ES2856729T3

ES2856729T3 - Dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el escaneo de material compuesto con láser EB

Info

Publication number: ES2856729T3
Application number: ES16761103T
Authority: ES
Inventors: Feng Lin; Bin Zhou; Chao Guo; Wenjun Ge; Lei Zhang
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2021-09-28
Anticipated expiration: 2036-03-09
Also published as: CN104759623B; PL3269473T3; EP3269473B1; US11192187B2; WO2016141876A1; EP3269473A4; US20180079003A1; EP3269473A1; CN104759623A

Abstract

Un dispositivo de fabricación aditiva que utiliza un escaneo integrado por haz de electrones y láser, que comprende: una cámara (1) de conformación al vacío; un medio de mesa de trabajo que tiene una región de conformación al menos provista en la cámara (1) de conformación al vacío; un medio de suministro de polvo configurado para suministrar un polvo a la región de conformación; al menos un medio (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y al menos un medio (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, estando los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser dispuestos fuera de la cámara (1) de conformación al vacío y configurados para emitir un haz láser hacia la cámara (1) de conformación al vacío, estando los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser configurados de tal manera que un intervalo de escaneo de los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un intervalo de escaneo de los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser cubren al menos una parte de la región de conformación; y un controlador configurado para controlar los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para realizar un tratamiento integrado de escaneo y conformación de polvo en la región de conformación; caracterizado porque un área de escaneo de los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un área de escaneo de los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se superponen al menos parcialmente, el tratamiento integrado de escaneo y conformación del polvo comprende escanear, calentar, sinterizar y fundir el polvo a través de un haz (67) de electrones emitido por los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y escanear, calentar, sinterizar y fundir el polvo a través del haz láser emitido por los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, y el controlador está configurado para controlar el haz de electrones emitido por los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el haz láser emitido por los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para realizar simultánea o alternativamente el escaneo sobre el polvo en una misma área o en distintas áreas de la región de conformación con un punto de enfoque.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el escaneo de material compuesto con láser EB

Campo

La presente divulgación se relaciona con un dispositivo de fabricación aditiva para partes tridimensionales, que calienta materiales utilizando un escaneo integrado con haces de electrones y láser para sinterizar los materiales o para fundir y depositar los materiales capa por capa, y tiene un buen rendimiento, alta eficiencia, alta precisión y alta adaptabilidad del material.

Antecedentes

La fabricación aditiva de partes, también denominada conformación rápida o impresión tridimensional, tiene grandes ventajas en la conformación de partes de estructura complicada y materiales especiales. Un haz de electrones de alta potencia o un haz láser de alta potencia se adopta generalmente como fuente de calor en este proceso para sinterizar o fundir los materiales capa por capa, con el fin de apilar y dar forma a los materiales capa por capa. Los procesos típicos incluyen sinterización selectiva por láser (SLS), fusión selectiva por láser (SLM) y fusión selectiva por haz de electrones (EBSM). La patente US 20140348692A1 divulga un aparato y un proceso para realizar la fabricación aditiva integralmente mediante haz de electrones y láser. De acuerdo con el proceso divulgado por el documento US 20140348692A1, tanto los medios de emisión por haz láser como los medios de emisión por haz de electrones están dispuestos dentro de la cámara de vacío sin dispositivo de prevención de la deposición de vapor. Como existe una evaporación intensa cuando el láser o el haz de electrones escanea para precalentar o fundir el polvo en el espacio de vacío, el espejo reflectante y la lente en la trayectoria del láser se chaparán o recubrirán fácilmente, lo que podría bloquear la trayectoria del láser y provocar una interrupción del proceso.

De acuerdo con el documento US020140348692, un aparato y un proceso para fabricar un objeto tridimensional por consolidación sucesiva capa a capa de zonas seleccionadas de un estrato de polvo, correspondiendo las zonas consolidadas a secciones sucesivas del objeto tridimensional, estando dividida cada capa en una porción interna central y un borde externo, comprendiendo dicho proceso los siguientes paso en orden: a-depositar una capa de polvo sobre un soporte; b-fusionar el borde externo de dicha capa de polvo por medio de un haz láser que se origina en una primera fuente de energía moviendo el haz láser de dicha primera fuente de energía con relación al objeto a lo largo de una trayectoria preestablecida que sigue el contorno de dicho borde externo correspondiente al contorno de la sección transversal del objeto para fusionar selectivamente dicha capa; y c-fusionar la porción interna central de la capa de polvo por medio de un haz de electrones que se origina de una segunda fuente de energía, moviendo el haz de electrones de dicha segunda fuente de energía con respecto al objeto para barrerlo sobre dicha porción interna central a lo largo de una trayectoria preestablecida correspondiente a la porción interna central de la sección transversal del objeto para fusionar selectivamente dicha capa; o d-repitiendo los pasos a y b N veces para formar una pluralidad de capas superpuestas de material fundido que forman una porción del borde externo de dicho objeto y luego realizar el paso c para fusionar la porción interna central del objeto correspondiente a las N capas de polvo; y erepitiendo los pasos a hasta c o a, b y d hasta que se hayan consolidado todas las capas del objeto.

De acuerdo con el documento RU2539135, la invención se relaciona con la pulvimetalurgia, en particular, con la producción de artículos en polvo 3D mediante sinterización selectiva por láser. Se aplica una capa de diversos materiales en polvo para realizar la sinterización o fusión del área preestablecida de cada capa. La sinterización o fusión selectiva por láser se realiza mediante el escaneo sincrónico de la superficie de la capa de polvo mediante una fuente láser con un punto de enfoque pequeño y varias otras fuentes de flujo de energía concentrada con un punto de radiación de tamaños más grandes. El láser escanea la superficie en los límites de los puntos de radiación de las otras fuentes. El dispositivo comprende una cámara de trabajo, láser comunicado ópticamente con telescopio y sistema de escaneo y enfoque láser compuesto por escáner galvánico con lente, contenedor de trabajo con capa de polvo de desplazamiento de pistón y artículo en dirección vertical, contenedor de alimentación, llenado de polvo y carro de aplicación. Los montajes de cardán soportan dos fuentes de escaneo por haz de electrones o fuentes de calor de bombilla, o fuentes de radiación de microondas para alinear el área de escaneo de radiación láser con el área de acción del haz de electrones sobre la superficie.

De acuerdo con el documento CN204122756, el modelo de utilidad divulga un dispositivo de fabricación aditiva de material compuesto eficiente y de alta precisión que adopta haces láser y haces de electrones en un modo compuesto. El dispositivo de fabricación aditiva comprende una porción inferior y una porción superior, en el que la porción inferior comprende un rodillo de pavimentación de polvo, una mesa de trabajo, un cilindro de suministro de polvo y un cilindro de trabajo; la porción superior comprende un dispositivo de generación por haz de electrones, un dispositivo de generación por haz láser, una placa inferior, dos carriles de guía, dos haces transversales, ruedas de correa sincrónicas y servomotores. El dispositivo de generación por haz de electrones y el dispositivo de generación por haz láser se utilizan en su conjunto respectivamente y se mueven a un área de conformación para ser escaneados en un modo alterno. En el proceso de acción mutua por haces de alta energía y polvo metálico, los haces láser se utilizan para escanear polvo metálico de un contorno de superficie fundido, y se garantiza una buena calidad superficial de las superficies de las partes. Los haces de electrones derriten el polvo interno para formar cavidades parciales a alta velocidad y se logra la eficiencia de conformación más rápida. El dispositivo de fabricación aditiva de material compuesto eficiente y de alta precisión puede superar el defecto de una tecnología de conformación singular y logra el propósito de optimizar el rendimiento integral.

Resumen

El solicitante de la presente divulgación encuentra que un producto de una tecnología de sinterización/fusión selectiva con base en láser exhibe alta precisión, buena rugosidad superficial, pero también muestra menor eficiencia de conformación, así como menor plasticidad y baja ductilidad. Además, como los materiales tienen una rata de absorción más baja de energía láser, la región de conformación tiene una temperatura baja (alrededor de 200 ° C), lo que provoca una alta tensión térmica, una deformación fácil y una acumulación de tensión térmica de una pieza de trabajo en un proceso de conformación. Por lo tanto, es difícil aplicar la tecnología de sinterización/fusión selectiva con base en láser a la fabricación aditiva de materiales quebradizos.

En términos de la tecnología de fusión selectiva con base en haz de electrones, como los materiales tienen una alta rata de absorción de la energía del haz de electrones, la temperatura de la región de conformación puede mantenerse en un nivel alto (hasta 800 °C-900 °C), lo que garantiza que la tensión térmica de la pieza de trabajo en el proceso de conformación esté en un nivel bajo y, por lo tanto, pueda controlar la deformación y la acumulación de tensión térmica de la pieza de trabajo de manera eficaz. La plasticidad y ductilidad del producto es alta, por lo que la tecnología de fusión selectiva con base en haces de electrones es relativamente adecuada para la fabricación aditiva de materiales quebradizos. Además, la eficiencia de conformación es alta y de tres a cuatro veces mayor que la de la fusión selectiva por láser (SLM). Sin embargo, el producto tiene una peor rugosidad superficial y existe un fenómeno de ahumado en polvo que se produce debido a una baja conductividad eléctrica del polvo, que en casos graves puede influir en el buen desarrollo del proceso.

La presente divulgación tiene como objetivo resolver uno de los problemas técnicos en la técnica relacionada al menos hasta cierto punto.

Por consiguiente, un objetivo de la presente divulgación tiene como objetivo proporcionar un dispositivo de fabricación aditiva, y el dispositivo de fabricación aditiva combina el haz de electrones con el haz láser para realizar una fusión selectiva con base en un escaneo integrado.

El dispositivo de fabricación aditiva que utiliza un haz de electrones y un escaneo integrado por láser de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación incluye: una cámara de conformación al vacío; un medio de mesa de trabajo que tiene una región de conformación provista en la cámara de conformación de vacío; un medio de suministro de polvo configurado para suministrar un polvo a la región de conformación; al menos un medio de escaneo y enfoque por emisión por haz de electrones y al menos un medio de escaneo y enfoque por emisión por haz láser, estando los medios de escaneo y enfoque por emisión por haz láser dispuestos fuera de la cámara de conformación de vacío y configurados para emitir un haz láser en la cámara de conformación de vacío, estando los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser configurados de tal manera que un intervalo de escaneo de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un intervalo de escaneo de los medios de escaneo y enfoque por emisión por haz láser cubren al menos una parte de la región de formación; y un controlador configurado para controlar los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para realizar un tratamiento de conformación y escaneo de polvo integrado en la región de conformación. En el cual, un área de escaneo de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un área de escaneo de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se superponen al menos parcialmente, el tratamiento de escaneo y conformación integrado en polvo comprende escaneo, calentamiento, sinterización y fundir el polvo a través de un haz de electrones emitido por los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y escanear, calentar, sinterizar y fundir el polvo a través del haz láser emitido por los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, y el controlador está configurado para controlar el haz de electrones emitido por los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el haz láser emitido por los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para realizar simultánea o alternativamente el escaneo en el polvo en una misma área o áreas diferentes en la región de conformación con un punto de enfoque.

El dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el haz de electrones y el escaneo integrado por láser de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación combina el haz de electrones con el haz láser para realizar el escaneo integrado y la fusión selectiva, de modo que se combinan las ventajas de la fusión selectiva por haz de electrones y la fusión selectiva por láser.

Además, el dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el haz de electrones y el escaneo integrado por láser de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación también puede tener características técnicas adicionales como se indica a continuación.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, el intervalo de escaneo de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el intervalo de escaneo de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser cubren toda la región de conformación.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, el controlador está configurado para controlar el haz láser emitido por los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para conformar un contorno de sección requerido en la región de conformación; y el controlador está configurado para controlar el haz de electrones emitido por los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones para escanear el polvo en el contorno de la sección, fundir y depositar el polvo para conformar la sección requerida.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, al menos uno de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser es ajustable en posición con respecto a los medios de la mesa de trabajo de modo que amplia el intervalo de escaneo.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, los medios de la mesa de trabajo se pueden mover en su posición en la cámara de conformación al vacío para ampliar el intervalo de escaneo de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el intervalo de escaneo de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, el dispositivo de fabricación aditiva incluye dos medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, y el medio de escaneo y enfoque de la emisión por haz láser está dispuesto entre los dos medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, el dispositivo de fabricación aditiva incluye cuatro medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, y los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones se disponen en torno a los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, el polvo incluye al menos uno de un polvo cerámico y un polvo metálico.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, los medios de mesa de trabajo incluyen: una plataforma operativa, estando dispuesta la región de conformación sobre la plataforma operativa; un medio de cilindro de conformación de tipo pistón provisto debajo de la plataforma de operación y que incluye un cilindro de conformación y un miembro de elevación de tipo pistón, estando un borde superior del cilindro de conformación al ras con la plataforma de operación y estando el miembro de elevación de tipo pistón configurado para elevarse y caer en el cilindro de conformación.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, los medios de suministro de polvo incluyen: un alimentador de polvo configurado para suministrar el polvo a una superficie superior de la plataforma operativa; y una unidad de aplicación de polvo proporcionada sobre la plataforma de operación y configurada para empujar el polvo al interior del cilindro de conformación y colocar el polvo plano en él.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones incluyen: una carcasa provista fuera de la cámara de conformación al vacío; un filamento configurado para producir un haz de electrones y provisto en la carcasa; un cátodo provisto en la carcasa y ubicado debajo del filamento; un electrodo de rejilla provisto en la carcasa y ubicado debajo del cátodo; un ánodo provisto en la carcasa y ubicado debajo del electrodo de rejilla; una bobina de enfoque proporcionada en la carcasa y ubicada debajo del ánodo; y una bobina de deflexión proporcionada en la carcasa y ubicada debajo de la bobina de enfoque.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser incluyen una fuente láser configurada para producir un haz láser y una unidad de escaneo y enfoque conectada con la fuente láser, y la unidad de escaneo y enfoque está conectada con la cámara de conformación de vacío.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser están ubicados fuera de la cámara de conformación de vacío, y la unidad de escaneo y enfoque está protegida de la radiación generada en la cámara de conformación de vacío por medio de una tapa de protección.

Los aspectos y ventajas adicionales de las realizaciones de la presente divulgación se darán en parte en las siguientes descripciones, se harán evidentes en parte a partir de las siguientes descripciones, o se aprenderán de la práctica de las realizaciones de la presente divulgación.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista esquemática de un dispositivo de fabricación aditiva que utiliza un escaneo integrado por haz de electrones y láser de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La Fig. 2 es una vista esquemática de áreas de escaneo de un haz de electrones y un haz láser del dispositivo ilustrado en la Fig. 1.

La Fig. 3 es una vista esquemática de un dispositivo de fabricación aditiva que utiliza un escaneo integrado por haz de electrones y láser de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.

La Fig. 4 es una vista esquemática de un dispositivo de fabricación aditiva que utiliza un escaneo integrado por haz de electrones y láser de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.

La Fig. 5 es una vista esquemática de un intervalo de escaneo y un área objetivo de un medio 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones en la Fig. 4.

Descripción detallada

Las realizaciones de la presente divulgación se divulgan en detalle a continuación. Los ejemplos de las realizaciones se muestran en los dibujos adjuntos. Los elementos iguales o similares y los elementos que tienen funciones iguales 0 similares se indican mediante números de referencia similares en todas las descripciones. Las realizaciones descritas en el presente documento con referencia a los dibujos son explicativas, ilustrativas y se utilizan para comprender en general la presente divulgación. No se interpretará que las realizaciones limitan la presente divulgación.

A continuación, se describirá en detalle un dispositivo de fabricación aditiva que utiliza un escaneo integrado de haz de electrones y láser de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, con referencia a los dibujos adjuntos.

Como se ilustra en la Fig. 1 a la Fig. 5, el dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el escaneo integrado de haz de electrones y láser de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación incluye una cámara 1 de conformación al vacío, un medio de mesa de trabajo, un medio de suministro de polvo, al menos un medio 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones, al menos un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser y un controlador (no mostrado).

Específicamente, se proporciona una región de conformación de los medios de mesa de trabajo al menos en la cámara 1 de conformación al vacío.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, los medios de mesa de trabajo incluyen una plataforma 2 de operación y uno medio de cilindro de conformación de tipo pistón. La región de conformación está dispuesta sobre la plataforma 2 de operación. Los medios de cilindro de conformación de tipo pistón están dispuestos debajo de la plataforma 2 de operación e incluyen un cilindro 31 de conformación y un elemento 32 de elevación de tipo de pistón. Un borde superior del cilindro 31 de conformación está alineado con la plataforma 2 de operación, y el elemento 32 de elevación de tipo de pistón está configurado para subir y bajar en el cilindro 31 de conformación.

Los medios de suministro de polvo están configurados para suministrar un polvo a la región de conformación. De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el polvo incluye al menos uno de un polvo cerámico y un polvo metálico. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que se puede seleccionar un material adecuado para el polvo de acuerdo con los requisitos de una parte que necesita la fabricación aditiva y dicho material también cae dentro del alcance de protección de la presente divulgación.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, los medios de suministro de polvo pueden incluir un alimentador 4 en polvo y una unidad 5 de aplicación de polvo. Como se ilustra en la Fig. 1, el alimentador 4 en polvo suministra el polvo a una superficie superior de la plataforma 2 de operación. La unidad 5 de aplicación de polvo se proporciona sobre la plataforma 2 de operación y está configurada para empujar el polvo dentro del cilindro 31 de conformación y colocar el polvo plano en el mismo.

Los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser están configurados de tal manera que los intervalos de escaneo de los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser cubren al menos una parte de la región de conformación. Como se ilustra en la Fig.1, de arriba a abajo, los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones incluyen un filamento 61, un cátodo 62, un electrodo 63 de rejilla, un ánodo 64, una bobina 65 de enfoque y una bobina 66 de deflexión de escaneo que tiene un devanado de deflexión en la dirección x y un devanado de deflexión en la dirección y. Cada medio 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones puede emitir un haz de electrones y realizar un escaneo de un solo haz o un escaneo de múltiples haces. Cada haz de electrones tiene suficiente potencia para calentar, sinterizar y fundir un material de conformación.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, como se ilustra en la Fig. 1, los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser incluyen una fuente 71 láser y una unidad 72 de escaneo y enfoque que tiene una función de un galvanómetro de enfoque, escaneo y deflexión de haz de luz. Cada medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser puede emitir un haz láser y realizar un escaneo de un solo haz o un escaneo de múltiples haces. Cada haz láser tiene la potencia suficiente para calentar, sinterizar y fundir el material de conformación.

Ventajosamente, los intervalos de escaneo de los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser pueden cubrir toda la región de conformación.

El controlador controla los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para realizar un tratamiento integrado de escaneo y conformación de polvo sobre la región de conformación. De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el tratamiento integrado de escaneo y conformación de polvo incluye al menos un tratamiento de escaneo, calentamiento, sinterización y fusión del polvo en la región de conformación a través del haz de electrones emitido por los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el haz láser emitido por los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser. Además, el escaneo, el calentamiento, la sinterización y la fusión en el presente documento deben entenderse ampliamente en términos de un campo de procesamiento de materiales. Por ejemplo, el calentamiento puede incluir precalentamiento continuo o intermitente, calentamiento o similares.

En el dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el escaneo integrado de haz de electrones y láser de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, el haz de electrones y el haz láser se combinan para llevar a cabo un escaneo integrado para realizar una fusión selectiva y, por lo tanto, se combinan las ventajas de una fusión selectiva por haz de electrones y una fusión selectiva por láser. Específicamente, tanto el haz de electrones de escaneo emitido por los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones como el haz láser de escaneo emitido por los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se pueden utilizar para escanear la región de conformación, precalentar el polvo y controlar un proceso de caída de temperatura, lo que permite que un campo de temperatura de la región de conformación esté en un intervalo adecuado, controle un gradiente de temperatura y reduzca una tensión térmica, y también se puede usar para escanear una sección de una parte y contornos interior y exterior de la sección, calentando así gradualmente, sinterizando y fundiendo los materiales de la sección para conformar una sección y contornos claros, continuos y completos de la sección, obteniendo así la parte que tiene un alto rendimiento y una alta precisión.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, el controlador controla el haz de electrones emitido por los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el haz láser emitido por los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para realizar simultánea o alternativamente el tratamiento integrado de escaneo y conformación del polvo sobre el polvo en una misma área o en diferentes áreas de la región de conformación.

Por ejemplo, el controlador controla el haz láser emitido por los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para escanear los contornos interior y exterior de la sección de la parte, con el fin de obtener límites de contornos claros y completos. El controlador controla el haz de electrones emitido por los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones para escanear un área interior de la sección de la parte, de modo que se derrita el polvo por completo y así depositar la sección de la parte.

Además, el controlador controla el haz láser emitido por los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para precalentar el polvo en la región de conformación, con el fin de sinterizar ligeramente el polvo hasta cierto punto, mejorando así una conductividad eléctrica y reduciendo la probabilidad de ahumar el polvo.

Cabe señalar en el presente documento que cuando el haz de electrones emitido por los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones se ejerce directamente sobre el polvo, ya que todas las partículas de polvo llevan electrones, se produce un fenómeno de ahumado en las partículas de polvo que transportan electrones de acuerdo con el principio de "cargas similares se repelen, pero las opuestas se atraen". El haz láser emitido por los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser puede precalentar el polvo en la región de conformación y sinterizar ligeramente el polvo hasta cierto punto, reduciendo así la probabilidad de ahumar el polvo.

Como se ilustra en la Fig. 1 y la Fig. 3, de acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se proporcionan en la parte superior de la cámara 1 de conformación al vacío.

Ventajosamente, los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser pueden desplazarse de posición con respecto a los medios de la mesa de trabajo para ampliar los intervalos de escaneo de los mismos. Además, los medios de la mesa de trabajo pueden cambiarse de posición en la cámara 1 de conformación al vacío, para ampliar los intervalos de escaneo de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser.

Como se ilustra en la Fig. 3, de acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, el dispositivo de fabricación aditiva incluye dos medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser. Los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser están dispuestos entre los dos medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones.

Como se ilustra en la Fig. 4, de acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, el dispositivo de fabricación aditiva incluye cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser. Los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones están dispuestos alrededor de los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser.

De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones incluyen una carcasa 60, un filamento 61, un cátodo 62, un electrodo 63 de rejilla, un ánodo 64, una bobina.

65 de enfoque y una bobina 66 de deflexión. La carcasa 60 está dispuesta fuera de la cámara 1 de conformación al vacío. El filamento 61 está dispuesto en la carcasa 60 y configurado para producir el haz de electrones. El cátodo 62 está provisto en la carcasa 60 y ubicado debajo del filamento 61. El electrodo 63 de rejilla está provisto en la carcasa 60 y ubicado debajo del cátodo 62. El ánodo 64 está provisto en la carcasa 60 y ubicado debajo del electrodo 63 de rejilla. La bobina 65 de enfoque está provista en la carcasa 60 y ubicada debajo del ánodo 64. La bobina 66 de deflexión está provista en la carcasa 60 y ubicada debajo de la bobina 65 de enfoque.

En el dispositivo de fabricación aditiva anterior que utiliza el escaneo integrado de haz de electrones y láser, se combinan las ventajas de la fusión selectiva por haz de electrones y la fusión selectiva por láser, de modo que la tecnología de fabricación aditiva mediante fusión selectiva se realiza con un alto rendimiento, alta eficiencia, alta precisión y alta adaptabilidad del material.

En una condición de vacío, uno o una pluralidad de medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y uno o una pluralidad de medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser realizan el escaneo integrado. Por ejemplo, la Fig. 1 ilustra una realización donde un medio 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser realizan el escaneo integrado, la Fig. 3 ilustra una realización donde dos medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser realizan el escaneo integrado, y la Fig.4 ilustra una realización donde cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser realiza el escaneo integrado. Cabe señalar que uno o la pluralidad de medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y uno o la pluralidad de medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haces láser ambos pueden cubrir toda la región de formación de polvo.

Tanto el haz de electrones de escaneo emitido por los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones como el haz láser de escaneo emitido por los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se pueden utilizar para escanear la región de conformación, precalentar el polvo y controlar el proceso de caída de temperatura, lo que permite que el campo de temperatura de la región de conformación esté en el intervalo adecuado, controlar el gradiente de temperatura y reducir la tensión térmica, y también se puede usar para escanear la sección de la parte y los contornos interior y exterior de la sección, de esta manera calentando gradualmente, sinterizando y fundiendo los materiales de la sección para formar la sección y los contornos claros, continuos y completos de la sección, obteniendo así la parte que tiene alto rendimiento y alta precisión.

El haz de electrones emitido por los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el haz láser emitido por los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser pueden escanear una misma área o diferentes áreas simultáneamente, o puede escanear una misma área o diferentes áreas alternativamente.

Como se ilustra en la Fig. 2, el haz láser se utiliza en primer lugar para escanear y precalentar el polvo, para sinterizar ligeramente el polvo hasta cierto grado, mejorando así la conductividad eléctrica y reduciendo la probabilidad de ahumar el polvo. Luego, el haz de electrones se utiliza para escanear y aumentar rápidamente la temperatura del polvo a un intervalo adecuado. Posteriormente, el haz láser se utiliza para escanear los contornos interior y exterior de la sección de la parte para obtener los límites de contorno claros y completos. Luego, el haz de electrones se utiliza para escanear y llenar el área interior de la sección de la parte, derretir completamente el polvo y depositar la sección de la parte. Finalmente, el haz de electrones o el haz láser se utiliza para escanear con el fin de mantener una caída gradual de la temperatura de la región de conformación según sea necesario, evitar un aumento de la tensión térmica y la generación de una deformación térmica, y controlar una microestructura final de la parte.

Para una región de conformación grande, es posible disponer una pluralidad de medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y uno o una pluralidad de medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser en la parte superior de la cámara de vacío. Las áreas de escaneo de la pluralidad de medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones se combinan en una gran área de escaneo integrada, y las áreas de escaneo de los respectivos medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones no tienen permitido tener una brecha entre ellas, pero tienen una superposición parcial o una junta de solapamiento, para evitar que haya una porción en la región de conformación que no se pueda escanear y por lo tanto influya en un proceso de fabricación. Las áreas de escaneo de la pluralidad de medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se combinan en una gran área de escaneo integrada, y las áreas de escaneo de los respectivos medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser no pueden tener una brecha entre ellas, pero debe tener un solapamiento parcial o junta de solapamiento, para evitar que haya una porción en la región de conformación que no se pueda escanear.

Como se ilustra en la Fig. 4, los cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones están yuxtapuestos, y las áreas de escaneo de los cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones juntas constituyen una gran área de escaneo integrada. Como un ángulo de escaneo y deflexión de los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser es grande, el intervalo de escaneo de los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser puede cubrir un área grande, por lo que es posible escanear el área integrada constituida por las áreas de escaneo de los cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones con solo disponer un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser en medio de los cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones, realizando así el escaneo integrado del haz de electrones y haz láser.

Para una región de conformación más grande, al menos un medio 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y al menos un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se pueden proporcionar en la parte superior de la cámara 1 de conformación al vacío y desplazados de posición con respecto a la plataforma 2 de operación, para ampliar los intervalos de escaneo de la misma. Opcionalmente, para la región de conformación aún más grande, los intervalos de escaneo de los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se pueden ampliar mediante cambios de posición del cilindro 31 de conformación y la plataforma 2 de operación en la cámara de conformación al vacío.

El dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el haz de electrones y el escaneo integrado con láser de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación puede realizar la conformación selectiva para diferentes materiales y también la conformación selectiva para materiales en gradiente, por ejemplo, la conformación del polvo cerámico a través del escaneo con haz láser y la conformación del polvo metálico a través del haz de electrones o escaneo con haz láser.

Las realizaciones específicas divulgadas en las Figs. 1, 3 y 4 se ilustrarán simplemente a continuación.

Realización uno

Como se ilustra en la Fig. 1, el dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el haz de electrones y el escaneo integrado con láser de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye una cámara 1 de conformación al vacío, una plataforma 2 de operación, un cilindro 31 de conformación, un elemento 32 de elevación de tipo de pistón, un alimentador 4 en polvo, una unidad 5 de aplicación de polvo, un medio 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones, un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser y un ordenador de control que actúa como controlador.

Los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones incluyen un filamento 61 configurado para producir un haz 67 de electrones, un cátodo 62, un electrodo 63 de rejilla, un ánodo 64, una bobina 65 de enfoque y una bobina 66 de deflexión. El haz 67 de electrones producido está configurado para escanear la región de conformación y calentar, sinterizar y fundir el polvo.

Los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser incluyen una fuente 71 de láser configurada para producir un haz 73 láser y una unidad 72 en enfoque y escaneo conectada con la fuente 71 de láser. El haz 73 láser producido está configurado para escanear la región de conformación con el fin de calentar, sinterizar y fundir el polvo.

La cámara 1 de conformación al vacío proporciona un entorno de vacío para un proceso de fusión selectiva, y la plataforma 2 de operación está dispuesta horizontalmente en medio de la cámara 1 de conformación al vacío.

El alimentador 4 en polvo está dispuesto encima de la plataforma 2 de operación y configurado para almacenar una potencia 41 y suministrar el polvo 41 en ración.

La unidad 5 de aplicación de polvo está configurada para realizar un movimiento alternativo sobre la plataforma 2 de operación, para empujar el polvo a la región de conformación y dejar el polvo plano sobre la región de conformación.

El cilindro 31 de conformación está dispuesto debajo de la plataforma 2 de operación, y el elemento 32 de elevación de tipo de pistón está provisto en el cilindro 31 de conformación. Una cavidad de alojamiento que tiene una altura variable definida por el elemento 32 de elevación de tipo de pistón y el cilindro 31 de conformación contiene un lecho 9 de polvo y una parte 92 conformada en el mismo.

A continuación se ilustra un proceso del dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el escaneo integrado por haz de electrones y láser de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Cuando una capa depositada anterior se forma completamente y comienza a formarse una nueva capa depositada, el elemento 32 de elevación de tipo de pistón cae con respecto a la plataforma 2 de operación en una altura igual al espesor de una capa de polvo, de modo que se proporciona una diferencia de altura igual al espesor de la capa de polvo entre una superficie superior del lecho 9 de polvo y una superficie de la plataforma 2 de operación. Bajo un control del ordenador de control, una cierta cantidad del material de conformación en polvo 41 sale del alimentador 4 en polvo y cae sobre la superficie de la plataforma 2 de operación. Posteriormente, la unidad 5 de aplicación de polvo empuja el polvo 41 hacia el cilindro 31 de conformación y coloca el polvo 41 plano sobre el lecho 9 de polvo para conformar una nueva capa de polvo.

Los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser y los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones realizan el escaneo integrado sobre la nueva capa de polvo, precalientan el polvo en la región de conformación, sinterizan y funden el polvo en la sección de la parte, y depositan una nueva capa 91 depositada sobre la superficie superior de la parte 92.

Como se repite de esta manera, se apila una nueva capa depositada sobre la parte 92 sucesivamente y capa a capa hasta que se obtiene una forma final de la parte 92, y así finaliza el proceso de fabricación aditiva de la parte.

En el proceso anterior, el escaneo integrado realizado por los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser y los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones en el polvo indica que el haz 67 de electrones emitido por los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el haz 73 láser emitido por los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser escanean una misma área o diferentes áreas simultánea o alternativamente, para realizar una precalentamiento, sinterización selectiva y fusión selectiva sobre el lecho 9 de polvo.

Una forma de implementación del escaneo integrado se ilustra en la Fig. 2. Los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se utilizan en primer lugar para escanear la región 93 de conformación para precalentar el polvo, de modo que se sinteriza el polvo hasta cierto punto, mejorando así la conductividad eléctrica y reduciendo la probabilidad de ahumar el polvo.

Luego, los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones se utilizan para escanear la región 93 de conformación para aumentar rápidamente la temperatura del polvo.

Posteriormente, los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se utilizan para escanear un contorno 94 exterior y un contorno 95 interior de la sección de la parte con el fin de obtener límites de contorno claros y completos.

Luego, los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones se utilizan para escanear un área 96 interior de la sección de la parte, fundir completamente el polvo y depositar la nueva capa 91 depositada.

Finalmente, los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones o los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se utilizan para escanear la región 93 de conformación o los contornos 94, 95 así como el área 96 interior de la sección de la parte para mantener una caída gradual de la temperatura de la región de conformación según se requiera, evitar un aumento de la tensión térmica y la generación de una deformación térmica, y controlar una microestructura final de la parte.

Realización dos

La Fig. 3 y la Fig. 4 ilustran un dispositivo de fabricación aditiva que utiliza el escaneo integrado por haz de electrones y láser de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, que incluye una pluralidad de medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, para realizar el escaneo integrado. Otras configuraciones y procesos son similares a los de la realización uno, que no se explicarán aquí.

Los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser tienen una gran área de escaneo y pueden cubrir el área de escaneo integrada constituida por las áreas de escaneo de la pluralidad de medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones, por lo que un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser generalmente está dispuesto en medio de la pluralidad de medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones.

La Fig. 3 ilustra una condición donde se combinan dos medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser. En este caso, el un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser está dispuesto entre los dos medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones.

La Fig. 4 ilustra una condición donde se combinan cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser. En este caso, los cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones se disponen alrededor del un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser. Por ejemplo, los cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones están dispuestos en una matriz de 2x2. Las áreas 991, 992, 993 y 994 de escaneo de los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones son idénticas en tamaño y se combinan en una gran área 99 de escaneo integrada (como se ilustra en la Fig. 5). No existe ninguna brecha entre las áreas de escaneo de los medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones. Hay un solapamiento parcial o una junta de solapamiento entre ellos, para evitar que haya una porción en la región de conformación que no se pueda escanear. Los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser están ubicados en medio de los cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el área de escaneo de los medios 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser cubre el área 99 de escaneo integrado de los cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones, realizando así el escaneo integrado por haz de electrones y láser. Además, los cuatro medios 6 de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el un medio 7 de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se pueden combinar en una unidad de escaneo integrada de haz de electrones y láser, en cuyo caso se puede obtener una mayor área de conformación y escaneo por medio de un mecanismo de movimiento de traslación mecánico, para realizar la fabricación aditiva de una parte tridimensional en un tamaño mayor.

La referencia en esta memoria descriptiva a "una realización", "algunas realizaciones", "un ejemplo", "un ejemplo específico" o "algunos ejemplos" indica que un rasgo, estructura, material o característica particular descrita en conexión con la realización o ejemplo se incluye en al menos una realización o ejemplo de la presente divulgación. Por lo tanto, las apariciones de las frases en diversos lugares a lo largo de esta especificación no se refieren necesariamente a la misma realización o ejemplo de la presente divulgación. Además, los rasgos, estructuras, materiales o características particulares pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones o ejemplos. Además, en ausencia de contradicciones, los expertos en la técnica pueden unir o combinar las diferentes realizaciones o ejemplos o características de las diferentes realizaciones y ejemplos descritos en la presente memoria descriptiva.

Aunque se han mostrado y descrito realizaciones, se apreciará que las realizaciones anteriores son explicativas y no pueden interpretarse como limitantes de la presente divulgación, y los expertos en la técnica pueden realizar cambios, alternativas, variaciones y modificaciones en las realizaciones de los expertos en la técnica sin apartarse del alcance de la presente divulgación.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de fabricación aditiva que utiliza un escaneo integrado por haz de electrones y láser, que comprende:

una cámara (1) de conformación al vacío;

un medio de mesa de trabajo que tiene una región de conformación al menos provista en la cámara (1) de conformación al vacío;

un medio de suministro de polvo configurado para suministrar un polvo a la región de conformación;

al menos un medio (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y al menos un medio (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, estando los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser dispuestos fuera de la cámara (1) de conformación al vacío y configurados para emitir un haz láser hacia la cámara (1) de conformación al vacío, estando los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser configurados de tal manera que un intervalo de escaneo de los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un intervalo de escaneo de los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser cubren al menos una parte de la región de conformación; y

un controlador configurado para controlar los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para realizar un tratamiento integrado de escaneo y conformación de polvo en la región de conformación;

caracterizado porque un área de escaneo de los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un área de escaneo de los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser se superponen al menos parcialmente, el tratamiento integrado de escaneo y conformación del polvo comprende escanear, calentar, sinterizar y fundir el polvo a través de un haz (67) de electrones emitido por los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y escanear, calentar, sinterizar y fundir el polvo a través del haz láser emitido por los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, y el controlador está configurado para controlar el haz de electrones emitido por los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el haz láser emitido por los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para realizar simultánea o alternativamente el escaneo sobre el polvo en una misma área o en distintas áreas de la región de conformación con un punto de enfoque.

2. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el intervalo de escaneo de los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el intervalo de escaneo de los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser cubren toda la región de conformación.

3. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el controlador está configurado para controlar el haz láser emitido por los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser para formar un contorno de sección requerido en la región de conformación; y

el controlador está configurado para controlar el haz (67) de electrones emitido por los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones para escanear el polvo en el contorno de la sección, fundir y depositar el polvo para conformar una sección requerida.

4. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos uno de los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz es ajustable en posición con respecto a los medios de la mesa de trabajo.

5. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el medio de mesa de trabajo es móvil en la cámara (1) de formación al vacío para ampliar el intervalo de escaneo de los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y el intervalo de escaneo de los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser.

6. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el dispositivo de fabricación aditiva comprende dos medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, y los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser están dispuestos entre los dos medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones.

7. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el dispositivo de fabricación aditiva comprende cuatro medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones y un medio (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser, y los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones están dispuesto alrededor de los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser.

8. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el polvo comprende al menos uno de entre un polvo cerámico y un polvo metálico.

9. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el medio de mesa de trabajo comprende:

una plataforma (2) operativa, estando dispuesta la región de conformación sobre la plataforma (2) operativa; un medio de cilindro de conformación de tipo pistón dispuesto debajo de la plataforma (2) de operación y que comprende un cilindro (31) de conformación y un elemento (32) de elevación de tipo pistón, estando un borde superior del cilindro (31) de conformación al ras con la plataforma (2) de operación, y el elemento (32) de elevación de tipo pistón está configurado para subir y bajar en el cilindro (31) de conformación.

10. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el medio de suministro de polvo comprende:

un alimentador (4) de polvo configurado para suministrar el polvo a una superficie superior de la plataforma (2) operativa;

una unidad (5) de aplicación de polvo dispuesta sobre la plataforma (2) de operación y configurada para empujar el polvo al interior del cilindro (31) de conformación y colocar el polvo plano en el mismo.

11. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que los medios (6) de escaneo y enfoque de emisión por haz de electrones comprenden:

una carcasa (60) provista fuera de la cámara (1) de conformación al vacío;

un filamento (61) configurado para producir un haz (67) de electrones y provisto en la carcasa (60);

un cátodo (62) provisto en la carcasa (60) y ubicado debajo del filamento (61);

un electrodo (63) de rejilla provisto en la carcasa (60) y ubicado debajo del cátodo (62);

un ánodo (64) provisto en la carcasa (60) y ubicado debajo del electrodo (63) de rejilla;

una bobina (65) de enfoque proporcionada en la carcasa (60) y ubicada debajo del ánodo (64); y

una bobina (66) de deflexión proporcionada en la carcasa (60) y ubicada debajo de la bobina (65) de enfoque.

12. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser comprenden una fuente (71) láser configurada para producir el haz (73) láser y una unidad (72) de escaneo y enfoque conectada con la fuente (71) de láser, y la unidad (72) de escaneo y enfoque está conectada con la cámara (1) de conformación de vacío.

13. El dispositivo de fabricación aditiva de acuerdo con la reivindicación 12, en el que los medios (7) de escaneo y enfoque de emisión por haz láser están ubicados fuera de la cámara (1) de conformación al vacío, y la unidad (72) de escaneo y enfoque está protegida de la radiación generada en la cámara (1) de conformación al vacío por medio de una tapa de protección.