JP2019529172A

JP2019529172A - 構築材料容器用の入口

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Publication number: JP2019529172A
Application number: JP2019513390A
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Inventors: チャンクロン・フェルナンデス，イズミール; カバーナス，ハイメ; ジョーンズ・ポペスコ，アーネスト・アレハンドロ
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Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2019-10-17
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Abstract

強制的な空気の流れが３Ｄ積層造形システムの構築材料容器に入ることを可能にするための入口の例が説明される。１つの事例において、入口は構造体を有し、当該構造体は、構造体を通り抜ける少なくとも１つのアパーチャを形成する内面と外面を有し、当該アパーチャを介して、使用中に強制的な空気が流れる。入口は、長手方向軸を有し、内面および外面は、内面および外面のそれぞれを通り抜け且つ長手方向軸に実質的に平行である少なくとも１つの軸に沿って整列されていない。【選択図】図１Ａ

Description

三次元（３Ｄ）印刷のような、積層造形技術は、付加プロセスを通じてデジタル３Ｄモデルからほぼ任意の形状の３Ｄ物体を作成するための技術に関し、この場合、３Ｄ物体は、コンピュータ制御下で層毎に生成される。多種多様の積層造形技術が開発され、構築材料、堆積技術、及び３Ｄ物体が構築材料から形成されるプロセスは異なる。係る技術は、感光性樹脂に紫外線光を照射することから、粉末形状の半結晶性熱可塑性プラスチック材料を溶融すること、金属粉末の電子ビーム溶解までの範囲にわたることができる。

積層造形プロセスは通常、製造されるべき３Ｄ物体のデジタル表現から始まる。このデジタル表現は、コンピュータソフトウェアにより仮想的に層へスライスされる、又は予めスライスされた形式で提供され得る。各層は、所望の物体の横断面を表し、場合によっては３Ｄプリンタとして知られている積層造形装置に送られ、この場合、各層は、以前に構築された層上に構築される。このプロセスは、物体が完成するまで繰り返され、それにより物体を層毎に構築する。幾つかの利用可能な技術は材料を直接的に印刷するが、他のものは、物体の新たな横断面を形成するために選択的に固化され得る追加の層を形成するために再塗布プロセスを使用する。

物体が製造される構築材料は、製造技術に応じて変化する可能性があり、粉末、粉末状材料、ペースト材料、スラリー材料、又は液体材料を含むことができる。構築材料は通常、供給源容器（コンテナ）（本明細書で構築材料容器と呼ばれる）で供給され、構築材料は、供給源容器から、実際の製造が行なわれる積層造形装置の構築領域または構築区画に移されることができる。

本開示の様々な特徴と利点は、本開示の特徴を単なる例示のために互いに示す添付図面に関連してなされる、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

一例による、３Ｄ印刷システムの略図である。一例による、３Ｄ印刷システムの略図である。一例による、構築材料容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築容器の入口の構成要素の略断面図である。一例による、構築容器の入口の構成要素の略断面図である。一例による、構築容器の入口の構成要素の略断面図である。一例による、構築材料容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築材料容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築材料容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築材料容器の入口の構成要素の略図である。一例による、構築材料容器の入口の構成要素の略図である。一例による、入口の構造体の或る視点の略図である。図６Ａの構造体の別の視点の略図である。一例による、構築材料容器の入口ポートを介した空気の流れを生じさせる方法を示す流れ図である。一例による、３Ｄ印刷システムの構成要素の略図である。一例による、３Ｄ印刷システムの構成要素の略図である。

詳細な説明
三次元（３Ｄ）物体は、積層造形技術を用いて生成され得る。物体は、構築材料の逐次の層の一部分を固化することにより生成され得る。構築材料は、粉末ベースであることができ、生成される物体のプロパティは、構築材料のタイプ及び固化のタイプに依存するかもしれない。幾つかの例において、粉末材料の固化は、液体の融剤を用いて可能にされる。更なる例において、固化は、構築材料にエネルギーを一時的に印加することにより、可能にされる。特定の例において、融剤および／または結合剤が、構築材料に塗布され、この場合、融剤は、適切な量のエネルギーが構築材料と融剤の組み合わせに印加される場合に、構築材料が溶解して固化する材料である。他の例において、他の構築材料および他の固化の方法が使用され得る。特定の例において、構築材料は、ペースト材料、スラリー材料、又は液体材料を含む。本開示は、構築材料を収容し且つ構築材料を積層造形プロセスに送り出す構築材料容器用の入口構造体の例を説明する。

一例において、本開示の積層造形プロセスに使用される構築材料は、粉末である。粉末は、約５μｍ（ミクロン）から約４００μｍ（ミクロン）、約１０μｍ（ミクロン）から約２００μｍ（ミクロン）、約１５μｍ（ミクロン）から約１２０μｍ（ミクロン）、又は約２０μｍ（ミクロン）から約７０μｍ（ミクロン）の平均の体積基準断面粒子直径サイズを有することができる。適切な平均の体積基準粒子直径の範囲に関する他の例は、約５μｍ（ミクロン）から約７０μｍ（ミクロン）又は約５μｍ（ミクロン）から約３５μｍ（ミクロン）を含む。本開示において、体積基準粒子サイズは、粉末粒子と同じ体積を有する球体のサイズである。「平均」に関して、容器内の体積基準粒子サイズの大部分が、言及されたサイズ又はサイズ範囲からなるが、当該容器は言及された範囲外の直径の粒子も含むことができることが意図されている。例えば、粒子サイズは、約１０μｍ（ミクロン）から約５００μｍ（ミクロン）、又は約１０μｍ（ミクロン）から約２００μｍ（ミクロン）、又は約１５μｍ（ミクロン）から約１５０μｍ（ミクロン）の厚さを有する構築材料の層を分布させることを容易にするために選択され得る。積層造形システムの一例は、約４０μｍ（ミクロン）から約６０μｍ（ミクロン）の平均の体積基準粒子直径を有する粉末を収容する構築材料容器を用いて約８０μｍ（ミクロン）の構築材料の層を分布させるように予め設定され得る。例えば、積層造形装置は、異なる層の厚さを分布させるために再設定され得る。一例において、本開示の積層造形プロセスに使用される構築材料は、丸くない、例えば一般に細長い粒子を含むことができる。一例において、構築材料は、短い繊維状粉末を含むことができる。

本開示の例示的な容器で用いる適切な粉末ベースの構築材料は、ポリマー、結晶性プラスチック、半結晶性プラスチック、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、非晶性プラスチック、ポリビニル・アルコール・プラスチック（ＰＶＡ）、ポリアミド、熱可塑性（熱硬化性）プラスチック、樹脂、透明粉末、着色粉末、金属粉末、例えばガラス微粒子のようなセラミック粉末、及び／又はこれら又は他の材料の少なくとも２つの組み合わせの少なくとも１つを含み、この場合、係る組み合わせは、異なる材料のそれぞれの異なる粒子、又は単一の化合物粒子状態の異なる材料を含むことができる。混合された構築材料の例は、アルマイドを含み、アルマイドは、アルミニウムとポリアミド、多色粉末、及びプラスチック／セラミック混合物の混合物を含むことができる。混合された構築材料は、２つ以上の異なる個々の平均粒子サイズからなることができる。

３Ｄ印刷システム１００の一例が、図１Ａに概略的に示される。３Ｄ印刷システム１００は、３Ｄプリンタ１０２、構築材料（例えば、粉末ベースの構築材料）を保持するための内部リザーバ１１２を含む構築材料容器１１０（以降、「容器（コンテナ）」と呼ばれる）、及び容器１１０と３Ｄプリンタ１０２との間で構築材料を移送するための構築材料移送システム１２０を含む。３Ｄ印刷システム１００は、容器１１０に貯蔵された構築材料を用いて３Ｄ物体を生成するための積層造形システムであることができる。３Ｄプリンタ１０２は、３Ｄ印刷部、及び別個の構築材料管理部を含むことができる。代案として、３Ｄプリンタ１０２は、単一の装置内に組み込まれた３Ｄ印刷機能および構築材料管理機能を含むことができる。移送システム１２０は、圧気輸送により３Ｄプリンタ１０２に供給するために、容器１１０から構築材料を抜き出すための吸気圧力を生成する吸引システム（図示せず）を含むことができる。移送システム１２０と容器１１０との間の接続は、容器１１０に貯蔵された構築材料が移送システム１２０を介して３Ｄプリンタ１０２へ抜き出される又は「吸引」され得る吸引チャネルを提供する構築材料出口構造体１３０によって容易にされる。幾つかの例に従って、移送システム１２０は、シール可能なように容器１１０の出口構造体１３０に接続するためのノズル構造体（図示せず）が設けられ、それにより、容器１１０から３Ｄプリンタ１０２への構築材料の圧気輸送が容易にされる。幾つかの例に従って、容器１１０は、構築材料が出口構造体１３０から吸引される際に、内部の空気圧を正常化するために、空気が容器１１０に入ることができる入口１４０を含む。容器１１０に入る空気は、構築材料が容器から吸引される態様による強制的な空気の流れである。

３Ｄ印刷システム１０１の別の例が、図１Ｂに概略的に示される。図１Ａの特徴要素に類似する図１Ｂの特徴要素は同じ符号で表記され、これらの説明は繰り返されない。図示された例において、容器１１０は、構築材料移送システム１２０を介して粉末管理ステーション（ＰＭＳ）１５０に接続される。特定の例において、ＰＭＳ１５０は、容器１１０から粉末を抜き出して貯蔵し、第２の構築材料移送システム１２５を介して構築ユニット（単数または複数）１５５に粉末を補充するために周期的に使用される。構築ユニット１５５は、使用中、３Ｄプリンタ１０２の中に存在し、構築材料が使い果たされた場合に、補充のために３Ｄプリンタから切り離されてＰＭＳ１５５に移送され得る。次いで、構築ユニット１５５は、次の構築の前に３Ｄプリンタに戻されて再導入される。

幾つかの例に従って、容器の入口は、強制的な空気の流れが容器に入る際に当該強制的な空気の流れを乱す構造体（図１Ａに示されず）を含む。幾つかの例に従って、入口の構造体により生成される空気の流れは、乱気流である。幾つかの例に従って、入口の構造体により生成される空気の流れは、回転気流および／またはサイクロン気流である。

乱れた空気の流れ及び／又は乱気流を提供することにより、構築容器内の粉末は、比較的高速流の乱れた乱流の及び／又はカオス的気流によって、もしそうでなければ到達されない容器内の内壁、角（コーナ）、接合部および／またはしわのような容器内の領域からいっそう押しのけられる可能性があり、それにより、例えば人間の介入無しで、容器から抜き出され得る構築材料の量が最大化される。乱れた、混乱した又はカオス的気流は、容器の周りに流れる空気に起因して容器内に渦（旋風）を形成することができる。

幾つかの例に従って、容器は、例えば容器からの構築材料または構築粉末の効率的な取り出しを可能にするために容器に入る空気の流れを乱すための構造体、の構造体を有する入口を含む。幾つかの例に従って、構築材料容器の内面からの粉末の効率的な取り出しのための方法が提供される。

幾つかの例に従って、容器は、容器の外面を通る長手方向軸を有する入口を有することができる。特定の例において、入口は、内面と外面を有する構造体を含むことができる。内面および外面は、使用中に強制的な空気が流れる、当該構造体を通り抜ける少なくとも１つのアパーチャを形成することができる。特定の例において、内面および外面は、内面および外面のそれぞれを通り抜ける少なくとも１つの軸に沿って整列されていなくてもよく、入口の長手方向軸に実質的に平行である。

特定の例において、入口の長手方向軸は、容器の外面に実質的に垂直であることができる。特定の例において、内面および外面のそれぞれは、入口の長手方向軸に実質的に垂直であることができる。特定の例において、外面は、入口の長手方向軸が突出する平面を含むことができ、内面および外面のそれぞれは外面の当該平面に実質的に平行であることができる。

図２Ａは、一例による構築容器２００を示す。容器２００は、開口端２０４及び長手方向軸Ａを有する入口２０２を有する。入口２０２は入口構造体２０５を有する。この例において、構造体２０５は、第１の要素２１０及び第２の要素２２０を有する。第１の要素２１０は外面２１１を含み、第２の要素２２０は内面２２１を含む。第１の要素２１０及び第２の要素２２０により、強制的な空気の流れが、使用中に容器２００に入ることが可能になる。第１及び第２の要素は、プラスチック又は他の適切な材料から形成され得る。

図２Ａに示された例による、第１の要素２１０は、第１のアパーチャを有し、第２の要素２２０は第２のアパーチャ２２２を有する。特定の例において、第１のアパーチャ２１２は、入口２０２の長手方向軸Ａに実質的に平行である軸Ｂに沿って第２のアパーチャ２２２から長手方向にオフセットしている。特定の例において、第１のアパーチャ２１２の中心を通って突出する軸Ｂは、第２のアパーチャ２２２の中心を通って突出する軸Ｃに平行であるが、軸Ｃからオフセットしている。図２Ａに示されたようなアパーチャ２１２、２２２の配列は、入口２０２を通り抜ける強制的な空気の流れを乱す。

図２Ａの特定の例に示されたように、第１及び第２のアパーチャ２１２、２２２は、実質的に丸いアパーチャである。図２Ｂ及び図２Ｃの特定の例に示されるように、第１の要素２３０及び第２の要素２４０は、丸でないアパーチャ２３２、２４２を有する。特定の他の例において、第１及び第２の要素２３０、２４０のアパーチャ２３２、２４２は、多角形または任意の他の都合の良い形状（単数または複数）であることができる。

図３Ａ及び図３Ｂは、容器の入口における入口構造体の形成で用いる要素の例を示す。図３Ａは、第１のフレーム３１４を有する第１の要素３１０を示す。第１のフレーム３１４は、第１の構成の複数のアパーチャ３１２を含む。図３Ｂは、第２のフレーム３２４を有する第２の要素３２０を示す。第２のフレーム３２４は、第２の構成の複数のアパーチャ３２２を含む。図示されたように、アパーチャ３１２の第１の構成は、アパーチャ３２２の第２の構成と実質的に同じである。

図３Ａの例に示されるように、フレーム３１４は、全般的に円形の周辺部３１７内に６つの相互接続された細長いアーム３１６を有する。アーム３１６は、要素３１０の中心に六角形のアパーチャ３１８を形成する。六角形のアパーチャ３１８を形成する各アーム３１６の一方の端部は、周辺部３１７を結合するために六角形のアパーチャ３１８を超えて延び、それにより六角形のアパーチャ３１８を周辺部３１７に接続し、六角形のアパーチャ３１８の周りに６つの同様な部分セグメントを形成する。また、フレーム３１４は、六角形のアパーチャ３１８を横切って突出する及び六角形のアパーチャ３１８を二等分する中央突出部３１９も有する。このように、第１の中央六角形アパーチャ３１８は、２つの台形アパーチャ３１８’、３１８”へ分割され得る。

図３Ｂの例に示されるように、第２の要素３２０は、第１の要素３１０の同じ全般的なグリッド状外観を有する。特定の例において、第２の要素３２０は、周辺部３２７に少なくとも１つの位置合わせ特徴要素３２９を有する。図３Ｂの例において、第２の要素３２０は、３つの位置合わせ特徴要素３２９を有する。位置合わせ特徴要素３２９は、周辺部３２７の周りに実質的に均等に間隔を置いて配置され得る。使用中、位置合わせ特徴要素３２９は、第２の要素３２０を入口において位置合わせするために容器の入口の１つ又は複数の相補的な特徴要素と係合することができる。位置合わせ特徴要素３２９は、入口内で特定の向きに第２の要素３２０を位置合わせするために入口の１つ又は複数の構成要素と係合することができる。一例において、位置合わせ特徴要素３２９は、溝またはノッチ（切り欠き）である。一例において、位置合わせ特徴要素３２９は、例えばフレーム３２４の周辺部３２７を支持する入口管内の内側円周溝（図示せず）の周りに間隔を置いて配置された突出部と係合することができる。代案として又は更に、第２の要素３２０は、入口内の溝またはノッチと係合するための突出部を含むことができる。

特定の例において、第１の要素３１０は、第１の要素３１０を第２の要素２０に関して位置合わせするために入口管内の対応する特徴要素と協働する、（上述されたような）第２の要素３２０の位置合わせ特徴要素３２９に類似する位置合わせ特徴要素を有する。特定の例において、第１の要素３１０は位置合わせ特徴要素を有することができ、第２の要素３２０は位置合わせ特徴要素を備えなくてもよい。

特定の例において、第１の要素３１０及び第２の要素３２０は、乱れた空気の流れの生成に役立つように輪郭を作られる。特定の例において、アーム３１６、３２６は、実質的に六角形の長手方向横断面を有する。一例において、アーム３１６、３２６は、複数の実質的に平面的な面を含む外表面を有し、この場合、少なくとも１つの面は、乱れた空気の流れを生成するために空気の流れを偏向させるように別の面に対して斜めである。特定の例において、第１の要素３１０のアーム３１６は、第２の要素３２０のアーム３２６と異なる横断面を有する。特定の例において、第１の要素３１０又は第２の要素３２０の第１のアームは、第１の要素３１０又は第２の要素３２０の第２のアームと異なる横断面を有することができる。

アーム３４０の長手方向の横断面図の一例が、図３Ｄに示される。アーム３４０は、４つの実質的に平面的な面３４２、３４４、３４６、３４８を有する。２つの対向する平面的な面３４２、３４４は、互いに対して実質的に平行である。他の２つの対向する平面的な面３４６、３４８は、互いに対して実質的に平行である。特定の例において、アーム３４０は、上側および下側の対向する面が流入空気の流れの方向に垂直である状態で、実質的に平行四辺形の長手方向の横断面を有する。流入空気の流れは、アーム３４０の第１の側面３４６により偏向する。流入空気の流れは、アーム３４０の第２の側面３４８の周りに流れる。図３Ｄのアームは、図示されたように、それを越えて流れる空気の全体的な方向を変化させる。従って、空気の流れは、平行な面の対の間の相対角度に基づいて、ユーザによる所望の方向に案内され得る。

アーム３５０の長手方向の横断面図の一例が、図３Ｅに示される。アーム３５０は、４つの実質的に平面的な面３５２、３５４、３５６、３５８を有する。２つの平面的な面３５２、３５４は、互いに対して実質的に平行であり、この場合、上側および下側の対向する面は、流入空気の流れの方向に垂直である。他の２つの平面的な面３５６、３５８は、互いに対して平行でない。特定の例において、アーム３５０は、実質的に台形の長手方向の横断面を有する。流入空気の流れは、第１の側面３５６により偏向する。空気の流れは、アーム３５０から離れるように偏向する。流入空気の流れは、第２の側面３５８により偏向する。空気の流れは、アーム３５０から離れるように偏向する。図３Ｅのアーム３５０は、アーム３５０を越えて流れる空気の発散する空気の流れを生成する。

アーム３６０の長手方向の横断面図の一例が、図３Ｆに示される。アーム３６０は、６つの実質的に平面的な面３６１、３６２、３６４、３６５、３６６、３６７を有する。２つの平面的な面３６１、３６２は、互いに対して実質的に平行であり、この場合、上側および下側の対向する面は、流入空気の流れの方向に垂直である。別の２つの平面的な面３６４、３６７は、互いに対して実質的に平行である。最後の２つの平面的な面３６５、３６６は、互いに対して実質的に平行である。特定の例において、アーム３６０は、実質的に六角形の長手方向の横断面を有する。流入空気の流れは、第１の側面３６４により偏向する。空気の流れは、アーム３６０から離れるように偏向する。流入空気の流れは、第２の側面３６６により偏向する。空気の流れは、アーム３６０から離れるように偏向する。図３Ｆのアーム３６０は、アーム３６０を越えて流れる空気の発散する空気の流れを生成する。また、アーム３６０は、第３の側面３６５及び第４の側面３６７を越えて流れる空気に起因して第２の収束する空気の流れも生成する。従って、図３Ｆのアーム３６０は、乱れた空気の流れを生成する。

例えば図３Ｃにおいてのように本明細書で説明されたように配列された、及び例えば図３Ｄ〜図３Ｆにおいてのように輪郭を作成された要素またはアームを含む入口構造体は、構築粉末容器への強制的な空気の流れを乱すために作用する。係る乱れた空気の流れは、乱流、サイクロンであることができ、渦を形成することができる。

図４に示された一例において、入口４０２は、全般的に円形の横断面の管４０３を含み、管４０３の中には、第１の要素４１０及び第２の要素４２０を含む構造体４０５が存在する。特定の例において、また、第１の要素４１０及び第２の要素４２０は、入口４０２において長手方向に間隔を置いて配置される。図４に示されるように、第１の要素４１０は、第２の要素４２０から距離Ｌだけ長手方向に間隔を置いて配置される。図示された例において、第１の要素４１０は、入口４０２の開口端４０４に対して配置される。図示されたように、第１の要素４１０及び第２の要素４２０は、入口４０２の長手方向軸Ａに沿って長手方向に位置合わせされる。特定の例において、図４に示されたように、第１のフレーム４１４のアパーチャ４１２が第２のフレーム４２４のアパーチャ４２２と整列しないように、第１のフレーム４１４は、第２のフレーム４２４に対して入口の長手方向軸Ａの周りに回転することができる。図３Ａに示された例において、例えば、第１の要素３１０は、第１の中央六角形アパーチャ３１８の１つの縁を二等分する第１の半径方向軸Ｄを有する。図３Ｂに示された例において、第２の要素３２０は、第２の中央六角形アパーチャ３２８の対応する縁を二等分する第２の半径方向軸Ｄ’を有する。入口の長手方向軸Ａの周りに第１の要素３１０を時計回りに回転させることは、入口の長手方向軸Ａに垂直である半径方向軸Ｄの方向の変化を生じる。第１の要素３１０又は第２の要素３２０は、第１の要素３１０のアパーチャ３１２及び第２の要素３２０のアパーチャ３１４が整列しないように、互いに対して回転することができる。一例において、第１の要素３１０は、約１０度から５０度だけ回転する。一例において、第１の要素３１０は、約３０度から４０度だけ回転する。図３Ｃの特定の例において、第２の要素３２０は、約２０度だけ第１の要素に対して回転する。特定の他の例において（図示せず）、第１のフレーム４１４及びその個々のアパーチャ４１２は、第２のフレーム４２４及びその個々のアパーチャ４２２と整列され得る。

図４に示された例において、第１及び第２の要素４１０、４２０のアパーチャ４１２、４２２の整列しないことは、入口４０２を通って個々の容器（図示せず）に入る強制的な空気の流れの乱気流を生じさせる。特に、第１及び第２の要素４１０、４２０を含む構造体４０５は、入口４０２を通って個々の容器（図示せず）に入る強制的な空気の回転を生じさせる。

図５Ａ〜図５Ｄは、乱れた強制的な空気の流れが容器に入ることを可能にするための入口の構成の特定例を示す。入口５０２、５２２、５４２、５６２の図５Ａ〜図５Ｄに示された例は、全般的に円形の横断面の管５０３、５２３、５４３、５６３、及び開口端５０４、５２４、５４４、５６４を有する管状構成を含む。特定の例において、入口５０２、５２２、５４２、５６２は、入口５０２、５２２、５４２、５６２内に配置された、第１のアパーチャ５０８、５２８、５４８、５６８を備える第１の要素５０６、５２６、５４６、５６６、及び第２のアパーチャ５１４、５３４、５５４、５７４を備える第２の要素５１２、５３２、５５２、５７２を有する。図５Ｂ及び図５Ｄの特定の例において、入口５２２、５６２は、入口５０２内に配置された、第１のアパーチャ５２８、５６８を備える第１の要素５２６、５６６、及び第２のアパーチャ５３４、５７４を備える第２の要素５３２、５７２を含む構造体５２５、５６５を有する。特定の例において、第１のアパーチャ５０８の中心を通って突出する軸Ｆは、第２のアパーチャ５１４の中心を通って突出する軸Ｇに平行であるが、軸Ｇからオフセットしている。特定の例において、第１のアパーチャ５０８、５２８、５４８、５６８は、第２のアパーチャ５１４、５３４、５５４、５７４から回転オフセットされる。特定の例において、第１のアパーチャ５０８、５２８、５４８、５６８は、第２のアパーチャ５１４、５３４、５５４、５７４より、入口５０２、５２２、５４２、５６２の長手方向軸Ａに沿って中心点に近い。特定の例において、第１のアパーチャ５０８、５２８、５４８、５６８は、第２のアパーチャ５１４、５３４、５５４、５７４より、入口５０２、５２２、５４２、５６２の長手方向軸Ａに沿って中心点から遠い。

図５Ａに示された例と対照的に、入口５２２の図５Ｂに示された例は、入口管状部分５２３、及び当該管状部分に嵌合する入口構造体５２５を含む。入口構造体５２５は、第１のアパーチャ５２８を備える第１の要素５２６、及び第２のアパーチャ５３４を備える第２の要素５３２を含む。図５Ｂの例において、構造体５２５は、第１の要素５２６及び第２の要素５３２を結合し、且つ管状部分５２３の開口端５２４を少なくとも部分的に覆うように管状部分５２３に取り付けるための部分５３０を含む。特定の例において、構造体５２５は、管状部分５２３にねじ込まれるか、又は管状部分５２３の周りにぴったりと嵌まるためのサイズからなる。第２の要素５３２は、構造体５２５に固定的に取り付けられ得るか、或いは上述されたような溝、突出部、又は類似物の相補的な構成を用いて、構造体５２５に取り外し可能に取り付けられ且つ第１の要素５２６の向きに対して構造体５２５内で回転位置合わせされるように構成され得る。ねじ山は、入口５２２の長手方向軸Ａに平行な方向に延びる構造体５２５の部分５３０上に配置され得る。構造体５２５の部分５３０は、図５Ｂに示されるように、入口の管状部分５２３の少なくとも一部を覆うことができる。

図５Ｃに示された例において、入口５４２は、全般的に円形の横断面の管状部分５４３の開口端５４４を含み、第１の要素５４６は、管状部分５４３の開口端５４４を取り外し可能に覆うように構成される。特定の例において、第１の要素５４６は、管状部分５４３にねじ込まれるか、又は管状部分５４３の周りにぴったりと嵌まるためのサイズからなる。第１の要素５４６の部分５５０は、図５Ｃに示されたように、管状部分５４３の少なくとも一部を覆うことができる。

図５Ｃに示された例において、第２の要素５５２は、管状部分５４３内に配置され、且つ入口５４２の長手方向軸Ａに沿って第１の要素５４６から間隔を置いて配置される。特定の例において、エアフィルタ５５５が、第１の要素５４６と第２の要素５５２との間に支持される。エアフィルタ５５５は、容器への強制的な空気の流れを可能にするが、粒子が容器に出入りすることを防止するように適切に適合され得る、例えばプラスチック、金属、発泡体または織物ガーゼ、又はフィルタ材料からなることができる。図示された特定の例において、エアフィルタ５５５は、使用している時に入口を通過する空気をフィルタリングするが、ある時には構築材料が容器から漏出することも防止する。特定の例において、エアフィルタ５５５は、第１の要素５４６と第２の要素５５２との間に配置される。特定の例において、エアフィルタ５５５は、第１のアパーチャ５４８及び第２のアパーチャ５５４の少なくとも１つの内部に配置され得る。特定の他の例において、エアフィルタ５５５は、図３Ｂの位置合わせ特徴要素３２９に関連して前述されたように、１つ又は複数の溝または突出部により、入口５４２に固定され得る。幾つかの例において、エアフィルタ５５５は、管状部分５４３から第１の要素を取り除くことにより、挿入される又は置き換えられ得る。

図５Ｄの例において、第１の要素５６６及び第２の要素５７２は、図５Ｂに関連して前述された構造体５２５に類似する構造体５６５の一部分である。図５Ｄの特定の例において、構造体５６５は、第１の要素５６６及び第２の要素５７２を結合する部分５７０を含む。図５Ｄに示された例において、フィルタ５７５は、第１の要素５６６と第２の要素５７２との間に配置される。図５Ｄの例において、フィルタ５７５は、管状部分５６３から構造体５６５を取り除き、部分５７０から第２の要素５７２を分離することにより、挿入される又は置き換えられ得る。次いで、第２の要素５７２は、置き換えられて、上述された種類の相補的位置合わせ特徴要素を基準にして、第１の要素５６６の向きに対して正しい回転の向きに位置合わせされ得る。特定の他の例において、フィルタ５７５は、例えば、構造体５６５のスロット又は引出しを介してアクセス可能であることができる。代案として又は更に、第１の要素５６６及び第２の要素５７２の少なくとも１つは、構造体５６５から取り外し可能であることができ、フィルタ５７５に対するユーザのアクセスを提供する。特定の例において、構造体５６５は、モジュール式組立品であり、第１の要素５６６、第２の要素５７２及び部分５７０の何れかは、フィルタ５３０に対するアクセスを提供するために、構造体５０５から取り外されて再接続され得る。

図５Ａ〜図５Ｄの構造体を形成する要素のアパーチャの配列は、個々の容器への強制的な空気の流れを乱す。幾つかの例に従って、図５Ａ〜図５Ｄの要素と要素の配列（構成）及び個々のアパーチャは、図３Ａと図３Ｂに示された要素の形態を含み、図３Ｃに示されたように位置合わせされ得る。

図６Ａ及び図６Ｂは、一例による入口に対する代替の構造体６００の異なる説明図を示す。構造体６００は、外面６０５及び内面６１０を有する単一の要素からなる。外面６０５は、空気入口の役割を果たすアパーチャ６０６及び６０７を組み込む。内面６１０は、空気出口の役割を果たす対応するアパーチャ６１１及び６１２を組み込み、構造体の中を通って個々の空気チャネル６１５及び６２０を介して外面上のアパーチャに接続される。内面６１０上のアパーチャ６１１、６１２は、実際は外面上のアパーチャ６０６、６０７に対して回転オフセットしている。従って、外面から構造体へ吸い込まれる強制的な空気の流れは、それが個々の容器に入る際に複数の異なる方向に案内されている空気の流れに起因して、乱される。係る構造体は、代わりに単一の要素を通り抜ける単一のアパーチャを考慮して設計され得る、又は単一の要素を通り抜ける２つより多いアパーチャを考慮して設計され得る。アパーチャは、空気の流れの乱れを増大させるために様々な態様で配列され得る。

図７は、３Ｄ積層造形システムにおいて空気の流れを生じさせる方法７００の一例を示す。方法７００は、ブロック７０５を含み、この場合、構築材料が容器の出口ポートから吸引され、それにより容器の入口ポートを介して強制的な空気の流れが生じる。入口ポートは、使用中、容器に入る強制的な空気の流れを乱すための構造体を含む。特定の例において、方法７００は、３Ｄ積層造形システムにおいて実施され、この場合、入口ポートは、入口面および出口面を有するアパーチャを含む構造体を含む。特定の例において、入口面および出口面は、入口ポートへ入る時に入口構造体を通過する空気の流れを乱すために整列していない。本明細書で説明された特定の例は、方法７００を実施する容器を提供する。

図８Ａは、構築材料容器８００に入る、乱されていない強制的な空気の流れの例示的な経路を示す略図である。空気の流れは、構築粉末が出口８２０を介して抜き出されて出口８２０へ流れる際に、入口８１０を介して容器８００に入るために生じる。空気の流れは、構築材料容器８００に対する入口８１０が空気の流れの形態および／または方向に著しい影響を及ぼさない限り、乱されない。空気の流れは、入口８１０と出口８２０との間に位置する構築粉末８３０を乱すだけである。容器の壁８４０、８４５に当接して位置する構築粉末８３０は、容器８００に残留する。構築粉末８３０は、空気の流れが容器８００を通過した後に取り残されるかもしれない。

図８Ｂは、構築材料容器８５０に入る、乱された空気の流れの例示的な経路を示す略図を示す。空気の流れは、入口８６０を介して容器８５０に入り、本明細書で説明された種類の構造体８６５により乱される。空気の流れは、構築材料容器８００に対する入口８１０が空気の流れの形態および／または方向に著しい影響を及ぼす限り、乱される。空気の流れは、乱流、サイクロンであることができ、渦を形成することができる。乱れた空気の流れは、容器８５０の周りに流れて出口８７０へ流れる。乱れた空気の流れは、容器８００内に位置する及び壁８９０、８９５に当接して配置された構築粉末８８０の位置を変えることができる。図８Ｂの乱れた空気の流れは、粉末８８０を壁８９０、８９５から離れるように促進し、その結果、粉末８８０は出口８７０を介して移動する。次いで、位置を変えた粉末８８０は、容易に抜き出されることができ、そのため３Ｄプリンタ又はＰＭＳの充填が最適化される。構築粉末８８０は、空気の流れが容器８５０を通過した後に取り残されない。

前述の説明は、説明される原理の例を例示および説明するために提供された。本説明は、網羅的にする、又はこれら原理を開示された何らかの全く同一の形態に制限することが意図されていない。多くの変更および変形が、上記の教示に鑑みて可能である。例えば、入口構造体は、本明細書で説明された種類の１つ、２つ、３つ又は４つ以上の要素を含むことができ、各要素は、１つ又は複数のアパーチャを含む。理解されるべきは、何らかの１つの例に関連して説明された何らかの特徴は、単独で又は説明された他の特徴と組み合わせて使用されることができ、何らかの他の例または何らかの他の例の何らかの組み合わせの何らかの特徴と組み合わせても使用され得る。

Claims

構築材料容器であって、
構築材料が前記構築材料容器から抜き出されることを可能にするための、前記構築材料容器の外面を貫通する出口と、
使用中、強制的な空気の流れが前記構築材料容器に入ることを可能にするための、前記構築材料容器の外面を貫通する入口とを含み、前記入口が長手方向軸を有し、前記入口が、
内面および外面を有する構造体を含み、前記内面および外面が、前記構造体を通り抜ける少なくとも１つのアパーチャを形成し、使用中に前記アパーチャを介して、強制的な空気が流れ、前記内面および外面は、前記内面および外面のそれぞれを通り抜け且つ前記長手方向軸に実質的に平行である少なくとも１つの軸に沿って整列されていない、構築材料容器。
前記入口の前記長手方向軸が、前記構築材料容器の外面に実質的に垂直である、請求項１に記載の構築材料容器。
前記内面および前記外面のそれぞれが、前記入口の前記長手方向軸に実質的に垂直である、請求項１に記載の構築材料容器。
前記外面は、前記入口の前記長手方向軸が突出する平面を含み、前記内面および前記外面のそれぞれは、前記外面の前記平面に実質的に平行である、請求項１に記載の構築材料容器。
前記構造体が、
第１の要素と、
第２の要素とを含み、
前記第１の要素が前記外面を含み、前記第２の要素が前記内面を含み、前記第１の要素および前記第２の要素が、使用中に前記構築材料容器に入る空気の流れを乱す、請求項１に記載の構築材料容器。
前記第１の要素が第１のアパーチャを含み、前記第２の要素が第２のアパーチャを含み、前記第１のアパーチャは、前記入口の前記長手方向軸に実質的に平行である軸に沿って第２のアパーチャから軸方向にオフセットしている、請求項５に記載の構築材料容器。
前記第１の要素は、第１の構成の複数のアパーチャを含む第１のフレームを有し、前記第２の要素は、第２の構成の複数のアパーチャを含む第２のフレームを有する、請求項５に記載の構築材料容器。
アパーチャの前記第１の構成は、アパーチャの前記第２の構成と実質的に同じである、請求項７に記載の構築材料容器。
前記第１のフレームのアパーチャが、前記第２のフレームの対応するアパーチャと整列しないように、前記第１のフレームが、前記入口の前記長手方向軸の周りに前記第２のフレームに対して回転する、請求項７に記載の構築材料容器。
前記第１の構成および前記第２の構成が、実質的に六角形または台形のアパーチャの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の構築材料容器。
前記第１の要素および前記第２の要素が、前記入口において長手方向に間隔を置いて配置される、請求項５に記載の構築材料容器。
エアフィルタが前記第１の要素と前記第２の要素との間に支持される、請求項５に記載の構築材料容器。
前記入口が開口端を含み、前記第１の要素が、前記入口の前記開口端を取り外し可能に覆うように構成される、請求項５に記載の構築材料容器。
構築材料容器であって、
構築材料を収容するためのリザーバと、
構築材料が前記リザーバから引き出されることを可能にするための出口構造体と、
空気が前記リザーバに流入することを可能にするための入口構造体とを含み、前記入口構造体が、入口面および出口面を有する少なくとも１つのアパーチャを含み、
前記入口面および前記出口面は、前記入口構造体を介して前記構築材料容器に入る回転する空気の流れを生成するように構成されている、構築材料容器。
３Ｄ積層造形システムにおいて乱れた空気の流れを生成する方法であって、
構築材料容器の入口ポートを介した空気の流れを生じさせるために、構築材料容器の粉末出力ポートに強制的な空気の流れを適用することを含み、
前記入口ポートは、入口面および出口面を有するアパーチャを含み、
前記入口面および前記出口面は、前記入口ポートに入る時に入口構造体を通過する乱れた空気の流れを生成するために整列されていない、方法。