JP2021533015A - 堆積装置のヘッド、及び、ヘッドの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
堆積領域を画定しておりかつケーシングの第1の先端部から第2の先端部まで延在する少なくとも3つの壁区分を有するケーシングであって、ケーシングの第1の先端部は、表面上に位置決めされるように配置される先端部開口を有する、ケーシングと、
前記ケーシング内及び前記表面上に粒状材料を受け入れるように構成された少なくとも1つの材料受容装置とを備えるヘッドにおいて、
ケーシングの内側で第1の端部に向かって及び第2の端部に向かって移動可能に配置されたピストンであって、ピストンが第1の端部に向かって移動するときに、ピストンが粒状材料を表面に押圧して粒状材料は堆積体積を形成する、ピストンによって特徴付けられている、ヘッドで達成される。
第1の態様による実施形態のいずれか1つに係る少なくとも1つのヘッドと、
少なくとも1つの材料受容装置に粒状材料を供給するように配置された少なくとも1つの材料供給装置と、
表面を有する少なくとも1つのベッドと、
ヘッドをベッドの表面上に又は前もって堆積された堆積体積の層の表面上に位置させるように配置された少なくとも1つの位置決め装置と、
堆積体積Vの粒状材料を固形材料に変換するように配置された少なくとも1つの材料変換装置と、
少なくとも1つのヘッドと、前記少なくとも1つの材料供給装置と、前記少なくとも1つのベッドと、前記少なくとも1つの位置決め装置と、前記少なくとも1つの材料変換装置のうちの1つ又は複数を制御するように配置された少なくとも1つの制御ユニットとによって特徴付けられる堆積装置によって達成される。
堆積体積の各層に対して個別的に粒状材料を固体材料に変換することと、堆積体積の2つ以上の層に対して同時に粒状材料を固体材料に変換することからなる群の内の1つを実施するように配置される。
粒状材料を有する少なくとも1つの容器と、
少なくとも1つの容器にそれぞれに取り付けられるように配置された少なくとも1つの管であって、少なくとも1つの容器から少なくとも1つの材料受容装置に粒状材料を供給するように配置されている少なくとも1つの管とを有する。
ヘッドを表面上の所定の位置へ移動させるステップと、
ケーシングの端部開口を表面上に位置決めするステップと、
所定量の粒状材料をケーシング内へ供給するステップと、
粒状材料が表面に押圧されて堆積体積を形成するように、ピストンを表面に向かって押圧するステップと、
ケーシングを表面から後退させるステップと、
ピストンを表面から後退させるステップとを備える、方法で達成される。
前記供給するステップ中に第1の粒状材料が前記ケーシング内に供給される、前記方法を初めて実施するステップと、
前記第1の粒状材料とは異なる第2の粒状材料が、前記供給するステップ中に前記ケーシング内に供給される、前記方法を2回目で実施するステップとを備える。
第1のヘッドを用いて前記方法を実施するステップであって、前記供給するステップは、所定量の第1の粒状材料を前記第1のヘッドのケーシング内に供給するステップを有する、ステップと、
第2のヘッドを用いて前記方法を実施するステップであって、前記供給するステップは、第1の粒状材料とは異なる所定量の第2の粒状材料を前記第2のヘッドのケーシング内に供給するステップを有する、ステップとをさらに備える。
位置決めするステップは、端部開口が間隙を覆うようにケーシングを位置決めするステップを有し、
供給するステップの後かつ押圧するステップの前において、ケーシングは、粒状材料が間隙内に移動するように表面と平行に移動する。
この方法800は、
ヘッド100を表面210a、210b、…、210n上の所定の位置に移動させるステップ802と、
ケーシング110の端部開口114を表面210a、210b、…、210n上に位置決めするステップ804と、
所定量の粒状材料125をケーシング110内に供給するステップ806と、
粒状材料125が表面210a、210b、…、210nに対して押圧されて堆積体積Vを形成するように、ピストン130を表面210a、210b、…、210nに向かって押圧するステップ808と、
ケーシング110を表面210a、210b、…、210nから後退させるステップ810と、
ピストン130を表面210a、210b、…、210nから後退させるステップ812とを有する。
Claims (24)
- 堆積体積の層を作製するように配置された堆積装置(600)のヘッド(100)であって、前記ヘッド(100)は、
堆積領域Aを画定する少なくとも3つの壁区分(111a、111b、…、111n)を有するケーシング(110)であって、前記3つの壁区分(111a、111b、…、111n)は前記ケーシング(110)の第1の端部(112)から第2の端部(113)まで延在し、前記ケーシング(110)の前記第1の端部(112)は、表面(210a、210b、…、210n)上に位置するように配置された端部開口(114)を有する、ケーシング(110)と、
粒状材料(125)を前記ケーシング(110)内に受け入れて前記表面(210a、210b、…、210n)上に受け入れるように構成された少なくとも1つの材料受容装置(115)とを有する、ヘッド(100)において、
前記ヘッド(100)は、
ピストン(130)であって、前記ピストン(130)が前記粒状材料(125)を前記表面(210a、210b、…、210n)に押圧するように、前記第1の端部(112)へ及び前記第2の端部(113)へ前記ケーシング(110)の内側で移動可能なように配置されたピストン(130)であって、
前記ピストン(130)が前記第1の端部(112)に向かって移動する時にそれによって前記粒状材料(125)は堆積体積Vを形成する、ピストン(130)によって特徴付けられるヘッド(100)。 - 前記少なくとも3つの壁区分(111a、111b、…、111n)のうちの少なくとも1つの壁区分(111a)は、前記表面(210a、210b、…、210n)から個別的に後退可能である、請求項1に記載のヘッド(100)。
- 前記少なくとも1つの後退可能な壁区分(111a)は、機械的に制御された後退と温度制御された後退からなる群の内の少なくとも1つの使用によって後退させられるように構成される、請求項2に記載のヘッド(100)。
- 前記少なくとも1つの後退可能な壁区分(111a)は、前記表面(210a、210b、…、210n)上に形成された少なくとも1つの隣接する堆積体積の高さHadjに本質的に対応する距離Dだけ後退させられるように配置される、請求項2〜3のいずれか一項に記載のヘッド(100)。
- 前記ピストン(130)は、供給された前記粒状材料(125)を前記堆積領域Aにわたって広げるように振動を生じさせるようにさらに配置される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヘッド(100)。
- 前記材料受容装置(115)が、前記少なくとも3つの壁区分(111a、111b、…、111n)のうちの少なくとも1つの壁区分において少なくとも1つの壁開口を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のヘッド(100)。
- 前記ケーシング(110)は、
三角形の堆積領域Atriを形成する3つの壁区分(111a、111b、111c)と、
矩形の堆積領域Arecを形成する4つの壁区分(111a、111b、111c、111d)と、
正方形の堆積領域Asquを形成する4つの壁区分(111a、111b、111c、111d)と、
六角形の堆積領域Ahexを形成する6つの壁区分(111a、111b、111c、111d、111e、111f)と、八角形の堆積領域Aoctを形成する8つの壁区分(111a、111b、111c、111d、111e、111f、111g、111h)とからなる群のうちの1つを有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のヘッド(100)。 - 堆積装置(600)において、
前記堆積装置(600)は、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の少なくとも1つのヘッド(100)と、
粒状材料(125)を少なくとも1つの材料受容装置(115)に供給するように配置された少なくとも1つの材料供給装置(120)と、
表面(210a)を有する少なくとも1つのベッド(200)と、
前記ヘッド(100)を前記ベッド(200)の前記表面(210a)上に位置させるように、又は、堆積体積Vの前もって堆積させられた層(L1、L2、…、Ln)の表面(210b、…、210n)上に位置させるように配置された少なくとも1つの位置決め装置(300)と、
前記堆積体積Vの前記粒状材料(125)を固体材料に変換するように配置された少なくとも1つの材料変換装置(400)と、
前記少なくとも1つのヘッド(100)と、前記少なくとも1つの材料供給装置(120)と、前記少なくとも1つのベッド(200)と、前記少なくとも1つの位置決め装置(300)と、前記少なくとも1つの材料変換装置(400)との内ののうちの1つ又は複数を制御するように配置された少なくとも1つの制御ユニット(500)とによって特徴付けられる堆積装置(600)。 - 前記少なくとも1つの位置決め装置(300)は、前記ヘッド(100)を、第1の方向Dxと、前記第1の方向Dxに垂直な第2の方向Dyと、前記第1の方向Dx及び前記第2の方向Dyに垂直な第3の方向Dzとに移動させるように配置される、請求項8に記載の堆積装置(600)。
- 前記少なくとも1つの材料変換装置(400)の各々が、溶融と焼結からなる群の内の1つを利用するように配置される、請求項8〜9のいずれか一項に記載の堆積装置(600)。
- 前記少なくとも1つの材料変換装置(400)の各々が、
堆積体積Vの各層L1、L2、…、Lnに対して個別的に前記粒状材料(125)を固体材料に変換するステップと、
堆積体積Vの2つ以上の層L1、L2、…、Lnに対して同時に前記粒状材料(125)を固体材料に変換するステップとからなる群の内の1つを実施するように配置されている、請求項8〜10のいずれか一項に記載の堆積装置(600)。 - 前記少なくとも1つの材料供給装置(120)が、
前記粒状材料(125)を有する少なくとも1つの容器(122)と、
前記少なくとも1つの容器(122)にそれぞれ取り付けられるように配置された少なくとも1つの管(121)であって、前記少なくとも1つの管(121)は、前記少なくとも1つの容器(122)から前記少なくとも1つの材料受容装置(115)に前記粒状材料(125)を供給するように配置されている、請求項8〜11のいずれか一項に記載の堆積装置(600)。 - 前記少なくとも1つの管(121)は、前記粒状材料(125)が前記堆積領域Aにわたって広げられるように、それぞれ、前記少なくとも1つの材料受容装置(115)に対して移動可能であるように配置される、請求項12に記載の堆積装置(600)。
- 前記少なくとも1つの材料供給装置(120)が、供給された前記粒状材料(125)を前記堆積領域Aにわたって広げる振動を引き起こすようにさらに配置される、請求項8〜13のいずれか一項に記載の堆積装置(600)。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の堆積装置(600)の少なくとも1つのヘッド(100)を制御するための方法(800)において、前記方法(800)は、
前記少なくとも1つのヘッド(100)を前記表面(210a、210b、…、210n)上の所定の位置に移動させるステップ(802)と、
前記ケーシング(110)の前記端部開口(114)を前記表面(210a、210b、…、210n)上に位置決めするステップ(804)と、
所定量の前記粒状材料(125)を前記ケーシング(110)内に供給するステップ(806)と、
前記粒状材料(125)が前記表面(210a、210b、…、210n)に押圧されて堆積体積Vを形成するように、前記ピストン(130)を前記表面(210a、210b、…、210n)に向かって押圧するステップ(808)と、
前記ケーシング(110)を前記表面(210a、210b、…、210n)から後退させるステップ(810)と、
前記ピストン(130)を前記表面(210a、210b、…、210n)から後退させるステップ(812)とを備える、方法。 - 前記方法(800)は、
前記供給するステップ(806)中に第1の粒状材料(125a)が前記ケーシング(110)内に供給される、前記方法(800)を初めて実施するステップと、
前記第1の粒状材料(125a)とは異なる第2の粒状材料(125b)が、前記供給するステップ(806)中に前記ケーシング(110)内に供給される、前記方法(800)を2回目で実施するステップとを備えることを特徴とする、請求項15に記載の方法(800)。 - 前記方法(800)は、
第1のヘッド(100a)を用いて前記方法(800)を実施するステップであって、前記供給するステップ(806)は、所定量の第1の粒状材料(125a)を前記第1のヘッド(100a)のケーシング(ll0a)内に供給するステップ(806)を有する、ステップと、
第2のヘッド(100b)を用いて前記方法(800)を実施するステップであって、前記供給するステップ(806)は、前記第1の粒状材料(125a)とは異なる所定量の第2の粒状材料(125b)を前記第2のヘッド(100b)のケーシング(110b)内に供給するステップ(806)を有する、ステップとをさらに備える、請求項15に記載の方法。 - 前記表面(210a、210b、…、210n)に向かう前記ピストン(130)の前記押圧するステップ(808)に用いられる圧力Pが、前記表面(210a、210b、…、210n)の安定性に基づいて調整される、請求項15〜17のいずれか一項に記載の方法(800)。
- 前記表面(210a、210b、…、210n)は、表面積Agapを有する少なくとも2つの隣接する堆積体積の間に間隙を有し、前記表面積Agapは、前記堆積領域Aよりも小さく、Agap<A、
前記位置決めするステップ(804)は、前記端部開口(114)が前記間隙を覆うように、前記ケーシング(110)を位置決めするステップ(804)を有し、
前記供給するステップ(806)の後かつ前記押圧するステップ(808)の前に、前記粒状材料(125)が前記間隙内に移動するように、前記ケーシング(110)が前記面(210a、210b、…、210n)と平行に移動させられる、請求項15〜18のいずれか一項記載の方法(800)。 - 前記プログラムが、コンピュータによって実行されるときに、前記コンピュータに請求項15〜19のいずれか一項に記載の方法(800)を実施させる命令を有するコンピュータプログラム。
- コンピュータによって実行されるときに、前記コンピュータに請求項15〜19のいずれか一項に記載の方法(800)を実施させる命令を有するコンピュータ可読媒体。
- 請求項15〜19のいずれかに記載の方法(800)を実施するように、堆積装置(600)を制御するように配置された堆積装置(600)の制御ユニット(500)。
- 第1の材料を有する第1の要素と少なくとも1つの第2の材料を有する少なくとも1つの第2の要素とをそれぞれ有する物体であって、前記第1の要素と前記少なくとも1つの第2の要素とが少なくとも1つの機械的結合によって互いに固定される、物体を作製するための、請求項8〜14のいずれか一項に記載の堆積装置(600)の使用。
- 前記第1の材料と前記少なくとも1つの第2の材料は互いに接合不可能である、請求項23に記載の堆積装置(600)の使用。
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