JP2018145463A - Method for producing laminate-shaping powder, reproducing method, reproducing apparatus, and apparatus for producing three-dimensionally shaped article - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing powder which can be used as a material from powder used during laminate shaping.SOLUTION: A method includes: a classification step (S12) with a sieving screen, of classifying powder (20) remaining after fabricating a three-dimensionally shaped article, by using the sieving screen; a classification step (S13) with air current, of classifying powder (40) remaining in the sieving screen in the classification step with a sieving screen into fine-particle powder and coarse particle powder, with the air current; and a mixing step (S14) for mixing the fine particles with powder (30) having passed through the sieving screen in the classification step with a sieving screen, and new powder (10).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、積層造形用粉末の製造方法、再生方法、再生装置および3次元造形物の製造装置に関するものである。   The present invention relates to an additive manufacturing method, a reproducing method, a reproducing apparatus, and a three-dimensional structure manufacturing apparatus.

積層造形(Additive Manufacturing)を利用して部品・製品を製造する技術がある。積層造形の具体的な手法として、選択的レーザ焼却方式(Selective Laser Sintering:SLS)などのパウダーベッド方式が含まれる。この方式は、まず、粉末を層状に敷き詰め、コータなどで表面を平坦に形成する。次に、この層の一部をレーザなどで融解、接着する。この融解、接着した層の上に、再度、粉末を敷き詰めた層を形成し、レーザなどで融解、接着する。これを繰り返すことで、部品・製品を製造する。   There is a technique for manufacturing parts / products using additive manufacturing. As a specific method of additive manufacturing, a powder bed method such as a selective laser burning method (SLS) is included. In this method, first, powder is spread in layers, and the surface is formed flat with a coater or the like. Next, a part of this layer is melted and bonded with a laser or the like. A layer in which powder is spread is formed again on the melted and bonded layer, and melted and bonded with a laser or the like. By repeating this, parts and products are manufactured.

この積層造形で製造した部品の精度を保つため、材料となる粉末には、気流分級などにより、均一な微細粉末が用いられる。特許文献1に、ふるい網を通過した粉末に対して気流分級を行い、ふるい網を通過する前の粉末と、気流分級により分類した2種類の粉末との3つに分級する方法が開示されている。   In order to maintain the accuracy of the parts manufactured by this additive manufacturing, uniform fine powder is used as the material powder by air classification. Patent Document 1 discloses a method in which airflow classification is performed on powder that has passed through a sieve screen, and the powder is classified into three types: powder before passing through the sieve screen, and two types of powder classified by airflow classification. Yes.

また、廃棄する粉末を少なくするため、粉末を敷き詰める際にコータで取り除かれる粉末を集め、利用する方法が開示されている(例えば、特許文献2)。   Moreover, in order to reduce the amount of powder to be discarded, a method for collecting and using the powder removed by the coater when spreading the powder is disclosed (for example, Patent Document 2).

積層造形では敷き詰めた粉末を選択的にレーザなどで融解、接着するため、敷き詰めた粉末の一部はレーザなどで融解、接着されない。ここで、融解、接着されていない粉末をふるい網で分級し、再利用することが開示されている(例えば、特許文献3)。   In additive manufacturing, the spread powder is selectively melted and bonded with a laser or the like, so that part of the spread powder is not melted or bonded with a laser or the like. Here, it is disclosed that powder that has not been melted and bonded is classified by a sieve screen and reused (for example, Patent Document 3).

特開2001‐79494号公報JP 2001-79494 A 特開2007‐307742号公報JP 2007-307742 A 特許第4737007号明細書Japanese Patent No. 4737007

出願人は、融解、接着されてない粉末をふるい網で分級しても、微細粉末が屑などに付着し、ふるい網を通過しない粉末に相当量含まれることを見出した。この点に着目し、本発明は、積層造形で使用した粉末から、使用可能な積層造形用粉末を効率よく製造する方法を提供することを目的の1つとする。他の目的については、以下の記載及び実施の形態の説明から理解することができる。   The applicant has found that even when powder that has not been melted or bonded is classified with a sieve mesh, the fine powder adheres to the debris and is contained in a considerable amount in the powder that does not pass through the sieve mesh. Focusing on this point, an object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a usable powder for additive manufacturing from the powder used in additive manufacturing. Other objects can be understood from the following description and the description of the embodiments.

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。   Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the embodiments for carrying out the invention. These numbers and symbols are added with parentheses for reference in order to show an example of the correspondence between the description of the claims and the mode for carrying out the invention. Accordingly, the claims should not be construed as limiting due to the bracketed description.

上記目的を達成するため、本発明の第1の態様に係る積層造形用粉末の製造方法は、積層造形により成形した後に残った粉末(20)を、ふるい網を用いて分級するふるい網分級工程(S12)と、ふるい網分級工程でふるい網に残った粉末(40)を、微細粒子粉末と粗大粒子粉末とに気流分級する気流分級工程(S13、S1303、S1312)と、微細粒子粉末と、ふるい網分級工程でふるい網を通過した粉末(30)と、新しい粉末とを混合する混合工程(S14)とを含む。   In order to achieve the above object, the method for producing a layered modeling powder according to the first aspect of the present invention includes a sieve net classification step of classifying a powder (20) remaining after molding by layered modeling using a sieve net. (S12), an airflow classification step (S13, S1303, S1312) for classifying the powder (40) remaining on the sieve net in the sieve mesh classification step into fine particle powder and coarse particle powder, and fine particle powder, It includes a mixing step (S14) of mixing the powder (30) that has passed through the sieve net in the sieve net classification step and a new powder.

前述の気流分級工程は、ふるい網に残った粉末の粒度分布を計測する工程(S1301)と、計測した粒度分布に基づき、分級点を決定する工程(S1302)と、分級点で、前記ふるい網に残った粉末を微細粒子粉末と粗大粒子粉末とに気流分級する工程(S1303)とを含んでもよい。   The airflow classification step includes the step of measuring the particle size distribution of the powder remaining on the sieve screen (S1301), the step of determining the classification point based on the measured particle size distribution (S1302), and the classification point. A step of classifying the remaining powder into a fine particle powder and a coarse particle powder (S1303).

気流分級工程の分級点を、計測した粒度分布の体積比率が極小値(48)を示す粒径に決定してもよい。   You may determine the classification point of an airflow classification process to the particle size in which the volume ratio of the measured particle size distribution shows a minimum value (48).

前述の混合工程において、混合する新しい粉末の質量を、前記微細粒子粉末と前記ふるい網を通過した粉末(30)との質量に基づき、決定してもよい。   In the mixing step described above, the mass of the new powder to be mixed may be determined based on the mass of the fine particle powder and the powder (30) that has passed through the sieve mesh.

前述の混合工程は、微細粒子粉末と、ふるい網を通過した粉末(30)と、新しい粉末とを撹拌して混合してもよい。   In the mixing step described above, the fine particle powder, the powder (30) that has passed through the sieve net, and the new powder may be stirred and mixed.

さらに、前記ふるい網に残った粉末を粉砕する粉砕工程(S1311)を含んでもよい。   Furthermore, a pulverizing step (S1311) of pulverizing the powder remaining on the sieve net may be included.

本発明の第2の態様に係る積層造形用粉末の再生方法は、3次元造形物を成形し残った粉末(20)を、ふるい網を用いて分級するふるい網分級工程(S12)と、ふるい網分級工程でふるい網に残った粉末(40)を、微細粒子粉末と粗大粒子粉末とに気流分級する気流分級工程(S13、S1303、S1312)と、微細粒子粉末と、ふるい網分級工程でふるい網を通過した粉末(30)と、新しい粉末とを混合する混合工程(S14)とを含む。   In the method for regenerating a layered modeling powder according to the second aspect of the present invention, a sieve net classification step (S12) of classifying a powder (20) remaining after molding a three-dimensional model using a sieve net, and a sieve Airflow classification process (S13, S1303, S1312) for classifying the powder (40) remaining in the sieve mesh in the mesh classification process into fine particle powder and coarse particle powder, fine particle powder, and sieving in the sieve mesh classification process It includes a mixing step (S14) of mixing the powder (30) that has passed through the net and a new powder.

本発明の第3の態様に係る積層造形用粉末の再生装置は、3次元造形物を成形し残った粉末(20)を、ふるい網を用いて分級するふるい網分級部(102)と、ふるい網分級部でふるい網に残った粉末(40)を、微細粒子粉末と粗大粒子粉末とに気流分級する気流分級部(104)と、微細粒子粉末と、ふるい網分級部でふるい網を通過した粉末(30)と、新しい粉末とを混合する混合部(106)とを備える。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an apparatus for regenerating a layered modeling powder, a sieve net classification unit (102) for classifying a powder (20) remaining after molding a three-dimensional model using a sieve net, and a sieve. The powder (40) remaining on the sieve mesh in the mesh classification part is passed through the sieve mesh in the air classification part (104) for classifying the fine powder and coarse powder into the air stream, the fine particle powder, and the sieve mesh classification part. A mixing unit (106) for mixing the powder (30) and the new powder is provided.

本発明の第4の態様に係る3次元造形物の製造装置は、前述の積層造形用粉末の再生装置(100)と、3次元造形物を積層造形により成形する成形部(202)と、再生装置で製造した粉末を成形部に注入する粉末注入部(201)とを備える。再生装置は、さらに成形後に残った使用済み粉末(20)を回収する粉末回収部(101)を備える。   A manufacturing apparatus for a three-dimensional structure according to the fourth aspect of the present invention includes a reproduction apparatus (100) for the above-described additive manufacturing powder, a molding unit (202) for forming the three-dimensional structure by additive manufacturing, and a reproduction. A powder injection part (201) for injecting the powder produced by the apparatus into the molding part. The regenerator further includes a powder recovery unit (101) for recovering the used powder (20) remaining after the molding.

本発明によれば、積層造形で使用した粉末から、使用可能な積層造形用の粉末を効率よく製造することができる。   According to the present invention, usable powder for additive manufacturing can be efficiently produced from the powder used in additive manufacturing.

積層造形に使用する前の粉末の模式図である。It is a schematic diagram of the powder before using it for additive manufacturing. 積層造形に使用する前の粉末の粒度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of the powder before using it for an additive manufacturing. 積層造形に使用した後の粉末の模式図である。It is a schematic diagram of the powder after using it for additive manufacturing. 積層造形に使用した後の粉末の粒度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of the powder after using it for an additive manufacturing. 本実施の形態1に係る粉末の製造方法の処理に関するフロー図である。It is a flowchart regarding the process of the manufacturing method of the powder which concerns on this Embodiment 1. ふるい網を通過した粉末の模式図である。It is a schematic diagram of the powder which passed the sieve net. ふるい網を通過した粉末の粒度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of the powder which passed the sieve net. ふるい網に残った粉末の模式図である。It is a schematic diagram of the powder which remained in the sieve net. ふるい網に残った粉末の粒度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of the powder which remained in the sieve net | network. 本実施の形態2に係る粉末の製造方法の処理に関するフロー図である。It is a flowchart regarding the process of the manufacturing method of the powder which concerns on this Embodiment 2. 本実施の形態3に係る粉末の製造方法の処理に関するフロー図である。It is a flowchart regarding the process of the manufacturing method of the powder which concerns on this Embodiment 3. 本実施の形態4に係る粉末再生装置の模式図である。It is a schematic diagram of the powder reproduction | regeneration apparatus which concerns on this Embodiment 4. 本実施の形態5に係る3Dプリンタの模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram of a 3D printer according to a fifth embodiment. 3Dプリンタの概略図である。It is a schematic diagram of a 3D printer.

積層造形で部品を製造する装置として、3Dプリンタが挙げられる。図10に示すように、パウダーベッド方式の3Dプリンタ1000は、制御部1001と、レーザ照射部1002と、粉末注入部1003と、コータ1004と、ベースプレート1005と、製造用容器1006とを備える。   A 3D printer is mentioned as an apparatus which manufactures components by additive manufacturing. As shown in FIG. 10, the powder bed type 3D printer 1000 includes a control unit 1001, a laser irradiation unit 1002, a powder injection unit 1003, a coater 1004, a base plate 1005, and a manufacturing container 1006.

制御部1001は、レーザ照射部1002のレーザ照射位置、ベースプレート1005の位置、コータ1004の制御、粉末注入部1003による粉末1007の注入などの3Dプリンタ1000の制御を行う。制御部1001はコンピュータ2000で作成された構造データに基づき、3Dプリンタ1000の各部を制御する。この結果、3Dプリンタ1000は積層造形により部品を成形する。   The control unit 1001 controls the 3D printer 1000 such as the laser irradiation position of the laser irradiation unit 1002, the position of the base plate 1005, the control of the coater 1004, and the injection of the powder 1007 by the powder injection unit 1003. The control unit 1001 controls each unit of the 3D printer 1000 based on the structure data created by the computer 2000. As a result, the 3D printer 1000 forms a part by additive manufacturing.

3Dプリンタ1000で3次元造形物を成形する際には、まずベースプレート1005の上、つまり製造用容器1006内に粉末注入部1003から、レーザ照射により融解、接着する粉末1007が注入される。次にコータ1004を制御し、粉末1007の表面を平らにする。続いて、3次元造形物の構造に合わせて、レーザ照射部1002からレーザが照射され、粉末1007を選択的に融解、接着する。この結果、第1層成形部1008が成形される。   When forming a three-dimensional structure with the 3D printer 1000, first, the powder 1007 to be melted and bonded by laser irradiation is injected from the powder injection unit 1003 onto the base plate 1005, that is, into the manufacturing container 1006. Next, the coater 1004 is controlled to flatten the surface of the powder 1007. Subsequently, a laser is irradiated from the laser irradiation unit 1002 in accordance with the structure of the three-dimensional structure, and the powder 1007 is selectively melted and bonded. As a result, the first layer forming portion 1008 is formed.

次に、第2層成形部1009を融解、接着するため、ベースプレート1005が下げられる。再度、粉末1007が注入される。コータ1004を制御し、粉末1007の表面を平らにする。レーザ照射部1002からレーザが照射され、第2層成形部1009が成形される。   Next, the base plate 1005 is lowered to melt and bond the second layer molding part 1009. Again, powder 1007 is injected. The coater 1004 is controlled to flatten the surface of the powder 1007. Laser irradiation is performed from the laser irradiation unit 1002, and the second layer forming unit 1009 is formed.

これを繰り返すことで、3Dプリンタ1000は、3次元の造形物を成形する。つまり、3Dプリンタ1000は、製造用容器1006に注入した粉末1007の一部を融解、接着することで、3次元造形物を成形する。結果として、製造用容器1006に注入した粉末1007のうち、一部は融解、接着されずに製造用容器1006内に残る。この製造用容器1006内に残った使用済み粉末から、再度、使用可能な積層造形用の粉末を製造する。   By repeating this, the 3D printer 1000 forms a three-dimensional shaped object. That is, the 3D printer 1000 forms a three-dimensional structure by melting and bonding a part of the powder 1007 injected into the manufacturing container 1006. As a result, part of the powder 1007 injected into the manufacturing container 1006 remains in the manufacturing container 1006 without being melted and bonded. From the used powder remaining in the manufacturing container 1006, a usable powder for additive manufacturing is manufactured again.

3次元造形物を成形する前の粉末10は、図1Aに示すように、微細粒子11から構成されている。図1Bに示すように、粉末10の粒度分布15は、横軸を粒径の対数で表すと、体積比率が最大値を示す粒径16を中心とし、粒径16から離れるに従い体積比率が減少するような分布になる。本願では、この粒度分布15の体積比率が最大値を示す粒径16を中心粒径という。積層造形用の粉末10の中心粒径16は、例えば、32μmである。   The powder 10 before forming the three-dimensional structure is composed of fine particles 11 as shown in FIG. 1A. As shown in FIG. 1B, when the particle size distribution 15 of the powder 10 is expressed by the logarithm of the particle size on the horizontal axis, the volume ratio decreases with increasing distance from the particle size 16 centering on the particle size 16 having the maximum volume ratio. The distribution is as follows. In the present application, the particle size 16 having a maximum volume ratio of the particle size distribution 15 is referred to as a central particle size. The center particle size 16 of the additive manufacturing powder 10 is, for example, 32 μm.

ここで、粒度分布はISO13320:2009、JIS Z8825‐1に準拠するレーザ回析・散乱法に基づき計測する。具体的には、分散された粒子にレーザ光を照射し、粒子からの散乱光強度の角度依存性を測定する。これにより、粒子の粒径に対する分布を計測する。この方式により、1秒の測定を3回実施し、この3回の平均から粒度分布を計測する。ここで、計測された粉末の中心粒径に1%以上誤差がある場合に、再測定を行う。この方法を用いて、粒度分布を計測する。   Here, the particle size distribution is measured based on a laser diffraction / scattering method based on ISO 13320: 2009 and JIS Z8825-2. Specifically, the dispersed particles are irradiated with laser light, and the angle dependency of the intensity of scattered light from the particles is measured. Thereby, distribution with respect to the particle size of particle | grains is measured. By this method, 1-second measurement is performed three times, and the particle size distribution is measured from the average of the three times. Here, remeasurement is performed when there is an error of 1% or more in the center particle diameter of the measured powder. Using this method, the particle size distribution is measured.

一方、図2Aに示すように、3次元造形物を成形した後に製造用容器1006内に残った使用済み粉末20には、微細粒子21と、レーザにより融解、接着された粗大粒子22とが含まれる。図2Bに示すように、使用済み粉末20の粒度分布25は、微細粒子21から構成される粉末の粒度分布と、粗大粒子22から構成される粉末の粒度分布とを合わせた分布になる。微細粒子21から構成される粉末の中心粒径26は、例えば、32μmなどで、成形前の粉末10に近似する。一方、粗大粒子22から構成される粉末の中心粒径27は、例えば、120μmなどで、成形前の粉末10の中心粒径より大きい。よって、成形前の粉末10を構成する粒子の大きさに近似した粉末を製造するため、使用済み粉末20を微細粒子21から構成される粉末と粗大粒子22から構成される粉末とに分離する。この結果、微細粒子21から構成される粉末を取り出し、再度、使用可能な粉末を製造することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 2A, the used powder 20 remaining in the manufacturing container 1006 after forming the three-dimensional structure includes fine particles 21 and coarse particles 22 melted and bonded by a laser. It is. As shown in FIG. 2B, the particle size distribution 25 of the used powder 20 is a distribution obtained by combining the particle size distribution of the powder composed of the fine particles 21 and the particle size distribution of the powder composed of the coarse particles 22. The center particle size 26 of the powder composed of the fine particles 21 is, for example, 32 μm and approximates to the powder 10 before molding. On the other hand, the center particle size 27 of the powder composed of the coarse particles 22 is, for example, 120 μm, and is larger than the center particle size of the powder 10 before molding. Therefore, the used powder 20 is separated into a powder composed of fine particles 21 and a powder composed of coarse particles 22 in order to produce a powder approximate to the size of the particles constituting the powder 10 before molding. As a result, the powder composed of the fine particles 21 can be taken out and a usable powder can be produced again.

ここで、粉末を分離する方法に気流分級がある。気流分級は、粒子をある高さから気流に乗せて飛ばすことで、粒子の大きさにより、飛び出し位置から床に落ちるまでの距離が変わることを利用する。気流分級には、遠心力場分級、重力場分級、慣性力場分級などが含まれる。また、気流分級は遠心力と空気流による効力を用いた分級も含む。具体的には、粒子を円運動させ、粒子に遠心力を加える。この遠心力場において、遠心力と逆方向、つまり円の外側から中心に向かう気流を発生させる。この気流は粒子に対して遠心力の逆方向の効力を加える。これにより、粒径の大きい粒子は、遠心力が大きいため、遠心力により円の外方向に移動する。一方、粒径の小さい粒子は、遠心力よりも効力が大きいため、効力により円の中心方向に移動する。このようにして、粉末を分離する。この場合、分級点は円運動の回転速度、空気流の流量、材料の比重などにより決定される。   Here, there is an air classification as a method of separating the powder. Airflow classification uses the fact that the distance from the pop-out position to the floor changes depending on the size of the particles by flying the particles on the airflow from a certain height. Airflow classification includes centrifugal force field classification, gravity field classification, inertial force field classification, and the like. Airflow classification also includes classification using the effect of centrifugal force and airflow. Specifically, the particles are moved circularly and a centrifugal force is applied to the particles. In this centrifugal force field, an airflow is generated in the opposite direction to the centrifugal force, that is, from the outside of the circle toward the center. This air flow exerts the opposite effect of centrifugal force on the particles. Thereby, since the particle | grains with a large particle size have large centrifugal force, they move to the outward direction of a circle | round | yen by centrifugal force. On the other hand, particles having a small particle size are more effective than centrifugal force, and therefore move in the center direction of the circle due to the effect. In this way, the powder is separated. In this case, the classification point is determined by the rotational speed of the circular motion, the flow rate of the air flow, the specific gravity of the material, and the like.

また、粉末を分離する方法に、ふるい網を用いた分級方法がある。ふるい網の開口より大きな粒子は、ふるい網を通過できずに残る。一方、ふるい網の開口より小さい粒子は、ふるい網を通過する。このようにして、粒子の大きさに基づき粉末を分離する。ふるい網を用いた分級方法には、ジャイロシフター、スクエアシフターなど、種々の方法がある。   As a method for separating powder, there is a classification method using a sieve screen. Particles larger than the opening of the sieve screen will remain unable to pass through the sieve screen. On the other hand, particles smaller than the opening of the sieve mesh pass through the sieve mesh. In this way, the powder is separated based on the size of the particles. There are various classification methods using a sieve net, such as a gyro shifter and a square shifter.

(実施の形態1)
3Dプリンタを用いて3次元造形物を成形した後に、製造用容器1006内に残った粉末20から、再度、使用可能な粉末の製造方法1を説明する。
(Embodiment 1)
After the three-dimensional structure is formed using the 3D printer, the powder manufacturing method 1 that can be used again from the powder 20 remaining in the manufacturing container 1006 will be described.

まず、図3に示すように、ステップS11において、製造用容器1006内に残った粉末20を回収する。   First, as shown in FIG. 3, in step S11, the powder 20 remaining in the production container 1006 is collected.

次に、ステップS12において、粉末20から材料に使用できない粗大粒子22を取り除くため、ふるい網を用いて粉末20を分級する。この分級の分級点、つまりふるい網の開口の大きさは、粉末を使用して製造する積層造形の層の高さなどから予め決定される。例えば、分級点は、100μmなどである。この分級には、ふるい網を用いた任意の方法を選択することができる。   Next, in step S12, in order to remove coarse particles 22 that cannot be used as a material from the powder 20, the powder 20 is classified using a sieve screen. The classification point of this classification, that is, the size of the opening of the sieve net is determined in advance from the height of the layered layer produced using the powder. For example, the classification point is 100 μm or the like. For this classification, any method using a sieve screen can be selected.

この結果、ふるい網を通過した粉末30と、ふるい網に残った粉末40とに分級できる。ふるい網を通過した粉末30は、図4Aに示すように、微細粒子21から構成されている。図4Bに示すように、ふるい網を通過した粉末30の粒度分布35は、使用前の粉末10の粒度分布15に近似する。   As a result, it can classify | categorize into the powder 30 which passed the sieve mesh, and the powder 40 which remained in the sieve mesh. The powder 30 that has passed through the sieve net is composed of fine particles 21 as shown in FIG. 4A. As shown in FIG. 4B, the particle size distribution 35 of the powder 30 that has passed through the sieve mesh approximates the particle size distribution 15 of the powder 10 before use.

一方、ふるい網に残った粉末40には、図5Aに示すように、粗大粒子22のほか、粗大粒子22に付着している微細粒子21を含む。図5Bに示すように、ふるい網に残った粉末40の粒度分布45は、粗大粒子22から構成される中心粒径47の粉末と、微細粒子21から構成される中心粒径46の粉末とを合わせた分布になる。ここで、微細粒子21から構成される中心粒径46の粉末は、ふるい網に残った粉末40のうち、約15%を占める。   On the other hand, as shown in FIG. 5A, the powder 40 remaining on the sieve net includes fine particles 21 attached to the coarse particles 22 in addition to the coarse particles 22. As shown in FIG. 5B, the particle size distribution 45 of the powder 40 remaining in the sieve net is obtained by dividing a powder having a center particle size 47 composed of coarse particles 22 and a powder having a center particle size 46 composed of fine particles 21. Combined distribution. Here, the powder having the center particle size 46 composed of the fine particles 21 occupies about 15% of the powder 40 remaining in the sieve net.

このため、ステップS13において、ふるい網に残った粉末40を気流分級し、微細粒子21から構成される粉末を取り出す。この分級の分級点は、粉末を使用して製造する積層造形の層の高さなどから予め決定される。この結果、ふるい網に残った粉末40から、再利用可能な微細粒子21を取り出すことができる。この分級には、気流分級の任意の方法を選択することができる。   For this reason, in step S <b> 13, the powder 40 remaining on the sieve net is air-flow classified, and the powder composed of the fine particles 21 is taken out. The classification point for this classification is determined in advance from the height of the layered layer produced using powder. As a result, the reusable fine particles 21 can be taken out from the powder 40 remaining on the sieve screen. For this classification, any method of airflow classification can be selected.

ステップS14において、ステップS12でふるい網を通過した粉末30と、ステップS13で気流分級して取り出した微細粉末と、新しい粉末10とを混合し、使用可能な粉末を製造する。言い換えると、使用済み粉末20から、ふるい網を通過した粉末30と、気流分級して取り出した粉末とを回収する。この回収した粉末に、新しい粉末10を加えて、使用可能な粉末を製造する。ここで、追加する新しい粉末10の質量は、部品の製造に使用した粉末の質量に、ステップS14の気流分級により取り除いた粉末の質量を加えた値である。つまり、3次元造形物の成形と製造方法1とにより、減少した粉末の質量である。   In step S14, the powder 30 that has passed through the sieve screen in step S12, the fine powder extracted by airflow classification in step S13, and the new powder 10 are mixed to produce a usable powder. In other words, from the used powder 20, the powder 30 that has passed through the sieve screen and the powder that has been taken out after air classification are collected. A new powder 10 is added to the collected powder to produce a usable powder. Here, the mass of the new powder 10 to be added is a value obtained by adding the mass of the powder removed by the airflow classification in step S14 to the mass of the powder used for manufacturing the part. That is, the mass of the powder reduced by the molding of the three-dimensional structure and the manufacturing method 1.

以上のように、製造用容器1006内に残った粉末20から、使用可能な積層造形用粉末を製造することができる。   As described above, usable additive manufacturing powder can be manufactured from the powder 20 remaining in the manufacturing container 1006.

実施の形態1は、ふるい網に残った粉末40から気流分級により微細粒子を取り出すため、廃棄する粉末は少ない。よって、廃棄する粉末に対して再利用する粉末の割合、つまり再利用率は高い。   In Embodiment 1, fine particles are taken out from the powder 40 remaining in the sieve net by airflow classification, so that the amount of powder to be discarded is small. Therefore, the ratio of the powder to be reused relative to the powder to be discarded, that is, the reuse rate is high.

また、ステップS14において新しい粉末を混合することで、材料が金属の場合、部品を製造した後の酸素濃度を減少させる効果を有する。金属は、含まれる酸素濃度が高い場合、引張強度、曲げ疲労強度などが低くなる。よって、新しい粉末を追加することで、最終的に製造される部品の酸素濃度を低くすることができる。このような効果が得られるため、ステップS14において、新しい粉末と使用済み粉末とを撹拌し、各所の粉末の割合が均一に混合することが望ましい。   In addition, by mixing new powder in step S14, when the material is a metal, there is an effect of reducing the oxygen concentration after the parts are manufactured. When the oxygen concentration contained in the metal is high, the tensile strength, bending fatigue strength, and the like are low. Therefore, by adding new powder, the oxygen concentration of the part finally produced can be lowered. In order to obtain such an effect, it is desirable that the new powder and the used powder are stirred in step S14 so that the proportions of the powder in each place are uniformly mixed.

以上のように、実施の形態1は、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンなどの金属の場合に、特に有効な製造方法である。   As described above, Embodiment 1 is a particularly effective manufacturing method for metals such as stainless steel, aluminum, and titanium.

ステップS14で追加する新しい粉末10の質量の一例を示したが、これに限定されない。例えば、回収した粉末の23質量部に対して、2質量部以上の新しい粉末を混合してもよい。つまり、混合した粉末のうち、新しい粉末が8質量%以上になるように混合してもよい。このように、追加する新しい粉末の質量を、回収した粉末の質量に基づき決定することで、製造後の3次元造形物の酸素濃度を制御することができる。特に、この製造方法を用いて、再生粉末を繰り返し製造し使用する場合に、部品の強度を保つ効果を奏する。さらに、回収した粉末の9質量部に対して、1質量部以上の新しい粉末を混合してもよい。言い換えると、混合した粉末のうち、新しい粉末が10質量%以上になるように混合してもよい。   Although an example of the mass of the new powder 10 added at step S14 was shown, it is not limited to this. For example, 2 parts by mass or more of new powder may be mixed with 23 parts by mass of the collected powder. That is, you may mix so that a new powder may become 8 mass% or more among the mixed powder. Thus, the oxygen concentration of the three-dimensional structure after manufacture can be controlled by determining the mass of the new powder to be added based on the mass of the collected powder. In particular, when the recycled powder is repeatedly manufactured and used by using this manufacturing method, the effect of maintaining the strength of the part is exhibited. Furthermore, you may mix 1 mass part or more of new powder with respect to 9 mass parts of the collect | recovered powder. In other words, you may mix so that a new powder may become 10 mass% or more among the mixed powder.

また、図10に示すように、粉末注入部1003から製造用容器1006内に粉末1007を注入した後、コータ1004により粉末1007の表面を平らにする。具体的には、コータ1004を一定の高さで横移動させ、過剰な粉末1007を取り除くことで、粉末1007の表面を平らにする。この取り除いた過剰な粉末1007も加えて、積層造形用の粉末を製造してもよい。ここで、取り除いた粉末には、注入した新しい粉末だけでなく、レーザなどで融解、接着された粉末も含まれる。このため、この融解、接着する前に取り除いた粉末は、製造用容器1006内に残った粉末20と同様に扱うことができる。具体的には、ステップS11において、回収した粉末20に、接着する前に取り除いた粉末を加えて、積層造形用の粉末を製造する。   In addition, as shown in FIG. 10, after the powder 1007 is injected into the production container 1006 from the powder injection unit 1003, the surface of the powder 1007 is flattened by the coater 1004. Specifically, the surface of the powder 1007 is flattened by moving the coater 1004 laterally at a constant height and removing excess powder 1007. The excess powder 1007 that has been removed may also be added to produce additive manufacturing powder. Here, the removed powder includes not only a new injected powder but also a powder melted and bonded by a laser or the like. For this reason, the powder removed before melting and adhering can be handled in the same manner as the powder 20 remaining in the manufacturing container 1006. Specifically, in step S11, the powder removed before bonding is added to the collected powder 20 to produce a layered modeling powder.

(実施の形態2)
実施の形態1では、ステップS13の分級点が予め決定されている例を示した。実施の形態2では、この分級点を粉末の粒度分布に基づき決定する製造方法1Aを説明する。ステップS11、S12、S14については、実施の形態1と同様のため、説明は省略する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, an example is shown in which the classification point in step S13 is determined in advance. In the second embodiment, a manufacturing method 1A for determining this classification point based on the particle size distribution of the powder will be described. Steps S11, S12, and S14 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

図6に示すように、ステップS1301において、ふるい網に残った粉末40の粒度分布45を計測する。この結果、図5Bに示すように、中心粒径46を有する粉末と、中心粒径47を有する粉末とを合わせたような粒度分布が得られる。   As shown in FIG. 6, in step S1301, the particle size distribution 45 of the powder 40 remaining on the sieve net is measured. As a result, as shown in FIG. 5B, a particle size distribution such as a combination of the powder having the center particle size 46 and the powder having the center particle size 47 is obtained.

ステップS1302において、計測した粒度分布45から、中心粒径46から中心粒径47までの間で、体積比率が極小値を示す粒径48を算出する。この粒径48は、微細粒子21から構成される粉末と、粗大粒子22から構成される粉末とを分離するのに好適である。   In step S <b> 1302, a particle size 48 having a minimum volume ratio between the central particle size 46 and the central particle size 47 is calculated from the measured particle size distribution 45. The particle size 48 is suitable for separating the powder composed of the fine particles 21 and the powder composed of the coarse particles 22.

ステップS1303において、ステップS1302で算出した粒径48を分級点として、ふるい網に残った粉末40を気流分級する。この結果、粒径48より小さい粒子、つまり微細粒子21から構成される粉末を取り出すことができる。   In step S1303, the powder 40 remaining on the sieve screen is air-flow classified using the particle size 48 calculated in step S1302 as a classification point. As a result, particles smaller than the particle size 48, that is, powder composed of the fine particles 21 can be taken out.

ステップS14において、取り出した粉末と、ステップS12でふるい網を通過した粉末と、新しい粉末とを混合する。この結果、使用可能な粉末を製造する。   In step S14, the extracted powder, the powder that has passed through the sieve net in step S12, and the new powder are mixed. This produces a usable powder.

以上のように、ふるい網に残った粉末40の粒度分布45に基づき、微細粒子粉末と粗大粒子粉末とに分級することができる。図5Bに示すように、ふるい網に残った粉末40は粒径48より大きな粒子を多く含むが、分級点を粒径48にすることで、微細粒子粉末の中心粒径46を中心とした粉末を取り出すことができる。つまり、実施の形態2で製造した粉末の粒度分布は、実施の形態1で製造した粉末の粒度分布よりも、粒径の大きな粒子を含まない。言い換えると、レーザにより融解、接着した粒子が少ない。このため、この粉末を使用して製造した部品は、酸素濃度を低く保つことができる。   As described above, the fine particle powder and the coarse particle powder can be classified based on the particle size distribution 45 of the powder 40 remaining on the sieve mesh. As shown in FIG. 5B, the powder 40 remaining in the sieve net contains many particles larger than the particle size 48, but by setting the classification point to the particle size 48, the powder centered on the central particle size 46 of the fine particle powder. Can be taken out. That is, the particle size distribution of the powder manufactured in the second embodiment does not include particles having a larger particle size than the particle size distribution of the powder manufactured in the first embodiment. In other words, few particles are melted and adhered by the laser. For this reason, parts manufactured using this powder can keep the oxygen concentration low.

また、ステップS12においても、図2Bに示すように、中心粒径26と中心粒径27との間で、粒度分布の体積比率が極小値を示す粒径28を分級点として分級してもよい。   Also in step S12, as shown in FIG. 2B, classification may be performed between the central particle size 26 and the central particle size 27 using the particle size 28 in which the volume ratio of the particle size distribution is a minimum value as the classification point. .

(実施の形態3)
実施の形態1、2では、使用済み粉末20から、粒子の大きさに応じて分級する例を示した。実施の形態3では、ふるい網に残った粉末をボールミルなどで粉砕することで、使用済み粉末20から製造する粉末の量を増加させる製造方法1Bを説明する。
(Embodiment 3)
In Embodiment 1, 2, the example classified from the used powder 20 according to the magnitude | size of particle | grains was shown. In the third embodiment, a manufacturing method 1B for increasing the amount of powder produced from the used powder 20 by pulverizing the powder remaining in the sieve net with a ball mill or the like will be described.

具体的には、図7に示すように、ステップS1311において、ボールミルなどを用いて、ふるい網に残った粉末を粉砕する。これにより、粗大粒子22を砕き、細かな粒子を増加させる。   Specifically, as shown in FIG. 7, in step S1311, the powder remaining on the sieve net is pulverized using a ball mill or the like. As a result, the coarse particles 22 are crushed and fine particles are increased.

次に、ステップS1312において、粉砕した粉末に対して気流分級を行う。これにより、ステップS1311で粉砕した粉末から、微細粒子から構成される粉末を取り出す。   Next, in step S1312, airflow classification is performed on the pulverized powder. Thereby, the powder comprised from a fine particle is taken out from the powder grind | pulverized by step S1311.

ステップS14において、取り出した粉末と、ステップS12でふるい網を通過した粉末と、新しい粉末とを混合する。この結果、使用可能な粉末を製造する。   In step S14, the extracted powder, the powder that has passed through the sieve net in step S12, and the new powder are mixed. This produces a usable powder.

以上のように、ふるい網に残った粉末を粉砕することで、微細粒子を増加させることができる。つまり、使用済み粉末20から、使用可能な粉末として取り出す粉末が増加する。よって、この製造方法1Bは、製造方法1、1Aよりも再利用率が高い。   As described above, fine particles can be increased by pulverizing the powder remaining in the sieve net. That is, the powder taken out from the used powder 20 as a usable powder increases. Therefore, this manufacturing method 1B has a higher reuse rate than manufacturing methods 1 and 1A.

また、実施の形態3は、実施の形態2で示した気流分級の分級点を決定する方法を適用してもよい。具体的には、ステップS1312で気流分級する際に、破砕した粉末の粒度分布を計測し、計測した粒度分布から分級点を決定してもよい。   In the third embodiment, the method for determining the classification point of the airflow classification shown in the second embodiment may be applied. Specifically, when airflow classification is performed in step S1312, the particle size distribution of the crushed powder may be measured, and the classification point may be determined from the measured particle size distribution.

(実施の形態4)
実施の形態1から3で示した製造方法を用いて粉末を製造する粉末再生装置を説明する。
(Embodiment 4)
A powder regeneration apparatus for producing powder using the production method shown in the first to third embodiments will be described.

図8に示すように、粉末再生装置100は、粉末回収部101と、ふるい網分級部102と、粉砕部103と、気流分級部104と、粉末供給部105と、混合部106と、出力部107とを備える。   As shown in FIG. 8, the powder regeneration apparatus 100 includes a powder recovery unit 101, a sieve mesh classification unit 102, a pulverization unit 103, an airflow classification unit 104, a powder supply unit 105, a mixing unit 106, and an output unit. 107.

粉末回収部101は、製造用容器1006内の使用済み粉末20を回収する。つまり、粉末回収部101は、製造方法1、1A、1BのステップS11に相当する処理を行う。具体的には、吸引機などで使用済み粉末20を吸い取り回収する。また、回収用容器を設けて、使用済み粉末20を回収用容器に入れてもよい。   The powder recovery unit 101 recovers the used powder 20 in the manufacturing container 1006. That is, the powder collection | recovery part 101 performs the process corresponded to step S11 of the manufacturing methods 1, 1A, 1B. Specifically, the used powder 20 is sucked and collected by a suction machine or the like. Further, a collection container may be provided, and the used powder 20 may be put in the collection container.

ふるい網分級部102は、粉末回収部101で回収した使用済み粉末20を、ふるい網を用いて分級する。これにより、使用済み粉末20を、微細粒子から構成される粉末と、粗大粒子から構成される粉末とに分離する。つまり、ふるい網分級部102は、製造方法1、1A、1BのステップS12に相当する処理を行う。   The sieve net classification unit 102 classifies the used powder 20 collected by the powder collection unit 101 using a sieve net. Thereby, the used powder 20 is separated into a powder composed of fine particles and a powder composed of coarse particles. That is, the sieve classification unit 102 performs a process corresponding to Step S12 of the manufacturing method 1, 1A, 1B.

粉砕部103は、ふるい網分級部102でふるい網に残った粉末をボールミルなどで粉砕する。製造方法1BのステップS1311に相当する処理を行う。   The pulverizing unit 103 pulverizes the powder remaining on the sieve net by the sieve net classifying unit 102 with a ball mill or the like. Processing corresponding to step S1311 of the manufacturing method 1B is performed.

気流分級部104は、粉砕部103で粉砕された粉末から微細粒子を取り出す。つまり、製造方法1のステップS13と、製造方法1AのステップS1301、S1302、S1303と、製造方法1BのステップS1312とに相当する処理を行う。ここで、ふるい網に残った粉末を粉砕しない場合は、粉砕部103を介さずに、ふるい網分級部102でふるい網に残った粉末を気流分級する。   The airflow classifying unit 104 takes out fine particles from the powder pulverized by the pulverizing unit 103. That is, processing corresponding to Step S13 of Manufacturing Method 1, Steps S1301, S1302, and S1303 of Manufacturing Method 1A and Step S1312 of Manufacturing Method 1B is performed. Here, when the powder remaining on the sieve mesh is not pulverized, the powder remaining on the sieve mesh is classified by air flow in the sieve mesh classification unit 102 without using the pulverization unit 103.

粉末供給部105は、新しい粉末が格納されており、必要に応じて、混合部106に供給する。   The powder supply unit 105 stores new powder and supplies it to the mixing unit 106 as necessary.

混合部106は、ふるい網分級部102のふるい網を通過した粉末と、気流分級部104で取り出した粉末と、粉末供給部105から供給される新しい粉末とを混合する。製造方法1、1A、1BのステップS14に相当する処理を行う。   The mixing unit 106 mixes the powder that has passed through the sieving screen of the sieving screen classifying unit 102, the powder taken out by the airflow classifying unit 104, and the new powder supplied from the powder supply unit 105. Processing corresponding to step S14 of manufacturing method 1, 1A, 1B is performed.

出力部107は、混合部106で混合させた粉末を、使用可能な粉末として出力する。   The output unit 107 outputs the powder mixed by the mixing unit 106 as usable powder.

制御部108は、各部の処理を制御する。具体的には、制御部108は、ふるい網分級部102に供給する使用済み粉末の量、粉砕部103の粉砕の開始終了、気流分級部104の分級点などを制御する。また、制御部108は、粉末供給部105から混合部106に供給する粉末の量も制御する。   The control unit 108 controls processing of each unit. Specifically, the control unit 108 controls the amount of used powder supplied to the sieve net classification unit 102, the start / end of pulverization of the pulverization unit 103, the classification point of the airflow classification unit 104, and the like. The control unit 108 also controls the amount of powder supplied from the powder supply unit 105 to the mixing unit 106.

以上のように、粉末再生装置100は、製造方法1、1A、1Bのいずれかの方法により、使用済み粉末から使用可能な粉末を製造することができる。   As described above, the powder regeneration apparatus 100 can produce a usable powder from a used powder by any one of the production methods 1, 1A, and 1B.

製造方法1、1Aの方法を用いて粉末を製造する場合、粉末再生装置100は粉砕部103を設けなくてもよい。この場合、ふるい網分級部102でふるい網に残った粉末を直接気流分級部104に供給する。   In the case of producing a powder using the production methods 1 and 1A, the powder regenerating apparatus 100 may not include the pulverizing unit 103. In this case, the powder remaining on the sieve screen is directly supplied to the airflow classification unit 104 by the sieve screen classification unit 102.

また、製造方法1Aの方法を用いて粉末を製造する場合、気流分級部104に、粒度分布を計測する計測部を含めてもよい。この場合、粉砕部103で粉砕した粉末を、計測部で粒度分布を計測し、結果を制御部108に送信する。この計測結果に基づき、制御部108が分級点を算出する。制御部108は、算出した分級点に基づき、気流分級部104を制御し、粉砕した粉末を気流分級する。   Moreover, when manufacturing powder using the method of manufacturing method 1A, you may include the measurement part which measures a particle size distribution in the airflow classification part 104. FIG. In this case, the particle size distribution of the powder pulverized by the pulverization unit 103 is measured by the measurement unit, and the result is transmitted to the control unit 108. Based on the measurement result, the control unit 108 calculates a classification point. The control unit 108 controls the airflow classifying unit 104 based on the calculated classification point to classify the pulverized powder.

粉末回収部101は、さらにコータにより取り除かれる粉末を回収してもよい。   The powder recovery unit 101 may further recover the powder removed by the coater.

(実施の形態5)
図9に示すように、3Dプリンタ200に、実施の形態4の粉末再生装置100を設置することができる。
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 9, the powder recycling apparatus 100 according to the fourth embodiment can be installed in the 3D printer 200.

3Dプリンタ200は、粉末再生装置100と、粉末注入部201と、成形部202と、制御部203とを備える。   The 3D printer 200 includes a powder regeneration device 100, a powder injection unit 201, a molding unit 202, and a control unit 203.

粉末再生装置100は、前述のとおり、使用済み粉末から材料として使用できる粉末を製造する。   The powder reproduction | regeneration apparatus 100 manufactures the powder which can be used as a material from used powder as above-mentioned.

粉末注入部201は、粉末再生装置100で製造した粉末を蓄える。また、3次元造形物を製造する際に、成形部202に粉末を供給する。具体的には、図10に示すように、3Dプリンタ1000の粉末注入部1003に相当する機能を有する。   The powder injection unit 201 stores the powder produced by the powder regeneration device 100. Moreover, when manufacturing a three-dimensional structure, powder is supplied to the forming unit 202. Specifically, as shown in FIG. 10, it has a function corresponding to the powder injection unit 1003 of the 3D printer 1000.

成形部202は、粉末注入部201から供給される粉末から3次元構造物を製造する。具体的には、成形部202は、図10に示すように、3Dプリンタ1000のレーザ照射部1002と、コータ1004と、ベースプレート1005と、製造用容器1006とを備える。粉末注入部201から注入される粉末を、レーザなどによる融解、接着し、3次元造形物を成形する。3次元造形物を成形した後に残る使用済み粉末は、粉末再生装置100の粉末回収部101で回収される。   The molding unit 202 manufactures a three-dimensional structure from the powder supplied from the powder injection unit 201. Specifically, as shown in FIG. 10, the forming unit 202 includes a laser irradiation unit 1002 of the 3D printer 1000, a coater 1004, a base plate 1005, and a manufacturing container 1006. The powder injected from the powder injection unit 201 is melted and bonded with a laser or the like to form a three-dimensional structure. The used powder remaining after forming the three-dimensional structure is recovered by the powder recovery unit 101 of the powder regeneration device 100.

制御部203は、粉末再生装置100、粉末注入部201、成形部202の各機能を制御する。具体的には、図10に示すように、制御部1001を備え、成形部202のレーザ照射部1002、コータ1004などを制御する。また、制御部203は、粉末再生装置100の制御部108の機能を備えていてもよい。   The control unit 203 controls each function of the powder regeneration device 100, the powder injection unit 201, and the molding unit 202. Specifically, as shown in FIG. 10, a control unit 1001 is provided to control the laser irradiation unit 1002, the coater 1004, and the like of the forming unit 202. In addition, the control unit 203 may have the function of the control unit 108 of the powder regeneration device 100.

1、1A、1B 製造方法
10 使用前の粉末
11 微細粒子
15 使用前粉末の粒度分布
16 使用前粉末の中心粒径
20 使用後の粉末
21 微細粒子
22 粗大粒子
25 使用後粉末の粒度分布
26 微細粒子粉末の中心粒径
27 粗大粒子粉末の中心粒径
28 極小値を示す粒径
30 ふるい網を通過した粉末
35 ふるい網を通過した粉末の粒度分布
40 ふるい網に残った粉末
45 ふるい網に残った粉末の粒度分布
46 微細粒子粉末の中心粒径
47 粗大粒子粉末の中心粒径
48 極小値を示す粒径
100 粉末再生装置
101 粉末回収部
102 ふるい網分級部
103 粉砕部
104 気流分級部
105 粉末供給部
106 混合部
107 出力部
108 制御部
200 3Dプリンタ
201 粉末注入部
202 成形部
203 制御部
1000 3Dプリンタ
1001 制御部
1002 レーザ照射部
1003 粉末注入部
1004 コータ
1005 ベースプレート
1006 製造用容器
1007 粉末
1008 第1層成形部
1009 第2層成形部
1010 第3層成形部
1, 1A, 1B Production method 10 Powder before use 11 Fine particles 15 Particle size distribution of powder before use 16 Central particle size of powder before use 20 Powder after use 21 Fine particles 22 Coarse particles 25 Particle size distribution of powder after use 26 Fine Median particle size of particle powder 27 Median particle size of coarse particle powder 28 Particle size showing minimum value 30 Powder passing through sieve screen 35 Particle size distribution of powder passing through sieve screen 40 Powder remaining in sieve screen 45 Residual on sieve mesh Particle size distribution of fine powder 46 Central particle size of fine particle powder 47 Central particle size of coarse particle powder 48 Particle size showing minimum value 100 Powder regenerator 101 Powder recovery unit 102 Sieve net classification unit 103 Grinding unit 104 Airflow classification unit 105 Powder Supply unit 106 Mixing unit 107 Output unit 108 Control unit 200 3D printer 201 Powder injection unit 202 Molding unit 203 Control unit 100 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 3D printer 1001 Control part 1002 Laser irradiation part 1003 Powder injection | pouring part 1004 Coater 1005 Base plate 1006 Manufacturing container 1007 Powder 1008 1st layer shaping | molding part 1009 2nd layer shaping | molding part 1010 3rd layer shaping | molding part

Claims (9)

積層造形により成形した後に残った粉末を、ふるい網を用いて分級するふるい網分級工程と、
前記ふるい網分級工程でふるい網に残った粉末を、微細粒子粉末と粗大粒子粉末とに気流分級する気流分級工程と、
前記微細粒子粉末と、前記ふるい網分級工程でふるい網を通過した粉末と、新しい粉末とを混合する混合工程と
を含む
積層造形用粉末の製造方法。
A sieve mesh classification step of classifying the powder remaining after molding by additive molding using a sieve mesh;
An airflow classification step of classifying the powder remaining in the sieve net in the sieve net classification step into an airflow classification into a fine particle powder and a coarse particle powder;
The manufacturing method of the powder for additive manufacturing including the fine particle powder, the mixing step of mixing the powder that has passed through the sieve net in the sieve net classification step, and a new powder.
請求項1に記載の積層造形用粉末の製造方法であって、
前記気流分級工程は、
前記ふるい網に残った粉末の粒度分布を計測する工程と、
計測した粒度分布に基づき、分級点を決定する工程と、
前記分級点で、前記ふるい網に残った粉末を前記微細粒子粉末と前記粗大粒子粉末とに気流分級する工程と
を含む
積層造形用粉末の製造方法。
It is a manufacturing method of the powder for additive manufacturing according to claim 1,
The airflow classification step includes
Measuring the particle size distribution of the powder remaining in the sieve net;
A step of determining a classification point based on the measured particle size distribution;
And a step of air-classifying the powder remaining on the sieve net into the fine particle powder and the coarse particle powder at the classification point.
請求項2に記載の積層造形用粉末の製造方法であって、
前記気流分級工程の前記分級点を、前記計測した粒度分布の体積比率が極小値を示す粒径に決定する
積層造形用粉末の製造方法。
A method for producing the additive manufacturing powder according to claim 2,
The manufacturing method of the powder for additive manufacturing, wherein the classification point in the airflow classification step is determined to be a particle size at which the volume ratio of the measured particle size distribution shows a minimum value.
請求項1から3のいずれか1項に記載の積層造形用粉末の製造方法であって、
前記混合工程において、混合する前記新しい粉末の質量を、前記微細粒子粉末と前記ふるい網を通過した粉末との質量に基づき決定する
積層造形用粉末の製造方法。
It is a manufacturing method of the powder for additive manufacturing according to any one of claims 1 to 3,
In the mixing step, the mass of the new powder to be mixed is determined based on the mass of the fine particle powder and the powder that has passed through the sieve net.
請求項1から4のいずれか1項に記載の積層造形用粉末の製造方法であって、
前記混合工程は、前記微細粒子粉末と、前記ふるい網を通過した粉末と、前記新しい粉末とを撹拌して混合する
積層造形用粉末の製造方法。
It is a manufacturing method of the powder for layered modeling according to any one of claims 1 to 4,
The said mixing process stirs and mixes the said fine particle powder, the powder which passed the said sieve net | network, and the said new powder. The manufacturing method of the powder for layered modeling.
請求項1から5のいずれか1項に記載の積層造形用粉末の製造方法であって、
さらに、前記ふるい網に残った粉末を粉砕する粉砕工程を含む
積層造形用粉末の製造方法。
It is a manufacturing method of the powder for additive fabrication according to any one of claims 1 to 5,
Furthermore, the manufacturing method of the powder for additive manufacturing including the grinding | pulverization process which grind | pulverizes the powder remaining on the said sieve net | network.
3次元造形物を成形し残った粉末を、ふるい網を用いて分級するふるい網分級工程と、
前記ふるい網分級工程でふるい網に残った粉末を、微細粒子粉末と粗大粒子粉末とに気流分級する気流分級工程と、
前記微細粒子粉末と、前記ふるい網分級工程でふるい網を通過した粉末と、新しい粉末とを混合する混合工程と
を含む
積層造形用粉末の再生方法。
A sieve mesh classification step of classifying the remaining powder after forming the three-dimensional structure using a sieve mesh;
An airflow classification step of classifying the powder remaining in the sieve net in the sieve net classification step into an airflow classification into a fine particle powder and a coarse particle powder;
A method for regenerating a powder for additive manufacturing, comprising: a mixing step of mixing the fine particle powder, the powder that has passed through the sieve net in the sieve mesh classification step, and a new powder.
3次元造形物を成形し残った粉末を、ふるい網を用いて分級するふるい網分級部と、
前記ふるい網分級部でふるい網に残った粉末を、微細粒子粉末と粗大粒子粉末とに気流分級する気流分級部と、
前記微細粒子粉末と、前記ふるい網分級部でふるい網を通過した粉末と、新しい粉末とを混合する混合部と
を備える
積層造形用粉末の再生装置。
A sieve mesh classification unit for classifying the remaining powder after forming the three-dimensional structure using a sieve mesh;
An airflow classifying unit for classifying the powder remaining on the sieve net in the sieve mesh classifying unit into a fine particle powder and a coarse particle powder,
An apparatus for reclaiming additive manufacturing powder, comprising: the fine particle powder; a mixing unit that mixes the powder that has passed through the sieve net in the sieve net classification unit; and a new powder.
請求項8に記載の積層造形用粉末の再生装置と、
3次元造形物を積層造形により成形する成形部と、
前記再生装置で製造した粉末を前記成形部に注入する粉末注入部と
を備え、
前記再生装置は、さらに成形後に残った使用済み粉末を回収する粉末回収部を備える
3次元造形物の製造装置。
An apparatus for regenerating the additive manufacturing powder according to claim 8;
A molding part for molding a three-dimensional structure by additive modeling;
A powder injection part for injecting the powder produced by the regeneration device into the molding part,
The reproduction apparatus further includes a powder recovery unit that recovers used powder remaining after molding.
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