FR3143417A1 - Machine de fabrication additive comprenant un système de remplacement d’une vitre équipant une paroi de l’enceinte de fabrication. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une machine de fabrication additive (10) par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective de ladite poudre, la machine comprenant une enceinte de fabrication (12) dans laquelle est mis en œuvre la fabrication additive par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective de ladite poudre, une paroi (20,50) de ladite enceinte de fabrication étant équipée d’une vitre (18,48), la machine comprenant un système de remplacement (52,54) permettant de remplacer de manière automatisée la vitre équipant une paroi de ladite enceinte de fabrication par une autre vitre. Figure de l’abrégé : 1
Description
La présente invention concerne la pollution par différents types de dépôts d’une vitre équipant une paroi de l’enceinte de fabrication d’une machine de fabrication additive.
Une vitre équipant une paroi de l’enceinte de fabrication d’une machine de fabrication additive par faisceau laser peut être utilisée pour qu’un faisceau laser émis à l’extérieur de l’enceinte puisse pénétrer à l’intérieur de l’enceinte pour réaliser la fusion sélective d’une couche de poudre.
En complément, une vitre équipant une paroi de l’enceinte de fabrication d’une machine de fabrication additive peut aussi être utilisée par la caméra d’un système de surveillance situé à l’extérieur de l’enceinte pour capturer des images du procédé de fabrication additive qui est mis en œuvre à l’intérieur de l’enceinte.
Lors de la mise en œuvre d’un procédé de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective par faisceau laser dans l’enceinte de fabrication d’une machine de fabrication additive, des particules de fumées et/ou des vapeurs métalliques peuvent venir se déposer sur la face intérieure d’une vitre qui équipe une des parois de cette enceinte. Ces dépôts, qui réduisent la transmittance de la vitre, doivent être évités ou retirés de la face intérieure de la vitre car ils sont susceptibles d’entraîner une dégradation du bain de fusion créé par le faisceau laser et donc une dégradation de la qualité des pièces fabriquées.
Lorsque la vitre est utilisée par un système de surveillance, ces dépôts doivent être évités ou retirés car ils réduisent la qualité des images capturées par la caméra du système de surveillance et ils sont susceptibles d’entraîner de fausses alertes, par exemple en étant identifiés comme des défauts de mise en couche.
Le brevet EP 1 998 929 décrit un système à double lame d’air pour protéger la vitre par laquelle un faisceau laser pénètre dans l’enceinte de fabrication d’une machine de fabrication additive.
Le système à double lame d’air décrit dans le brevet EP 1 998 929 permet de limiter le dépôt des particules de fumées sur la face intérieure d’une vitre, toutefois, il est moins efficace envers d’autres dépôts comme les dépôts de vapeurs métalliques.
Le brevet EP 3 296 080 prévoit d’équiper une paroi de l’enceinte d’une machine de fabrication additive avec une vitre de protection mobile et un dispositif de nettoyage de cette vitre comprenant une brosse et/ou une raclette. Pendant qu’une partie de la vitre de protection sépare la source laser et la caméra de l’enceinte de fabrication, l’autre partie de la vitre de protection peut être nettoyée.
La solution décrite dans le brevet EP 3 296 080 permet de retirer certains dépôts comme les particules de fumées, toutefois, elle ne peut pas permettre de retirer d’autres dépôts comme les dépôts de vapeurs métalliques.
La présente invention a pour objectif de remédier aux inconvénients de l’art antérieur.
A cet effet, l’invention a pour objet une machine de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective de ladite poudre, la machine comprenant une enceinte de fabrication dans laquelle est mis en œuvre la fabrication additive par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective de ladite poudre, une paroi de ladite enceinte de fabrication étant équipée d’une vitre.
Selon l’invention, la machine de fabrication additive comprend un système de remplacement permettant de remplacer de manière automatisée la vitre équipant une paroi de ladite enceinte de fabrication par une autre vitre.
Le système de remplacement permet de remplacer une vitre salie par différents dépôts par une vitre parfaitement propre. Après remplacement de la vitre, la machine de fabrication additive peut de nouveau être utilisée dans des conditions optimales. Avantageusement, les vitres sales peuvent être extraites de la machine et transportées vers un dispositif de nettoyage dédié dans lequel tous les dépôts, y compris les dépôts issus de vapeurs métalliques, pourront être retirés, par exemple par trempage dans un bain à ultrasons ou dans un bain chimique.
En outre, l’invention peut aussi prévoir que :
- le système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre par une autre vitre par translation de ces vitres ou par rotation de ces vitres,
- le système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre en déplaçant la vitre de remplacement en translation et de façon à ce que la vitre de remplacement déplace la vitre remplacée en translation, ou le système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre en déplaçant la vitre de remplacement en rotation de façon à ce qu’elle prenne la position de la vitre remplacée,
- la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en translation dans une même direction et dans le même sens, ou la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en rotation dans un même sens de rotation,
- le système de remplacement de vitre comprend un actionneur tel un vérin permettant de déplacer une vitre de remplacement en translation, ou le système de remplacement prend la forme d’un carrousel entrainé en rotation par un moteur,
- le système de remplacement comprend un chargeur amont emmagasinant plusieurs vitres de remplacement,
- le chargeur amont est un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements de réception de vitres de remplacement,
- le système de remplacement comprend un chargeur aval emmagasinant les vitres remplacées,
- le chargeur aval est un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements de réception de vitres remplacées, ou une zone de stockage sans actionneur dans laquelle les vitres remplacées s’accumulent progressivement,
- le système de remplacement comprend un joint d’étanchéité entre une vitre et la paroi équipée par cette vitre,
- le joint d’étanchéité est gonflable et le système de remplacement comprend un jeu de montage entre une vitre et la paroi qu’elle équipe, le jeu de montage permettant de bloquer la vitre sur la paroi lorsque le joint est gonflé et de libérer la vitre par rapport à la paroi lorsque le joint est dégonflé,
- la machine comprenant une source laser et un bloc optique associé à cette source laser et/ou une caméra de surveillance, la source laser et son bloc optique et/ou la caméra de surveillance se situent à l’extérieur de l’enceinte de fabrication derrière une vitre équipant une paroi de cette enceinte et pouvant être remplacée par une autre vitre par un système de remplacement.
- le système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre par une autre vitre par translation de ces vitres ou par rotation de ces vitres,
- le système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre en déplaçant la vitre de remplacement en translation et de façon à ce que la vitre de remplacement déplace la vitre remplacée en translation, ou le système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre en déplaçant la vitre de remplacement en rotation de façon à ce qu’elle prenne la position de la vitre remplacée,
- la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en translation dans une même direction et dans le même sens, ou la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en rotation dans un même sens de rotation,
- le système de remplacement de vitre comprend un actionneur tel un vérin permettant de déplacer une vitre de remplacement en translation, ou le système de remplacement prend la forme d’un carrousel entrainé en rotation par un moteur,
- le système de remplacement comprend un chargeur amont emmagasinant plusieurs vitres de remplacement,
- le chargeur amont est un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements de réception de vitres de remplacement,
- le système de remplacement comprend un chargeur aval emmagasinant les vitres remplacées,
- le chargeur aval est un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements de réception de vitres remplacées, ou une zone de stockage sans actionneur dans laquelle les vitres remplacées s’accumulent progressivement,
- le système de remplacement comprend un joint d’étanchéité entre une vitre et la paroi équipée par cette vitre,
- le joint d’étanchéité est gonflable et le système de remplacement comprend un jeu de montage entre une vitre et la paroi qu’elle équipe, le jeu de montage permettant de bloquer la vitre sur la paroi lorsque le joint est gonflé et de libérer la vitre par rapport à la paroi lorsque le joint est dégonflé,
- la machine comprenant une source laser et un bloc optique associé à cette source laser et/ou une caméra de surveillance, la source laser et son bloc optique et/ou la caméra de surveillance se situent à l’extérieur de l’enceinte de fabrication derrière une vitre équipant une paroi de cette enceinte et pouvant être remplacée par une autre vitre par un système de remplacement.
L’invention vise aussi un procédé de remplacement d’une vitre équipant une paroi d’une enceinte de fabrication par une autre vitre, le procédé étant mis en œuvre dans une machine équipée d’un système de remplacement de vitre selon l’invention. Selon ce procédé, le système de remplacement remplace une vitre par une autre vitre lorsqu’un cycle de fabrication additive est achevé dans l’enceinte de fabrication de la machine, ou le système de remplacement remplace une vitre par une autre vitre lorsqu’un cycle de fabrication additive est en cours dans l’enceinte de fabrication de la machine.
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 :
- est une représentation schématique d’un premier mode de réalisation d’une machine de fabrication additive équipée avec une première variante d’un système de remplacement de vitre selon l’invention,
- est une représentation schématique d’un deuxième mode de réalisation d’une machine de fabrication additive équipée avec une première variante d’un système de remplacement de vitre selon l’invention,
- est une représentation schématique d’un troisième mode de réalisation d’une machine de fabrication additive équipée avec une seconde variante d’un système de remplacement de vitre selon l’invention,
- et illustrent schématiquement le fonctionnement des moyens d’étanchéité d’un système de remplacement de vitre selon l’invention.
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L’invention est relative aux problèmes de pollution par différents dépôts d’une vitre équipant une paroi d’une machine de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective de ladite poudre.
MACHINE DE FABRICATION ADDITIVE
Un premier mode de réalisation d’une machine de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective selon l’invention est illustrée en .
La machine 10 comprend une enceinte de fabrication 12 dans laquelle est mis en œuvre la fabrication additive par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective de ladite poudre.
Pour la mise en œuvre de la fabrication additive, la machine 10 de fabrication additive comprend une source laser 14 et un bloc optique 16 associé à cette source laser 14. Le bloc optique 16 comprend par exemple des miroirs de balayage permettant de déplacer le spot du faisceau laser sur une couche de poudre déposée sur un support dans l’enceinte de fabrication et un dispositif permettant de régler la focalisation du faisceau laser. Ce bloc optique 16 peut aussi comprendre un capteur de mesure de la puissance du faisceau laser et/ ou un capteur de surveillance du bain de fusion généré par le faisceau laser.
La source laser 14 et son bloc optique 16 se situent à l’extérieur de l’enceinte de fabrication 12 derrière une vitre 18 équipant une paroi de cette enceinte. Par exemple, la vitre 18 équipe la paroi supérieure 20 de l’enceinte de fabrication 12 et la source laser 14 et son bloc optique se situent au-dessus de cette paroi supérieure en regard de la vitre 18. Le faisceau laser émis par la source 14 et dirigé par le bloc optique 16 traverse la vitre 18 pour pénétrer dans l’enceinte de fabrication et réaliser la fusion sélective de la poudre déposée à l’intérieur de l’enceinte de fabrication 12.
L’enceinte de fabrication 12 est une enceinte fermée qui peut être remplie avec un gaz inerte tel l’azote. Avantageusement, il peut être prévu une circulation de gaz inerte dans l’enceinte de fabrication pour évacuer les fumées produites par la fusion de la poudre et refroidir l’enceinte de fabrication.
A l’intérieur de l’enceinte de fabrication 12, la machine 10 de fabrication additive comprend une zone de travail 22 définie par un plateau de fabrication 24 et une chemise de fabrication 26, le plateau 24 se translatant dans la chemise 26 sous l’effet d’un actionneur 28 tel un vérin.
L’enceinte de fabrication 12 comprenant un plan de travail 30, la chemise 26 s’étend verticalement sous le plan de travail 30 et elle débouche dans le plan de travail 30 par une ouverture prévue dans ce dernier.
Afin de réaliser les différentes couches de poudre utiles à la fabrication additive d’un objet O à fabriquer additivement, la machine comprend des moyens de dépôt d’une couche de poudre dans la zone de travail 22, et donc au-dessus du plateau 24.
Dans la machine illustrée à titre d’exemple en , ces moyens de dépôt d’une couche de poudre comprennent deux distributeurs de poudre 32,34 reliés à au moins un réservoir de poudre (non illustré) et deux tiroirs de réception de poudre 36,38 situés de part et d’autre de la zone de travail 22 et chacun situé sous un distributeur de poudre. Les moyens de dépôt d’une couche de poudre comprennent aussi un dispositif d’étalement de poudre 40 pouvant prendre la forme d’un rouleau ou d’un racleur. Les tiroirs 36,38 coulissent en translation dans des fourreaux 42,44 prévus à proximité de la zone de travail 22. Avantageusement, les fourreaux 42,44 peuvent aussi être utilisés pour récupérer la poudre déposée en excès lors de la réalisation des couches de poudre.
En vue de la réalisation d’une couche de poudre sur la zone de travail 22, un cordon de poudre est délivré par un distributeur sur un tiroir, puis le dispositif d’étalement étale la poudre depuis le tiroir vers la zone de travail. Pour la réalisation d’un cordon de poudre sur le tiroir, un tiroir se déplace en translation sous le distributeur auquel il est associé.
CAPTEUR DE SURVEILLANCE
Pour le contrôle du procédé de fabrication additive, la machine 10 de fabrication additive peut comprendre un capteur de surveillance 46 du bain de fusion généré par le spot du faisceau laser sur une couche de poudre. Ce capteur de surveillance 46 se situe de préférence à l’extérieur de l’enceinte de fabrication 12 et derrière une autre vitre 48 équipant une paroi de cette enceinte. Par exemple, cette vitre 48 équipe une paroi latérale 50 de l’enceinte de fabrication 12 et le capteur de surveillance 46 se situe à côté de cette paroi latérale 50 et en regard de la vitre 48. Grâce à cette vitre 48, le capteur de surveillance peut capturer des images de la mise en couche de la poudre et/ou du bain de fusion généré par le spot du faisceau laser à l’intérieur de l’enceinte de fabrication.
PREMIERE VARIANTE DU SYSTEME DE REMPLACEMENT
Selon l’invention, la machine 10 de fabrication additive comprend au moins un système de remplacement permettant de remplacer de manière automatisée une vitre derrière laquelle se situe une source laser et son bloc optique et/ou un capteur de surveillance.
Dans l’exemple illustré en , un premier système de remplacement 52 permet de remplacer la vitre 18 protégeant la source laser 14 et son bloc optique 16, et un autre système de remplacement 54 permet de remplacer la vitre 48 protégeant le capteur de surveillance 46.
Comme le montrent les flèches F1 et F2 en , un système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre par une autre vitre par exemple par translation de ces vitres. Par exemple, un système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre en déplaçant la vitre de remplacement en translation et de façon à ce que la vitre de remplacement déplace la vitre remplacée en translation. Par exemple, un système de remplacement pousse la vitre de remplacement vers la vitre remplacée et la vitre de remplacement pousse la vitre remplacée. De préférence, la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en translation dans une même direction et dans le même sens qui sont illustrés par les flèches F1 et F2 en .
Par exemple, la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en translation dans une même direction horizontale F1 lorsqu’elles équipent une paroi horizontale de l’enceinte de fabrication comme la paroi supérieure 20 de cette enceinte, ou la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en translation dans une même direction verticale F2 lorsqu’elles équipent une paroi verticale de l’enceinte de fabrication comme une paroi latérale de cette enceinte. Aussi, lorsqu’elles équipent une paroi inclinée dans une direction qui n’est ni horizontale ni verticale, la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en translation dans cette même direction qui n’est ni horizontale ni verticale.
Afin d’entraîner la vitre de remplacement et la vitre remplacée en translation, un système de remplacement comprend par exemple un actionneur tel un vérin 56,58 permettant de déplacer une vitre de remplacement en translation. Le piston du vérin 56, 58 permet de pousser la vitre de remplacement vers la vitre remplacée.
En variante (non illustrée), un système de remplacement peut effectuer le remplacement d’une vitre par une autre vitre par rotation de ces vitres. Plus en détail, un système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre en déplaçant la vitre de remplacement en rotation de façon à ce qu’elle prenne la position de la vitre remplacée. Par exemple, un système de remplacement entraîne la vitre de remplacement en rotation vers la vitre remplacée. De préférence, la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en rotation dans un même sens de rotation.
Afin d’entraîner la vitre de remplacement et la vitre remplacée en rotation, un système de remplacement prend par exemple la forme d’un carrousel entrainé en rotation par un moteur, le carrousel comprenant des emplacements de réception des vitres.
De préférence, la vitre de remplacement et la vitre remplacée se situent dans un même plan parallèle à la paroi qu’elles équipent.
Par exemple, la vitre de remplacement et la vitre remplacée coulissent dans ou sur la paroi qu’elles équipent. Avantageusement, un système de remplacement peut comprendre des éléments de guidage, tels des rails, des vitres par rapport à la paroi qui supporte ces vitres.
Au minimum, le système de remplacement comprend deux vitres : une vitre en position d’utilisation et destinée à être remplacée et une vitre de remplacement stockée à proximité de la vitre en position d’utilisation.
De préférence, un système de remplacement 52,54 comprend un chargeur amont 60,62 emmagasinant plusieurs vitres de remplacement. Ainsi, la vitre peut être changée plusieurs fois de manière automatisée et sans intervention humaine.
Par exemple, un chargeur amont 60,62 prend la forme d’un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements 63 de réception de vitres. Le chargeur amont permet de stocker les vitres de remplacement les unes sur les autres dans une direction verticale dans le cas où la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent dans une direction horizontale F1 sous l’effet de l’actionneur 56 ou les unes à côté des autres dans une direction horizontale dans le cas où la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent dans une direction verticale F2 sous l’effet de l’actionneur 58.
Avantageusement, lors de chaque changement de vitre, le chargeur amont 60,62 permet de positionner une nouvelle vitre de remplacement derrière la précédente vitre de remplacement qui se trouve désormais en position d’utilisation et donc en position d’être remplacée. Plus en détail, le chargeur amont permet de positionner une nouvelle vitre de remplacement dans le même plan que la précédente vitre de remplacement qui se trouve désormais en position d’utilisation.
Avantageusement, un système de remplacement 52,54 comprend aussi un chargeur aval 64,66 emmagasinant plusieurs vitres remplacées. Ainsi, la vitre peut être changée plusieurs fois de manière automatisée et sans intervention humaine.
Par exemple, un chargeur aval 64,66 prend la forme d’un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements 67 de réception de vitres. Le chargeur aval permet de stocker les vitres remplacées les unes sur les autres dans une direction verticale dans le cas où la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent dans une direction horizontale F1 sous l’effet de l’actionneur 56 ou les unes à côté des autres dans une direction horizontale dans le cas où la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent dans une direction verticale F2 sous l’effet de l’actionneur 58.
Alternativement, le chargeur aval 64,66 peut prendre la forme d’une zone de stockage sans actionneur dans laquelle les vitres remplacées s’accumulent progressivement.
Avantageusement, lors de chaque changement de vitre, le chargeur aval 60,62 permet de réceptionner une nouvelle vitre remplacée devant la vitre qui se trouve désormais en position d’utilisation et donc en position d’être remplacée. Plus en détail, le chargeur aval permet de réceptionner une nouvelle vitre remplacée dans le même plan que la vitre qui se trouve désormais en position d’utilisation et donc en position d’être remplacée.
Par exemple, les chargeurs amont 60,62 et aval 64,66 sont protégés des poussières et d’éventuelles contaminations extérieures par des carters de protection 67 qui enveloppent à la fois les vitres qu’ils permettent de stocker et leur convoyeur.
Dans un deuxième mode de réalisation d’une machine selon l’invention illustrée en , la chambre de fabrication 12 avec sa ou ses vitres 18,48 et le ou les systèmes de remplacement 52, 54 des vitres sont confinés dans une enceinte principale 69. L’enceinte principale 69 est par exemple remplie avec un gaz inerte. La chambre de fabrication 12 fait office de double peau non-étanche au gaz mais permettant de protéger les systèmes de remplacement 52,54 de vitres, la source laser 14 et son bloc optique 16 et/ou un capteur de surveillance 46 de la pollution et de la chaleur dues à la consolidation sélective de la poudre.
SECONDE VARIANTE DU SYSTEME DE REMPLACEMENT
Dans une autre variante illustrée en , un système de remplacement 68 permet de remplacer de manière automatisée plusieurs vitres derrière lesquelles peuvent se situer plusieurs sources laser et leurs blocs optiques respectifs, ou bien une source laser et son bloc optique et un capteur de surveillance.
Dans l’exemple illustré en , le système de remplacement 68 permet de remplacer deux vitres 70,72 protégeant deux sources laser 74,76 et leurs deux blocs optiques respectifs 78,80.
Comme le montre la flèche F3 en , le système de remplacement 68 effectue par exemple le remplacement de deux vitres par deux autres vitres par translation de ces quatre vitres. Plus en détail, le système de remplacement 68 effectue le remplacement de deux vitres en déplaçant deux vitres de remplacement en translation et de façon à ce que les deux vitres de remplacement déplacent les deux vitres remplacées en translation. Par exemple, le système de remplacement 68 pousse les deux vitres de remplacement vers les deux vitres remplacées et les deux vitres de remplacement poussent les deux vitres remplacées. De préférence, les vitres de remplacement et les vitres remplacées se déplacent en translation dans une même direction et dans le même sens qui sont illustrés par la flèche F3 en .
Par exemple, les vitres de remplacement et les vitres remplacées se déplacent en translation dans une même direction horizontale F3 lorsqu’elles équipent une paroi horizontale de l’enceinte de fabrication 12 comme la paroi supérieure 20 de cette enceinte. Lorsqu’elles équipent une paroi verticale de l’enceinte de fabrication comme une paroi latérale de cette enceinte, les vitres de remplacement et les vitres remplacées se déplacent en translation dans une même direction verticale. Aussi, lorsqu’elles équipent une paroi inclinée dans une direction qui n’est ni horizontale ni verticale, les vitres de remplacement et les vitres remplacées se déplacent en translation dans cette même direction qui n’est ni horizontale ni verticale.
Afin d’entraîner les vitres de remplacement et les vitres remplacées en translation, le système de remplacement 68 comprend par exemple un actionneur tel un vérin 82 permettant de déplacer des vitres de remplacement en translation. Le piston du vérin 82 permet de pousser les vitres de remplacement vers les vitres remplacées.
En variante (non illustrée), un système de remplacement peut effectuer le remplacement de plusieurs vitres par plusieurs autres vitres par rotation de ces vitres. Plus en détail, un système de remplacement effectue le remplacement de plusieurs vitres en déplaçant les vitres de remplacement en rotation de façon à ce qu’elles prennent les positions des vitres remplacées. Par exemple, un système de remplacement entraîne les vitres de remplacement en rotation vers les vitres remplacées. De préférence, les vitres de remplacement et les vitres remplacées se déplacent en rotation dans un même sens de rotation.
Afin d’entraîner les vitres de remplacement et les vitres remplacées en rotation, un système de remplacement prend par exemple la forme d’un carrousel entrainé en rotation par un moteur, le carrousel comprenant des emplacements de réception des vitres.
De préférence, les vitres de remplacement et les vitres remplacées se situent dans un même plan parallèle à la paroi qu’elles équipent.
Par exemple, les vitres de remplacement et les vitres remplacées coulissent dans ou sur la paroi qu’elles équipent. Avantageusement, le système de remplacement peut comprendre des éléments de guidage, tels des rails, des vitres par rapport à la paroi qui supporte ces vitres.
Dans l’exemple illustré en , le système de remplacement 68 comprend deux vitres en position d’utilisation et destinées à être remplacées et au moins deux vitres de remplacement stockées à proximité des vitres en position d’utilisation.
Par exemple, le système de remplacement 68 de plusieurs vitres comprend un chargeur amont 84 emmagasinant plusieurs lots de deux vitres de remplacement. Ainsi, les vitres peuvent être changées plusieurs fois de manière automatisée et sans intervention humaine.
Par exemple, le chargeur amont 84 prend la forme d’un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements 86 de réception de vitres. Le chargeur amont 84 permet de stocker les vitres de remplacement les unes sur les autres dans une direction verticale dans le cas où les vitres de remplacement et les vitres remplacées se déplacent dans une direction horizontale F3 sous l’effet de l’actionneur 82, ou les unes à côté des autres dans une direction horizontale dans le cas où les vitres de remplacement et les vitres remplacées se déplacent dans une direction verticale sous l’effet d’un actionneur.
Avantageusement, lors de chaque changement de plusieurs vitres, le chargeur amont 84 permet de positionner plusieurs nouvelles vitres de remplacement derrière les précédentes vitres de remplacement qui se trouvent désormais en position d’utilisation et donc en position d’être remplacées. Plus en détail, le chargeur amont permet de positionner les nouvelles vitres de remplacement dans le même plan que les précédentes vitres de remplacement qui se trouvent désormais en position d’utilisation.
Avantageusement, un système de remplacement 68 de plusieurs vitres comprend aussi un chargeur aval 88 emmagasinant plusieurs lots de vitres remplacées. Ainsi, les vitres peuvent être changées plusieurs fois de manière automatisée et sans intervention humaine.
Par exemple, le chargeur aval 88 prend la forme d’un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements 90 de réception de vitres. Le chargeur aval permet de stocker les vitres remplacées les unes sur les autres dans une direction verticale dans le cas où les vitres de remplacement et les vitres remplacées se déplacent dans une direction horizontale F3 sous l’effet de l’actionneur 82, ou les unes à côté des autres dans une direction horizontale dans le cas où les vitres de remplacement et les vitres remplacées se déplacent dans une direction verticale sous l’effet d’un actionneur.
Alternativement, le chargeur aval 88 peut prendre la forme d’une zone de stockage sans actionneur dans laquelle les vitres remplacées s’accumulent progressivement.
Avantageusement, lors de chaque changement de vitres, le chargeur aval 88 permet de réceptionner les vitres remplacées devant les vitres qui se trouvent désormais en position d’utilisation et donc en position d’être remplacées. Plus en détail, le chargeur aval permet de réceptionner les vitres remplacées dans le même plan que les vitres qui se trouvent désormais en position d’utilisation et donc en position d’être remplacées.
Par exemple, les chargeurs amont 84 et aval 88 sont protégés des poussières et d’éventuelles contaminations extérieures par des carters de protection qui enveloppent à la fois les vitres qu’ils permettent de stocker et les convoyeurs.
Pour faciliter le changement simultané de plusieurs vitres, il peut être prévu des supports 92 permettant de solidariser plusieurs vitres entre elles. Dans l’exemple illustré en , les supports 92 permettent de solidariser les vitres deux à deux dans un même plan. Les vitres ainsi assemblées forment un ensemble qui peut être déplacé par le système de changement de vitres, son actionneur et ses chargeurs comme une seule et même vitre.
Dans un troisième mode de réalisation d’une machine selon l’invention illustrée en , la chambre de fabrication 12 est positionnée à l’intérieur d’une chambre principale 93, mais le système de remplacement 68 de vitres est positionné à l’extérieur des deux chambres. Les vitres 70,72 servent donc d’interface entre l’extérieur et l’intérieur de la machine. La chambre de fabrication 12 fait office de double peau non-étanche au gaz mais permettant de protéger l’enceinte principale 93 de la chaleur et de la pollution émanant de la chambre de fabrication. L’enceinte principale 93 est par exemple remplie avec un gaz inerte. Dans ce troisième mode de réalisation, le système de remplacement de vitres 68 est de préférence protégé par un carter de protection 95.
ETANCHEITE
Comme l’illustrent toutes les figures, et particulièrement les figures 4 et 5, un système de remplacement 52,54,68 comprend de préférence un joint d’étanchéité 94 entre une vitre 18, ou plusieurs vitres reliées par un support, et la paroi 20,50 équipée par cette vitre ou cet ensemble de vitres. Idéalement, le joint d’étanchéité 94 est un joint gonflable et le système de remplacement 52,54,68 comprend un jeu de montage J entre une vitre et la paroi qu’elle équipe, le jeu de montage J permettant de bloquer la vitre sur la paroi lorsque le joint est gonflé et de libérer la vitre par rapport à la paroi lorsque le joint est dégonflé. Ainsi, comme l’illustre la , le joint 94 est dégonflé pour libérer la vitre ou les vitres en vue de leur remplacement, par exemple par translation, par une autre vitre ou plusieurs autres vitres, et, comme le montre la , le joint est regonflé pour bloquer la nouvelle vitre ou les nouvelles vitres en position d’utilisation devant un bloc optique 16 d’une source laser ou devant un capteur de surveillance 46. Plus en détail, lorsque le joint 94 est dégonflé, le jeu de montage J autorise un léger débattement, de quelques millimètres par exemple, d’une vitre entre la paroi qu’elle équipe et le bloc optique d’une source laser ou entre la paroi qu’elle équipe et un capteur de surveillance.
PROCEDE
L’invention est aussi relative à un procédé de remplacement d’une vitre équipant une paroi d’une enceinte de fabrication par une autre vitre, le procédé étant mis en œuvre avec une machine de fabrication additive équipée par exemple de la première variante du système de remplacement décrite précédemment.
L’invention vise aussi un procédé de remplacement de plusieurs vitres équipant une paroi d’une enceinte de fabrication par d’autres vitres, le procédé étant mis en œuvre avec une machine de fabrication additive équipée par exemple de la seconde variante du système de remplacement décrite précédemment.
De préférence, le procédé de remplacement prévoit que le système de remplacement remplace une vitre par une autre vitre, ou plusieurs vitres par plusieurs autres vitres, lorsqu’un cycle de fabrication additive est achevé dans l’enceinte de fabrication de la machine.
Eventuellement, le procédé de remplacement pourrait aussi prévoir que le système de remplacement remplace une vitre par une autre vitre, ou plusieurs vitres par plusieurs autres vitres, lorsqu’un cycle de fabrication additive est en cours dans l’enceinte de fabrication de la machine.
Claims (15)
- Machine de fabrication additive (10) par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective de ladite poudre, la machine comprenant une enceinte de fabrication (12) dans laquelle est mis en œuvre la fabrication additive par dépôt de lit de poudre et consolidation sélective de ladite poudre, une paroi (20,50) de ladite enceinte de fabrication étant équipée d’une vitre (18,48,70,72), la machine de fabrication additive étant caractérisée en ce qu’elle comprend un système de remplacement (52,54,68) permettant de remplacer de manière automatisée la vitre équipant une paroi de ladite enceinte de fabrication par une autre vitre.
- Machine de fabrication additive (10) selon la revendication 1, dans laquelle le système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre par une autre vitre par translation de ces vitres ou par rotation de ces vitres.
- Machine de fabrication additive (10) selon la revendication 2, dans laquelle le système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre en déplaçant la vitre de remplacement en translation et de façon à ce que la vitre de remplacement déplace la vitre remplacée en translation, ou dans laquelle le système de remplacement effectue le remplacement d’une vitre en déplaçant la vitre de remplacement en rotation de façon à ce qu’elle prenne la position de la vitre remplacée.
- Machine de fabrication additive (10) selon la revendication 3, dans laquelle la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en translation dans une même direction et dans le même sens, ou dans laquelle la vitre de remplacement et la vitre remplacée se déplacent en rotation dans un même sens de rotation.
- Machine de fabrication additive (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le système de remplacement de vitre comprend un actionneur tel un vérin permettant de déplacer une vitre de remplacement en translation, ou dans laquelle le système de remplacement prend la forme d’un carrousel entrainé en rotation par un moteur.
- Machine de fabrication additive (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le système de remplacement comprend un chargeur amont (60,62,84) emmagasinant plusieurs vitres de remplacement.
- Machine de fabrication additive (10) selon la revendication 6, dans laquelle le chargeur amont est un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements de réception de vitres de remplacement.
- Machine de fabrication additive (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le système de remplacement comprend un chargeur aval (64,66,88) emmagasinant les vitres remplacées.
- Machine de fabrication additive (10) selon la revendication 8, dans laquelle le chargeur aval est un convoyeur à chaîne ou à bande équipé avec des emplacements de réception de vitres remplacées, ou une zone de stockage sans actionneur dans laquelle les vitres remplacées s’accumulent progressivement.
- Machine de fabrication additive (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le système de remplacement comprend un joint d’étanchéité (94) entre une vitre et la paroi équipée par cette vitre.
- Machine de fabrication additive (10) selon la revendication 10, dans laquelle le joint d’étanchéité est gonflable et dans laquelle le système de remplacement comprend un jeu de montage entre une vitre et la paroi qu’elle équipe, le jeu de montage permettant de bloquer la vitre sur la paroi lorsque le joint est gonflé et de libérer la vitre par rapport à la paroi lorsque le joint est dégonflé.
- Machine de fabrication additive (10) selon l’une des revendications précédentes, la machine comprenant une source laser et un bloc optique associé à cette source laser et/ou une caméra de surveillance, la source laser et son bloc optique et/ou la caméra de surveillance se situent à l’extérieur de l’enceinte de fabrication derrière une vitre équipant une paroi de cette enceinte et pouvant être remplacée par une autre vitre par un système de remplacement.
- Procédé de remplacement d’une vitre équipant une paroi d’une enceinte de fabrication par une autre vitre, le procédé étant mis en œuvre dans une machine (10) selon l’une des revendications précédentes.
- Procédé selon la revendication 13, dans lequel le système de remplacement remplace une vitre par une autre vitre lorsqu’un cycle de fabrication additive est achevé dans l’enceinte de fabrication de la machine.
- Procédé selon la revendication 13, dans lequel le système de remplacement remplace une vitre par une autre vitre lorsqu’un cycle de fabrication additive est en cours dans l’enceinte de fabrication de la machine.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2213423A FR3143417A1 (fr) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | Machine de fabrication additive comprenant un système de remplacement d’une vitre équipant une paroi de l’enceinte de fabrication. |
| PCT/EP2023/085386 WO2024126502A1 (fr) | 2022-12-15 | 2023-12-12 | Machine de fabrication additive comprenant un systeme de remplacement d'une vitre équipant une paroi de l'enceinte de fabrication |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2213423A FR3143417A1 (fr) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | Machine de fabrication additive comprenant un système de remplacement d’une vitre équipant une paroi de l’enceinte de fabrication. |
| FR2213423 | 2022-12-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3143417A1 true FR3143417A1 (fr) | 2024-06-21 |
Family
ID=85381510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2213423A Pending FR3143417A1 (fr) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | Machine de fabrication additive comprenant un système de remplacement d’une vitre équipant une paroi de l’enceinte de fabrication. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3143417A1 (fr) |
| WO (1) | WO2024126502A1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0584562A2 (fr) * | 1992-07-30 | 1994-03-02 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Procédé de dépot de couche mince en oxyde supraconducteur et dispositif de fabrication |
| EP1998929A1 (fr) | 2006-03-28 | 2008-12-10 | EOS GmbH Electro Optical Systems | Chambre de traitement et procédé d'usinage d'un matériau par un faisceau orienté de rayonnement électromagnétique, en particulier pour un dispositif de frittage au laser |
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2022
- 2022-12-15 FR FR2213423A patent/FR3143417A1/fr active Pending
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2023
- 2023-12-12 WO PCT/EP2023/085386 patent/WO2024126502A1/fr unknown
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024126502A1 (fr) | 2024-06-20 |
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