FR3079775A1 - Dispositif de chauffage a confinement magnetique pour appareil de fabrication additive selective - Google Patents

Dispositif de chauffage a confinement magnetique pour appareil de fabrication additive selective Download PDF

Info

Publication number
FR3079775A1
FR3079775A1 FR1853031A FR1853031A FR3079775A1 FR 3079775 A1 FR3079775 A1 FR 3079775A1 FR 1853031 A FR1853031 A FR 1853031A FR 1853031 A FR1853031 A FR 1853031A FR 3079775 A1 FR3079775 A1 FR 3079775A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
plasma
heating
powder
generation device
plasma generation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1853031A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3079775B1 (fr
Inventor
Gilles Walrand
Tiberiu Minea
Charles Ballage
Daniel Lundin
Thomas Petty
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.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
AddUp SAS
Universite Paris Saclay
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Paris Sud Paris 11
AddUp SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR1853031A priority Critical patent/FR3079775B1/fr
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite Paris Sud Paris 11, AddUp SAS filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority to US17/045,710 priority patent/US20210086286A1/en
Priority to PCT/FR2019/050809 priority patent/WO2019193299A1/fr
Priority to CN201980036631.XA priority patent/CN112823071A/zh
Priority to JP2021503214A priority patent/JP2021520310A/ja
Priority to KR1020207031706A priority patent/KR20210112236A/ko
Priority to EP19720981.0A priority patent/EP3774132A1/fr
Publication of FR3079775A1 publication Critical patent/FR3079775A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3079775B1 publication Critical patent/FR3079775B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/48—Generating plasma using an arc
    • H05H1/50—Generating plasma using an arc and using applied magnetic fields, e.g. for focusing or rotating the arc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/10—Auxiliary heating means
    • B22F12/17—Auxiliary heating means to heat the build chamber or platform
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/70—Gas flow means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02—Plasma welding
    • B23K10/027—Welding for purposes other than joining, e.g. build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/295—Heating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/02—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma
    • H05H1/10—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied magnetic fields only, e.g. Q-machines, Yin-Yang, base-ball
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6026—Computer aided shaping, e.g. rapid prototyping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/666—Applying a current during sintering, e.g. plasma sintering [SPS], electrical resistance heating or pulse electric current sintering [PECS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de chauffage d'un lit de poudre dans un appareil de fabrication additive, caractérisé en ce qu'il comporte : - un dispositif de génération de plasma (20), ledit dispositif étant adapté pour être disposé et déplacé au-dessus du lit de poudre, à une distance du lit de poudre permettant la génération du plasma sur celui-ci, - une unité pour l'alimentation électrique (22) dudit dispositif de génération de plasma, - une unité de contrôle (9) pour commander l'alimentation et le déplacement du dispositif de génération de plasma, et en ce que le dispositif de génération de plasma (20) comporte un ensemble de confinement magnétique du plasma.

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE A CONFINEMENT MAGNETIQUE
POUR APPAREIL DE FABRICATION ADDITIVE SELECTIVE
DOMAINE TECHNIQUE GÉNÉRAL ET ART ANTÉRIEUR
La présente invention concerne le domaine général de la fabrication additive sélective.
Plus particulièrement, elle concerne les traitements de chauffage, et notamment de préchauffe, éventuellement de post-traitement in situ par chauffage que l'on met en œuvre sur les lits de poudre avant la fusion sélective.
La fabrication additive sélective consiste à réaliser des objets tridimensionnels par consolidation de zones sélectionnées sur des strates successives de matériau pulvérulent (poudre métallique, poudre de céramique, etc...). Les zones consolidées correspondent à des sections successives de l’objet tridimensionnel. La consolidation se fait par exemple couche par couche, par une fusion sélective totale ou partielle réalisée avec une source de puissance (faisceau laser de forte puissance, faisceau d'électrons, etc.).
Classiquement, pour éviter les projections dues à la répulsion électrostatique de particules de poudre adjacentes qui se chargent sous l'effet du faisceau de la source de puissance, le lit de poudre est préalablement consolidé par une préchauffe. Cette préchauffe assure une montée en température du lit de poudre à des températures qui peuvent être assez conséquentes (environ 750 °C pour les alliages de Titane).
Elle a toutefois un fort coût énergétique.
Elle représente en outre une perte en temps de cycle importante.
Afin d'optimiser les performances des sources de puissance utilisées, il est connu de travailler en enceinte hermétique dans laquelle est réalisé un vide partiel, notamment afin de réduire les transferts d'énergie entre le signal émis par la source de puissance et l'atmosphère environnante de manière à améliorer les transferts d'énergie entre la source de puissance et le lit de poudre.
PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L'INVENTION
Un but général de l'invention est de pallier les inconvénients des configurations proposées jusqu'à présent.
Notamment, un but de l'invention est de proposer une solution qui permette une chauffe sans chargement et soulèvement de poudre.
Un autre but est de proposer une solution de chauffage (réalisée avant ou après une étape de fusion sélective) fonctionnant à très basse pression, de manière à optimiser les performances du dispositif de fusion des poudres.
Un autre but encore est de proposer une solution qui permette de réduire les coûts et les temps de préchauffe ou de post-traitement par chauffage dans les cycles de fabrication.
Un autre but de l'invention est de proposer une solution simple de construction.
Un autre but également est de proposer une solution de chauffage efficace, sur une large gamme de pressions, tout en restant à basse pression (< 0,1 mbar).
Ainsi, selon un premier aspect, l'invention propose un dispositif de chauffage d'un lit de poudre dans un appareil de fabrication additive, caractérisé en ce qu'il comporte :
- un dispositif de génération de plasma, ledit dispositif étant adapté pour être disposé et déplacé au-dessus du lit de poudre, à une distance du lit de poudre permettant la génération du plasma sur celui-ci,
- une unité pour l'alimentation électrique dudit dispositif de génération de plasma,
- une unité de contrôle pour commander l'alimentation et le déplacement du dispositif de génération de plasma, et en ce que le dispositif de génération de plasma comporte un ensemble de confinement magnétique du plasma.
De cette manière, le plasma est confiné et localisé dans une zone restreinte, optimisant le préchauffage du lit de poudre.
Le rendement énergétique du cycle de chauffage est donc amélioré, diminuant de ce fait la durée et le coût d'un cycle de préchauffage ou de chauffage.
Un tel dispositif peut être avantageusement complété par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- l'ensemble de confinement de plasma comporte un dispositif de type magnétron adapté pour confiner des particules chargées ;
- le dispositif magnétron comporte un arrangement d'aimants configuré pour confiner des électrons suivant un motif linéique ;
- le dispositif de type magnétron comporte une fente formant source d'ions, la fente étant ménagée à travers l'électrode et débouchant en regard du lit de poudre ;
- un gaz est injecté dans la fente ;
- le dispositif de génération de plasma est adapté pour être déplacé avec une composante principale de déplacement perpendiculaire à la direction selon laquelle il s'étend ;
- l'unité pour l'alimentation électrique dudit dispositif de génération de plasma comprend une source de haute tension continue et/ou radiofréquence et/ou impulsionnelle.
Selon un deuxième aspect, l'invention propose un appareil pour fabriquer un objet tridimensionnel par fabrication additive sélective comportant dans une enceinte :
un support pour le dépôt des couches successives de poudre de fabrication additive, un arrangement de distribution adapté pour appliquer une couche de poudre sur ledit support ou sur une couche précédemment consolidée, au moins une source de puissance adaptée à la consolidation sélective d'une couche de poudre appliquée par l'arrangement de distribution, l'appareil comportant un dispositif de chauffage conforme à la présente invention, le dispositif de génération de plasma du dispositif de chauffage étant adapté pour être disposé et déplacé au-dessus du lit de poudre, à une distance du lit de poudre permettant la génération du plasma sur celui-ci, le dispositif de génération de plasma comportant en outre un ensemble de confinement magnétique de plasma.
Cet appareil peut comporter un arrangement de distribution comportant une raclette ou un rouleau de mise en couche, le dispositif de génération de plasma s'étendant à proximité de ladite raclette ou rouleau et étant mobile avec celui-ci, ou placé sur un dispositif mobile indépendant tel un bras robot par exemple.
Selon un troisième aspect, l'invention propose une fabrication d'un objet tridimensionnel par fabrication additive sélective, ladite méthode comportant les étapes :
Dépôt d'une couche de poudre sur un support ou une couche précédemment solidifiée,
Consolidation de la zone préalablement préchauffée, la consolidation étant réalisée au moyen d'une source de puissance, la méthode comportant en outre une étape de chauffage d'au moins une zone localisée de la couche de poudre au moyen d'un dispositif de chauffage conforme à la présente invention, le chauffage du lit de poudre étant réalisé par un plasma confiné.
Une telle méthode peut être avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- au cours de l'étape de chauffage, le dispositif de génération de plasmaconfine les particules chargées dans une localisation précise, de manière à maîtriser la formation des décharges électriques lors de l'alimentation de l'électrode, générant un plasma confiné de manière à maximiser le transfert thermique entre le plasma et le lit de poudre ;
au cours de l'étape de chauffage, un gaz est injecté dans le dispositif de génération de plasma pour y être ionisé, le champ magnétique induisant une projection du gaz ionisé de manière à générer un jet de plasma confiné, orienté vers la poudre ;
- au moins une étape de chauffage est réalisée avant et/ou après l'étape de consolidation.
PRÉSENTATION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique d'un appareil de fabrication additive comportant un dispositif de chauffage conforme à un mode de réalisation possible de l'invention ;
- la figure 2 est un schéma de principe d'un dispositif de génération de plasma chauffant un lit de poudre conforme à l'invention ;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de génération de plasma à magnétron conforme à l'invention ;
- la figure 4 est un schéma de la structure d'un arrangement d'aimants d'un dispositif à magnétron conforme à l'invention ;
- la figure 5 est un schéma de principe en 3D, en vue de dessous, mettant en lumière le fonctionnement d'un dispositif à cathode magnétron conforme à l'invention ;
- la figure 6 est une vue schématique en coupe représentant un mode de réalisation d'un dispositif à cathode magnétron conforme à l'invention équipé en variante d'une électrode (cathode) rotative ;
- la figure 7 est une représentation en 3D, en vue de dessous, d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de génération de plasma à confinement magnétique générant un faisceau d'ions conforme à l'invention (connu aussi comme magnétron inversé) ;
- la figure 8 est une représentation schématique d'un lit de poudre chauffé au moyen d'un dispositif de chauffage selon l'invention.
DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE MISE EN ŒUVRE ET DE RÉALISATION
Généralités
L’appareil 1 de fabrication additive sélective de la figure 1 comprend :
- un support tel qu'un plateau horizontal 3 sur lequel sont déposées successivement les différentes couches de poudre de fabrication additive (poudre métallique, poudre de céramique, etc.) permettant de fabriquer un objet tridimensionnel (objet 2 en forme de sapin sur la figure),
- un réservoir de poudre 7 situé au-dessus du plateau 3,
- un arrangement 4 pour la distribution de ladite poudre métallique sur le plateau, cet arrangement 4 comportant par exemple une raclette 5 ou un rouleau de mise en couche pour étaler les différentes couches successives de poudre (déplacement selon la double flèche A),
- un ensemble 8 de sources d’énergie pour la fusion (totale ou partielle) des couches fines étalées,
- une unité de contrôle 9 qui assure le pilotage des différents composants de l'appareil 1 en fonction d'informations pré-mémorisées (mémoire M),
- un mécanisme 10 pour permettre de descendre le support du plateau 3 au fur et à mesure du dépôt des couches (déplacement selon la double flèche B).
Dans l'exemple décrit en référence à la figure 1, l’ensemble 8 comprend deux sources de consolidation :
- un canon à faisceau d’électrons 11 et
- une source 12 de type laser.
En variante, l'ensemble 8 peut ne comprendre qu'une source, par exemple une source d'énergie localisée sous vide ou à très basse pression (< 0.1 mbar) : canon à électrons, source laser, etc...
Toujours en variante, l'ensemble 8 peut aussi comprendre plusieurs sources du même type, comme par exemple plusieurs canons à électrons et/ou sources laser, ou des moyens permettant d'obtenir plusieurs faisceaux à partir d'une même source.
Dans l'exemple décrit en référence à la figure 1, au moins un miroir galvanométrique 14 permet d’orienter et de déplacer le faisceau laser issu de la source 12 par rapport à l’objet 2 en fonction des informations envoyées par l’unité de contrôle 9.
Tout autre système de déviation peut bien entendu être envisagé.
Dans un autre exemple non illustré, l'ensemble 8 comprend plusieurs sources 12 de type laser et le déplacement des différents faisceaux laser est obtenu en déplaçant les différentes sources 12 de type laser au-dessus de la couche de poudre à fusionner. Des bobines 15 et 16 de détection et de focalisation permettent de défléchir et de focaliser localement le faisceau d'électrons sur les zones de couches à fritter ou fusionner.
Un bouclier thermique T peut être interposé entre la ou les sources de l'ensemble 8.
Les composants de l’appareil 1 sont agencés à l’intérieur d’une enceinte étanche 17 reliée à au moins une pompe à vide 18 qui maintient un vide secondaire à l’intérieur de ladite enceinte 17 (typiquement environ ΙΟ-2 / 10’3 mbar, voire 10-4/ 10-6 mbar).
L'appareil comprend en outre un dispositif de chauffage 19 disposé au-dessus du lit de poudre et apte à se déplacer linéairement par rapport à celui-ci.
Ce dispositif de chauffage 19 peut être disposé derrière la raclette 5 ou le rouleau de mise en couche sur un même chariot coulissant. Il peut également être monté sur un chariot indépendant ou sur un bras robot. Dans ce dernier cas (non illustré) le motif décrit par le piège magnétique de la cathode magnétron peut être de toute autre forme que linéaire, permettant par exemple un chauffage localisé.
Le déplacement dudit dispositif de chauffage 19, son alimentation et son temps de résidence devant le lit de poudre que l'on souhaite chauffer ou préchauffer sont également contrôlés par l'unité 9.
Chauffage par décharge linéaire confinée magnétiquement
Dans l'exemple illustré sur la figure 2, le dispositif de chauffage 19 comporte un dispositif de génération de plasma 20 que l'on déplace audessus du lit de poudre métallique (surface 21 massive ou granulaire, constituée de micro- ou nano-poudre).
Ce dispositif de génération de plasma 20 est alimenté par une source d'excitation électrique 22 commandée par l'unité de contrôle 9.
La source 22 permet l'application d'une haute tension (> 0,2 kV) entre le dispositif de génération de plasma 20 et la surface 21 du lit de poudre.
L'alimentation ainsi réalisée par la source 22 peut être en courant continu, en basse fréquence, en radio fréquence (RF), ou impulsionnelle.
Le dispositif de génération de plasma 20 génère, sous l'effet de ladite source 22, des décharges électriques entre le dispositif de génération de plasma 20 et la surface 21 et crée un plasma, qui assure le chauffage de la surface 21.
Le dispositif de génération de plasma 20 s'étend de manière sensiblement parallèle à la surface 21. Il est déplacé parallèlement à ladite surface 21, perpendiculairement à la direction selon laquelle elle s'étend.
Une telle configuration permet un chauffage homogène sur une surface du lit de poudre correspondant à la longueur du dispositif de génération de plasma 20 et à sa distance de déplacement.
La surface 21 du lit de poudre est par exemple reliée à la masse.
Le chauffage peut être réalisé avant l'étape de consolidation, constituant donc une étape de préchauffage, de manière à éviter les projections de poudres.
Optionnellement, une étape de chauffage peut être réalisée après l'étape de consolidation, constituant donc une étape de post-chauffage, de manière à effectuer un recuit du matériau ou limiter l'effet de trempe par l'atmosphère de travail, ou encore maîtriser l'évolution de la température au refroidissement de manière à obtenir une structure cristalline particulière.
Dispositif à magnétron linéaire
Afin de générer un plasma à basse pression (< 0,1 mbar) et de manière afin d'améliorer les performances du dispositif de génération de plasma 20, ce dispositif comporte un système de confinement magnétique du plasma.
On a représenté sur la figure 3 un ensemble de confinement de plasma comportant un dispositif 23 magnétron de génération de plasma linéique.
Il comporte une électrode 24, de préférence polarisée négativement (et jouant, dans ce cas, le rôle de cathode).
Un arrangement d'aimants 25, disposé en regard d'une première face de l'électrode 24, génère un piège magnétique qui permet le confinement des électrons en regard de l'autre face de l'électrode 24.
Les aimants peuvent être permanents ou des électroaimants, ou encore une combinaison des deux.
Suivant les besoins, l'électrode 24 peut être alimentée (source 22) en courant continu (DC - direct current, en anglais), en Radio Fréquence (RF) ou en mode impulsionnel haute puissance (HiPIMS - High Power Impulse
Magnetron Sputtering, en anglais), mais généralement recevant une tension négative.
En fonction de son mode d'alimentation, le matériau constitutif de l'électrode 24 peut être un conducteur électrique, un isolant ou un semiconducteur.
Dans le cas d'une électrode 24 réalisée en matériau conducteur électrique, tous les modes d'alimentation électrique conviennent.
Dans le cas d'une électrode 24 réalisée en matériau non-conducteur, seulement les modes RF ou impulsionnels conviennent.
Une circulation 26 d'un fluide de refroidissement (par exemple de l'eau, du glycol, etc.) est prévue dans l'électrode 24, alimenté par un système externe.
Le fluide frigorigène peut par exemple être injecté par des orifices ménagés dans une des parois du chariot 27, et peut être par exemple être mis en circulation entre les rangées d'aimants de l'arrangement d'aimants 25, le fluide étant ainsi également en contact avec l'électrode 24 et refroidissant celle-ci.
Le fluide frigorigène peut ensuite être extrait par un second orifice ménagé dans le chariot 27.
Un tel dispositif magnétron 23 est monté à l'intérieur de l'enceinte 17 sur un chariot 27 disposé au-dessus du lit de poudre et apte à se déplacer linéairement par rapport à celui-ci (double flèche sur la figure).
Ce chariot 27 est par exemple celui du rouleau de mise en couche, le dispositif magnétron 23 étant disposé derrière ledit rouleau (par rapport au sens d'avancement de celui-ci).
En référence à la figure 4, un exemple d'arrangement d'aimants 25 comporte deux rangées d'aimants disposés de manière à former une piste 28 linéique. Les aimants de polarités inverses sont ainsi disposés de part et d'autre de la piste 28.
Dans l'exemple illustré, la piste magnétique 28 est fermée.
En référence à la figure 5, l'arrangement d'aimants 25 est couvert par l'électrode 24.
Le champ magnétique généré par les aimants piège les électrons autour des lignes de champ magnétique, du côté de l'électrode 24 faisant face au lit de poudre, et augmente ainsi l'ionisation du gaz le long d'un motif 29 linéique situé le long de la piste 28, tel qu'illustré sur la figure 5.
Cette configuration magnétique concentre les électrons et le long du motif 29, formant un plasma le long dudit motif 29.
Afin d'augmenter encore l'efficacité du piège, il est généralement réalisé un arrangement alterné (nord extérieur et sud au centre, ou le contraire) pour réaliser une piste magnétique 28 fermée telle qu'illustrée en figure 4.
Fonctionnement du dispositif à décharge magnétron
L'arrangement d'aimants 25 est donc configuré pour générer un champ magnétique qui va concentrer les électrons dans une zone déterminée. Dans l'exemple décrit, il s'agit d'un motif 29 linéique, mais les aimants pourraient être disposés de manière à former tout autre modèle géométrique, comme un cercle ou une courbe.
Lorsque l'électrode 24 est alimentée, une décharge électrique se produit entre le lit de poudre et l'électrode 24, générant ainsi un plasma.
La concentration des électrons dans une zone déterminée permet de favoriser d'ionisation locale du gaz dans la zone, et la présence d'un piège magnétique permet de confiner le plasma dans une zone précise, même à très basse pression.
Un tel dispositif est adapté à des fonctionnements basse pression, typiquement autour de 1 Pa (10-2 mbar), comme plus largement sur une gamme de pressions allant du microbar (0,1 Pa) au millibar (100 Pa).
Cet ordre de grandeur de pression (aux alentours du Pascal) permet d'améliorer les performances des sources de puissance réalisant la fusion des poudres.
Plus précisément, dans le cas de figure où la source de puissance 12 comporte un générateur de faisceau d'électrons, une pression de fonctionnement basse implique une plus faible densité de l'atmosphère environnante et donc moins de chocs entre les électrons émis par la source 12 et le gaz environnant.
La présence d'un champ magnétique permet de concentrer les électrons dans une zone et donc de favoriser la formation d'un plasma malgré la faible densité de l'atmosphère environnante.
La largeur de la zone chauffée est alors réduite, ce qui améliore la précision du chauffage.
Dans le cas où la source de puissance 12 comporte un laser, la diminution de la pression de fonctionnement limite le taux d'oxygène environnant, ce qui limite la formation d'oxydes et de fumées.
Le matériau fondu est donc moins pollué par les fumées et oxydes.
Le phénomène de dénudation, qui consiste en un épuisement des poudres métalliques dans la zone environnant la piste solidifiée en raison du soufflage de ces poudres par un flux de vapeur métallique généré par la fusion des poudres lors du chauffage par laser, est également fortement limité en réduisant la pression environnante.
Les vapeurs métalliques produites lors de la fusion des poudres sont alors moins denses et le flux de circulation de ces vapeurs ne souffle pas les poudres.
Le champ magnétique B est configuré pour piéger uniquement les électrons, sans altérer le comportement des ions.
Notamment, la valeur du champ magnétique (typiquement quelques 100 Gauss = 0,01 Tesla) configurée en fonction de la différence de masse entre les électrons et les ions permet d'obtenir ce comportement.
En effet, le rapport de masse entre les électrons et les ions engendre un rapport similaire entre leurs rayons de giration magnétique respectifs (rayons de Larmor).
Le plasma ainsi créé est confiné entre l'électrode 24 et la surface libre 21 du lit de poudre.
En plaçant tel dispositif 23 magnétron avec la partie homogène (plasma ou faisceau d'ions) vers le lit de poudre, il est possible de transférer de manière efficace de l'énergie des espèces du plasma à la poudre et ainsi de réaliser son chauffage.
L'énergie est transmise à la poudre par plusieurs biais coexistant simultanément dans un plasma. Il s'agit des espèces chargées, électrons et ions, mais également des espèces neutres énergétiques, notamment les atomes neutres pulvérisés de l'électrode (cathode), les états excités nonradiatifs (métastables), et les photons. Comme la surface (poudre) reçoit les deux espèces chargées, les effets de charge (répulsion Coulombienne) sont réduits, voire supprimées.
De plus, tous les photons visibles, infra-rouges et ultraviolets chauffent la matière lorsqu'ils sont absorbés.
Plus le plasma est dense, plus l'énergie transmise à la surface est importante.
La quantité d'énergie, dans le cas des ions mais plus généralement pour tout type de plasma, peut être facilement ajustée par la tension d'accélération ionique ou respectivement la puissance injectée dans le plasma. Un meilleur contrôle peut être réalisé par le fonctionnement impulsionnel du plasma, alternant des phases de chauffage (plasma actif ON, en anglais) et des phases de détente thermique (plasma OFF). La modification de la période ON/OFF, connue également comme le rapport cyclique, permet aisément l'ajustement de la température.
Dispositif à électrode tournante
La formation d'un plasma entre l'électrode et le lit de poudre provoque, en cas d'une activation prolongée, un échauffement important de l'électrode.
Dans certains modes de réalisation, l'électrode 24 est un rouleau cylindrique creux à l'intérieur duquel est disposé l'arrangement 25 d'aimants, tel qu'illustré sur la figure 6.
L'arrangement d'aimants 25 est monté fixe par rapport au dispositif magnétron 23, l'électrode 24 étant montée à rotation selon l'axe le long duquel il s'étend.
Ainsi, la position et l'orientation du champ magnétique par rapport au dispositif à magnétron 23 ne change pas au cours du fonctionnement, permettant de contrôler la zone de formation du plasma.
Au cours du fonctionnement du dispositif à magnétron 23, l'électrode 24 est entraînée en rotation. De cette manière, la partie de l'électrode 24 qui est exposée au plasma change régulièrement, limitant la chauffe d'une zone en particulier, le plasma étant toujours confiné au niveau du piège magnétique généré par l'arrangement d'aimants 25 qui a une orientation fixe par rapport au dispositif à magnétron 23, notamment vers la surface 21 du lit de poudre, comme illustré sur la figure 6.
Dispositif à source d'ions linéique
Des variantes de cathodes magnétron permettent également l’obtention d’un plasma linéique et homogène.
Dans le cas du mode de réalisation de la figure 3, l'électrode 24 est une électrode plane.
Dans une variante illustrée figure 7, le dispositif magnétron peut comporter une électrode 24 dans laquelle une fente 30 est ménagée.
La fente 30 est ménagée en regard de la piste 28, la piste 28 étant formée par une cavité s'étendant entre les rangées de l'arrangement d'aimants 25.
Un orifice d'injection 31 est ménagé dans une paroi du chariot 27, au fond de la cavité formée par la piste 28 et la fente 30.
Un gaz est injecté dans la cavité par l'orifice d'injection 31. Lors de l'excitation de la cathode 24, le gaz est alors fortement ionisé par les électrons efficacement piégés par le champ magnétique B généré par l'arrangement d'aimants 25.
Optionnellement, le gaz injecté par l'orifice d'injection 31 est le gaz composant l'atmosphère de travail, permettant de simplifier l'appareil.
La cavité formée par la piste 28 et la fente 30 forme donc une source d'ions.
La barrière magnétique générée par l'arrangement d'aimants 25 augmente la résistance électrique du plasma, générant ainsi une différence de potentiel dans le plasma par effet Hall.
Un mouvement de charges généré par le champ magnétique B et un champ électrique généré par l'excitation de la cathode 24 provoque une circulation des électrons le long de la piste 28, en regard de la fente 30, conduisant à l'homogénéisation du plasma.
Les ions, non magnétisés, sont projetés par le champ électrique à travers la fente 30.
Certains électrons, plus légers, suivent les ions. Ainsi, un flux confiné de plasma est généré et projeté par la fente 30. La fente 30 est idéalement située en regard du lit de poudre, de manière à projeter le jet de plasma sur la surface 21 à chauffer.
Dans une variante, le dispositif de génération de plasma 20 est de toute autre forme que linéique et il est adapté pour être déplacé avec un robot.
En plaçant le dispositif de génération de plasma 20 devant la surface 21 de poudre, il est possible d’entretenir un plasma de haute densité, homogène et confiné entre ledit dispositif 20 et le lit de poudre, malgré la basse pression de travail.
En déplaçant ce dispositif de génération de plasma 20 il est possible de balayer la surface 21 du lit de poudre. En gardant le plasma allumé et en effectuant un balayage complet de la surface 21 du lit de poudre, chauffant ainsi superficiellement le lit de poudre.
Optionnellement, en fonction de la durée d'allumage du plasma (temps ti, t2 ou ta) et de la position du dispositif de génération de plasma 20 au-dessus du lit de poudre, seulement certaines zones peuvent être chauffées, sur toute la largeur du lit de poudre, tel qu'illustré en figure 8.
En limitant la durée d'allumage du plasma, on peut optimiser la consommation d'énergie tout en réalisant le chauffage voulu.
On transfère ainsi de manière efficace de l’énergie à la poudre, ce qui permet de réaliser son chauffage.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de chauffage d'un lit de poudre dans un appareil de fabrication additive, caractérisé en ce qu'il comporte :
    - un dispositif de génération de plasma (20), ledit dispositif étant adapté pour être disposé et déplacé au-dessus du lit de poudre, à une distance du lit de poudre permettant la génération du plasma sur celui-ci,
    - une unité pour l'alimentation électrique (22) dudit dispositif de génération de plasma,
    - une unité de contrôle (9) pour commander l'alimentation et le déplacement du dispositif de génération de plasma, et en ce que le dispositif de génération de plasma (20) comporte un ensemble de confinement magnétique du plasma.
  2. 2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble de confinement de plasma comporte un dispositif de type magnétron (23) adapté pour confiner des particules chargées.
  3. 3. Dispositif de chauffage selon la revendication 2, dans lequel le dispositif magnétron (23) comporte un arrangement d'aimants (25) configuré pour confiner des électrons suivant un motif (29) linéique.
  4. 4. Dispositif de chauffage selon la revendication 3, dans lequel le dispositif de type magnétron (23) comporte une fente (30) formant source d'ions, la fente (30) étant ménagée à travers l'électrode (24) et débouchant en regard du lit de poudre.
  5. 5. Dispositif de chauffage selon la revendication 4, dans lequel un gaz est injecté dans la fente (30).
  6. 6. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de génération de plasma (20) est adapté pour être déplacé avec une composante principale de déplacement perpendiculaire à la direction selon laquelle il s'étend.
  7. 7. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité (22) pour l'alimentation électrique dudit dispositif de génération de plasma (20) comprend une source de haute tension continue et/ou radiofréquence et/ou impulsionnelle.
  8. 8. Appareil pour fabriquer un objet tridimensionnel par fabrication additive sélective comportant dans une enceinte :
    - un support (3) pour le dépôt des couches successives de poudre de fabrication additive,
    - un arrangement de distribution (4) adapté pour appliquer une couche de poudre sur ledit support (3) ou sur une couche précédemment consolidée,
    - au moins une source de puissance (8) adaptée à la consolidation sélective d'une couche de poudre appliquée par l'arrangement de distribution (4), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de chauffage (19) selon l'une des revendications précédentes, le dispositif de génération de plasma (20) du dispositif de chauffage (19) étant adapté pour être disposé et déplacé au-dessus du lit de poudre, à une distance du lit de poudre permettant la génération du plasma sur celui-ci, le dispositif de génération de plasma (20) comportant en outre un ensemble de confinement magnétique du plasma.
  9. 9. Appareil selon la revendication 8, dans lequel l'arrangement de distribution (4) comporte une raclette (5) ou un rouleau de mise en couche, le dispositif de génération de plasma (20) s'étendant à proximité de ladite raclette (5) ou rouleau et étant mobile avec celuici ou se déplaçant de manière indépendante.
  10. 10. Méthode de fabrication d'un objet tridimensionnel par fabrication additive sélective, ladite méthode comportant les étapes :
    • Dépôt d'une couche de poudre sur un support (3) ou une couche précédemment solidifiée, • Consolidation d'au moins une zone de la couche précédemment déposée, la consolidation étant réalisée au moyen d'une source de puissance (8), la méthode étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une opération de chauffage d'au moins une zone localisée de la couche de poudre au moyen d'un dispositif de chauffage (19) selon l'une des revendications 1 à 7, le chauffage du lit de poudre étant réalisé par un plasma confiné.
  11. 11. Méthode selon la revendication 10, dans laquelle au cours de l'étape de chauffage, le dispositif de génération de plasma (20) confine les particules chargées dans une localisation précise, de manière à maîtriser la formation des décharges électriques lors de l'alimentation de l'électrode (24), générant un plasma confiné de manière à maximiser le transfert thermique entre le plasma et le lit de poudre.
  12. 12. Méthode selon l'une des revendications 10 et 11, dans laquelle au cours de l'étape de chauffage, un gaz est injecté dans le dispositif de génération de plasma (20) pour y être ionisé, le champ magnétique induisant une projection du gaz ionisé de manière à générer un jet de plasma confiné, orienté vers la poudre.
  13. 13. Méthode selon l'une des revendications 10 à 12, dans lequel au moins une étape de chauffage est réalisée avant et/ou après l'étape de consolidation.
FR1853031A 2018-04-06 2018-04-06 Dispositif de chauffage a confinement magnetique pour appareil de fabrication additive selective Active FR3079775B1 (fr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1853031A FR3079775B1 (fr) 2018-04-06 2018-04-06 Dispositif de chauffage a confinement magnetique pour appareil de fabrication additive selective
PCT/FR2019/050809 WO2019193299A1 (fr) 2018-04-06 2019-04-05 Dispositif de chauffage a confinement magnétique pour appareil de fabrication additive sélective
CN201980036631.XA CN112823071A (zh) 2018-04-06 2019-04-05 用于选择性增材制造装置的磁约束加热装置
JP2021503214A JP2021520310A (ja) 2018-04-06 2019-04-05 選択的付加製造装置のための磁気閉じ込め加熱デバイス
US17/045,710 US20210086286A1 (en) 2018-04-06 2019-04-05 Magnetic confinement heating device for selective additive manufacturing apparatus
KR1020207031706A KR20210112236A (ko) 2018-04-06 2019-04-05 선택적 적층 제조 장치용 자기 밀폐 가열 디바이스
EP19720981.0A EP3774132A1 (fr) 2018-04-06 2019-04-05 Dispositif de chauffage a confinement magnétique pour appareil de fabrication additive sélective

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1853031 2018-04-06
FR1853031A FR3079775B1 (fr) 2018-04-06 2018-04-06 Dispositif de chauffage a confinement magnetique pour appareil de fabrication additive selective

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3079775A1 true FR3079775A1 (fr) 2019-10-11
FR3079775B1 FR3079775B1 (fr) 2021-11-26

Family

ID=62684905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1853031A Active FR3079775B1 (fr) 2018-04-06 2018-04-06 Dispositif de chauffage a confinement magnetique pour appareil de fabrication additive selective

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210086286A1 (fr)
EP (1) EP3774132A1 (fr)
JP (1) JP2021520310A (fr)
KR (1) KR20210112236A (fr)
CN (1) CN112823071A (fr)
FR (1) FR3079775B1 (fr)
WO (1) WO2019193299A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112705729A (zh) * 2020-12-16 2021-04-27 宁波中久东方光电技术有限公司 一种激光增材设备的出粉方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111014677B (zh) * 2019-10-18 2021-10-22 南京钛陶智能系统有限责任公司 一种基于磁力搅拌的三维打印锻造方法
FR3105036A1 (fr) * 2019-12-19 2021-06-25 Addup Traitement IN SITU de poudres pour fabrication additive
FR3105037A1 (fr) * 2019-12-19 2021-06-25 Addup Traitement in situ de poudre pour fabrication additive en vue d’améliorer sa conductivité thermique et/OU électrique
GB2602458B (en) * 2020-12-22 2023-01-18 Wayland Additive Ltd Additive manufacturing using powder bed fusion
CN117548693A (zh) * 2024-01-11 2024-02-13 西安空天机电智能制造有限公司 一种增材制造装置及其增材制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351075B1 (en) * 1997-11-20 2002-02-26 Hana Barankova Plasma processing apparatus having rotating magnets
WO2011018544A2 (fr) * 2009-08-14 2011-02-17 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) Dispositif magnétron et procédé d'érosion uniforme d'une cible à l'aide dudit dispositif
US20160368077A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 Bharath Swaminathan Surface processing in additive manufacturing with laser and gas flow
US20160379851A1 (en) * 2015-06-29 2016-12-29 Bharath Swaminathan Temperature controlled substrate processing
CN206794756U (zh) * 2017-06-02 2017-12-26 清华大学天津高端装备研究院 可在线热处理的增材制造装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4230290A1 (de) * 1992-09-10 1994-03-17 Leybold Ag Vorrichtung zum Erzeugen eines Plasmas mittels Kathodenzerstäubung und Mikrowelleneinstrahlung
US6664547B2 (en) * 2002-05-01 2003-12-16 Axcelis Technologies, Inc. Ion source providing ribbon beam with controllable density profile
WO2016007672A1 (fr) * 2014-07-09 2016-01-14 Applied Materials, Inc. Chauffage par couches, chauffage par lignes, chauffage par plasma et multiples matériaux de départ en fabrication additive
JP2017526815A (ja) * 2014-07-18 2017-09-14 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ レーザ及びプラズマを用いた付加製造
US20160228991A1 (en) * 2015-02-05 2016-08-11 Siemens Energy, Inc. Acoustic manipulation and laser processing of particles for repair and manufacture of metallic components
KR101674615B1 (ko) * 2015-05-14 2016-11-09 주식회사 아바코 증착장치
WO2016205743A1 (fr) * 2015-06-19 2016-12-22 Applied Materials, Inc. Dépôt sélectif de poudre dans la fabrication d'additif
CN107848208A (zh) * 2015-06-19 2018-03-27 应用材料公司 利用静电压实的增材制造
CN109070450B (zh) * 2016-04-10 2022-01-11 惠普发展公司，有限责任合伙企业 分配用于增材制造的粉末状构造材料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351075B1 (en) * 1997-11-20 2002-02-26 Hana Barankova Plasma processing apparatus having rotating magnets
WO2011018544A2 (fr) * 2009-08-14 2011-02-17 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) Dispositif magnétron et procédé d'érosion uniforme d'une cible à l'aide dudit dispositif
US20160368077A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 Bharath Swaminathan Surface processing in additive manufacturing with laser and gas flow
US20160379851A1 (en) * 2015-06-29 2016-12-29 Bharath Swaminathan Temperature controlled substrate processing
CN206794756U (zh) * 2017-06-02 2017-12-26 清华大学天津高端装备研究院 可在线热处理的增材制造装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112705729A (zh) * 2020-12-16 2021-04-27 宁波中久东方光电技术有限公司 一种激光增材设备的出粉方法
CN112705729B (zh) * 2020-12-16 2022-05-17 宁波中久东方光电技术有限公司 一种激光增材设备的出粉方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210086286A1 (en) 2021-03-25
KR20210112236A (ko) 2021-09-14
WO2019193299A1 (fr) 2019-10-10
CN112823071A (zh) 2021-05-18
JP2021520310A (ja) 2021-08-19
FR3079775B1 (fr) 2021-11-26
EP3774132A1 (fr) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3079775A1 (fr) Dispositif de chauffage a confinement magnetique pour appareil de fabrication additive selective
RU2695685C2 (ru) Плазменно-иммерсионная ионная обработка и осаждение покрытий из паровой фазы при содействии дугового разряда низкого давления
FR2490399A1 (fr) Procede et appareil pour la pulverisation ou vaporisation utilisant une source d&#39;ions amelioree
FR2557151A1 (fr) Procede et appareil ameliores pour la stabilisation d&#39;un arc d&#39;evaporation comprenant le nettoyage initial de la cible
KR20060119962A (ko) 극자외 방사선 또는 연질 ｘ 방사선을 생성하기 위한 장치및 방법
FR2772185A1 (fr) Cathode de pulverisation cathodique ou d&#39;evaporation par arc et appareil la comportant
EP0200651A1 (fr) Source d&#39;ions du type triode à une seule chambre d&#39;ionisation à excitation haute fréquence et à confinement magnétique du type multipolaire
WO2019136523A1 (fr) Méthode et appareil pour augmenter la résolution, réduire les taux de défauts et augmenter les taux de production d&#39;articles 3d fabriqués de manière additive
AU677214B2 (en) Method and apparatus for carrying out surface processes
JPH0315296B2 (fr)
FR2549496A1 (fr) Procede et appareil pour commander un revetement par pulverisation
CN102257883B (zh) 用于以提高的效率生成euv辐射或软x射线的方法和装置
GB2602458A (en) Additive manufacturing using powder bed fusion
KR20060066632A (ko) 기판에 재료를 캐소드 아크 증착시키기 위한 방법 및 장치
FR3057794A1 (fr) Perfectionnements a la fabrication additive selective
US4051063A (en) Storage of material
WO2021123572A1 (fr) Traitement in situ de poudres pour fabrication additive
EP3574719B1 (fr) Systeme de generation d&#39;un jet plasma d&#39;ions metalliques
WO2019193297A1 (fr) Dispositif de chauffage localise pour appareil de fabrication additive
FR3105037A1 (fr) Traitement in situ de poudre pour fabrication additive en vue d’améliorer sa conductivité thermique et/OU électrique
FR2556373A1 (fr) Procede ameliore et appareil pour la stabilisation d&#39;un arc de pulverisation de cibles non permeables a l&#39;aide d&#39;un anneau d&#39;arret permeable
JP4627693B2 (ja) 薄膜形成装置
FR3079773A1 (fr) Dispositif de chauffage pour appareil de fabrication additive
Schultrich et al. Methods of vacuum arc deposition of ta-C films
WO2020144442A1 (fr) Procede et dispositif pour le traitement des poudres pour fabrication additive

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20191011

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

TQ Partial transmission of property

Owner name: UNIVERSITE PARIS-SACLAY, FR

Effective date: 20210812

Owner name: CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (, FR

Effective date: 20210812

Owner name: ADDUP, FR

Effective date: 20210812

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

CA Change of address

Effective date: 20220718

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7