ES2943286T3 - Dispositivo y procedimiento para el acabado de componentes - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el post-procesado de componentes producidos mediante procesos de fabricación aditiva, que comprende una cámara de desempolvado (12) para la limpieza previa de los componentes y una cámara de granallado (14) para el post-tratamiento de los componentes, siendo ambas cámaras (12, 14) herméticamente se puede cerrar y entre las dos cámaras (12, 14) se proporciona un mamparo (16) que tiene una abertura pasante (18) que se puede cerrar con una tapa (20). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y procedimiento para el acabado de componentes

La presente invención se refiere a un dispositivo para el acabado de componentes fabricados por medio de procedimientos de fabricación aditiva según el preámbulo de la reivindicación 1 (WO 2017/017273). En los procedimientos de fabricación de este tipo, que se conocen en diversas variantes de realización, tiene lugar una acumulación capa a capa al aplicar procesos de endurecimiento o de fusión. Después de la fabricación, los componentes deben limpiarse de residuos esencialmente pulverulentos y someterse de manera adecuada a un tratamiento posterior.

Es un objetivo de la presente invención crear un dispositivo y un procedimiento para el acabado de componentes fabricados mediante procedimientos de fabricación aditiva, con los que el acabado de los componentes de este tipo pueda llevarse a cabo en poco tiempo y de forma económica.

Esta objetivo se consigue mediante las características de las reivindicaciones independientes 1 y 13.

Un dispositivo para el acabado de componentes fabricados mediante procedimientos de fabricación aditiva, comprende una cámara de desempolvado para la limpieza previa de los componentes y una cámara de granallado para el tratamiento posterior de los componentes. Para ello, ambas cámaras se pueden cerrar herméticamente y entre ellas está prevista una pared de mamparo que presenta una abertura de paso que se puede cerrar mediante una chapaleta. Con un dispositivo de este tipo, los componentes pueden liberarse primero de los residuos de polvo en la cámara de desempolvado después de su fabricación, garantizándose por medio de la cámara de desempolvado herméticamente sellada que el polvo permanezca en la cámara en la mayor medida posible. En el contexto de esta invención, que se puede cerrar o que está cerrado herméticamente no significa que las cámaras sean absolutamente herméticas o estancas al aire o a los líquidos. Más bien, ambas cámaras se deben poder cerrar de tal manera que no puedan escaparse cantidades sustanciales de polvo o de agente material de granallado de la cámara ni transferirse de una cámara a la otra.

Tras la limpieza previa de los componentes en la cámara de desempolvado, se les puede transferirse a través de la abertura de paso a la cámara de granallado, para lo cual la abertura de paso puede cerrarse con la chapaleta antes del tratamiento posterior. De este modo, se evita que el agente material de granallado entre en la cámara de desempolvado y contamine así los residuos de polvo presentes en la cámara de desempolvado. Con estas medidas se garantiza que, tras la limpieza previa, en la cámara de desempolvado sólo se encuentren residuos de polvo que se pueden volver a usar. Lo mismo ocurre con el material de granallado de la cámara de granallado, que también puede reciclarse tras el tratamiento posterior. De este modo, se crea una instalación muy eficaz con la que en el menor tiempo posible se puede dar un acabado a los componentes, en donde al mismo tiempo que se minimiza el consumo de material de granallado y se pueden volver a usar los residuos de polvo.

La unidad de desempolvado de la cámara de desempolvado se puede cerrar mediante una chapaleta de se abre de manera automática. De este modo, se puede cargar automáticamente la unidad de limpieza y se puede abrir automáticamente la tapa, por ejemplo, si los componentes deben transportarse desde la unidad de limpieza a la cámara de granallado.

En la descripción, en el dibujo y en las reivindicaciones dependientes se describen algunas realizaciones ventajosas.

Según una primera forma de realización ventajosa, la chapaleta puede presentar una rampa de transferencia y, en particular, se la puede desplazar linealmente. Gracias a la posibilidad de desplazamiento lineal, la chapaleta puede abrirse ocupando muy poco espacio, por lo que todo el dispositivo presenta una estructura compacta. Si además se acopla una rampa de transferencia a la chapaleta, los componentes limpiados previamente pueden ser transportados a la cámara de granallado a través de la rampa de transferencia después de abrir la chapaleta, lo que permite automatizar de forma sencilla el funcionamiento.

Según otra forma de realización ventajosa, la unidad de desempolvado se puede mover horizontalmente en un movimiento de vaivén. Una unidad de desempolvado de este tipo puede presentar generadores de vibración de una manera conocida per se, con los cuales se ponen en vibración los componentes situados en la unidad de desempolvado. Si la unidad de desempolvado también puede moverse horizontalmente hacia delante y hacia atrás, los componentes de la unidad de desempolvado pueden "agitarse" adicionalmente, lo que favorece el desempolvado. Al mismo tiempo, la movilidad horizontal de la unidad de desempolvado permite moverla dentro de la cámara de desempolvado hasta una posición de carga en la que un dispositivo de carga transporta automáticamente los componentes a la unidad de desempolvado.

Según otra forma de realización ventajosa, puede estar prevista una unidad de carga con la que los componentes pueden ser introducidos automáticamente en la cámara de desempolvado. Esto permite que el dispositivo funcione automáticamente en la mayor medida posible sin intervención manual.

Según otra forma de realización ventajosa, en la cámara de granallado, puede estar prevista una cinta de cangilones montada en particular de forma pivotante. Con la ayuda de esta cinta de cangilones, los componentes se pueden mover en la cámara de granallado durante el granallado con el material de granallado, de tal modo que los componentes se pueden granallar uniformemente desde todos los lados para volver a tratarlos. Con el fin de facilitar aún más la circulación de los componentes individuales dentro de la cinta de cangilones, de acuerdo con otra forma de realización ventajosa, esta última se puede mover hacia adelante y hacia atrás alrededor de un eje horizontal.

Según otra forma de realización ventajosa, en la zona de la cinta de cangilones puede estar previsto un dispositivo de granallado que, en particular, se puede desplazar a un espacio receptor de la cinta de cangilones. Esto permite una buena alineación del material de granallado sobre los componentes. Al mismo tiempo, la unidad de granallado también puede desplazarse fuera de la cinta de cangilones hasta tal punto que puede pivotar libremente sobre el eje horizontal. Según otra forma de realización ventajosa, la cinta de cangilones puede girar a una posición de recogida y a una posición de entrega para recoger o entregar los componentes. En ambas posiciones, la cinta de cangilones pivota sobre el eje horizontal hasta tal punto que la abertura del cangilón pivota en dirección a la cámara de desempolvado para recoger piezas o pivota en sentido contrario para descargar piezas de la cámara de granallado.

Según otra forma de realización ventajosa, puede estar previsto un dispositivo de separación en el que el material de granallado y los residuos de polvo se separan entre sí para volver a usar el material de granallado ya usado.

Según otra forma de realización ventajosa, se puede prever un dispositivo de suministro de aire ionizado en la cámara de desempolvado y/o en la cámara de granallado para excluir, en la medida de lo posible, la adhesión de los residuos de polvo sueltos.

Según otra forma de realización ventajosa, al lado o por debajo de la cámara de granallado puede estar prevista una tolva de descarga para los componentes acabados. A través de una tolva de descarga de este tipo, se puede volver a recoger al mismo tiempo el material de granallado y llevarlo para su limpieza y recirculación.

Según otra forma de realización ventajosa, puede estar previsto un circuito de recirculación para polvo y/o un circuito de recirculación para material de granallado. De este modo, tanto el polvo como el material de granallado pueden volver a usarse, lo que permite un funcionamiento extremadamente eficaz con bajos costes de explotación.

A continuación, se describe la presente invención únicamente a modo de ejemplo con referencia a una forma de realización ventajosa tomando como referencia los dibujos adjuntos. Se muestra:

Fig. 1 vista en perspectiva de un dispositivo para el acabado de componentes;

Fig. 2 una vista parcial ampliada del dispositivo de la Fig. 1, en la que la cinta de cangilones está pivotada en una posición de recepción; y

Fig. 3 una sección ampliada del dispositivo de la Fig. 1, con la cinta de cangilones pivotada hacia una posición de entrega.

El dispositivo mostrado en la Fig. 1 para el acabado de componentes fabricados mediante procedimientos de fabricación aditiva tiene una carcasa 10 en la que hay una cámara de desempolvado 12 para la limpieza previa de los componentes y una cámara de granallado 14 para el acabado de los componentes. Ambas cámaras están dispuestas una al lado de la otra en la carcasa 10 y se pueden cerrar herméticamente de tal manera que no puedan salir cantidades sustanciales de polvo de la cámara de desempolvado 12 ni de material de granallado de la cámara de granallado 14. Entre las dos cámaras hay una pared de mamparo 16 con una abertura de paso 18 (fig. 2) que se puede cerrar por medio de una chapaleta 20 que se puede desplazar lineal y verticalmente.

En la cámara de desempolvado 12 se encuentra una unidad de desempolvado 21 que se puede mover a lo largo de una guía horizontal 23 dentro de la cámara 12 con un movimiento de vaivén. La unidad de desempolvado 21 presenta un recipiente receptor 22 de forma sustancialmente cuboidal para componentes, o para una torta de polvo completa, que está abierto en su parte superior. Unos generadores de vibración 24 están dispuestos en la parte inferior de la unidad de desempolvado 21 para desempolvar el contenido del recipiente.

El recipiente 22 se puede cerrar mediante una tapa 26, que puede abrirse y cerrarse automáticamente haciéndola descender sobre el recipiente 22 (Fig. 1) y levantándola de nuevo (Fig. 2) por medio de un dispositivo no mostrado.

La pared lateral 28 (Fig. 2) del recipiente 22, que está orientada en dirección a la cámara de granallado 14, puede abatirse hacia fuera mediante una bisagra y presenta de dos guías laterales, de tal modo que la transferencia de los componentes 22 situados en el interior del recipiente a través de la abertura de paso 18 es posible a través de la pared lateral 28 abatida. Desde allí, cuando la chapaleta 20 está abierta, los componentes pueden entrar en la cámara de granallado 14 a través de un conducto de transferencia 30, que está unido a la parte superior de la chapaleta 20 en un ángulo descendente. La rampa de transferencia 30 también está provista de guías laterales.

Dentro de la cámara de desempolvado 12, está prevista además una unidad de carga 32 que se pude mover hacia arriba y hacia abajo a lo largo de una guía vertical 34 dentro de la cámara de desempolvado 12, y que se puede mover horizontalmente fuera de la cámara de desempolvado 12 a través de una abertura de acceso 36 (Fig. 2) que puede ser cerrada. Esto permite cargar la unidad de carga 32 con componentes fuera de la cámara de desempolvado 12. A continuación, la unidad de carga 32 se puede desplazar hacia la cámara de desempolvado 12 y allí moverse verticalmente hacia arriba para descargar los componentes, lo menos dañados posible, en el recipiente 22 de la unidad de desempolvado 21 después de que esta última se haya desplazado bajo la unidad de carga 32.

Tal como ilustran las Figs. 1 a 3, en la cámara de granallado 14 hay una cinta de cangilones 40, por ejemplo de malla metálica, plástico o también caucho, que puede moverse en dos direcciones a lo largo de la trayectoria de desviación ilustrada, que básicamente tiene la forma de una U abierta hacia arriba, mediante rodillos de desviación que no se muestran en mayor detalle. Esto hace que circulen las piezas del interior de la cinta de cangilones 40.

La cinta de cangilones 40 puede pivotar dentro de la cámara de granallado 14 alrededor de un eje horizontal A (Fig. 2 y Fig. 3), ya que la cinta de cangilones o sus rodillos de desviación están fijados entre dos discos pivotantes 42 (en las figuras sólo se muestra un disco). Esto no sólo permite que la cinta de cangilones 40 gire en dos direcciones alrededor de sus rodillos de desviación a lo largo de la doble flecha 44 (fig. 3), sino que toda la cinta de cangilones también puede girar hacia delante y hacia atrás en dos direcciones a lo largo de la doble flecha 46 (fig. 3) alrededor del eje de giro horizontal A, lo que facilita la circulación adicional de los componentes situados en la cinta de cangilones. Además, esto permite girar la cinta de cangilones 40 tanto a una posición de recogida (fig. 2) como también a una posición de entrega (fig. 3). En la posición de recogida mostrada en la Fig. 2, la cinta de cangilones gira en sentido contrario a las agujas del reloj hasta el punto en que los componentes desempolvados pueden ser transportados al interior de la cinta de cangilones a través de la pared lateral abatida 28 y la rampa de transferencia 30. En la posición de salida mostrada en la Fig. 3, la cinta de cangilones gira en el sentido de las agujas del reloj hasta tal punto que los componentes que se encuentran dentro de la cinta de cangilones pueden ser transportados fuera de la misma girando la cinta de cangilones en la dirección de la flecha 48. Para ello, en una pared lateral de la carcasa 10 hay una chapaleta de descarga 51, mostrada sólo esquemáticamente en las figuras, que puede abrirse y a través de la cual es posible descargar las piezas de la carcasa 10.

La Fig. 1 ilustra además que dentro de la cámara de granallado 14 hay un dispositivo de granallado 52 que se puede introducir en el interior de la cinta de cangilones 40 y mediante el cual se pueden granallar los componentes situados en la cinta de cangilones. El dispositivo de granallado 52 puede ser plegado y retraído en el interior de la cinta de cangilones 40 y está dispuesto sobre un techo 54 (Fig. 1), que tiene por objeto impedir que el material de granallado salga de la zona de la cinta de cangilones durante el granallado. Para una mejor ilustración, el dispositivo de granallado 52 y el techo 54 no se muestran en las Fig. 2 y Fig. 3.

A través de las aberturas 56 opcionales de la pared lateral de la carcasa 10, que también se pueden cerrar, los dispositivos de granallado existentes en el interior de la cámara de granallado pueden ser manipulados manualmente si se desea, con el fin de granallar manualmente según las necesidades (por ejemplo, componentes especialmente sensibles).

Debajo de la cinta de cangilones está prevista una tolva de recogida 50 que se abre hacia un clasificador 61 para recoger, recircular y separar el material de granallado, que puede comprender artículos de vidrio, cerámica o plástico, por ejemplo, así como residuos de polvo,. De este modo, el material de granallado, los fragmentos de material de granallado y los residuos de polvo restantes pasan de la cámara de granallado 14 a través de la tolva 50 al clasificador 61 y se separan allí con ayuda de aire comprimido, de tal modo que los residuos de polvo y los fragmentos de material de granallado se separan del material de granallado que aún puede reciclarse.

Diversos dispositivos para limpiar, separar y filtrar los consumibles están dispuestos en la carcasa 10, en la zona situada por debajo de la cámara de desempolvado 12 y de la cámara de granallado 14. El símbolo de referencia 60 designa un recipiente para polvo residual y material de granallado roto. Un ventilador 62 y un separador previo de polvo 64 se encargan de limpiar el material de granallado resultante y de recuperar el polvo. El símbolo de referencia 66 indica un filtro. Tanto para el polvo retirado de los componentes como para el material de granallado granallado, se proporcionan circuitos de recirculación no mostrados en más detalle con el fin de suministrar el polvo y el material de granallado granallado para un nuevo uso. Además, puede estar previsto un suministro de aire ionizado en la cámara de desempolvado 12 y/o en la cámara de granallado 14 para minimizar la acumulación de polvo.

A continuación se explica el modo de funcionamiento del dispositivo descrito anteriormente.

En un procedimiento de acabado de componentes fabricados en procedimientos de fabricación aditiva con un dispositivo del tipo descrito anteriormente, primero se pueden introducir los componentes en la cámara de desempolvado 12 y despolvorearse allí con la chapaleta 20 cerrada. Posteriormente, se pueden granallar las piezas desempolvadas tras abrir la abertura de paso 18 en la pared de mamparo 16 y se las puede transferir a la cámara de granallado 14 una vez cerrada de nuevo la pared de mamparo 16. Los componentes acabados de este tipo se pueden granallar a continuación y descargar de la cámara de granallado 14 a través de la chapaleta de descarga 51.

Para proporcionar los componentes que se van a acabar, primero se desplaza horizontalmente la unidad de carga 32 fuera de la carcasa 10 y se llena con los componentes. A continuación, la unidad de carga 32 vuelve a la posición mostrada en la Fig. 1 y la carcasa 10 se cierra de nuevo. A continuación, la unidad de carga 32 puede desplazarse verticalmente hacia arriba hasta la posición mostrada en la Fig. 2, tras lo cual la unidad de desempolvado 21 puede desplazarse horizontalmente hacia la izquierda desde la posición mostrada en la Fig. 2 por debajo de la unidad de carga 32, de tal modo que la parte inferior de la unidad de carga 32 pueda abrirse para descargar los componentes en el recipiente 22 de la unidad de desempolvado 21.

En un paso posterior, la unidad de desempolvado 22 se desplaza hacia la derecha hasta la posición mostrada en la Fig. 2 para que la tapa 26 pueda colocarse en el recipiente 22. Al mismo tiempo, la unidad de carga 32 puede volver a la posición mostrada en la Fig. 1. Para el desempolvado de las piezas situadas en el recipiente 22, se ponen entonces en funcionamiento los generadores de vibración 24 y, además, la unidad de desempolvado 21 puede desplazarse horizontalmente hacia delante y hacia atrás invirtiendo la dirección del movimiento en el sentido de la doble flecha D, de tal modo que se favorece adicionalmente el desempolvado de los componentes.

Una vez finalizado el proceso de desempolvado, la unidad de desempolvado 21 se desplaza a la posición mostrada en la Fig. 2, la tapa 26 se levanta y la pared lateral articulada 28 pivota hacia fuera con la chapaleta 20 abierta para que los componentes puedan ser entregados desde el recipiente 22, por ejemplo levantando la base del recipiente 22 o poniendo en funcionamiento un dispositivo vibratorio. A continuación, los componentes se deslizan por la pared lateral 28 y la rampa de transferencia 30 hacia el interior de la cinta de cangilones 40, que se ha pivotado hasta la posición mostrada en la Fig. 2.

Una vez cerrada la abertura de paso 18 por medio de la chapaleta 20, la cinta de cangilones 40 puede pivotar hasta la posición mostrada en la Fig. 1 y se pueden granallar los componentes usando el dispositivo de granallado 52. Además, es posible girar la cinta de cangilones alrededor del eje de giro A en la dirección de la doble flecha 46 (fig. 3) para que los componentes circulen aún mejor. Al mismo tiempo, la cinta de cangilones 40 se desplaza a lo largo de su órbita en un sentido y/o en otro.

Una vez que el dispositivo de granallado 52 se ha desplazado fuera del interior de la cinta de cangilones 40, esta última puede pivotar hasta la posición de entrega mostrada en la Fig. 3 girando los discos 42 en el sentido de las agujas del reloj alrededor del eje A. Cuando la cinta se mueve a lo largo de su trayectoria orbital en la dirección de la flecha 48 (Fig. 3), los componentes del interior de la cinta pueden ser transportados fuera de la carcasa 10 a través de la chapaleta de descarga 51.

El dispositivo o el procedimiento descritos anteriormente se puede usar para limpiar componentes y darles el acabado. Aquí se pueden procesar tanto componentes limpiados previamente de manera general como también un espacio de instalación completo de un sistema de fabricación aditiva. El polvo aún reciclable que se ha extraído de los componentes se vuelve a usar. Los componentes de otros procesos de fabricación aditiva también pueden procesarse en el dispositivo. Para mejorar el desempolvado o el acabado, también se puede aplicar aire comprimido a los componentes.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para el acabado de componentes fabricados mediante procedimientos de fabricación aditiva, que comprende

una cámara de desempolvado (12) para la limpieza previa de los componentes, en la que está prevista una unidad de desempolvado (21),

una cámara (14) para el tratamiento posterior de los componentes, en donde se pueden cerrar herméticamente ambas cámaras (12, 14) ,

caracterizado

porque la cámara (14) para el tratamiento posterior de los componentes es una cámara de granallado (14) con un dispositivo de granallado (52) para materiales de granallado de vidrio, cerámica o plástico, porque la cámara de desempolvado (12) y la cámara de granallado (14) estén dispuestas una al lado de la otra,

porque entre las dos cámaras (12, 14) está prevista una pared de mamparo (16), presentando dicha pared de mamparo (16) una abertura de paso (18) que se puede cerrar mediante una chapaleta (20), y porque la unidad de desempolvado (21) de la cámara de desempolvado (12) se puede cerrar mediante una tapa (26) que se abre de manera automática.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la chapaleta (20) presenta una rampa de transferencia (30) y que, en particular, se puede desplazar linealmente.

3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 o 2, en el que la unidad de desempolvado (21) se puede mover horizontalmente en un movimiento de vaivén.

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que está prevista una unidad de carga (32) mediante la cual los componentes pueden introducirse automáticamente en la cámara de desempolvado (12).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la cámara de granallado (14) está provista de una cinta de cangilones (40) que, en particular, está montada de manera pivotante.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que la cinta de cangilones (40) se puede mover en la cámara de granallado (14) en un movimiento de vaivén alrededor de un eje horizontal (A).

7. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6 anteriores, en el que está previsto un dispositivo de granallado (52) en la región de la cinta de cangilones (40).

8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 5 - 7, en el que la cinta de cangilones (40) se puede mover de manera pivotante tanto en una posición de recogida como en una posición de entrega.

9. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que está previsto un dispositivo separador (61, 64, 66) en el que se separan los fragmentos de material de granallado y los residuos de polvo no reciclables.

10. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un dispositivo de suministro de aire ionizado está previsto en la cámara de desempolvado (12) y/o en la cámara de granallado (14).

11. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al lado o por debajo de la cámara de granallado (14) está previsto un dispositivo de descarga (51) para los componentes que han recibido el acabado.

12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que está previsto un circuito de recirculación para el polvo y/o un circuito de recirculación para el material de granallado.

13. Procedimiento para el acabado de componentes fabricados mediante un procedimiento de fabricación aditiva en un dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que comprende los siguientes pasos:

Introducción de los componentes en la cámara de desempolvado y desempolvamiento de los mismos con la pared de mamparo cerrada,

Apertura de la pared de mamparo y transferencia de los componentes desempolvados a través de la abertura de paso a la cámara de granallado,

Cierre de la pared de mamparo y granallado de los componentes en la cámara de granallado; y Descarga de los componentes granallados y desempolvados de la cámara de granallado.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que se recicla el polvo acumulado en la cámara de desempolvado y/o el agente material de granallado acumulado en la cámara de granallado.