JP2023503420A - 粉体の乾燥を可能にする付加製造用粉体を供給するモジュール - Google Patents

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Abstract

付加製造粉体を供給するための供給モジュール(2)であって、付加製造用粉体を貯蔵するための主ホッパー(29)であって、主ホッパー(29)内に位置する粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュール(4)に接続されるように設計されている、主ホッパー(29)と、供給モジュール(2)の入口(211)であって、製造モジュール(4)に接続され、製造モジュール(4)内に位置する粉体を受けるように設計されている入口(211)と、を備える供給モジュール(2)において、供給モジュール(2)が更に、容器(28)を受け入れるように設計され、シール状態に閉鎖することができるグローブボックス(25)と、グローブボックス(25)内に位置する粉体を主ホッパー(29)に移送するように構成された供給回路と、- それ自体で閉鎖される循環ループに従って粉体を運動させるように設計された循環システムであって、主ホッパー(29)から離れた吸引システム(21)を含み、吸引システム(21)が循環ループに存在するガスを排気するように設計されており、循環ループが主ホッパー(29)及び吸引システム(21)を通過している、循環システムと、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、付加製造機械の一般的な分野に関し、より詳細には、付加製造機械における粉体の乾燥の分野に関する。
選択的付加製造は、粉末状材料(金属粉体、セラミック粉体、その他)の連続した層状に選択された領域を固化することによって3次元物体を生成するものである。
付加製造機械に装填される付加製造用粉体が高レベルの湿度を有する場合、この粉体から作られた部品は、低品質で、欠陥を有することが多い。
この目的のために、付加製造機械は、乾燥システムを含むことができる。従来、乾燥システムは、粉体の温度を上昇させるための加熱要素を含む。また、粉体から湿分を抽出するための真空引きシステムもある。別の解決策は、粉体を収容するリザーバ内部に浸漬して粉体を攪拌又はステアするのに好適な機械要素を用いるものである。これらの異なる解決策は、個別に又は集合的に実施することができる。これらの異なる解決策は、効率が十分でないか、或いは、付加製造機械の正常動作を著しく妨害する。
本発明の目的は、付加製造機械の正常動作を妨げることなく、より効率的に粉体を乾燥させることを可能にする付加製造機械を提案することである。
本発明の目的は、本発明の文脈内で、付加製造用粉体を供給するためのモジュールであって、
付加製造粉体を貯蔵するための主ホッパーであって、主ホッパー内に位置する粉体からオブジェクトを付加製造するように構成された製造モジュールに接続されるように設計されている、主ホッパーと、
供給モジュールの入口であって、製造モジュールに接続され製造モジュールに位置する粉体を受けるように設計されている、入口と、
容器を受けるように設計され、シール状態に閉鎖することを可能にするグローブボックスと、
グローブボックス内に位置する粉体を主ホッパーに移送するように構成された供給回路と、
それ自体で閉鎖された循環ループに従って粉体を運動させるように設計された循環システムであって、主ホッパーから離れた吸引システムを含み、該吸引システムは、循環ループに存在するガスを排気するように設計され、主ホッパー及び吸引システムを通過する、循環システムと、
を備えるモジュールによって達成される。
一方では、湿気のある粉体を運動させることを可能にする循環システム、並びに他方では、粉体の気体環境から湿分を吸引することを可能にする吸引システムは、粉体を全体的により迅速により効果的に乾燥させることを可能にする。例えばミキサーのような、粉体を含むリザーバ内に浸漬される可動機械要素は使用されず、このことは、乾燥手段が付加製造機械の正常動作を妨げないことを意味する。
このような装置は、有利には、それ自体で又は組み合わせで考慮される以下の様々な特徴又はステップによって補完される。
すなわち、循環ループは、
主ホッパーの下方に位置し、製造導管によって製造モジュールに接続されるように設計された出口を含むリザーバと、
リザーバ内に位置する付加製造粉体を供給モジュールの入口に向けて再配向するように構成された戻り回路と、
を含み、
循環システムは、リザーバの出口から供給モジュールの入口に向かって粉体を吸引するように設計されており、
主ホッパーの下方で循環ループに乾燥不活性ガスを供給するように設計された乾燥不活性ガス供給システムと、
循環ループにおける湿度レベルを測定するためように設計された湿分センサと、
リザーバの上方に位置する篩と、
を含み、
循環ループを通過する粉体は、主ホッパー、篩、リザーバ、戻り回路及び吸引システムを順次通過し、第1の湿分センサは、主ホッパー内の湿度レベルを測定するように設計されており、
吸引システムのガス排気回路上に置かれた第2の湿分センサと、乾燥不活性ガス供給システムに接続された第3の湿分センサと、を含み、
供給回路とは異なる抽出回路であって、容器がグローブボックス内に受けられたときに、供給モジュールの入口から付加製造粉体を容器に移送するように構成され、抽出回路がダイバータを含む、抽出回路と、
ダイバータをリザーバに接続し、ダイバータからリザーバに粉体を直接移送するように設計されたバイパス回路と、
を含み、
ダイバータは、
供給モジュールの入口から到来する付加製造粉体がグローブボックスに向かって選択的に再配向される抽出構成と、
供給モジュールの入口から到来する付加製造粉体がバイパス回路に選択的に再配向されるループバック構成と、
に構成可能であり、
ダイバータは、循環システムがリザーバの出口から製造モジュールの入口に向かって粉体を移動させているときに、ループバック構成に構成される。
本発明はまた、
上記で記載されたように付加製造用粉体を供給するための供給モジュールと、
主ホッパーに位置する粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュールであって、主ホッパーが製造モジュールに接続され、供給モジュールの入口が製造モジュールに接続されている、製造モジュールと、
を備える付加製造機械に関する。
有利には、任意選択的ではあるが、装置の製造モジュールは、物体が付加製造されているときに固化されなかった粉体を回収し、回収された粉体を供給モジュールの入口に再配向するための回収システムによって補完することができる。
本発明はまた、上記で記載された供給モジュールを用いて付加製造用粉体を乾燥させる方法であって、粉体が主ホッパーに存在するときに、循環システムを用いて循環ループ内で粉体を循環させるステップを含む、方法に関する。
有利には、任意選択的ではあるが、本方法は、単独で又は組み合わせて行われる以下の様々なステップ:
すなわち、
循環ループ内の湿度レベルを測定するステップと、
測定された湿度レベルを閾値と比較するステップと、
粉体の循環を停止するステップであって、比較ステップの結果に応じて循環を停止するステップと、
循環された粉体を篩い分けるステップと、
によって補完することができる。
本発明の更なる特徴及び利点は、純粋に例示的で非限定的であり且つ添付図面と併せて読まれるべき以下の説明からより明らかになるであろう。
本発明の一実施形態による付加製造機械の概略図である。 本発明の一実施形態による付加製造粉体の乾燥方法の概略図である。
図1は、粉体供給モジュール2と製造モジュール4とを備えた付加製造機械1を示す図である。
(供給モジュール)
その上部において、供給モジュール2は、第1のガス排出回路23に接続された吸引システム21を備える。吸引システム21は、吸引システム21の底部に位置する入口211及び出口213を有する。吸引システム21は、入口211において、吸引システム21の内部へ向かう吸引力を発生させるように設計される。第1のガス排出回路23は、吸引力を発生させるための真空ポンプを備えることができる。吸引システム21は、入口211から付加製造粉体を受け取り、これを貯蔵するように設計される。貯蔵された粉体は、吸引システム21の底部に位置し、出口213を介して取り出すことができる。吸引システム21は、粉体が第1のガス排出回路23に入らないように、粉体フィルタを備えることができる。吸引システム21は、例えばサイクロフィルタ22のような、粉体をガスから分離することを可能にする装置を備える。粉体をガスから分離するための他の装置は、フィルタを含むフィルタチャンバ、サイクロン又は排出ボックスなどが存在する。
供給モジュール2は、吸引装置21の下方に位置するハウジング25を備える。ハウジング25は、チャンバを定める様々な壁を含む。ハウジング25は、チャンバが装置の外部に対して気密シールされた容積であるように閉鎖することができる。ハウジングは、ハウジングの内部に配置された物体を移動させて取り扱うことができるように設計されている。詳細には、ハウジングは、チャンバが閉じている間にチャンバ内の物体を移動させて取り扱うための器具を備える。
ハウジング25は、特に、グローブボックスとすることができる。この場合、ハウジングは、ハウジングの流体密閉性が維持されるようにグローブ251が設けられる2つのオリフィスを有する。グローブ251は、チャンバが閉じている間にチャンバ内の物体を移動させ取り扱うための器具である。オペレータは、グローブ251を装着することにより、グローブボックス25の内部に位置する物体をグローブボックスの外部から取り扱うことができる。オペレータが取り扱われる物体を観察できるようにするために、グローブボックスの一方の壁を透明にすることができる。
特に、物体は、付加製造粉体を収容するように設計された容器又はポット28とすることができる。容器又はポットは、蓋によって閉鎖することができる。
ハウジングの器具は、チャンバが閉じている間、チャンバ内の容器又はポット28を移動及び閉鎖するように設計されている。
ハウジング25の壁の1つは、第1のドア253を有する。第1のドア253は、容器が装置の外部からチャンバ内へ、又はチャンバから装置の外部へ移動することができる開位置と、チャンバが装置の外部からシール状態で分離される閉位置との間で移動可能である。第1のドア253は、ハウジングが外部から気密分離されるように閉鎖することができる。また、容器又はポットを閉鎖するように蓋を内外に移動させることも可能である。
ハウジング25は、1又は2以上の容器を一時的に保管し積み重ねることができる通過領域255を備えることができる。
ハウジング25は、酸素センサ257を含むことができる。センサ257は、ハウジング内の酸素分画を測定するように設計される。
ハウジング25は、空気を供給するための供給回路259と、不活性ガスを供給するための供給回路2511とを含むことができる。不活性ガスは、特に、二窒素又はアルゴンとすることができる。
ハウジング25は、吸引力を発生させるための真空ポンプを備えることができる第2のガス排出回路2513を備えることができる。
空気を供給するための供給回路259、不活性ガスを供給するための供給回路2511、及び第2のガス排出回路2513の組立体は、チャンバ内の酸素分画及び不活性ガス分画を制御することを可能にするガスストリーム制御システムを定める。
供給モジュール2は、吸引システム21の下方に位置する計量システム27を備える。計量システム27は、吸引システム21の出口213に接続されている。吸引システム21内に貯蔵されて吸引システム21の底部に位置する粉体は、出口213を介して計量システム27に向かって抽出することができる。
吸引システム21と計量システム27との間には、バルブ24が配置されている。開構成のバルブ24は粉体の通過を可能にし、閉構成のバルブ24は、吸引システム21を計量システム27からシール状態に分離することを可能にする。吸引システム21が粉体を吸引しているとき、バルブ24は閉鎖され、吸引が入口211においてのみ発生し、吸引システム21の内部に向けられるようになる。バルブ24の閉鎖は、吸引システム21への粉体の吸引を開始することによって自動的にトリガすることができる。
計量システム27は、計量システム内に貯蔵された粉体から正確な量の粉体を分離することを可能にする。この正確な量は、計量システム27の出口271に供給することができる。出口271は、ハウジング25の内部に配置され、バルブ28を有する。開構成のバルブ28は、計量システム27からハウジング25の内部に向かって粉体を通過させることができ、閉構成のバルブ28は、計量システム27をハウジング25の内部からシール状態で分離することが可能となる。
バルブ28は、特に、ハウジング25の第1のドア253が開位置にあるときに閉鎖される。
計量システムは、例えば、計量スクリューとすることができる。計量スクリューは、従来では水平方向である方向に延びるバレルに収容されている。スクリューを動作させ、粉体が吸引装置21から開放弁24を介して計量装置27に流れ込むと、粉体はスクリューによってバレルが延びる方向に出口271に向かって搬送される。
また、計量システムは、2つのバルブを含むエアロックとすることができる。エアロックは、所定の容積を有し、吸引装置21の側部に位置する第1のバルブを通して粉体が充填される際に、正確な量の粉体を隔離することが可能となる。
その後、ある容積の粉体は、ハウジング25の側部に位置する第2のバルブを介してハウジング25に移送することができる。
ハウジング25は、ハウジング25の内側で計量システム27の出口271の下方に粉体容器を受け入れるように設計された移し替え領域を備えることができる。
供給モジュール2は、ハウジング25の下方に位置する主ホッパー29を備える。主ホッパー29は、付加製造粉体を貯蔵することができる容器である。
主ホッパー29は、裁頭円錐形を有する容積を有し、多量の製造粉体を貯蔵することができるように設計されている。主ホッパー29は、裁頭円錐形の軸が垂直であり、裁頭円錐形の容積がホッパーの底部でより小さな水平断面を有するように配向される。主ホッパー29は、主ホッパーの底部に位置する出口293を有する。
ハウジング25は、チャンバと主ホッパー29との間に配置され、チャンバ内に位置する粉体を主ホッパー29に移送可能な開位置と、チャンバを主ホッパー29からシール状態に分離する閉位置との間で移動可能な第2のドア291を備える。
第2のドア291又は隔離ドア291は、例えば隔離バルブ291である。第2のドア291は、ハウジングと主ホッパーの間に、制御された方法で気密開閉可能にすることができる通路を定める。通路は、オペレータがハウジング25から主ホッパー29に粉体のポットの内容物を空にすることができるように、垂直方向に向けられ十分に広くすることができる。
供給モジュール2は、ダイバータを備える。ダイバータは、1つの入口と2つの出口とを備える。
ダイバーの入口は、計量システム27の入口であり、吸引システム21の出口213に接続される。ダイバータの第1の出口は、計量システム27の出口271である。
ダイバータの第2の出口は、計量システム27を垂直方向に通過する。第2の出口は、吸引システム21から注がれた粉体が計量システム27に到達する方向の継続とすることができる。第2の出口は、バイパス回路31に接続されている。バイパス流路31は、ダイバータの第2の出口と主ホッパー29とを直接接続する。バイパスチャネル31は、垂直方向に配向され、グローブボックス内を通過することができる。バイパス回路31を通過した粉体は、ハウジング25の何れの壁にも到達せず、ハウジング25の雰囲気と直接接触することはない。詳細には、バルブ28が閉じている場合、バイパス回路31を通過する粉体は、ハウジング25の雰囲気と接触しない。
第2の出口は、バルブ30によって制御される。開構成のバルブ30は、計量システム27からバイパスチャネル31に向けた粉体の通過を許容し、閉構成のバルブ30は、計量システム27からバイパスチャネル31に向けた粉体の通過を阻止する。
ダイバータを抽出構成に構成することも可能であり、この場合、計量システムの出口における粉体は、グローブボックス25に向けて選択的に配向される。この構成では、バルブ30は閉鎖構成であり、計量システムの出口271に向かって粉体を搬送するように計量スクリューが動作設定される。
ダイバータをループバック構成に構成することも可能であり、この場合、計量システム21の出口における粉体は、ダイバータの第2の出口に向かって選択的に配向される。この構成では、バルブ30は開放構成であり、計量スクリューは静止状態である。
従って、ダイバータは、計量システム27及びバルブ30によって形成されるとみなすことができる。
供給モジュール2は、主ホッパー29の下方に配置された計量装置33を備える。計量装置33は、篩35の内部に含まれるスクリーンを損傷しないように、篩35に送られる粉体の流量を調節することを可能にする。計量装置33は、主ホッパーの出口293に接続されている。計量装置33は、計量装置33の底部に位置する出口331を有する。
供給モジュール2は、計量装置33の下方に位置する篩35を備える。篩35は、計量装置33の出口331に接続されている。この篩によって、粉体の凝集塊を濾過し、レセプタクル351内の残りの粉体からこれら凝集塊を分離することが可能となる。篩は、吸引力を発生させるための真空ポンプを備えることができる第3の排出回路353を含む。
供給モジュール2は、篩35の下方に位置するリザーバ37を備える。リザーバ37は、大量の製造用粉体を貯蔵するように設計された裁頭円錐形を有する容積を有するホッパーとすることができる。このホッパーは、裁頭円錐形の軸が垂直であり、裁頭円錐形の容積がホッパーの底部でより小さい水平断面を有するように配向することができる。リザーバ37は、リザーバの底部に位置する出口371を有する。
第2のドア291が開位置にあるときに、粉体をグローブボックス25からリザーバ37に移送することが可能である。その後、粉体は、グローブボックス25から、主ホッパー29、計量装置33、篩35、次いで最後にリザーバ37に順次通過することができる。このようにして、グローブボックス25内に位置する粉体を主ホッパー29に、又は更に進んでリザーバ37に移送するように構成された供給回路を定めることが可能である。ハウジングと主ホッパーの間の通路を定め、制御された方法で気密的に開閉可能な第2のドア291は、供給回路を開閉することが可能である。
供給モジュール2は、乾燥不活性ガス供給システム36を備える。供給システム36は、篩35に接続されたダクト352において乾燥不活性ガスのストリームを供給することができる。ダクト352を通過する乾燥不活性ガスのストリームは、下から上に向かって篩を通過する粉体に遭遇するように、下から上方に向けて配向される。ダクト352を介して篩35に到達した不活性ガスのストリームはまた、リザーバ37の上部に拡散する。
ダクト352と第3の排出回路353は、不活性ガスのストリームが、1つの同じ方向で、ダクト352を順次通過し、篩を通過する粉体に遭遇して、最後に第3の排出回路353を通過できるように、1つの同じ方向で整列することができる。
供給システム36はまた、リザーバ37の底部、例えば出口371に接続されたダクト372において乾燥不活性ガスのストリームを供給することができる。
リザーバの出口371は、リターン回路391に接続されている。リターン回路391は、リザーバ37の出口371と吸引システム21の入口211とを接続する。リターン回路391は、リザーバ37の出口371とハウジング25とを接続する。リザーバ37から吸引システム21を介して粉体ハウジング25に向けて粉体を搬送することが可能である。吸引システム21は、リターン回路391を介して、リザーバ37から吸引システム21に向けて粉体を吸引することができる。
また、リザーバの出口371は、製造ダクト392に接続されている。製造ダクト392は、リザーバ37の出口371と製造モジュール4とを接続し、リザーバ37に含まれる粉体を製造モジュール4に移送することができるようになる。
篩35は、リザーバ37に収容されて製造モジュール4に移送される粉体が、製造モジュール4に送られる前にできる限り遅れて篩われるように、リザーバ37の直上に配置されている。
リザーバ37は、主ホッパー29よりも小さな容積を有することができる。リザーバ37の役割は、製造モジュール4又は吸引システム21の何れかに搬送される直前の粉体を貯蔵することである。リザーバ37は、バッファホッパーと呼ぶことができる。
主ホッパー29は、1又は2以上の3次元物体の付加製造に必要な製造粉体の大部分を収容するように設計されている。主ホッパー29に収容された粉体は、製造モジュール4に移送されることが意図される。そのために、主ホッパー29は、主ホッパー29に位置する粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュール4に接続されるように設計される。主ホッパー29は、計量装置33、篩35、リザーバ又はバッファホッパー37、及び最後に製造ダクト392を通過する粉体の循環によって、製造モジュールに接続される。
供給モジュール2は、粉体を出口371から戻り回路391又は製造ダクト392に分流することを可能にするコントローラ39を備える。
供給モジュール2は、第1のガス排出回路23上に配置された湿分センサ201を備えることができる。この湿分センサ201により、吸引システム21により排出されるガスの湿度レベル、すなわち吸引システム21の入口211の上流側の湿度レベルを知ることが可能となる。
供給モジュール2は、主ホッパー29の上部に配置された湿分センサ202を備えることができる。この湿分センサ202により、主ホッパー29内の湿度レベルを知ることができ、主ホッパー29内に存在する可能性のある粉体の湿度レベルに関する情報を直接提供することができる。
供給モジュール2は、乾燥不活性ガス供給システム36に接続された湿分センサ203を備えることができる。この湿分センサ203により、篩35又はリザーバ37に送られる乾燥不活性ガスの湿度レベルを知ることが可能となる。
供給モジュール2は、吸引システム21を含む循環システムを備える。
吸引システム21は、リザーバ37から戻り回路391を介して吸引システム21に向かって粉体を吸引することができる。
(製造モジュール)
その上部において、製造モジュール4は、第4のガス排出回路43に接続された第2の吸引システム41を備える。第2の吸引システム41は、第2の吸引システム41の底部に位置する入口411及び出口413を有する。第2の吸引システム41は、入口411に第2の吸引システム41の内部へ向けられる吸引力を発生するように設計される。第2の吸引システム41の入口411は、製造ダクト392に接続されている。第4のガス排出回路43は、吸引力を発生させる真空ポンプを備えることができる。第2の吸引システム41は、第4のガス排出回路43に粉体が入らないように粉体フィルタを備えることができる。第2の吸引装置41は、例えばサイクロンなど、粉体をガスから分離することが可能な装置を備える。粉体をガスから分離するための他の装置は、例えば、フィルタを含みフィルタチャンバ、サイクロフィルタ、又は排出ボックスなどが存在する。第2の吸引装置41は、入口411から付加製造粉体を受け取り、これを貯蔵するように設計されている。貯蔵された粉体は、第2の吸引装置41の底部に位置し、出口413を介して取り出すことができる。
製造モジュール4は、第2の吸引システム41の下方に位置するエアロック45を備える。エアロック45は、不活性化及び圧力の観点で印刷筐体の混乱を避けるように、プリンタチャンバが第2の吸引システム41と連通することなく、粉体を移送することを可能にする。
製造モジュール4は、3次元物体が製造される筐体49の両側に1つずつ配置された発散スクリュー47及び収束スクリュー51を含む。筐体49は、プリンタチャンバである。
製造モジュール4は、製造終了時に拡散され固化されなかった粉体を回収する粉体回収システムを備える。
回収システムは、粉体を吸引するように設計された吸引管53を備えることができる。吸引管53は、吸引管の入口を構成する吸引ノズル533を備える。粉体は、ノズルにて吸引されて、吸引管53の出口を構成する管の他端に移送される。製造機械1は、吸引管53の出口と吸引システム21の入口211とを接続する第1の回収ダクト531を備えることができる。
回収システムは、収束スクリュー51から到来する粉体を回収するように設計された余剰空気ロック55を備えることができる。
製造装置1は、余剰エアロック55と吸引システム21の入口211とを接続する第2の回収ダクト551を備えることができる。
余剰エアロック55は、不活性化及び圧力の点で印刷筐体の混乱を避けるように、プリンタチャンバが第2の回収ダクト551と連通することなく粉体を移送することを可能にする。
製造装置1はまた、回収システムから吸引システム21に向かって制御された方法で粉体を循環させるように設計された第2のコントローラを備えることができる。この点で、入口211は、供給モジュール2の入口と呼ばれることができ、この入口は、製造モジュール4に接続され、製造モジュール4内に配置された粉体を受けるように設計されている。
製造装置1は、本明細書で述べた粉体の循環を可能にするために、ダクト391、392、531、551の交差点に十分なバルブを備えていることに留意されたい。
また、入口211からグローブボックス25に粉体を移送することが可能であることに留意されたい。粉体は、吸引システム21、吸引システム21の出口213、計量システム27、抽出構成で構成されたダイバータ27、30、及び最後にグローブボックス25を順次通過する。より具体的には、グローブボックス25に到達した粉体は、グローブボックス25に収容された容器に流し込むことができる。このように、供給回路とは異なる抽出回路があり、容器がグローブボックス25に受けられたときに、供給モジュール2の入口211から容器に付加製造粉体を移送するように構成され、抽出回路はダイバータ27、30を含む。
(付加製造粉体の乾燥方法)
初期状態では、湿った粉体は主リザーバ37にある。
第1のステップE1の間、循環システムは、湿った粉体を循環ループに循環させる。
供給モジュール2内に循環ループを定めることが可能である。循環ループは、主ホッパー29、篩35、リザーバ37、戻り回路391、吸引システム21、バイパスチャネル31、及び再び主ホッパー29を通過する。
リザーバの上部と下部に接続された不活性ガス供給回路372は、未使用の粉体をリターン回路391に入れるように作動する。吸引システム21は、吸引システム21の内部に向けられる吸引力を入口211で発生させるように作動する。この作動設定は、濃相モード、希薄相モード、その他の様々な可能な移送モードに従って行うことができる。循環ダクト内の粉体濃度及びガスストリームの速度は、この目的のために制御することができる。
一方では、湿った粉体を運動することを可能にする循環システムと、他方では粉体の気体環境から湿分を吸引することを可能にする吸引システムにより、全体として粉体をより迅速でより効果的に乾燥させることができる。粉体が循環されている間、循環ループ内では湿分を含んだ空気の排気と乾燥ガスの注入が行われる。
湿分を含む空気の排気は、特に、第1の排出回路23又は第3の排出回路353を介して行うことができる。
従って、湿潤ガスは、循環ループ内で抽出され、乾燥ガスと置き換えられる。このため、循環ループ内に収容されるガス及び粉体の湿度は低下する傾向にある。また、粉体を運動させるので、粉体粒と乾燥ガスとが動的に接触し、粉体の乾燥が促進される傾向にある。
粉体を含むリザーバ内に浸漬されるミキサーのような移動可能な機械要素が使用されず、このことは、乾燥手段が付加製造機械の正常動作を妨げることがないことを意味する。
第2のステップE2の間、循環ループ内の湿度レベルを測定するように、1又は2以上の湿分センサが測定値を取得する。
センサ202により、主ホッパー29のレベルにおいて循環ループ内の湿度レベルを直接測定することが可能となる。主ホッパーに大量の粉体が収容されている場合、湿分センサ202は、時間の経過と共に比較的緩慢に変化する指示を与える。
センサ201、203により、吸引システム21の第1の排出回路23の湿度測定値と、乾燥不活性ガス供給システム36の入口チャネルの湿度測定値をそれぞれ取得することが可能である。これらの測定値の組み合わせにより、循環ループ内の湿度レベルを推定することが可能となる。湿分センサ201と203を組み合わせて使用し、循環された粉体の湿度の指標を与えることができる。この指標は、時間の経過と共に比較的迅速に変化する。一方、大量の粉体が供給モジュール、特に主ホッパー29に収容されている場合、湿分センサ201及び203は、動いている粉体の体積の分画の湿度の指標のみを与え、粉体全体としての湿度に関する間接的な情報のみを提供する。
第2のステップE2により、循環ループ内の湿度レベルの経時的変化を監視し、乾燥プロセスを継続する必要があるか否かを推定することが可能となる。
第3のステップE3の間、湿度の測定されたレベルは、閾値と比較される。典型的には、閾値レベルは、循環ループ内で運動させた粉体が製造に使用するのに十分低い湿度を有する粉体の気体環境の湿度レベルである。閾値レベルは、典型的には、25度の温度で相対湿度5%に等しいとすることができる。
湿度の測定レベルと閾値レベルとの間の比較を行うステップは、オペレータによって、又は制御ユニットによって自動的に行うことができる。この比較ステップの結果に応じて、粉体を動作させるか否か何れかになる。
第4のステップE4の間、篩は、循環ループにおいて循環に入れられた粉体を篩い分ける。より具体的には、循環している粉体が篩に到達し、篩は、入ってきた粉体を篩い分ける。
この篩い分けステップにより、乾燥したガス雰囲気中で粉体を運動させて分離することが可能となり、粉体の乾燥を更に促進させることが可能となる。第5のステップE5の間、循環システムは、循環ループ内の粉体の移動を終了する。粉体が十分に乾燥したと判断されると、粉体の循環が停止される。従って、第3の比較ステップE3の結果は、第5のステップを起動するのに使用される。第3のステップE3及び第5のステップE5により、乾燥プロセスを終了させるための正確な量的閾値で作業することが可能になる。
1 付加製造機械
2 粉体供給モジュール
4 製造モジュール
21 吸引システム
25 グローブボックス
29 主ホッパー
211 入口

Claims (13)

  1. 付加製造粉体を供給するための供給モジュール(2)であって、
    - 付加製造用粉体を貯蔵するための主ホッパー(29)であって、前記主ホッパー(29)内に位置する前記粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュール(4)に接続されるように設計されている、主ホッパー(29)と、
    - 前記供給モジュール(2)の入口(211)であって、前記製造モジュール(4)に接続され、前記製造モジュール(4)内に位置する前記粉体を受けるように設計されている入口(211)と、
    を備える供給モジュール(2)において、
    前記供給モジュール(2)が更に、
    - 容器(28)を受け入れるように設計され、シール状態に閉鎖することができるグローブボックス(25)と、
    - 前記グローブボックス(25)内に位置する前記粉体を前記主ホッパー(29)に移送するように構成された供給回路と、
    - それ自体で閉鎖される循環ループに従って前記粉体を運動させるように設計された循環システムであって、前記主ホッパー(29)から離れた吸引システム(21)を含み、前記吸引システム(21)が前記循環ループに存在するガスを排気するように設計されており、前記循環ループが前記主ホッパー(29)及び前記吸引システム(21)を通過している、循環システムと、
    を備える、供給モジュール(2)。
  2. 前記循環ループが、
    - 前記主ホッパー(29)の下方に位置し、製造導管(392)によって前記製造モジュール(4)に接続されるように設計された出口(371)を含む、リザーバ(37)と、
    - 前記リザーバ(37)内に位置する付加製造粉体を前記供給モジュール(2)の前記入口(211)に向けて再配向するように構成された戻り回路(391)と、
    を含み、前記循環システムは、前記リザーバ(37)の前記出口(371)から前記供給モジュール(2)の前記入口(211)に向かって前記粉体を吸引するように設計されている、請求項1に記載の供給モジュール(2)。
  3. 前記主ホッパー(29)の下方で前記循環ループに乾燥不活性ガスを供給するように設計された乾燥不活性ガス供給システム(36)を備える、請求項2に記載の供給モジュール(2)。
  4. 前記循環ループにおける湿度レベルを測定するように設計された湿分センサ(201、202、203)を更に備える、請求項1~3のうちの1項に記載の供給モジュール(2)。
  5. 前記リザーバ(37)の上方に位置する篩(35)を更に備える、請求項2~4のうちの1項に記載の供給モジュール(2)。
  6. 前記循環ループを通過する前記粉体が、前記主ホッパー(29)、前記篩(35)、前記リザーバ(37)、前記戻り回路(391)及び前記吸引システム(21)を順次通過し、第1の湿分センサ(202)が、主ホッパー(29)内の湿度のレベルを測定するように設計されている、請求項5に記載の供給モジュール(2)。
  7. 前記吸引システム(21)のガス排気回路(23)上に置かれた第2の湿分センサ(201)と、前記乾燥不活性ガス供給システム(36)に接続された第3の湿分センサ(203)とを備える、請求項3に記載の供給モジュール(2)。
  8. - 前記供給回路とは異なる抽出回路であって、前記容器が前記グローブボックス(25)に受けられたときに、前記供給モジュール(2)の前記入口(211)から付加製造粉体を前記容器に移送するように構成され、前記抽出回路がダイバータ(27、30)を含む、抽出回路と、
    - 前記ダイバータ(27、30)を前記リザーバ(37)に接続し、前記ダイバータ(27、30)から前記リザーバ(37)に前記粉体を直接移送するように設計されたバイパス回路(31)と、
    を備え、
    前記ダイバータ(27、30)は、
    - 前記供給モジュール(2)の前記入口(211)から到来する付加製造粉体が前記グローブボックス(25)に向かって選択的に再配向される抽出構成と、
    - 前記供給モジュール(2)の前記入口(211)から到来する付加製造粉体が、前記バイパス回路(31)に選択的に再配向されるループバック構成と、
    に構成可能であり、
    前記ダイバータ(27、30)は、前記循環システムが前記リザーバの前記出口(371)から前記製造モジュール(2)の前記入口(211)に向かって前記粉体を移動させているときに、前記ループバック構成に構成されている、
    請求項1~7のうちの1項に記載の供給モジュール(2)。
  9. 付加製造装置(1)であって、
    請求項1~8のうちの1項に記載の付加製造用粉体を供給するための供給モジュール(2)と、
    前記主ホッパー(27)内に位置する前記粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュール(4)であって、前記主ホッパー(27)が前記製造モジュール(4)に接続され、前記供給モジュール(2)の前記入口(211)が前記製造モジュール(4)に接続されている、製造モジュール(4)と、
    を備える、付加製造装置(1)。
  10. 前記製造モジュール(4)は、前記物体の付加製造中に固化されなかった粉体を回収し、前記回収された粉体を前記供給モジュール(2)の前記入口(211)に向けて再配向するための回収システム(53、55)を備える、請求項9に記載の装置(1)。
  11. 請求項1から8のうちの1項に記載の供給モジュール(2)を用いた付加製造用粉体の乾燥方法(P)であって、前記粉体が前記主ホッパー(29)内に存在するときに、前記循環システムを用いて前記循環ループ内で前記粉体を循環させるステップ(E1)を含む、乾燥方法(P)。
  12. 請求項4に記載の供給モジュール(2)を使用する請求項11に記載の乾燥方法(P)であって、
    - 循環ループ内の湿度レベルを測定するステップ(E2)と、
    - 測定された湿度のレベルを閾値と比較するステップ(E3)と、
    - 粉体の循環を停止するステップ(E5)と、
    を含み、
    前記循環を停止するステップ(E5)が、前記比較するステップ(E3)の結果に応じて実施される、ことを特徴とする乾燥方法(P)。
  13. 請求項5に記載の供給モジュール(2)を使用して、循環に入れられた前記粉体を篩い分けるステップ(E4)を含む、請求項11又は12に記載の乾燥方法。
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