EP4448204A1 - Procédé de fabrication additive sur lit de poudre - Google Patents

Procédé de fabrication additive sur lit de poudre

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EP4448204A1
EP4448204A1 EP22844669.6A EP22844669A EP4448204A1 EP 4448204 A1 EP4448204 A1 EP 4448204A1 EP 22844669 A EP22844669 A EP 22844669A EP 4448204 A1 EP4448204 A1 EP 4448204A1
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EP
European Patent Office
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powder
zone
layer
filled
cells
Prior art date
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Pending
Application number
EP22844669.6A
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German (de)
English (en)
Inventor
Romain BERGERON
Loïc FERRAGE
Karine NGUYEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran SA
Safran Additive Manufacturing Campus SAS
Original Assignee
Safran SA
Safran Additive Manufacturing Campus SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Safran SA, Safran Additive Manufacturing Campus SAS filed Critical Safran SA
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present disclosure relates to the field of additive manufacturing on a powder bed such as a selective laser melting process or "Laser Beam Melting” (LBM) in English, by an electron beam or “Electron Beam Melting » (EBM) in English or by jetting binder, also called « Binder Jetting » in English.
  • LBM Laser Beam Melting
  • EBM Electro Beam Melting »
  • jetting binder also called « Binder Jetting » in English.
  • LBM Laser Beam Melting
  • EBM Electrode Beam Melting
  • FIG. 1 shows a selective powder melting installation used for the manufacture of parts such as for example turbine engine blades.
  • This installation comprises a tank 1 containing a metal powder 2 and whose bottom 3 is movable and movable in vertical translation by a rod 4 of a cylinder, and an adjacent tank 5 whose bottom is constituted by a movable plate 6, also movable in vertical translation by a rod 7 of a jack.
  • the installation further comprises a scraper 8 making it possible to bring powder from the tank 1 to the tank 5, by movement in a horizontal plane A, and means 9 for generating a laser beam, coupled to a computer-controlled device 10 for directing and moving the beam 11 .
  • a container 12 for receiving the excess powder 13, adjacent to the tank 5, can also be provided. This receiving tank 12 for the excess powder 13 can be replaced by an internal and automated recycling system.
  • the bottom 3 of the reservoir 1 is moved upwards so that a certain quantity of powder 2 is located above the horizontal plane A.
  • the scraper 8 is moved from the left to the right, so as to scrape said layer of powder 2 in tank 1 and deposit a thin layer of metal powder on the flat horizontal surface of plate 6.
  • the quantity of powder 2 and the position of the plate 6 are determined so as to form a layer of powder of a chosen and constant thickness.
  • the molten zones then solidify, forming a first layer of material 14, this layer having for example a thickness of the order of 10 to 150 ⁇ m.
  • the aforementioned methods thus consist of spreading thin layers of powder and consolidating parts of these layers on top of each other to form three-dimensional parts.
  • the scraper can be rigid or comprise a flexible part, for example made of silicone, intended to be in contact with the powder.
  • the scraper can be formed by a brush.
  • This document relates to a process for the additive manufacturing of a part by successive deposition of layers of powder, within a manufacturing machine comprising a zone for preparing at least one layer and a zone for consolidating the powder, offset from each other, said method comprising the following steps: a) preparing at least one layer comprising at least two zones filled with at least two different powders, for example of different materials and/or particle sizes, in said preparation zone, b) moving the layer thus prepared into the consolidation zone , c) depositing said prepared layer on a manufacturing support or on an already consolidated part of said part, d) consolidating at least part of said layer, for example by sintering or melting, or by adding a binder.
  • This process makes it possible to produce, in a simple and reliable manner, a part made from at least two powders of different types.
  • This process also makes it possible to limit the problems of bulk and therefore of inerting of the consolidation zone. Furthermore, it is not necessary to use a complex system comprising a scraper that can catch any defects in the layers already formed.
  • Steps (a) to (d) can be successively repeated several times so as to form several layers of the part, superimposed on each other.
  • An inert gas can be added to the consolidation zone, at least during step d).
  • the inert gas can be argon or nitrogen.
  • step (a) the different types of powder can be deposited in separate cells of a tray, said layer being prepared in said tray, said tray being moved into the consolidation zone during the step (b).
  • the cells may be capable of being filled separately from each other, for example via at least one nozzle and/or at least one hopper.
  • Cells can be arranged in rows and columns.
  • the tray can be equipped with a removable bottom, at least in part, said bottom closing off the cells during steps (a) and (b), said bottom being moved so as to release the cells during step c) and allowing the release of the powder contained in said released cells, by gravity.
  • the bottom can be moved by translation, for example along a horizontal axis, or by rotation around an axis, for example a vertical axis.
  • step a) at least a first zone can be filled with a first powder using a first nozzle and at least a second zone can be filled with a second powder using using a second nozzle.
  • step a) at least a first zone can be filled with a first powder using a first hopper and at least a second zone can be filled with a second powder using of a second hopper.
  • Each hopper may comprise several zones capable of opening or closing independently of one another.
  • Each hopper can for example include shutters able to selectively release the powder from one zone and/or from another zone of the hopper.
  • the hopper can be moved opposite a plate comprising cells distinct from each other, each zone extending opposite a cell or a group of cells of the plate so as to be able to supply powder selectively each cell or each group of cells.
  • step d The consolidation of at least one layer (step d) can be carried out at least partly simultaneously with the preparation (step a) of a subsequent layer, or upper layer.
  • This document also relates to a manufacturing machine comprising a zone for preparing at least one layer and a zone for consolidating a powder, offset from each other, at least one plate comprising at at least two zones intended to be filled with different powders, moving means capable of moving said tray between the preparation zone and the consolidation zone, and means for opening said zones intended to be filled with powder capable of releasing by gravity the powder contained in said zones.
  • the opening means can be formed by a removable bottom, for example a bottom that can be moved in translation. Of course, other opening means can be used.
  • the tray may include a grid comprising separate cells from each other.
  • FIG. 1 represents a prior art additive manufacturing machine.
  • FIG. 2 represents an additive manufacturing machine comprising nozzles, according to this document.
  • FIG. 3 is a detail view of Figure 2, illustrating a step in which the tray has been moved into the preparation area.
  • FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3, illustrating a step in which the tray is moved into the consolidation zone.
  • FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 3, illustrating a step in which the bottom is moved in translation with respect to the grid of the tray, towards the preparation zone.
  • FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 3, illustrating a step in which the grid is also moved towards the preparation zone.
  • FIG. 7 represents an additive manufacturing machine comprising hoppers, according to this document.
  • Figure 2 illustrates an additive manufacturing machine 16 comprising a preparation zone 18 and a consolidation zone 20 offset from each other along an X axis.
  • the preparation zone comprises a manufacturing support 22 capable of being moved in translation along an axis Z perpendicular to the axis X.
  • Said consolidation zone 20 further comprises consolidation means (not shown), capable of consolidating the powder by sintering, melting or by adding a binder, for example.
  • Such consolidation means include, for example, means for generating a laser or an electron beam capable of being moved over the surface of the layer of powder to be consolidated.
  • such consolidation means may comprise means for supplying a binder in liquid form for example and optionally means for heating said binder, which may also be able to be moved over the surface of the layer of powder to be consolidated.
  • the machine further comprises a plate 24 comprising a grid 26 and a bottom 28.
  • the grid 26 comprises regularly distributed cells 30, arranged for example in rows and columns along an XY plane.
  • the grid 26 and the bottom 28 can be moved in translation along the X axis, independently of each other, for example by means of rails.
  • the cells 30 of the grid 26 have lower and upper open ends, the bottom 28 being capable of closing off the lower ends of the cells when the bottom is placed under the grid 26, as illustrated in FIG. 3.
  • the machine further comprises at least two nozzles, for example three nozzles 32,34,36, each capable of being moved in the XY plane at least and capable of filling all or part of the cells 30 of the grid 26 of the plate 24.
  • Each nozzle 32,34,36 is in particular capable of delivering powder of a specific nature.
  • a first nozzle 32 is for example capable of filling certain cells 30 of the grid 26 with a first type of powder
  • a second nozzle 34 is for example capable of filling other cells 30 of the grid 26 with a second type of powder
  • a third nozzle 36 is for example capable of filling other cells 30 of the grid 26 with a third type of powder.
  • the consolidation zone 20 can be housed in an enclosure filled with an inert gas, such as argon or nitrogen, for example.
  • an inert gas such as argon or nitrogen
  • the preparation zone 18 can be devoid of such inerting means.
  • the plate 24 can be located entirely in the preparation area 18 and the cells 30 can be filled, at least in part, with powders of different natures, using the nozzles 32,34,36.
  • the tray can then be moved entirely into the consolidation zone 20, containing the inert gas, as shown in Figure 4
  • the bottom 28 of the plate 24 can then be moved towards the preparation area 18, as shown in Figure 5, so that the powder contained in the cells 30 is directed by gravity onto the manufacturing support 22.
  • the grid 26 of the plate 24 can then also be moved towards the preparation zone 18, as illustrated in figure 6.
  • the consolidation zone 20 Once the consolidation zone 20 has been released from the plate 24, certain zones of the powder layer thus deposited can be selectively consolidated, so as to form a layer of the part to be produced.
  • the manufacturing support 22 can then be moved in translation downwards along the Z axis, and it is then possible to repeat the previous steps so as to build the part layer by layer.
  • FIG. 7 illustrates an additive manufacturing machine 16 according to another embodiment, which differs from that described above in that the nozzles 32,34,36 are replaced by hoppers, for example three hoppers 38,40, 42.
  • the hoppers 38,40,42 are intended to supply the plate 24 with powders of different kinds.
  • Each hopper extends for example along the Y axis and comprises several openings or zones distributed on the Y axis capable of opening or closing independently of each other.
  • the number of zones is for example equal to the number of cells 30 of the grid 26 along the Y axis, that is to say the number of cells 30 of a row or column of the grid 26.
  • Each hopper 38, 40,42 is also able to be placed in front of each row of the grid 26. In this way, each cell 30 of the grid 26 can be filled with the powder contained in one of the hoppers 38,40,42.
  • the plate 24 is brought into the consolidation zone 20 before depositing the corresponding layer of powder on the manufacturing support 22 or on the already consolidated layer.
  • This layer of powder is then consolidated in whole or in part, as before, so as to form a layer of the part.
  • the cells can include means for selectively opening or closing their upper ends.

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Abstract

Le présent document concerne un procédé de fabrication additive d'une pièce par dépôt successifs de couches de poudre, au sein d'une machine de fabrication (16) comportant une zone de préparation (18) d'au moins une couche et une zone de consolidation (20) de la poudre, décalées l'une par rapport à l'autre, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) préparer au moins une couche comportant au moins deux zones remplies d'au moins deux poudres différentes, par exemple de matériaux et/ou de granulométries différentes, dans ladite zone de préparation (18), b) déplacer la couche ainsi préparée dans la zone de consolidation (20), c) déposer ladite couche préparée sur un support de fabrication (22) ou sur une partie déjà consolidée de ladite pièce, d) consolider au moins une partie de ladite couche, par exemple par frittage ou fusion, ou par ajout d'un liant.

Description

Description
Titre : Procédé de fabrication additive sur lit de poudre
Domaine technique
[0001] La présente divulgation relève du domaine de la fabrication additive sur lit de poudre tels qu’un procédé de fusion sélective par laser ou « Laser Beam Melting » (LBM) en anglais, par un faisceau d’électrons ou « Electron Beam Melting » (EBM) en anglais ou par jet de liant, aussi appelé « Binder Jetting » en anglais.
Technique antérieure
[0002] Le présent document s’inscrit dans le cadre d’une amélioration des procédés de fabrication additive sur lit de poudre. Parmi ces procédés, on retrouve un procédé de fusion sélective par laser ou « Laser Beam Melting » (LBM) en anglais, un procédé dans lequel un faisceau laser est remplacé par un faisceau d’électrons ou « Electron Beam Melting » (EBM) en anglais, ou encore un procédé fonctionnant par apport local de liant configuré pour mettre en forme une pièce dite « verte » qui est ensuite frittée par traitement thermique.
[0003] La figure 1 représente une installation de fusion sélective de poudre utilisée pour la fabrication de pièces telles que par exemple des aubes de turbomachine. Cette installation comporte un réservoir 1 contenant une poudre métallique 2 et dont le fond 3 est mobile et déplaçable en translation verticale par une tige 4 d’un vérin, et une cuve voisine 5 dont le fond est constitué par un plateau mobile 6, également déplaçable en translation verticale par une tige 7 d’un vérin.
[0004] L’ installation comporte en outre un racleur 8 permettant d’amener de la poudre du réservoir 1 vers la cuve 5, par déplacement dans un plan horizontal A, et des moyens de génération 9 d’un faisceau laser, couplés à un dispositif 10 commandé par ordinateur pour orienter et déplacer le faisceau 11 . Un bac de réception 12 de la poudre excédentaire 13, adjacent à la cuve 5, peut également être prévu. Ce bac de réception 12 de la poudre excédentaire 13 peut être remplacé par un système de recyclage interne et automatisé.
[0005] Le fonctionnement de cette installation est le suivant.
[0006] Tout d’abord, le fond 3 du réservoir 1 est déplacé vers le haut de manière à ce qu’une certaine quantité de poudre 2 soit située au-dessus du plan horizontal A. Le racleur 8 est déplacé de la gauche vers la droite, de manière à racler ladite couche de poudre 2 dans le réservoir 1 et déposer une couche mince de poudre métallique sur la surface plane horizontale du plateau 6. [0007] La quantité de poudre 2 et la position du plateau 6 sont déterminées de façon à former une couche de poudre d’une épaisseur choisie et constante.
[0008] Un faisceau laser 11 , perpendiculaire au plan A, balaye une zone déterminée de la couche de poudre formée dans la cuve 5, de manière à la faire fondre localement, l’ensemble étant contenu dans une enceinte remplie d’un gaz inerte. Les zones fondues se solidifient ensuite en formant une première couche de matière 14, cette couche ayant par exemple une épaisseur de l’ordre de 10 à 150 pm.
[0009] Ces étapes sont ensuite répétées pour former successivement les différentes couches de la pièce.
[0010] Les procédés précités consistent ainsi à étaler de fines couches de poudre et à venir consolider des parties de ces couches les unes sur les autres pour former des pièces tridimensionnelles. Le racleur peut être rigide ou comporter une partie souple, par exemple en silicone, destinée à être en contact avec la poudre. En variante, le racleur peut être formé par une brosse.
[0011] Dans ces procédés de l’art antérieur, chaque couche est constituée d’un seul type de poudre, étalée de façon homogène. Ces procédés ne prévoient pas de pouvoir utiliser des poudres de nature différente. Par nature différente ou type différent, on entend à la fois de composition chimique différente mais aussi de distribution granulométrique différente.
[0012] Il existe aujourd’hui un besoin de pouvoir réaliser des pièces comportant des zones de natures différentes ou possédant des propriétés chimiques et/ou mécaniques et/ou électriques et/ou microstructurales différentes. Par ailleurs, il est relativement compliqué de maintenir l’inertage de l’enceinte. L’inertage d’une chambre volumineuse est coûteux et lent. Enfin, d’éventuelles contraintes résiduelles dans la matière précédemment consolidée peuvent générer des déformations du lit de poudre. Ces déformations peuvent générer des accros du racleur lors de son déplacement, voire des interruptions de raclage.
Résumé
[0013] La présente divulgation vient améliorer la situation.
[0014] Le présent document concerne un procédé de fabrication additive d’une pièce par dépôt successifs de couches de poudre, au sein d’une machine de fabrication comportant une zone de préparation d’au moins une couche et une zone de consolidation de la poudre, décalées l’une par rapport à l’autre, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) préparer au moins une couche comportant au moins deux zones remplies d’au moins deux poudres différentes, par exemple de matériaux et/ou de granulométries différentes, dans ladite zone de préparation, b) déplacer la couche ainsi préparée dans la zone de consolidation, c) déposer ladite couche préparée sur un support de fabrication ou sur une partie déjà consolidée de ladite pièce, d) consolider au moins une partie de ladite couche, par exemple par frittage ou fusion, ou par ajout d’un liant.
[0015] Ce procédé permet de réaliser de façon simple et fiable une pièce réalisée à partir d’au moins deux poudres de natures différentes.
[0016] L’ utilisation d’une zone de préparation et d’une zone de consolidation distinctes permet de réduire le temps de fabrication des pièces. En effet, les tâches réalisées dans ces zones sont exécutées en parallèle, en temps masqué.
[0017] Ce procédé permet également de limiter les problèmes d’encombrement et donc d’inertage de la zone de consolidation. Par ailleurs, il n’est pas nécessaire d’utiliser un système complexe comportant un racleur pouvant accrocher d’éventuels défauts des couches déjà formées.
[0018] Les étapes (a) à (d) peuvent être successivement répétées plusieurs fois de manière à former plusieurs couches de la pièce, superposées les unes sur les autres.
[0019] Il est ainsi possible de former progressivement la pièce couche par couche, en répétant les étapes précitées.
[0020] Un gaz inerte peut être ajouté dans la zone de consolidation, au moins lors de l’étape d).
[0021] Le gaz inerte peut être de l’argon ou de l’azote.
[0022] Lors de l’étape (a), les différents types de poudre peuvent être déposées dans des cellules distinctes d’un plateau, ladite couche étant préparée dans ledit plateau, ledit plateau étant déplacé dans la zone de consolidation lors de l’étape (b).
[0023] Les cellules peuvent être aptes à être remplies séparément les unes des autres, par exemple par l’intermédiaire d’au moins une buse et/ou d’au moins une trémie.
[0024] Les cellules peuvent être arrangées en lignes et en colonnes.
[0025] Le plateau peut être équipé d’un fond amovible, au moins en partie, ledit fond venant obturer les cellules lors des étapes (a) et (b), ledit fond étant déplacé de manière à libérer les cellules lors de l’étape c) et permettre le dégagement de la poudre contenue dans lesdites cellules libérées, par gravité.
[0026] Le fond peut être déplacé par translation, par exemple le long d’un axe horizontal, ou par rotation autour d’un axe, par exemple un axe vertical.
[0027] Lors de l’étape a), au moins une première zone peut être remplie d’une première poudre à l’aide d’une première buse et au moins une seconde zone peut être remplie d’une seconde poudre à l’aide d’une seconde buse.
[0028] Bien entendu, il est possible d’utiliser plus de deux buses, destinées à déposer plus de deux types de poudres différents.
[0029] A l’étape a), au moins une première zone peut être remplie d’une première poudre à l’aide d’une première trémie et au moins une seconde zone peut être remplie d’une seconde poudre à l’aide d’une seconde trémie.
[0030] Chaque trémie peut comporter plusieurs zones aptes à s’ouvrir ou à se fermer indépendamment l’une de l’autre.
[0031] Chaque trémie peut par exemple comporter des obturateurs aptes à libérer sélectivement la poudre d’une zone et/ou d’une autre zone de la trémie.
[0032] La trémie peut être déplacée en regard d’un plateau comportant des cellules distinctes les unes des autres, chaque zone s’étendant en regard d’une cellule ou d’un groupe de cellules du plateau de façon à pouvoir alimenter en poudre sélectivement chaque cellule ou chaque groupe de cellules.
[0033] La consolidation d’au moins une couche (étape d) peut être réalisée au moins en partie simultanément à la préparation (étape a) d’une couche ultérieure, ou couche supérieure.
[0034] Le présent document concerne également une machine de fabrication comportant une zone de préparation d’au moins une couche et une zone de consolidation d’une poudre, décalées l’une par rapport à l’autre, au moins un plateau comportant au moins deux zones destinées à être remplies de poudres différentes, des moyens de déplacement aptes à déplacer ledit plateau entre la zone de préparation et la zone de consolidation, et des moyens d’ouverture desdites zones destinées à être remplies de poudre aptes à libérer par gravité la poudre contenue dans lesdites zones.
[0035] Les moyens d’ouverture peuvent être formés par un fond amovible, par exemple un fond déplaçable en translation. Bien entendu, d’autres moyens d’ouverture peuvent être utilisés. [0036] Le plateau peut comporter une grille comprenant des cellules distinctes les unes des autres.
Brève description des dessins
[0037] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[0038] [Fig. 1] représente une machine de fabrication additive de l’art antérieur.
[0039] [Fig. 2] représente une machine de fabrication additive comportant des buses, selon le présent document.
[0040] [Fig. 3] est une vue de détail de la figure 2, illustrant une étape dans laquelle le plateau a été déplacé dans la zone de préparation.
[0041] [Fig. 4] est une vue correspondant à la figure 3, illustrant une étape dans laquelle le plateau est déplacé dans la zone de consolidation.
[0042] [Fig. 5] est une vue correspondant à la figure 3, illustrant une étape dans laquelle le fond est déplacé en translation par rapport à la grille du plateau, vers la zone de préparation.
[0043] [Fig. 6] est une vue correspondant à la figure 3, illustrant une étape dans laquelle la grille est également déplacée vers la zone de préparation.
[0044] [Fig. 7] représente une machine de fabrication additive comportant des trémies, selon le présent document.
Description des modes de réalisation
[0045] La figure 2 illustre une machine de fabrication additive 16 comportant une zone de préparation 18 et une zone de consolidation 20 décalées l’une de l’autre selon un axe X.
[0046] La zone de préparation comporte un support de fabrication 22 apte à être déplacé en translation selon un axe Z perpendiculaire à l’axe X. Ladite zone de consolidation 20 comporte en outre des moyens de consolidation (non représentés), apte à consolider la poudre par frittage, fusion ou par ajout d’un liant par exemple. De tels moyens de consolidation comportent par exemple des moyens de génération d’un laser ou d’un faisceau d’électrons aptes à être déplacés sur la surface de la couche de poudre à consolider. En variante, de tels moyens de consolidation peuvent comporter des moyens d’amenée d’un liant sous forme liquide par exemple et éventuellement des moyens de chauffage dudit liant, pouvant être également aptes à être déplacés sur la surface de couche de poudre à consolider. [0047] La machine comporte en outre un plateau 24 comprenant une grille 26 et un fond 28. La grille 26 comporte des cellules 30 régulièrement réparties, agencées par exemple en lignes et en colonnes selon un plan XY.
[0048] La grille 26 et le fond 28 peuvent être déplacés en translation selon l’axe X, indépendamment l’un de l’autre, par exemple au moyen de rails.
[0049] Les cellules 30 de la grille 26 comportent des extrémités inférieures et supérieures ouvertes, le fond 28 étant apte à obturer les extrémités inférieures des cellules lorsque le fond est placé sous la grille 26, comme illustré à la figure 3.
[0050] La machine comporte en outre au moins deux buses, par exemple trois buses 32,34,36, aptes à être déplacées chacune dans le plan XY au moins et aptes à remplir tout ou partie des cellules 30 de la grille 26 du plateau 24. Chaque buse 32,34,36 est en particulier apte à délivrer de la poudre d’une nature déterminée. Ainsi, une première buse 32 est par exemple apte à remplir certaines cellules 30 de la grille 26 par un premier type de poudre, une deuxième buse 34 est par exemple apte à remplir d’autres cellules 30 de la grille 26 par un deuxième type de poudre et une troisième buse 36 est par exemple apte à remplir d’autres cellules 30 de la grille 26 par un troisième type de poudre.
[0051] Par ailleurs, la zone de consolidation 20 peut être logée dans une enceinte remplie d’un gaz inerte, tel par exemple que de l’argon ou de l’azote. A l’inverse, la zone de préparation 18 peut être dépourvue de tels moyens d’inertage.
[0052] Comme cela est illustré à la figure 3, le plateau 24 peut être situé entièrement dans la zone de préparation 18 et les cellules 30 peuvent être remplies, au moins en partie, de poudres de natures différentes, à l’aide des buses 32,34,36.
[0053] Le plateau peut ensuite être déplacé entièrement dans la zone de consolidation 20, contenant le gaz inerte, comme illustré à la figure 4
[0054] Le fond 28 du plateau 24 peut alors être déplacé vers la zone de préparation 18, comme illustré à la figure 5, de sorte que la poudre contenue dans les cellules 30 soit dirigée par gravité sur le support de fabrication 22.
[0055] La grille 26 du plateau 24 peut alors également être déplacée vers la zone de préparation 18, comme illustré à la figure 6.
[0056] Une fois la zone de consolidation 20 libérée du plateau 24, certaines zones de la couche de poudre ainsi déposée peuvent être sélectivement consolidées, de manière à former une couche de la pièce à réaliser. [0057] Le support de fabrication 22 peut alors être déplacé en translation vers le bas suivant l’axe Z, et il est alors possible de répéter les étapes précédentes de façon à construire la pièce couche par couche.
[0058] La figure 7 illustre une machine de fabrication additive 16 selon une autre forme de réalisation, qui diffère de celle décrite précédemment en ce que les buses 32,34,36 sont remplacées par des trémies, par exemple trois trémies 38,40,42. Les trémies 38,40,42 sont destinées à alimenter le plateau 24 avec des poudres de natures différentes. Chaque trémie s’étend par exemple selon l’axe Y et comporte plusieurs ouvertures ou zones réparties sur l’axe Y aptes à s’ouvrir ou à se fermer indépendamment les unes des autres. Le nombre de zones est par exemple égal au nombre de cellules 30 de la grille 26 selon l’axe Y, c’est- à-dire au nombre de cellules 30 d’une rangée ou colonne de la grille 26. Chaque trémie 38,40,42 est par ailleurs apte à être placée devant chaque rangée de la grille 26. De cette manière, chaque cellule 30 de la grille 26 peut être remplie par la poudre contenue dans l’une des trémies 38,40,42.
[0059] Comme précédemment, une fois le plateau 24 remplie de poudre, celui-ci est amené dans la zone de consolidation 20 avant de déposer la couche de poudre correspondante sur le support de fabrication 22 ou sur la couche déjà consolidée. Cette couche de poudre est alors consolidée en tout ou partie, comme précédemment, de manière à former une couche de la pièce.
[0060] En variante, les cellules peuvent comporter des moyens d’ouverture ou de fermeture sélectifs de leurs extrémités supérieures.

Claims

8 Revendications
[Revendication 1] Procédé de fabrication additive d’une pièce par dépôt successifs de couches de poudre, au sein d’une machine de fabrication (16) comportant une zone de préparation (18) d’au moins une couche et une zone de consolidation (20) de la poudre, décalées l’une par rapport à l’autre, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) préparer au moins une couche comportant au moins deux zones remplies d’au moins deux poudres différentes, par exemple de matériaux et/ou de granulométries différentes, dans ladite zone de préparation (18), b) déplacer la couche ainsi préparée dans la zone de consolidation (20), c) déposer ladite couche préparée sur un support de fabrication (22) ou sur une partie déjà consolidée de ladite pièce, d) consolider au moins une partie de ladite couche, par exemple par frittage ou fusion, ou par ajout d’un liant.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 , dans lequel les étapes (a) à (d) sont successivement répétées plusieurs fois de manière à former plusieurs couches de la pièce, superposées les unes sur les autres.
[Revendication 3] Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel un gaz inerte est ajouté dans la zone de consolidation (20), au moins lors de l’étape d).
[Revendication 4] Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, lors de l’étape (a), les différents types de poudre sont déposées dans des cellules (30) distinctes d’un plateau (24), ladite couche étant préparée dans ledit plateau (24), ledit plateau (24) étant déplacé dans la zone de consolidation (20) lors de l’étape (b).
[Revendication 5] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le plateau (24) est équipé d’un fond (28) amovible, au moins en partie, ledit fond (28) venant obturer les cellules (30) lors des étapes (a) et (b), ledit fond (28) étant déplacé de manière à libérer les cellules (30) lors de l’étape c) et permettre le dégagement de la poudre contenue dans lesdites cellules (30) libérées, par gravité.
[Revendication 6] Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, lors de l’étape a), au moins une première zone est remplie d’une première poudre à l’aide d’une première buse (32) et au moins une seconde zone est remplie d’une seconde poudre à l’aide d’une seconde buse (34).
[Revendication 7] Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel à l’étape a), au moins une première zone est remplie d’une première poudre à l’aide d’une première 9 trémie (38) et au moins une seconde zone est remplie d’une seconde poudre à l’aide d’une seconde trémie (40).
[Revendication 8] Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque trémie (38,40) comporte plusieurs zones aptes à s’ouvrir ou à se fermer indépendamment l’une de l’autre.
[Revendication 9] Machine de fabrication comportant une zone de préparation (18) d’au moins une couche et une zone de consolidation (20) d’une poudre, décalées l’une par rapport à l’autre, au moins un plateau (24) comportant au moins deux zones destinées à être remplies de poudres différentes, des moyens de déplacement aptes à déplacer ledit plateau (24) entre la zone de préparation (18) et la zone de consolidation (20), et des moyens d’ouverture desdites zones destinées à être remplies de poudre aptes à libérer par gravité la poudre contenue dans lesdites zones.
[Revendication 10] Machine selon la revendication 9, dans lequel le plateau comporte une grille (26) comprenant des cellules (30) distinctes les unes des autres.
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