JP2019081947A - 追加の粉末床用可動壁 - Google Patents
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Abstract
【課題】大きな環状物体または複数の小さな物体を同時に付加製造する連続的なプロセスを可能にする装置および方法の提供。【解決手段】物体３０２を構築するための付加製造装置であって、少なくとも１つのチャンバ壁３０６を有する構築チャンバと、粉末送達機構と、構築プラットフォーム３０８であって、構築チャンバおよび構築プラットフォーム３０８は、動作中に粉末床３０４を画定する、構築プラットフォーム３０８とを備え、構築チャンバまたは構築プラットフォーム３０８の少なくとも１つの表面は、粉末床３０４の物体３０２への力を調整することができるように移動可能である、装置。【選択図】図３Ａ
Description
本開示は、一般に、付加製造（ＡＭ）プロセスを実行する付加製造装置および方法に関する。より具体的には、本開示は、限定はしないが、航空機エンジンの構成要素などの大きな環状物体または複数の小さな物体を同時に付加製造する連続的なプロセスを可能にする装置および方法に関する。
ＡＭプロセスは、サブトラクティブ製造方法とは対照的に、一般にネットまたはニアネットシェイプ（ＮＮＳ）物体を作製するために１つまたは複数の材料の堆積を伴う。「付加製造」は業界標準用語（ＡＳＴＭ Ｆ２７９２）であるが、ＡＭは、自由製造、３Ｄ印刷、急速プロトタイピング／ツーリングなどを含む、様々な名前により知られる様々な製造およびプロトタイピング技術を包含する。ＡＭ技術は、多種多様な材料から複雑な構成要素を製造することができる。一般に、自立物体は、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルから製造され得る。特定のタイプのＡＭプロセスは、エネルギービーム、例えば、電子ビームまたはレーザビームを誘導して粉末材料を焼結または溶融し、粉末材料の粒子が共に結合する固体三次元物体を作成する照射放射誘導デバイスを使用する。異なる材料系、例えば、エンジニアリングプラスチック、熱可塑性エラストマ、金属、および、セラミックが使用されている。レーザ焼結または溶融は、機能的なプロトタイプおよびツールの迅速な製造のための注目すべきＡＭプロセスである。用途としては、複雑なワークの直接製造、インベストメント鋳造のためのパターン、射出成形およびダイカストのための金属金型、砂型鋳造のための金型およびコアが挙げられる。設計サイクル中にコンセプトのコミュニケーションおよび試験を促すためのプロトタイプ物体の製造は、ＡＭプロセスの他の一般的な用法である。
選択的レーザ焼結、直接レーザ焼結、選択的レーザ溶融、および直接レーザ溶融は、レーザビームを使用して微細粉末を焼結または溶融することによって三次元（３Ｄ）物体を製造することを示すために使用される共通の業界用語である。例えば、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第４，８６３，５３８号および米国特許第５，４６０，７５８号には、従来のレーザ焼結技術が記載されている。より正確には、焼結は、粉末材料の融点を下回る温度で粉末の粒子を融合させること（凝集すること）を伴い、一方、溶融は、固体の均質な塊を形成するために粉末の粒子を十分に溶融することを伴う。レーザ焼結またはレーザ溶融に関連する物理的プロセスは、粉末材料への熱伝達、およびその後の粉末材料の焼結または溶融を含む。レーザ焼結および溶融プロセスは広範囲の粉末材料に適用することができるが、製造経路の科学的および技術的態様、例えば、焼結または溶融速度や層製造プロセス中の微細構造発現に対する処理パラメータの影響は、十分に理解されてこなかった。この製造方法は、熱、質量および運動量移動の複数の態様と、プロセスを非常に複雑にする化学反応とによって達成される。
図１は、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）または直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）のための例示的な従来のシステム１００の断面図を示す図である。装置１００は、ソース１２０によって生成されたエネルギービーム１３６を使用して粉末材料（図示せず）を焼結または溶融することによって、層ごとに物体、例えば、部品１２２を構築し、ソース１２０は、例えば、レーザビームを製造するためのレーザ、または電流が流れると電子を放出するフィラメントであってもよい。エネルギービームによって溶融される粉末は、リザーバ１２６によって供給され、方向１３４に移動するリコータアーム１１６を使用して粉末床１１２上に均一に分散し、レベル１１８に粉末を維持して、粉末レベル１１８の上方に延びる余分な粉末材料を廃棄物容器１２８に除去する。エネルギービーム１３６は、ガルボスキャナ１３２などの照射放射誘導デバイスの制御下で構築される物体の断面層を焼結または溶融する。ガルボスキャナ１３２は、例えば、複数の可動ミラーまたは走査レンズを含むことができる。レーザが走査される速度は、重要な制御可能なプロセスパラメータであり、レーザパワーが特定のスポットに加えられる長さに影響を与える。典型的なレーザ走査速度は、１０〜１００ミリメートル／秒のオーダーである。構築プラットフォーム１１４が下降して、別の粉末層が粉末床および構築される物体上に分散され、続いてレーザ１２０によって粉末が連続して溶融／焼結される。粉末層は、典型的には、例えば、１０〜１００ミクロンである。プロセスは、部品１２２が溶融／焼結した粉末材料から完全に構築されるまで繰り返される。
レーザ１２０は、プロセッサと、メモリとを含むコンピュータシステムによって制御することができる。コンピュータシステムは、各層の走査パターンを決定してレーザ１２０を制御し、走査パターンに従って粉末材料を照射することができる。部品１２２の製造が完了した後、様々な後処理手順を、部品１２２に適用することができる。後処理手順は、例えば、吹き飛ばしまたは吸引による余分な粉末の除去を含む。他の後処理手順は、応力緩和プロセスを含む。さらに、熱的および化学的後処理手順を使用して、部品１２２を仕上げることができる。
図２は、従来の粉末床２０４の図である。粉末床２０４は、例えば、図１に示すＤＭＬＭのための従来の装置の粉末床１１２と同様に構成することができることは当業者には理解されよう。従来の装置の他の機械的構成要素は示されていないが、図２は、物体２０２が構築される構築プラットフォーム２０８を示す。物体２０２が構築されているときに粉末層が粉末床２０４上に分散され、続いてレーザ１２０（図１参照）によって粉末が連続して溶融／焼結される。プロセスは、部品（物体２０２）が溶融／焼結した粉末材料から完全に構築されるまで繰り返される。
しかし、構築または生成プロセスの間、一部の粉末床は、部品の収縮により、生成部品に過度の圧力を加えるので、付加的に部品を破損または変形させる。生成部品内、または部品と粉末ボックス壁との間に閉じ込められた粉末は、部品に過度の圧力を加えて、部品の破損および変形を引き起こす可能性がある。さらに、粉末チャンバフロアと生成される部品との間に閉じ込められた粉末は、冷却されたときに部品が収縮する能力を制限し、その結果、部品の破損および変形を生じ得る。
したがって、大きな破損がなく変形していない部品を生成し、粉末床で製造された部品への粉末床負荷を管理する必要性が残っている。
下記は、そのような態様の基本的な理解を提供するために、１つまたは複数の態様の簡略化された要約を提示する。この要約は、すべての熟考された態様の広範囲の概要ではなく、すべての態様のキーまたは重要な要素を特定せずまた、任意またはすべての態様の範囲を描画しないことが意図される。その目的は、後に表されるより詳細な説明への前置きのような簡略化された型において、１つまたは複数の態様のいくつかの概念を表すことになっている。
本発明の上記および／または態様は、物体を構築するための付加製造装置によって達成されてもよい。一態様では、装置は、少なくとも１つのチャンバ壁を有する構築チャンバと、粉末送達機構と、構築プラットフォームとを含む。構築チャンバおよび構築プラットフォームは、動作中に粉末床を画定する。構築チャンバまたは構築プラットフォームの少なくとも１つの表面は、粉末床の物体への力を調整することができるように移動可能である。
本発明の上記および／または態様はまた、物体の付加製造のための装置によって達成されてもよい。一態様では、装置は、粉末ディスペンサと、照射源と、物体が構築され得るプラットフォームとを含む。装置はまた、プラットフォーム上に粉末層を供給するリコータと、チャンバ壁を有する粉末床とを含む。チャンバ壁の少なくとも１つは、粉末床に構築される物体の周囲の粉末を制御する可動部分を有する。
本発明の上記および／または他の態様は、物体を製造する方法によって達成されてもよい。一態様では、方法は、（ａ）粉末床の構築チャンバの構築プラットフォーム上に所与の粉末層を堆積させることと、（ｂ）所与の融合領域を形成するために粉末床の所与の粉末層を融合させることと、（ｃ）次の粉末層を堆積させることと、（ｄ）物体が粉末床に形成されるまでステップ（ｂ）および（ｃ）を繰り返すこととを含む。構築チャンバの少なくとも１つの表面または構築プラットフォームの一部は、粉末床の物体への力を調整するために移動される。
添付の図面に関連して以下に示される詳細な説明は、様々な構成の説明を意図したものであり、本明細書で説明される概念が実施され得る唯一の構成しか表さないことを意図したものではない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を提供するために、具体的な詳細を含む。しかし、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることは当業者にとって明らかであろう。例えば、本発明は、金属構成要素または物体を付加製造するための好ましい方法を提供し、好ましくは、これらの構成要素または物体は、ジェット航空機エンジンの製造に使用される。特に、有利には、本発明によってジェット航空機エンジンの大きな環状構成要素を製造することができる。しかし、航空機の他の構成要素および他の非航空機構成要素は、本明細書に記載の装置および方法を使用して準備することができる。
本発明は、限定はしないが、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）および電子ビーム溶融（ＥＢＭ）プロセスを含む、粉末床に基づく付加製造を実行するために使用することができる大型の付加製造装置および装置の実施形態を提供する。本発明はまた、物体を付加製造するための装置またはその実施形態を利用するための方法を含む。
したがって、本発明の装置は、部品の境界内または部品と構築チャンバの壁との間のいずれかに閉じ込められた粉末を介して、構築構成要素の構造的負荷を制限するように構成された粉末床を提供することができる。粉末床は、構築プロセス中または構築プロセス後に、構成された部品および／または閉じ込められた粉末および／または構築チャンバの熱状態から生じる寸法差に適応するように構成することができる。本発明の装置はまた、高熱状態の間にチャンバ容積を増加させ、低熱状態の間にチャンバ容積を減少させるように移動することができる柔軟な自己補償機構で構成されたチャンバ壁を有する粉末床を提供することができる。本発明は、例えば、ばねのようなエネルギー吸収構成要素を使用して、自動容積補償を有する負荷制限粉末床を形成するチャンバシステムを提供することができる。一態様によれば、本発明は、構築チャンバおよび物体が構築される構築プラットフォームが、粉末床の物体への力を調整または応力を緩和することができるように移動可能とされ得るように構成されてもよい。
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の一実施形態による、粉末床ボックスの図である。図３Ａに示すように、構築プロセス中、構築プラットフォーム３０８が下降して、次に別の粉末層が粉末床３０４上に分散され、部品３０２を生成する。プロセスは、部品３０２が溶融／焼結した粉末材料から完全に構築されるまで繰り返される。本発明の一実施形態によれば、粉末床３０４は、セグメント化され得るチャンバ壁３０６を含むことができる。チャンバ壁３０６の各セグメント化部分は、チャンバ壁３０６に力を加えるためにばね３１０による負荷が加えられ得る。例えば、チャンバ壁３０６は、壁３０６が必要に応じて粉末床３０４の粉末を移動させることができるように、ばね３１０によるばね負荷が加えられ得る。このように、部品３０２は、必要に応じて収縮することができる。本発明は、ばね負荷が加えられる壁に限定されない。図３Ｂは、構築プラットフォーム３０８がセグメント化されて、構築プラットフォーム３０８に沿ってセグメント化されたセクションでばね３１０に負荷を加える例示的な実施形態を示す。
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の別の実施形態による、粉末床ボックスの図である。図４Ａに示すように、構築プロセス中、構築プラットフォーム４０８が下降して、次に別の粉末層が粉末床４０４上に分散され、部品４０２を生成する。プロセスは、部品４０２が溶融／焼結した粉末材料から完全に構築されるまで繰り返される。本発明の一実施形態によれば、粉末床４０４は、セグメント化されたチャンバ壁４０６を含むことができる。チャンバ壁４０６の各セグメント化部分は、アクチュエータ４１０による負荷が加えられ得る。アクチュエータ４１０は、限定はしないが、空気式、油圧式、または電気式アクチュエータであってもよい。別の実施形態では、例えば図４Ｂに示すように、構築プラットフォーム４０８は、アクチュエータ４１０でセグメント化されてもよい。
図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の別の実施形態による、粉末床ボックスの図である。図５Ａに示すように、構築プロセス中、構築プラットフォーム５０８が下降して、次に別の粉末層が粉末床５０４上に分散され、部品５０２を生成する。プロセスは、部品５０２が溶融／焼結した粉末材料から完全に構築されるまで繰り返される。本発明の一実施形態によれば、粉末床５０４は、セグメント化されたチャンバ壁５０６を含むことができる。チャンバ壁５０６の各セグメント化部分は、流体圧弁５１０による負荷が加えられ得る。弁５１０は、限定はしないが、空気式、油圧式、または電気式弁であってもよい。図５Ｂは、構築プラットフォーム５０８が弁５１０でセグメント化され得る例示的な実施形態を示す。
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の別の実施形態による、粉末床ボックスの図である。図６Ａに示すように、構築プロセス中、構築プラットフォーム６０８が下降して、次に別の粉末層が粉末床６０４上に分散され、部品６０２を生成する。プロセスは、部品６０２が溶融／焼結した粉末材料から完全に構築されるまで繰り返される。本発明の一実施形態によれば、粉末床６０４は、粉末床６０４の部品６０２に加えられる構造的負荷を偏向または屈曲させ（６１０）、かつ補償するように構成されたチャンバ壁６０６を含むことができる。別の実施形態では、図６Ｂに示すように、構築プラットフォーム６０８は、偏向または屈曲する（６１０）ように構成されてもよい。
この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、好ましい実施形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない均等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。記載された様々な実施形態からの態様、ならびにそのような各態様の他の公知の均等物は、本出願の原理に従って付加的な実施形態および技術を構築するために、当業者によって混合および適合され得る。
［実施態様１］
物体（３０２、４０２、５０２、６０２）を構築するための付加製造装置であって、
少なくとも１つのチャンバ壁（３０６、４０６、５０６、６０６）を有する構築チャンバと、
粉末送達機構と、
構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）であって、前記構築チャンバおよび前記構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）は、動作中に粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）を画定する、構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）と
を備え、
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の少なくとも１つの表面は、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）への力を調整することができるように移動可能である、装置。
［実施態様２］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の圧力を制御するように構成されたエネルギー吸収構成要素を含む、実施態様１に記載の装置。
［実施態様３］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）の前記構築中に前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態に従って前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記力を調整するように移動する、実施態様１に記載の装置。
［実施態様４］
前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）および前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態から生じる寸法差を補償するための補償構成要素で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様５］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、少なくとも１つのアクチュエータ（４１０）で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様６］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、少なくとも１つのばね（３１０）で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様７］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、少なくとも１つの流体圧弁（５１０）で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様８］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、屈曲可能部分（６１０）で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様９］
物体（３０２、４０２、５０２、６０２）の付加製造のための装置であって、
粉末ディスペンサと、
照射源と、
前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）が構築されるプラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）と、
前記プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）上に粉末層を供給するリコータと、
チャンバ壁（３０６、４０６、５０６、６０６）を有する粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）であって、前記チャンバ壁（３０６、４０６、５０６、６０６）の少なくとも１つは、可動部分を有する、粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）と
を備える、装置。
［実施態様１０］
前記可動部分が、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の圧力を制御するように構成されたエネルギー吸収構成要素を含む、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１１］
前記可動部分が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）の前記構築中に前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態に従って前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の容積を調整するように移動する、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１２］
前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）および前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態から生じる寸法差を補償するための補償構成要素で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１３］
前記可動部分が、少なくとも１つのアクチュエータ（４１０）で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１４］
前記可動部分が、少なくとも１つのばね（３１０）で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１５］
前記可動部分が、少なくとも１つの流体圧弁（５１０）で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１６］
前記可動部分が、屈曲可能機構で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１７］
物体（３０２、４０２、５０２、６０２）を製造する方法であって、
（ａ）粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の構築チャンバの構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）上に所与の粉末層を堆積させることと、
（ｂ）所与の融合領域を形成するために前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記所与の粉末層を融合させることと、
（ｃ）次の粉末層を堆積させることと、
（ｄ）前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）が前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）に形成されるまでステップ（ｂ）および（ｃ）を繰り返すことと
を含み、
前記構築チャンバの少なくとも１つの表面または前記構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の一部は、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）への力を調整するために移動される、方法。
［実施態様１８］
前記構築チャンバが、側壁（３０６、４０６、５０６、６０６）を含み、前記側壁（３０６、４０６、５０６、６０６）の少なくとも一部が、移動される、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様１９］
前記構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の少なくとも一部が、移動される、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様２０］
前記力が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）と前記可動部分との間の粉末によって付与される、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様１］
物体（３０２、４０２、５０２、６０２）を構築するための付加製造装置であって、
少なくとも１つのチャンバ壁（３０６、４０６、５０６、６０６）を有する構築チャンバと、
粉末送達機構と、
構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）であって、前記構築チャンバおよび前記構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）は、動作中に粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）を画定する、構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）と
を備え、
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の少なくとも１つの表面は、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）への力を調整することができるように移動可能である、装置。
［実施態様２］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の圧力を制御するように構成されたエネルギー吸収構成要素を含む、実施態様１に記載の装置。
［実施態様３］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）の前記構築中に前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態に従って前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記力を調整するように移動する、実施態様１に記載の装置。
［実施態様４］
前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）および前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態から生じる寸法差を補償するための補償構成要素で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様５］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、少なくとも１つのアクチュエータ（４１０）で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様６］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、少なくとも１つのばね（３１０）で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様７］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、少なくとも１つの流体圧弁（５１０）で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様８］
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、屈曲可能部分（６１０）で構成される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様９］
物体（３０２、４０２、５０２、６０２）の付加製造のための装置であって、
粉末ディスペンサと、
照射源と、
前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）が構築されるプラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）と、
前記プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）上に粉末層を供給するリコータと、
チャンバ壁（３０６、４０６、５０６、６０６）を有する粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）であって、前記チャンバ壁（３０６、４０６、５０６、６０６）の少なくとも１つは、可動部分を有する、粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）と
を備える、装置。
［実施態様１０］
前記可動部分が、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の圧力を制御するように構成されたエネルギー吸収構成要素を含む、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１１］
前記可動部分が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）の前記構築中に前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態に従って前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の容積を調整するように移動する、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１２］
前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）および前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態から生じる寸法差を補償するための補償構成要素で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１３］
前記可動部分が、少なくとも１つのアクチュエータ（４１０）で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１４］
前記可動部分が、少なくとも１つのばね（３１０）で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１５］
前記可動部分が、少なくとも１つの流体圧弁（５１０）で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１６］
前記可動部分が、屈曲可能機構で構成される、実施態様９に記載の装置。
［実施態様１７］
物体（３０２、４０２、５０２、６０２）を製造する方法であって、
（ａ）粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の構築チャンバの構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）上に所与の粉末層を堆積させることと、
（ｂ）所与の融合領域を形成するために前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記所与の粉末層を融合させることと、
（ｃ）次の粉末層を堆積させることと、
（ｄ）前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）が前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）に形成されるまでステップ（ｂ）および（ｃ）を繰り返すことと
を含み、
前記構築チャンバの少なくとも１つの表面または前記構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の一部は、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）への力を調整するために移動される、方法。
［実施態様１８］
前記構築チャンバが、側壁（３０６、４０６、５０６、６０６）を含み、前記側壁（３０６、４０６、５０６、６０６）の少なくとも一部が、移動される、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様１９］
前記構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の少なくとも一部が、移動される、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様２０］
前記力が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）と前記可動部分との間の粉末によって付与される、実施態様１７に記載の方法。
１００ 従来のシステム、装置
１１２ 粉末床
１１４ 構築プラットフォーム
１１６ リコータアーム
１１８ 粉末レベル
１２０ ソース、レーザ
１２２ 部品
１２６ リザーバ
１２８ 廃棄物容器
１３２ ガルボスキャナ
１３４ 方向
１３６ エネルギービーム
２０２ 物体
２０４ 粉末床
２０８ 構築プラットフォーム
３０２ 部品
３０４ 粉末床
３０６ チャンバ壁
３０８ 構築プラットフォーム
３１０ ばね
４０２ 部品
４０４ 粉末床
４０６ チャンバ壁
４０８ 構築プラットフォーム
４１０ アクチュエータ
５０２ 部品
５０４ 粉末床
５０６ チャンバ壁
５０８ 構築プラットフォーム
５１０ 流体圧弁
６０２ 部品
６０４ 粉末床
６０６ チャンバ壁
６０８ 構築プラットフォーム
６１０ 偏向または屈曲
１１２ 粉末床
１１４ 構築プラットフォーム
１１６ リコータアーム
１１８ 粉末レベル
１２０ ソース、レーザ
１２２ 部品
１２６ リザーバ
１２８ 廃棄物容器
１３２ ガルボスキャナ
１３４ 方向
１３６ エネルギービーム
２０２ 物体
２０４ 粉末床
２０８ 構築プラットフォーム
３０２ 部品
３０４ 粉末床
３０６ チャンバ壁
３０８ 構築プラットフォーム
３１０ ばね
４０２ 部品
４０４ 粉末床
４０６ チャンバ壁
４０８ 構築プラットフォーム
４１０ アクチュエータ
５０２ 部品
５０４ 粉末床
５０６ チャンバ壁
５０８ 構築プラットフォーム
５１０ 流体圧弁
６０２ 部品
６０４ 粉末床
６０６ チャンバ壁
６０８ 構築プラットフォーム
６１０ 偏向または屈曲
Claims (15)
- 物体（３０２、４０２、５０２、６０２）を構築するための付加製造装置であって、
少なくとも１つのチャンバ壁（３０６、４０６、５０６、６０６）を有する構築チャンバと、
粉末送達機構と、
構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）であって、前記構築チャンバおよび前記構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）は、動作中に粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）を画定する、構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）と
を備え、
前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の少なくとも１つの表面は、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）への力を調整することができるように移動可能である、装置。 - 前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の圧力を制御するように構成されたエネルギー吸収構成要素を含む、請求項１に記載の装置。
- 前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）の前記構築中に前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態に従って前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記力を調整するように移動する、請求項１または２に記載の装置。
- 前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）および前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態から生じる寸法差を補償するための補償構成要素で構成される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
- 前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、少なくとも１つのアクチュエータ（４１０）で構成される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
- 前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、少なくとも１つのばね（３１０）で構成される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
- 前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、少なくとも１つの流体圧弁（５１０）で構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
- 前記構築チャンバまたは構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の前記少なくとも１つの表面が、屈曲可能部分（６１０）で構成される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
- 物体（３０２、４０２、５０２、６０２）の付加製造のための装置であって、
粉末ディスペンサと、
照射源と、
前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）が構築されるプラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）と、
前記プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）上に粉末層を供給するリコータと、
チャンバ壁（３０６、４０６、５０６、６０６）を有する粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）であって、前記チャンバ壁（３０６、４０６、５０６、６０６）の少なくとも１つは、可動部分を有する、粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）と
を備える、装置。 - 前記可動部分が、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の圧力を制御するように構成されたエネルギー吸収構成要素を含む、請求項９に記載の装置。
- 前記可動部分が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）の前記構築中に前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の熱状態に従って前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の容積を調整するように移動する、請求項９または１０に記載の装置。
- 物体（３０２、４０２、５０２、６０２）を製造する方法であって、
（ａ）粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の構築チャンバの構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）上に所与の粉末層を堆積させることと、
（ｂ）所与の融合領域を形成するために前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記所与の粉末層を融合させることと、
（ｃ）次の粉末層を堆積させることと、
（ｄ）前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）が前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）に形成されるまでステップ（ｂ）および（ｃ）を繰り返すことと
を含み、
前記構築チャンバの少なくとも１つの表面または前記構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の一部は、前記粉末床（３０４、４０４、５０４、６０４）の前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）への力を調整するために移動される、方法。 - 前記構築チャンバが、側壁（３０６、４０６、５０６、６０６）を含み、前記側壁（３０６、４０６、５０６、６０６）の少なくとも一部が、移動される、請求項１２に記載の方法。
- 前記構築プラットフォーム（３０８、４０８、５０８、６０８）の少なくとも一部が、移動される、請求項１２または１３に記載の方法。
- 前記力が、前記物体（３０２、４０２、５０２、６０２）と前記可動部分との間の粉末によって付与される、請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
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