FR3089436A1 - Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive par immersion, solidification et vibrations - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive, cette pièce comprenant au moins une cavité susceptible de contenir un agglomérat de poudre à l’issue du procédé de fabrication additive. Le procédé de nettoyage utilise un produit de nettoyage pouvant prendre trois états liquide, solide, et gazeux et passer de manière réversible de l’un de ces états à un autre de ces états. Le procédé de nettoyage comprend au moins les étapes suivantes : Plonger la pièce dans le produit de nettoyage à l’état liquide de manière à ce que le produit de nettoyage remplisse au moins partiellement la cavité, Amener au moins une partie du produit de nettoyage contenu dans la cavité vers son état solide, Soumettre la pièce à des vibrations de manière à amener au moins une partie du produit de nettoyage contenu dans la cavité de son état solide vers son état liquide puis vers son état gazeux, ou directement de son état solide vers son état gazeux.
Description
Description
Titre de l'invention : Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive par immersion, solidification et vibrations
[0001] L’invention est relative à un procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive.
[0002] Plus précisément, l’invention est relative à un procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive par dépôt de lit de poudre.
[0003] Un procédé de fabrication additive par dépôt de lit de poudre est un procédé de fabrication dans lequel une ou plusieurs pièces sont fabriquées par la consolidation sélective de différentes couches de poudre de fabrication additive superposées les unes sur les autres. La consolidation est dite sélective car seules des zones des couches de poudre correspondant aux sections des pièces à fabriquer sont consolidées.
[0004] Par exemple, la ou les pièces sont fabriquées par la fusion sélective de différentes couches de poudre de fabrication additive superposées les unes sur les autres. La fusion peut être totale ou partielle (frittage). La fusion sélective peut être obtenue à l’aide d’un faisceau laser (Selective Laser Melting®) et/ou d’un faisceau d’électrons (Electron Beam Melting®).
[0005] L’invention vise à permettre ou à améliorer le nettoyage de pièces comprenant une ou plusieurs cavités, débouchantes ou non débouchantes, et fabriquées par un procédé de fabrication additive par dépôt de lit de poudre.
[0006] A la fin de la fabrication additive par dépôt de lit de poudre d’une pièce comprenant une cavité, la pièce fabriquée est entourée de poudre non consolidée et la cavité est remplie de poudre non consolidée.
[0007] Après avoir séparé la pièce de la poudre non consolidée qui l’entoure, il est nécessaire de retirer la poudre non consolidée présente à l’intérieur de la cavité.
[0008] Dans certains cas, il suffit d’incliner, de retourner, et/ou de secouer la pièce pour évacuer la poudre non consolidée présente dans la cavité.
[0009] Mais dans d’autres cas, les méthodes précitées ne permettent pas de retirer toute la poudre non consolidée présente à l’intérieur de la cavité.
[0010] Le document WO 97/28909 détaille différents procédés visant à nettoyer une cavité d’une pièce fabriquée additivement par dépôt de lit de poudre.
[0011] Selon un premier procédé décrit dans le document WO 97/28909, la cavité est remplie avec un liquide, de préférence de l'eau, qui est amené à ébullition, et l’ébullition du liquide crée un flux permettant d’évacuer les grains de poudre de la cavité.
[0012] Selon un deuxième procédé décrit dans le document WO 97/28909, la pièce à nettoyer est immergée dans de l'eau chargée en dioxyde de carbone, puis la pression est abaissée rapidement de manière à créer des bulles de dioxyde de carbone qui créent un flux permettant d’évacuer les grains de poudre de la cavité.
[0013] Selon un troisième procédé décrit dans le document WO 97/28909, une pluralité de petites particules métalliques de forme sphérique sont introduites dans la cavité de la pièce à nettoyer, puis la cavité est fermée à l’aide d’un bouchon, et enfin la pièce est mise en rotation ou en vibrations de manière à ce que les particules métalliques nettoient la cavité par impact et abrasion.
[0014] Les deux premiers procédés décrits dans le document WO 97/28909 permettent de nettoyer la cavité d’une pièce tant que les grains de poudre non consolidée présents dans cette cavité n’adhèrent pas entre eux, par exemple lorsqu’il s’agit d’agglomérats de poudre très compacts créés à l’intérieur de la cavité sous l’action du dispositif permettant d’étaler et de compacter les différentes couches de poudre.
[0015] Le troisième procédé décrit dans le document WO 97/28909 permet plus spécifiquement de débarrasser la paroi de la cavité des grains de poudre non consolidée qui peuvent adhérer légèrement à cette paroi.
[0016] Aussi, les différents procédés de nettoyage décrits dans le document WO 97/28909 ne permettent pas d’expulser des grains de poudre qui se sont agglomérés à l’intérieur d’une cavité et qui adhèrent entre eux, par exemple en raison d’une étape de préchauffage de la poudre nécessaire à une fusion sélective de la poudre avec un faisceau d’électrons ou par exemple en raison d’une oxydation des grains de poudre.
[0017] La présente invention a pour objectif de fournir un procédé de nettoyage qui permet d’expulser des grains de poudre qui se sont agglomérés à l’intérieur d’une cavité d’une pièce fabriquée additivement et qui adhèrent entre eux, par exemple en raison d’une étape de préchauffage de la poudre nécessaire à une fusion sélective de la poudre avec un faisceau d’électrons ou par exemple en raison d’une oxydation des grains de poudre.
[0018] A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive, cette pièce comprenant au moins une cavité susceptible de contenir un agglomérat de poudre à l’issue du procédé de fabrication additive.
[0019] Selon l’invention, le procédé de nettoyage utilise un produit de nettoyage pouvant prendre trois états liquide, solide, et gazeux et passer de manière réversible de l’un de ces états à un autre de ces états, et le procédé de nettoyage comprend au moins les étapes suivantes :
a. plonger la pièce dans le produit de nettoyage à l’état liquide de manière à ce que le produit de nettoyage remplisse au moins partiellement la cavité,
b. amener au moins une partie du produit de nettoyage contenu dans la cavité vers son état solide, et
c. soumettre la pièce à des vibrations de manière à amener au moins une partie du produit de nettoyage contenu dans la cavité de son état solide vers son état liquide puis vers son état gazeux, ou directement de son état solide vers son état gazeux.
[0020] En s’immisçant entre les grains de poudre non consolidée qui adhérent entre eux dans une cavité et en passant de son état liquide à son état solide, le produit de nettoyage réalise une première séparation des grains agglomérés.
[0021] Puis, en passant de son état solide à son état gazeux, le produit de nettoyage réalise une seconde séparation des grains agglomérés et permet d’éjecter les grains ainsi séparés de la cavité.
[0022] Le procédé de nettoyage selon l’invention prévoit aussi que :
• le produit de nettoyage est de l’eau, • la pièce est soumise à des vibrations ayant une fréquence supérieure à 20 kHz, de préférence supérieure à 30 kHz, lors de l’étape c), • lors de l’étape c), une sonotrode reliée à un générateur d’ultrasons est mise en contact avec la pièce, • les vibrations emmènent la pièce et/ou le produit de nettoyage à osciller près de son mode propre lors de l’étape c), • le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a), • le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a) à l’aide d’une enceinte chauffée, de micro-ondes, ou à l’aide de vibrations, • le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a) à l’aide de vibrations ayant une fréquence supérieure à 20 kHz, • la pièce et le produit de nettoyage sont placés dans une enceinte pressurisée lorsque le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a), • la pression dans l’enceinte pressurisée est supérieure à la pression atmosphérique lorsque le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a), • l’ébullition du produit de nettoyage mise en œuvre lors de l’étape a) est stoppée avant la mise en œuvre de l’étape b), • le produit de nettoyage est à une température supérieure à sa température de fusion avant la mise en œuvre de l’étape b), • une cavité comprenant au moins une ouverture, au moins une ouverture de la cavité est obturée à l’aide d’un bouchon avant la mise en œuvre de l’étape b), • un bouchon est un élément d’obturation fixé sur une ouverture de la cavité, • un bouchon est fabriqué avec la pièce, • un bouchon prend la forme d’une paroi qui se désolidarise de la pièce sous l’effet d’une augmentation de la pression du produit de nettoyage contenu dans la cavité, • une cavité comprenant deux ouvertures, le bouchon obturant l’une des ouvertures est retiré avant le bouchon obturant l’autre ouverture lors de la mise en œuvre de l’étape c), • une cavité comprenant au moins une ouverture, au moins une ouverture de la cavité est connectée à un réservoir externe avant la mise en œuvre de l’étape b), • l’étape b) est mise en œuvre en abaissant la température du produit de nettoyage contenu dans la cavité en-dessous de sa température de fusion, • lors de l’étape b), la pièce est placée dans une enceinte réfrigérée, • lors de l’étape b), la pièce est trempée dans un bain d’azote liquide, • lors de l’étape b), de la neige carbonique est projetée sur la pièce.
[0023] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui va suivre. Cette description, donnée à titre d’exemple et non limitative, se réfère aux dessins joints en annexe sur lesquels :
• la figure 1 est une vue schématique de face et en coupe d’une première étape du procédé de nettoyage selon l’invention, • la figure 2 est une vue schématique de face et en coupe d’une deuxième étape du procédé de nettoyage selon l’invention, • la figure 3 est une vue schématique de face et en coupe d’une troisième étape du procédé de nettoyage selon l’invention, • la figure 4 est une vue schématique de face et en coupe d’une deuxième étape du procédé de nettoyage selon l’invention mise en œuvre avec un réservoir externe.
[0024] La présente invention est relative à un procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive, comme par exemple un procédé de fabrication additive par dépôt de lit de poudre.
[0025] Un procédé de fabrication additive par dépôt de lit de poudre est un procédé de fabrication dans lequel une ou plusieurs pièces sont fabriquées par la consolidation sélective de différentes couches de poudre de fabrication additive superposées les unes sur les autres. La consolidation est dite sélective car seules des zones des couches de poudre correspondant à des sections des pièces à fabriquer sont consolidées.
[0026] Par exemple, la ou les pièces sont fabriquées par la fusion sélective de différentes couches de poudre de fabrication additive superposées les unes sur les autres. La fusion peut être totale ou partielle (frittage). La fusion sélective peut être obtenue à l’aide d’un faisceau laser (Selective Laser Melting) et/ou d’un faisceau d’électrons (Electron
Beam Melting).
[0027] Comme l’illustre la figure 1, l’invention vise à permettre ou à améliorer le nettoyage d’une pièce 10 comprenant au moins une cavité 12. Une cavité est un trou, un conduit, un évidement, de quelque forme que ce soit, réalisé dans la pièce, et susceptible de contenir des agglomérats de poudre à l’issue d’un cycle de fabrication additive, par exemple effectué par dépôt de lit de poudre. Une pièce 10 peut comprendre plusieurs cavités 12, interconnectées ou non. Une cavité 12 peut être débouchante, c’est-à-dire ouverte à ses deux extrémités, ou non débouchante, c’est-à-dire fermée à l’une de ses extrémités.
[0028] Dans l’exemple illustré en figure 1, la cavité 12 de la pièce 10 est débouchante, et l’une des extrémités de la cavité 12 a été obturée. Pendant la fabrication, la cavité 12 est remplie de poudre. Après un premier nettoyage de la pièce par retournement ou inclinaison, la cavité est partiellement vidée et un agglomérat 14 de grains de poudre reste à l’intérieur de la cavité 12. Cet agglomérat de poudre se forme suite à l’action du dispositif permettant d’étaler et de compacter les couches de poudre et/ou suite à un préchauffage des couches de poudre avant consolidation, par fusion par exemple, et/ou suite à une oxydation des grains de poudre de ces agglomérats. Dans le cas du préchauffage, les grains de poudre formant l’agglomérat 14 adhèrent entre eux et ces grains de poudre sont donc particulièrement difficiles à déloger.
[0029] Le procédé de nettoyage selon l’invention vise à permettre le nettoyage de pièces comprenant des cavités susceptibles de renfermer des agglomérats de poudre dans lesquels les grains de poudre adhèrent entre eux, par exemple en raison d’une étape de préchauffage des couches de poudre ou en raison d’une oxydation des grains de poudre. Bien entendu, le procédé de nettoyage selon l’invention est aussi applicable à des pièces comprenant des cavités susceptibles de renfermer des agglomérats de poudre dans lesquels les grains de poudre n’adhèrent pas entre eux mais sont seulement comprimés les uns contre les autres.
[0030] A cet effet, le procédé de nettoyage selon l’invention prévoit d’utiliser un produit de nettoyage 16 pouvant prendre trois états liquide, solide, et gazeux et passer de manière réversible de l’un de ces états à un autre de ces états.
[0031] Le procédé de nettoyage selon l’invention comprend une première étape a) consistant à plonger la pièce dans le produit de nettoyage 16 à l’état liquide de manière à ce que le produit de nettoyage remplisse au moins partiellement, et par exemple complètement, la cavité 12. Lors de cette étape a), le produit de nettoyage 16 remplit aussi des interstices présents entre les grains de poudre d’un agglomérat de poudre 14 présent dans la cavité 12.
[0032] Pour la mise en œuvre de cette première étape a), et comme l’illustre la figure 1, la pièce 10 comprenant la cavité 12 à nettoyer est par exemple immergée dans le produit de nettoyage 16 contenu dans un récipient 18.
[0033] Par exemple, le produit de nettoyage 16 est de l’eau. Dans ce cas, lors de l’étape a), le produit de nettoyage est à une température supérieure à la température de fusion de l’eau, soit zéro degré Celsius lorsqu’on se situe au niveau de la mer.
[0034] Ensuite, le procédé de nettoyage selon l’invention comprend une deuxième étape b) consistant à amener au moins une partie du produit de nettoyage contenu dans la cavité vers son état solide.
[0035] Par exemple, l’étape b) est mise en œuvre en abaissant la température du produit de nettoyage 16 contenu dans la cavité 12 en-dessous de sa température de fusion.
[0036] Dans le cas où le produit de nettoyage 16 est de l’eau, la température du produit de nettoyage 16 contenu dans la cavité 12 est abaissée en-dessous de zéro degré Celsius de manière à ce que l’eau contenue dans la cavité se transforme en glace. En se transformant en glace, l’eau contenue dans les interstices d’un agglomérat de poudre permet une première séparation des grains de poudre.
[0037] Par exemple, pour la mise en œuvre de l’étape b) et comme l’illustre la figure 2, la pièce 10 est placée dans une enceinte réfrigérée 20. Plus en détail, la pièce 10 est placée dans une enceinte réfrigérée 20 avec sa cavité 12 remplie de produit de nettoyage 16. Pour maintenir le produit de nettoyage 16 dans une cavité 12 lorsque la pièce 10 est placée dans une enceinte réfrigérée 20, il est par exemple prévu d’obturer la ou les extrémités ouvertes de la cavité.
[0038] Alternativement, lors de l’étape b), la pièce peut être trempée dans un bain d’azote liquide. Plus en détail, la pièce 10 est placée dans un bain d’azote liquide avec sa cavité 12 remplie de produit de nettoyage 16. Pour maintenir le produit de nettoyage 16 dans une cavité 12 lorsque la pièce est trempée dans un bain d’azote liquide, il est par exemple prévu d’obturer la ou les extrémités ouvertes de la cavité.
[0039] Selon une autre alternative, lors de l’étape b), de la neige carbonique est projetée sur la pièce 10. Pour maintenir le produit de nettoyage 16 dans une cavité 12 lorsque la neige carbonique est projetée sur la pièce 10, il est par exemple prévu d’obturer la ou les extrémités ouvertes de la cavité.
[0040] Pour désagréger complètement l’agglomérat de poudre 14 et évacuer les grains de poudre ainsi séparés de la cavité 12, le procédé de nettoyage selon l’invention comprend une troisième étape c) consistant à soumettre la pièce 10 à des vibrations de manière à amener au moins une partie du produit de nettoyage 16 contenu dans la cavité de son état solide vers son état liquide puis vers son état gazeux, ou directement de son état solide vers son état gazeux. Lors de cette étape c), au moins une partie du produit de nettoyage 16 contenu dans la cavité 12 et dans l’agglomérat de poudre 14 fusionne puis se vaporise, ou se sublime directement.
[0041] Dans le cas où le produit de nettoyage est de l’eau, l’étape c) consiste amener au moins une partie de la glace contenue dans la cavité 12, et donc dans l’agglomérat de poudre 14, à se liquéfier puis à se vaporiser ou directement à se sublimer sous forme de vapeur d’eau.
[0042] Plus précisément et comme l’illustre la figure 3, les vibrations permettent d’augmenter rapidement la température du produit de nettoyage contenu dans la cavité de sorte que ce produit de nettoyage passe rapidement de son état solide vers son état gazeux, en passant ou non par son état liquide. Ces rapides changements de phases du produit de nettoyage permettent de désagréger l’agglomérat de poudre et de créer des flux F liquides et/gazeux permettant d’éjecter les grains de poudre de l’agglomérat hors de la cavité 12.
[0043] Avantageusement, lors de l’étape c), les vibrations contribuent à la désagrégation de l’agglomérat de poudre et à l’évacuation des grains de poudre.
[0044] De plus, toujours lors de cette étape c), les éventuels bouchons formés par certaines parties du produit de nettoyage encore à l’état solide alors que d’autres parties du produit sont déjà à l’état gazeux entraînent une augmentation de la pression du produit de nettoyage à l’état gazeux, et cette augmentation de pression du produit de nettoyage à l’état gazeux favorise l’effet de chasse des flux F permettant d’évacuer les grains de poudre.
[0045] Lors de l’étape c), la pièce 10 est par exemple soumise à des vibrations ayant une fréquence supérieure à 20 kHz, de préférence supérieure à 30 KHz. Dans ce cas, les vibrations chauffent la pièce qui chauffe ensuite le produit de nettoyage contenu dans la cavité.
[0046] Lors de l’étape c), la pièce 10 est par exemple soumise à des vibrations ayant une fréquence proche de la fréquence propre du produit de nettoyage. Dans ce cas, les vibrations transmises par la pièce au produit de nettoyage permettent de chauffer le produit de nettoyage.
[0047] Afin de soumettre la pièce 10 comprenant une cavité 12 à des vibrations lors de l’étape c), une sonotrode 22 reliée à un générateur d’ultrasons 24 est mise en contact avec la pièce 10, comme l’illustre la figure 3.
[0048] La sonotrode 22 comprend un convertisseur 26, et éventuellement un booster 28 et/ ou un contre-outil 30.
[0049] Le générateur d’ultrasons 24 transforme l'énergie électrique, 100 à 250 Volts et 50 à 60 Hz par exemple, en un signal électrique, 20 à 30 kHz et 800 à 1000 Volts par exemple, transmis au convertisseur 22.
[0050] Le convertisseur 22 comprend des céramiques piézoélectriques qui transforment le signal électrique transmis par le générateur d’ultrasons 24 en vibrations mécaniques hautes fréquences. Le booster 28 permet d’amplifier ou de réduire l’amplitude des vibrations émises par le convertisseur tout en les transmettant au contre-outil 30.
[0051] Le contre-outil 30 est mis au contact de la pièce 10 pour la soumettre aux vibrations émises par le convertisseur 22 et éventuellement amplifiées ou réduites par le booster 28. La forme du contre-outil 30 peut être adaptée aux formes de la pièce 10 ou aux formes de la partie de la pièce 10 sur laquelle le contre-outil est mis en contact.
[0052] Les vibrations transmises par le contre-outil 30 provoquent un échauffement rapide de la pièce 10 et donc la fusion puis la vaporisation, ou la sublimation, du produit de nettoyage 16 présent à l’état solide dans la cavité 12.
[0053] Eventuellement, lors de l’étape c), la pièce 10 peut directement être mise en contact avec le convertisseur 22 (pas de booster ni de contre-outil) ou avec le booster 28 (pas de contre-outil).
[0054] Afin de maximiser l’effet d’échauffement des vibrations sur la pièce 10, le procédé prévoit que les vibrations emmènent la pièce et/ou le produit de nettoyage à osciller près de son mode propre lors de l’étape c).
[0055] Lors de l’étape a) et afin d’évacuer au maximum l’air occlus dans la cavité 12 et de faire pénétrer le produit de nettoyage 16 dans tous les interstices, le procédé prévoit que le produit de nettoyage 16 est amené à ébullition lors de l’étape a).
[0056] Selon différentes variantes, le produit de nettoyage 16 est amené à ébullition lors de l’étape a) à l’aide d’une enceinte chauffée, à l’aide de micro-ondes, ou à l’aide de vibrations ayant par exemple une fréquence supérieure à 20 kHz. Lors de l’utilisation d’une enceinte chauffée, la pièce 10 et la cavité 12 remplie de produit de nettoyage sont placées dans l’enceinte chauffée.
[0057] Comme l’illustre la figure 1 et pour améliorer la pénétration du produit de nettoyage dans la cavité 12 et dans les interstices d’un agglomérat de poudre 14 tout en économisant l’énergie, la pièce 10 et le produit de nettoyage 16 sont placés dans une enceinte pressurisée 32 lorsque le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a). Par exemple, la pression dans l’enceinte pressurisée 32 est supérieure à la pression atmosphérique lorsque le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a), notamment si le produit de nettoyage est de l’eau.
[0058] Comme l’étape b) est mise en œuvre en abaissant la température du produit de nettoyage contenu dans la cavité, le procédé prévoit que l’ébullition du produit de nettoyage 16 mise en œuvre lors de l’étape a) est stoppée avant la mise en œuvre de l’étape b).
[0059] Toujours en raison de la mise en œuvre de l’étape b) effectuée en abaissant la température du produit de nettoyage contenu dans la cavité, le procédé prévoit que le produit de nettoyage est à une température supérieure à sa température de fusion avant la mise en œuvre de l’étape b), par exemple supérieure à zéro degré Celsius si le produit de nettoyage est de l’eau.
[0060] Pour la bonne mise en œuvre de l’étape b), il est nécessaire de retenir le produit de nettoyage 16 dans la cavité 12 de la pièce 10.
[0061] A cet effet, et comme l’illustre la figure 1, le procédé prévoit que, une cavité 12 comprenant au moins une ouverture 01, au moins une ouverture 01 de la cavité est obturée à l’aide d’un bouchon B1 avant la mise en œuvre de l’étape b).
[0062] Alternativement, un bouchon B1 peut équiper une ouverture 01 dès la mise en œuvre de l’étape a), ou un bouchon B1 peut être placé sur l’ouverture 01 seulement après l’étape a) et avant la mise en œuvre de l’étape b).
[0063] Alternativement et comme le montre la figure 2, un bouchon B1 peut être un élément d’obturation 34 fixé sur une ouverture 02 de la cavité 12, ou un bouchon B1 est fabriqué avec la pièce 10.
[0064] Par exemple, lorsqu’un bouchon B1 est fabriqué avec la pièce 10, il prend la forme d’une paroi 36 reliée à la pièce 10 et susceptible de se détacher de la pièce 10 sous l’effet des flux F créés par la vaporisation et la sublimation du produit de nettoyage, comme le montrent les figures 2 et 3.
[0065] Par exemple lorsqu’un bouchon B1 est fabriqué avec la pièce 10, le bouchon B1 prend la forme d’une paroi 36 qui se désolidarise de la pièce 10 sous l’effet d’une augmentation de la pression du produit de nettoyage contenu dans la cavité.
[0066] Dans le cas où une cavité 12 comprend deux ouvertures 01,02 et pour favoriser la montée en pression et l’éjection des grains de poudre vers l’une de ces ouvertures avant l’autre, le bouchon B1 obturant l’une des ouvertures 02 est retiré avant le bouchon B1 obturant l’autre ouverture 01 lors de la mise en œuvre de l’étape c).
[0067] La figure 3 illustre un cas où un bouchon B1 obturant une ouverture 02 d’une cavité 12 a été retiré avant le bouchon B1 obturant l’autre ouverture 01 de la cavité.
[0068] Afin d’amplifier l’effet des flux F de vapeur de produit de nettoyage 16 lors de l’étape c), notamment lorsqu’une cavité 12 est très étroite, le procédé prévoit qu’au moins une ouverture de la cavité est connectée à un réservoir externe RI avant la mise en œuvre de l’étape b).
[0069] Par exemple, et comme l’illustre la figure 4, le réservoir externe RI est connecté à une ouverture 01 de la cavité lors de l’étape a). Ainsi, le réservoir externe RI est rempli de produit de nettoyage simultanément avec la cavité 12. Alternativement, le réservoir externe RI peut être prérempli avec le produit de nettoyage.
[0070] En alternative ou en complément au réservoir externe RI et toujours en vue d’amplifier l’effet des flux F de vapeur de produit de nettoyage 16 lors de l’étape c), une pièce 10 peut comprendre un ou plusieurs réservoirs internes et reliés à la cavité 12 à nettoyer.
[0071] Pour la mise en œuvre du procédé de nettoyage selon l’invention, une pièce comprenant une cavité est de préférence séparée au préalable du plateau de fabrication sur lequel elle a été fabriquée. Toutefois, le procédé de nettoyage selon l’invention peut aussi être mis en œuvre pour nettoyer une pièce comprenant une cavité et encore solidaire du plateau sur lequel elle a été fabriquée. La présente invention couvre la mise en œuvre du procédé qui vient d’être décrit à une pièce comprenant une cavité et encore solidaire du plateau sur lequel elle a été fabriquée.
[0072] Le procédé de nettoyage selon l’invention est particulièrement adapté au nettoyage de pièces comprenant des cavités et fabriquées à partir de poudres métalliques, les grains de poudres métalliques étant susceptibles de s’agglomérer facilement dans une cavité sous l’effet d’un préchauffage, d’un compactage et/ou d’une oxydation.
Claims (1)
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Revendications [Revendication 1] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive, cette pièce comprenant au moins une cavité susceptible de contenir un agglomérat de poudre à l’issue du procédé de fabrication additive, le procédé de nettoyage étant caractérisé en ce qu’il utilise un produit de nettoyage pouvant prendre trois états liquide, solide, et gazeux et passer de manière réversible de l’un de ces états à un autre de ces états, et en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes : a. Plonger la pièce dans le produit de nettoyage à l’état liquide de manière à ce que le produit de nettoyage remplisse au moins partiellement la cavité, b. Amener au moins une partie du produit de nettoyage contenu dans la cavité vers son état solide, c. Soumettre la pièce à des vibrations de manière à amener au moins une partie du produit de nettoyage contenu dans la cavité de son état solide vers son état liquide puis vers son état gazeux, ou directement de son état solide vers son état gazeux. [Revendication 2] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 1, dans lequel le produit de nettoyage est de l’eau. [Revendication 3] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la pièce est soumise à des vibrations ayant une fréquence supérieure à 20 kHz, de préférence supérieure à 30 kHz, lors de l’étape c). [Revendication 4] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 3, dans lequel, lors de l’étape c), une sonotrode reliée à un générateur d’ultrasons est mise en contact avec la pièce. [Revendication 5] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les vibrations emmènent la pièce et/ou le produit de nettoyage à osciller près de son mode propre lors de l’étape c). [Revendication 6] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a). [Revendication 7] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 6, dans lequel le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a) à l’aide d’une enceinte chauffée, de microondes, ou de vibrations. [Revendication 8] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 7, dans lequel le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a) à l’aide de vibrations ayant une fréquence supérieure à 20 kHz. [Revendication 9] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel la pièce et le produit de nettoyage sont placés dans une enceinte pressurisée lorsque le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a). [Revendication 10] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 9, dans lequel la pression dans l’enceinte pressurisée est supérieure à la pression atmosphérique lorsque le produit de nettoyage est amené à ébullition lors de l’étape a). [Revendication 11] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications 6 à 10, dans lequel l’ébullition du produit de nettoyage mise en œuvre lors de l’étape a) est stoppée avant la mise en œuvre de l’étape b). [Revendication 12] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications 6 à 11, dans lequel le produit de nettoyage est à une température supérieure à sa température de fusion avant la mise en œuvre de l’étape b). [Revendication 13] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, une cavité comprenant au moins une ouverture, au moins une ouverture de la cavité est obturée à l’aide d’un bouchon avant la mise en œuvre de l’étape b). [Revendication 14] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 13, dans lequel un bouchon est un élément d’obturation fixé sur une ouverture de la cavité. [Revendication 15] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 13 ou la revendication 14, dans lequel un bouchon est fabriqué avec la pièce. [Revendication 16] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 15, dans lequel un bouchon prend la forme d’une paroi qui se désolidarise de la pièce sous l’effet d’une augmentation de la pression du produit de nettoyage contenu dans la cavité. [Revendication 17] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications 13 à 16, dans lequel, une cavité comprenant deux ouvertures, le bouchon obturant l’une des ouvertures est retiré avant le bouchon obturant l’autre ouverture lors de la mise en œuvre de l’étape c). [Revendication 18] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, une cavité comprenant au moins une ouverture, au moins une ouverture de la cavité est connectée à un réservoir externe avant la mise en œuvre de l’étape [Revendication 19] D). Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon l’une des revendications 1 à 18, dans lequel l’étape b) est mise en œuvre en abaissant la température du produit de nettoyage contenu dans la cavité en-dessous de sa température de fusion. [Revendication 20] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 19, dans lequel, lors de l’étape b), la pièce est placée dans une enceinte réfrigérée. [Revendication 21] Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 19, dans lequel, lors de l’étape b), la pièce est trempée [Revendication 22] dans un bain d’azote liquide. Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive utilisant une poudre de fabrication additive selon la revendication 19, dans lequel, lors de l’étape b), de la neige carbonique est projetée sur la pièce. 1/2
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