Winkel zwischen der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 etwas größer oder kleiner als 90 Grad sein.
Ferner wurde der Bodenabschnitt 10 so konfiguriert, dass dieser in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Stufe 12 aufweist, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Der Bodenabschnitt 10 kann nicht die Stufe 12 aufweisen, und der Additivfertigungsbereich 13 des Bodenabschnitts 10 kann eine Ebene sein, die nicht vertikal angehoben und abgesenkt wird.
Darüber hinaus wurde in den oben beschriebenen Ausführungsformen der Einblasabschnitt 4 so konfiguriert, dass dieser in einer Draufsicht eine rechteckige Form aufweist, die sich in der zweiten Richtung D2 erstreckt, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Zum Beispiel kann der Einblasabschnitt 4 in einer elliptischen Form ausgebildet sein, die sich in der zweiten Richtung D2 erstreckt.
Ferner wurde das Laserbestrahlungsfenster 22 so konfiguriert, dass dieses in den oben beschriebenen Ausführungsformen an einem zentralen Teil des Deckenabschnitt-Hauptkörpers 21 vorgesehen ist, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt, und das Laserbestrahlungsfenster 22 kann so angeordnet sein, dass dieses in der ersten Richtung D1 oder in der zweiten Richtung D2 des Deckenabschnitt-Hauptkörpers 21 vorgespannt ist.
Außerdem wurden in den oben beschriebenen Ausführungsformen vier Laserbestrahlungsfenster 22 vorgesehen, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und es kann auch nur ein Laserbestrahlungsfenster 22 vorgesehen sein. Die Anzahl der Laserbestrahlungsfenster 22 kann nach Bedarf geändert werden.
Ferner ist das Laserbestrahlungsfenster 22 in den oben beschriebenen Ausführungsformen scheibenförmig ausgebildet, doch ist die vorliegende Offenbarung darauf nicht beschränkt. Zum Beispiel kann das Laserbestrahlungsfenster 22 in einer rechteckigen Plattenform ausgebildet sein, und die Form des Laserbestrahlungsfensters 22 ist nicht beschränkt.
<Zusätzliche Erklärung>
Die in den Ausführungsformen beschriebenen Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C und 1D und die Einblasdüse 40 werden beispielsweise wie folgt gefasst.
(1) Die Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1C und 1D gemäß einem ersten Aspekt umfassen einen Bodenabschnitt 10 mit einem Additivfertigungsbereich 13, auf dem ein Additivfertigungsartikel S additiv hergestellt wird, einen Deckenabschnitt 20, der über dem Bodenabschnitt 10 angeordnet ist und einen Einblasabschnitt 4 für ein Inertgas G aufweist, einen Seitenabschnitt 30, der von einem Seitenendabschnitt 11 des Bodenabschnitts 10 nach oben steht, und eine Auslassöffnung 33 für das Inertgas G, wobei unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung D1 von dem Additivherstellungsbereich 13 in Richtung der Auslassöffnung 33 in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt 10 ausgerichtet ist und eine zweite Richtung D2 quer zu der ersten Richtung D1 in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt 10 ausgerichtet ist, eine erste Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 größer ist als eine zweite Breite W1a des Einblasabschnitts 4 in der ersten Richtung D1 und gleich oder größer ist als eine dritte Breite W2 des Additivherstellungsbereichs 13 in der zweiten Richtung D2.
Auf diese Weise kann in dem Einblasabschnitt 4 eine gleichmäßige Strömung des Inertgases G in der zweiten Richtung D2 erzeugt werden, während dieses parallel ausgerichtet ist. Die Strömung des Inertgases G, das aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasen wird, hat eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer virtuellen Ebene, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Außerdem kann das Inertgas G dazu gebracht werden, mit dem gesamten Additivfertigungsbereich 13 in der zweiten Richtung D2 zu kollidieren. Das Inertgas G, das mit dem Additivfertigungsbereich 13 kollidiert ist, strömt in der ersten Richtung D1 entlang des Additivfertigungsbereichs 13 und wird aus der Auslassöffnung 33 abgeleitet. Die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 ist gleichmäßig. Die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 können durch die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 aus der Auslassöffnung 33 abgeleitet werden.
(2) Die Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C und 1D eines zweiten Aspekts umfassen einen Bodenabschnitt 10 mit einem Additivfertigungsbereich 13, auf dem ein Additivfertigungsartikel S additiv hergestellt wird, einen Deckenabschnitt 20, der über dem Bodenabschnitt 10 angeordnet ist und einen Einblasabschnitt 4 für ein Inertgas G aufweist, einen Seitenabschnitt 30, der von einem Seitenendabschnitt 11 des Bodenabschnitts 10 nach oben steht, und eine Auslassöffnung 33 für das Inertgas G, wobei unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung D1 von dem Additivherstellungsbereich 13 zu der Auslassöffnung 33 in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt 10 ausgerichtet ist und eine zweite Richtung D2 quer zu der ersten Richtung D1 in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt 10 ausgerichtet ist, eine erste Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 größer ist als eine zweite Breite W1a des Einblasabschnitts 4 in der ersten Richtung D1 und gleich oder größer ist als eine dritte Breite W2 des Additivfertigungsartikels S in der zweiten Richtung D2.
Dadurch kann in dem Einblasabschnitt 4 eine gleichmäßige Strömung des Inertgases G in der zweiten Richtung D2 erzeugt werden, während dieses parallel ausgerichtet ist. Die Strömung des Inertgases G, das aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasen wird, hat eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer virtuellen Ebene, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Außerdem kann das Inertgas G dazu gebracht werden, mit dem gesamten Additivfertigungsartikel S in der zweiten Richtung D2 zu kollidieren. Das Inertgas G, das mit dem Additivfertigungsartikel S kollidiert ist, strömt in der ersten Richtung D1 entlang des Additivfertigungsbereichs 13 und wird aus einer Auslassöffnung 33 abgeleitet. Die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 hat zumindest in dem Bereich, der tatsächlich für die additive Fertigung verwendet wird, eine gleichmäßige Strömung. Die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 können durch die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 aus der Auslassöffnung 33 abgeleitet werden.
(3) Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C und 1D eines dritten Aspekts umfassen einen Bodenabschnitt 10 mit einem Additivfertigungsbereich 13, auf dem ein Additivfertigungsartikel S additiv hergestellt wird, einen Deckenabschnitt 20, der über dem Bodenabschnitt 10 angeordnet ist und einen Einblasabschnitt 4 für ein Inertgas G und ein erstes Laserbestrahlungsfenster 23 aufweist, einen Seitenabschnitt 30, der von einem Seitenendabschnitt 11 des Bodenabschnitts 10 nach oben steht, und eine Auslassöffnung 33 für das Inertgas G, wobei in einem Zustand, in dem eine erste Richtung D1 von dem Additivfertigungsbereich 13 zu der Auslassöffnung 33 in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt 10 ausgerichtet ist und eine zweite Richtung D2 quer zu der ersten Richtung D1 in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt 10 ausgerichtet ist eine erste Breite W1a des Einblasabschnitts 4 in der ersten Richtung D1 kleiner ist als eine zweite Breite W5a des ersten Laserbestrahlungsfensters 23 in der ersten Richtung D1, und eine Breite W1b des Einblasabschnitts 4 in der zweiten Richtung D2 größer ist als eine dritte Breite W5b des ersten Laserbestrahlungsfensters 23 in der zweiten Richtung D2.
Dadurch kann in dem Einblasabschnitt 4 eine gleichmäßige Strömung des Inertgases G in der zweiten Richtung D2 erreicht werden, während dieses parallel ausgerichtet ist. Die Strömung des aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasenen Inertgases G hat eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer virtuellen Ebene, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Da das Inertgas G aus einem größeren Bereich in der zweiten Richtung D2 ausgeblasen werden kann als die Breite W5b des ersten Laserbestrahlungsfensters 23 in der zweiten Richtung D2, kann das Inertgas G dazu gebracht werden, mit einem größeren Bereich in der zweiten Richtung D2 zu kollidieren als ein Bereich des Additivfertigungsbereichs 13, der das erste Laserbestrahlungsfenster 23 überlappt. Das Inertgas G, das mit dem Additivfertigungsbereich 13 kollidiert ist, strömt in der ersten Richtung D1 entlang des Additivfertigungsbereichs 13 und wird aus der Auslassöffnung 33 abgeleitet. Die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 hat zumindest in dem Bereich des Additivfertigungsbereichs 13, der das erste Laserbestrahlungsfenster 23 überlappt, eine gleichmäßige Strömung. Die Dämpfe P1 und die Spritzer P2 können durch die Strömung des Inertgases G entlang des Additivfertigungsbereichs 13 aus der Auslassöffnung 33 abgeleitet werden.
(4) Die Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C und 1D eines vierten Aspekts werden in den Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C und 1D des dritten Aspekts beschrieben, in denen der Deckenabschnitt 20 ein zweites Laserbestrahlungsfenster 24 umfassen kann, von dem zumindest ein Teil davon mit dem ersten Laserbestrahlungsfenster 23 in der zweiten Richtung D2 ausgerichtet ist, und der Einblasabschnitt 4 einen ersten Abschnitt 4a, der mit dem ersten Laserbestrahlungsfenster 23 in der ersten Richtung D1 ausgerichtet ist, und einen zweiten Abschnitt 4b, der mit dem zweiten Laserbestrahlungsfenster 24 in der ersten Richtung D1 ausgerichtet ist, in einer Draufsicht auf die Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C und 1D umfassen kann.
Dadurch kann das Inertgas G in einem weiten Bereich ausgeblasen werden, der einem Bereich entspricht, in dem das erste Laserbestrahlungsfenster 23 und das zweite Laserbestrahlungsfenster 24 vorgesehen sind. Daher kann das Inertgas G dazu gebracht werden, mit einem großen Bereich des Additivfertigungsbereichs 13 zu kollidieren, der dem ersten Laserbestrahlungsfenster 23 und dem zweiten Laserbestrahlungsfenster 24 entspricht.
(5) Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C und 1D eines fünften Aspekts werden in den Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C und 1D gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte beschrieben, in denen mindestens einer von dem Bodenabschnitt 10, dem Seitenabschnitt 30, einem Strömungswegelement 34, das getrennt von dem Bodenabschnitt 10 und dem Seitenabschnitt 30 vorgesehen ist, die Auslassöffnung 33 umfassen kann.
(6) Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A und 1B eines sechsten Aspekts werden in den Additivfertigungsvorrichtungen 1, 1A und 1B gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte beschrieben, in denen der Deckenabschnitt 20 einen Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 umfassen kann, der einen Raum vertikal unterteilt, und der Einblasabschnitt 4 eine Öffnung (Einblasöffnung 25) sein kann, die in dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 vorgesehen ist.
Dabei kann der Einblasabschnitt 4 durch einfache Verarbeitung ausgebildet werden, indem einfach die Öffnung (Einblasöffnung 25) in dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 ausgebildet ist.
(7) Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D gemäß einem siebten Aspekt werden in den Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte beschrieben, in denen der Deckenabschnitt 20 einen Deckenabschnitt-Hauptkörper 21, der einen Raum vertikal unterteilt, und eine Einblasdüse 40, die sich von dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 nach unten erstreckt, umfassen kann, und der Einblasabschnitt 4 eine Öffnung (Einblasöffnung 5b) sein kann, die an einem unteren Endabschnitt der Einblasdüse 40 vorgesehen ist.
Dadurch können die Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D, die den Einblasabschnitt 4 (die Einblasöffnung 5b) umfassen, durch Anbringen der Einblasdüse 40 an dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 erhalten werden.
(8) Die Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D eines achten Aspekts werden in den Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D des siebten Aspekts beschrieben, wobei die Einblasdüse 40 einen flachen Abschnitt 43 umfassen kann, der sich in der zweiten Richtung D2 zumindest am unteren Endabschnitt erstreckt.
Dadurch kann eine Strömung des Inertgases G in dem Prozess, das Inertgas G in dem flachen Abschnitt 43 zum Strömen zu bringen, reduziert werden. Daher kann die Strömung des Inertgases G, das aus der Einblasöffnung 5b ausgeblasen wird, zuverlässiger gemacht werden, um eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer virtuellen Ebene zu haben, die sich in der vertikalen Richtung erstreckt.
(9) Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D eines neunten Aspekts werden in den Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D des siebten oder achten Aspekts beschrieben, in denen die Einblasdüse 40 einen vergrößerten Abschnitt 41, dessen Breite in der zweiten Richtung D2 nach unten größer wird, und einen Auslassabschnitt 42, der unterhalb des vergrößerten Abschnitts 41 vorgesehen ist und sich mit einer konstanten Breite in der zweiten Richtung D2 nach unten erstreckt, umfassen kann, und der Einblasabschnitt 4 an einem unteren Endabschnitt des Auslassabschnitts 42 vorgesehen sein kann.
Dadurch kann eine Strömung des Inertgases G in der vertikalen Richtung ausgerichtet werden, wenn das Inertgas G in den Auslassabschnitt 42 strömt. Daher kann das aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasene Inertgas G, das mit dem Seitenabschnitt 30 kollidiert, um eine zirkulierende Strömung zu erzeugen, zuverlässiger unterdrückt werden, bis es den Additivfertigungsbereich 13 erreicht.
(10) Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D eines zehnten Aspekts werden in den Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D gemäß einem der siebten bis neunten Aspekte beschrieben, in denen die Einblasdüse 40 eine Vielzahl von Leitschaufeln 46 umfassen kann, die in der zweiten Richtung D2 darin ausgerichtet sind.
Dadurch kann das Inertgas G gleichmäßig in der zweiten Richtung 2 verteilt werden, wenn das Inertgas G zwischen der Vielzahl von Leitschaufeln 46 strömt. Daher kann die Strömung des aus dem Einblasabschnitt 4 ausgeblasenen Inertgases G zuverlässiger in eine zweidimensionale und gleichmäßige Strömung entlang einer sich in vertikaler Richtung erstreckenden Ebene gebracht werden.
(11) Eine Additivfertigungsvorrichtung 1D gemäß einem elften Aspekt wird in der Additivfertigungsvorrichtung 1D gemäß einem der siebten bis zehnten Aspekte beschrieben, in der die Einblasdüse 40 ein Gleichrichterabschnitt (Gleichrichterelement 50) umfassen kann, und der Gleichrichterabschnitt eine Vielzahl von Rohrabschnitten (Gleichrichterrohrabschnitte 51) umfassen kann, die so angeordnet sind, dass diese in mindestens einer der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 ausgerichtet sind und sich jeweils in der vertikalen Richtung erstrecken.
Dadurch kann unter den Strömungskomponenten des Inertgases G mindestens eine Komponente der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 in dem Prozess gedämpft werden, der das Inertgas G dazu bringt, in den Rektifikationsrohrabschnitten 51 zu strömen. Daher kann das von dem Einblasabschnitt 4 geblasene Inertgas G, das in die erste Richtung D1 oder die zweite Richtung D2 diffundiert, weiter unterdrückt werden.
(12) Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D eines zwölften Aspekts werden in den Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D gemäß einem der siebten bis elften Aspekte beschrieben, in denen die Einblasdüse 40 eine erste Einblasdüse S1, die an dem Deckenabschnitt-Hauptkörper 21 angebracht ist, und eine zweite Einblasdüse S2, die mit der ersten Einblasdüse S1 verbunden ist und sich von der ersten Einblasdüse S1 nach unten erstreckt, um den Einblasabschnitt 4 zu haben, umfassen kann.
Dadurch können die Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D umfassend die Einblasdüse 40 einfach durch Anbringen der zweiten Einblasdüse S2 an der ersten Einblasdüse S1 erhalten werden.
(13) Eine Einblasdüse 40 eines dreizehnten Aspekts ist an den Additivfertigungsvorrichtungen 1C und 1D anbringbar und umfasst einen ersten Endabschnitt (oberer Endabschnitt 40a), der einen Einleitungsabschnitt (Einleitungsöffnung 5a) für ein Inertgas G umfasst, und einen zweiten Endabschnitt (unterer Endabschnitt 40b), der auf einer dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden Seite positioniert ist und einen Einblasabschnitt 4 (Einblasöffnung 5b) für das Inertgas umfasst, in welchem, unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung D1 in einer Richtung parallel zu dem zweiten Endabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung D2 quer zu der ersten Richtung D1 in der Richtung parallel zu dem zweiten Endabschnitt ausgerichtet ist, die Einblasdüse 40 einen flachen Abschnitt 43 aufweist, der sich in der zweiten Richtung D2 zumindest an dem zweiten Endabschnitt erstreckt, und eine erste Breite W1b des Blaselements 4 in der zweiten Richtung D2 größer ist als eine zweite Breite W1a des Blaselements 4 in der ersten Richtung D1.
Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B, 1C, 1D: Additivfertigungsvorrichtung
2: Laserbestrahlungseinheit
3: Kammer
4: Einblasabschnitt
4a: Erster Abschnitt
4b: Zweiter Abschnitt
5a: Einleitungsöffnung (Einleitungsabschnitt)
5b: Einblasöffnung (Öffnung)
10: Bodenabschnitt
11: Seitenendabschnitt
12: Stufe
13: Additivfertigungsbereich
14: Verwendungsbereich
20: Deckenabschnitt
21: Deckenabschnitt-Hauptkörper
22: Laserbestrahlungsfenster
23: Erstes Laserbestrahlungsfenster
24: Zweites Laserbestrahlungsfenster
25: Einblasöffnung (Öffnung)
26: Befestigungsöffnung
30: Seitenabschnitt
31: Erster Seitenabschnitt
32: Zweiter Seitenabschnitt
33: Auslassöffnung
34: Strömungswegelement
40: Einblasdüse
40a: Oberer Endabschnitt (erster Endabschnitt)
40b: Unterer Endabschnitt (zweiter Endabschnitt)
41: Vergrößerter Abschnitt
42: Auslassabschnitt
43: Flacher Abschnitt
43a: Erster Einblasdüsen-Hauptkörper
44: Flansch
45: Zweiter Einblasdüsen-Hauptkörper (Flachabschnitt-Hauptkörper)
46: Leitschaufel
47: Flansch
50: Gleichrichterelement (Gleichrichterabschnitt)
51: Gleichrichterrohrabschnitt (Rohrabschnitt)
D1: Erste Richtung
D2: Zweite Richtung
G: Inertgas
L: Laserlicht
L1: Länge des Auslassabschnitts in vertikaler Richtung
L2: Länge des Gleichrichterrohrabschnitts in vertikaler Richtung
P1: Dampf
P2: Spritzer
S: Additivfertigungsartikel
S1: Erste Einblasdüse
S2: Zweite Einblasdüse
W1a: Breite des Einblasabschnitts in erster Richtung
W1b: Breite des Einblasabschnitts in zweiter Richtung
W2: Breite des Additivfertigungsbereichs in zweiter Richtung
W3: Breite der Auslassöffnung in zweiter Richtung
W4: Breite des Additivfertigungsartikels in zweiter Richtung
W5a: Breite des ersten Laserbestrahlungsfensters in erster Richtung
W5b: Breite des ersten Laserbestrahlungsfensters in zweiter Richtung
W6a: Breite des Einleitungsabschnitts in erster Richtung
W6b: Breite des Einleitungsabschnitts in zweiter Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016006215 [0002, 0003]

Claims

Additivfertigungsvorrichtung, umfassend: einen Bodenabschnitt mit einem Additivfertigungsbereich, auf dem ein Additivfertigungsartikel additiv hergestellt wird; einen Deckenabschnitt, der oberhalb des Bodenabschnitts angeordnet ist und einen Einblasabschnitt für ein Inertgas aufweist; einen Seitenabschnitt, der von einem Seitenendabschnitt des Bodenabschnitts nach oben steht; und eine Auslassöffnung für das Inertgas, wobei unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung von dem Additivfertigungsbereich zu der Auslassöffnung in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung quer zu der ersten Richtung in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist, eine erste Breite des Einblasabschnitts in der zweiten Richtung größer ist als eine zweite Breite des Einblasabschnitts in der ersten Richtung und gleich oder größer ist als eine dritte Breite des Additivfertigungsbereichs in der zweiten Richtung.
Additivfertigungsvorrichtung, umfassend: einen Bodenabschnitt mit einem Additivfertigungsbereich, auf dem ein Additivfertigungsartikel additiv hergestellt wird; einen Deckenabschnitt, der oberhalb des Bodenabschnitts angeordnet ist und einen Einblasabschnitt für ein Inertgas aufweist; einen Seitenabschnitt, der von einem Seitenendabschnitt des Bodenabschnitts nach oben steht; und eine Auslassöffnung für das Inertgas, wobei unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung von dem Additivfertigungsbereich zu der Auslassöffnung in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung quer zu der ersten Richtung in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist, eine erste Breite des Einblasabschnitts in der zweiten Richtung größer ist als eine zweite Breite des Einblasabschnitts in der ersten Richtung und gleich oder größer ist als eine dritte Breite des Additivfertigungsartikels in der zweiten Richtung.
Additivfertigungsvorrichtung, umfassend: einen Bodenabschnitt mit einem Additivfertigungsbereich, auf dem ein Additivfertigungsartikel additiv hergestellt wird; einen Deckenabschnitt, der oberhalb des Bodenabschnitts angeordnet ist und einen Einblasabschnitt für ein Inertgas und ein erstes Laserbestrahlungsfenster aufweist; einen Seitenabschnitt, der von einem Seitenendabschnitt des Bodenabschnitts nach oben steht; und eine Auslassöffnung für das Inertgas, wobei unter einer Bedingung, bei der eine erste Richtung von dem Additivfertigungsbereich zu der Auslassöffnung in einer Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung quer zu der ersten Richtung in der Richtung parallel zu dem Bodenabschnitt ausgerichtet ist, eine erste Breite des Einblasabschnitts in der ersten Richtung kleiner ist als eine zweite Breite des ersten Laserbestrahlungsfensters in der ersten Richtung und eine Breite des Einblasabschnitts in der zweiten Richtung größer ist als eine dritte Breite des ersten Laserbestrahlungsfensters in der zweiten Richtung.
Additivfertigungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Deckenabschnitt ein zweites Laserbestrahlungsfenster umfasst, bei dem zumindest ein Teil davon mit dem ersten Laserbestrahlungsfenster in der zweiten Richtung ausgerichtet ist, und der Einblasabschnitt einen ersten Abschnitt umfasst, der mit dem ersten Laserbestrahlungsfenster in der ersten Richtung ausgerichtet ist, und einen zweiten Abschnitt, der mit dem zweiten Laserbestrahlungsfenster in der ersten Richtung in einer Draufsicht auf die Additivfertigungsvorrichtung ausgerichtet ist.
Additivfertigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens einer von dem Bodenabschnitt, dem Seitenabschnitt und einem Strömungswegelement, das separat zu dem Bodenabschnitt und dem Seitenabschnitt vorgesehen ist, die Auslassöffnung umfasst.
Additivfertigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Deckenabschnitt einen Deckenabschnitt-Hauptkörper umfasst, der einen Raum vertikal unterteilt, und der Einblasabschnitt eine Öffnung ist, die in dem Deckenabschnitt-Hauptkörper vorgesehen ist.
Additivfertigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Deckenabschnitt einen Deckenabschnitt-Hauptkörper, der einen Raum vertikal unterteilt, und eine Einblasdüse, die sich von dem Deckenabschnitt-Hauptkörper nach unten erstreckt, umfasst, und der Einblasabschnitt eine Öffnung ist, die an einem unteren Endabschnitt der Einblasdüse vorgesehen ist.
Additivfertigungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Einblasdüse einen flachen Abschnitt umfasst, der sich zumindest am unteren Endabschnitt in die zweite Richtung erstreckt.
Additivfertigungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Einblasdüse einen vergrößerten Abschnitt umfasst, dessen Breite in der zweiten Richtung nach unten größer wird, und einen Auslassabschnitt, der unterhalb des vergrößerten Abschnitts vorgesehen ist und sich mit einer konstanten Breite in der zweiten Richtung nach unten erstreckt, und der Einblasabschnitt an einem unteren Endabschnitt des Auslassabschnitts vorgesehen ist.
Additivfertigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Einblasdüse eine Vielzahl von Leitschaufeln umfasst, die in der zweiten Richtung darin ausgerichtet sind.
Additivfertigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Einblasdüse einen Gleichrichterabschnitt umfasst, und der Gleichrichterabschnitt mehrere Rohrabschnitte umfasst, die so angeordnet sind, dass diese in mindestens einer der ersten und zweiten Richtung ausgerichtet sind und sich jeweils in der vertikalen Richtung erstrecken.
Additivfertigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Einblasdüse eine erste Einblasdüse umfasst, die an dem Deckenabschnitt-Hauptkörper angebracht ist, und eine zweite Einblasdüse, die mit der ersten Einblasdüse verbunden ist und sich von der ersten Einblasdüse nach unten erstreckt, um den Einblasabschnitt aufzuweisen.
Einblasdüse, die an einer Additivfertigungsvorrichtung anbringbar ist, wobei die Einblasdüse umfasst: einen ersten Endabschnitt, der einen Einleitungsabschnitt für ein Inertgas umfasst; und einen zweiten Endabschnitt, der auf einer dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und einen Einblasabschnitt für das Inertgas umfasst, wobei, in einem Zustand, in dem eine erste Richtung in einer Richtung parallel zu dem zweiten Endabschnitt ausgerichtet ist und eine zweite Richtung quer zu der ersten Richtung in der Richtung parallel zu dem zweiten Endabschnitt ausgerichtet ist, die Einblasdüse einen flachen Abschnitt umfasst, der sich in der zweiten Richtung zumindest an dem zweiten Endabschnitt erstreckt, und eine erste Breite des Einblasabschnitts in der zweiten Richtung größer ist als eine zweite Breite des Einblasabschnitts in der ersten Richtung.