JP7376286B2 - 吸引アセンブリを有する付加製造装置およびシステムならびにこれらを用いる方法 - Google Patents
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Description
以下、添付の図面を参照して開示される例または実施の形態をここでより完全に説明する。本説明では、いくつかの例(ただし、開示される例のすべてではない)が示されている。さらに、いくつかの異なる例が記載される場合があるが、ここに示されている例に限定されるようには当然解釈されない。さらに言えば、本開示が完璧になり、当業者に開示の範囲を完全に伝えるように当該例は記載されている。
10a 付加製造(AM)装置
11 選択的レーザ溶融(SLM)AM装置
12 付加製造プロセス
13 SLM AMプロセス
14 AMアセンブリ
14a AMアセンブリ
15 選択的レーザ溶融(SLM)AMアセンブリ
16 付加製造システム
17 選択的レーザ溶融(SLM)AMシステム
18 構築アセンブリ
20 構築室
22 部品
22a 構築部品
23 構築材料
23a 不使用の構築材料
23b 余剰構築材料
24 粉末
24a 不使用の粉末
24b 金属粉末
24c 余剰粉末
26 構築作業
28 構築室開口部
28a 第1の構築室開口部
28b 第2の構築室開口部
28c 第3の構築室開口部
28d 第4の構築室開口部
29 下部
30 壁
30a 第1の壁
30b 第2の壁
30c 第3の壁
30d 第4の壁
32 内部部分
34 外部部分
36 構築台
38 構築ピストン
39 下方向
40 最低位置
42 構築ピストンアクチュエータ
44 層
46 粉末床
48 構築体
50 粉末回収除去システム
52 吸引アセンブリ
52a 一体型吸引アセンブリ
54 ダクトライン
54a 第1のダクトライン
54b 第2のダクトライン
54c 第3のダクトライン
54d 第4のダクトライン
55 可撓性ダクトライン
55a 第1の可撓性ダクトライン
55b 第2の可撓性ダクトライン
55c 第3の可撓性ダクトライン
55d 第4の可撓性ダクトライン
56a 第1の端
56b 第2の端
58 長尺本体
60 チェックバルブアセンブリ
60a 第1のチェックバルブアセンブリ
60b 第2のチェックバルブアセンブリ
62 チェックバルブ
62a 空気式フラッパチェックバルブ
64a 空気式アクチュエータ
64 アクチュエータ
66 閉位置
68 開位置
70 制御結線
70a 電気制御結線
72 ラッチ要素
74 流れ経路方向
76a 第1の側
76b 第2の側
78 流れの隙間
80 粉末容器
82 内部
84 外部
86 上端
88 下端
90 前端
92 後端
94 側部
96 金属容器
98 開口部
98a 第1の開口部
98b 第2の開口部
100 継手部材
100a クイックディスコネクト継手部材
102 閉止要素
102a ばね付勢閉止要素
104 気密封止部
106 取り出しノズル
108 バルブ
110 粉末ふるい分け装置
112 取り入れノズル
114 下部取り付け部
116 下部
118 可動搬送装置
118a 台車
118b ハンドリフト
118c フォークリフト
119 接地接続要素
120 吸引装置
120a 真空ポンプ
122 吸引ダクトライン
122a 第1の吸引ダクトライン
122b 第2の吸引ダクトライン
123 可撓性吸引ダクトライン
123a 第1の可撓性吸引ダクトライン
123b 第2の可撓性吸引ダクトライン
124a 第1の端
124b 第2の端
126 長尺本体
128 吸引空気
130 吸引方向
131 吸引方向
132 吸引ダクトライン開口部
132a 第1の吸引ダクトライン開口部
132b 第2の吸引ダクトライン開口部
134 吸引ポート
134a 第1の吸引ポート
134b 第2の吸引ポート
136 フィルタ要素
138 自動除去
139 手動除去
140 自動回収
141 手動回収
142 動力供給源
142a 電力供給源
142b 吸引力供給源
143 接続要素
144 制御システム
145 接続要素
146 コンピュータ
148 ソフトウェアプログラム
150 粉末供給アセンブリ
152 粉末貯蔵部
154 粉末付与補充分
156 粉末平坦化装置
157 水平粉末付与方向
158 粉末供給ピストン
159 上方粉末供給方向
160 粉末付与台
162 エネルギ供給アセンブリ
164 エネルギ供給源
166 レーザ装置
168 レーザビーム
170 電子ビーム装置
174 スキャナシステム
176 走査ミラー
178 光学デバイス
178a フォーカスレンズ
180 粉末余剰室
182 余剰ダクトライン
183 可撓性余剰ダクトライン
184 余剰室開口部
186 壁
188 余剰ダクトライン流動接続要素
190a 第1の端
190b 第2の端
192 長尺本体
194 流れ経路方向
196 ハウジング構造
198 内部
200 外部
202 ハウジング開口部
202a 第1のハウジング開口部
202b 第2のハウジング開口部
204 部分
206 環境制御アセンブリ
220 方法
250 航空ビークル
250a 航空機
252 胴体
254 機首
256 コックピット
258 翼
260 エンジン
262 尾翼
264 水平尾翼
266 垂直尾翼
300 航空機の製造および保守点検方法
302 仕様および設計
304 材料調達
306 構成要素および部分組立品の製造
308 システム統合
310 認証および搬送
312 就航中
314 整備および保守点検
316 航空機
318 機体
320 システム
322 内部
324 推進システム
326 電気システム
328 油圧システム
330 環境システム
Claims (15)
- 付加製造プロセス(12)のための付加製造装置(10)であって、前記付加製造装置(10)は、
前記付加製造プロセス(12)の構築作業(26)時に粉末(24)で構築される1つ以上の部品(22)をサポートする構築室(20)を有する構築アセンブリ(18)であって、不使用の粉末(24a)が前記構築作業(26)中に前記構築室(20)内に堆積する、構築アセンブリ(18)と、
前記構築アセンブリ(18)に粉末(24)を供給するための粉末供給アセンブリ(150)と、
前記構築アセンブリ(18)および前記粉末供給アセンブリ(150)を収容するハウジング構造(196)と
を備える付加製造アセンブリ(14)と、
前記付加製造アセンブリ(14)の前記構築室(20)に接続される吸引アセンブリ(52)であって、前記吸引アセンブリ(52)は、
前記構築室(20)と流動連通する1つ以上のダクトライン(54)であって、前記1つ以上のダクトライン(54)の各々は、前記構築室(20)からの前記不使用の粉末(24a)の流れ(73)を制御するチェックバルブ(62)およびアクチュエータ(64)を備えるチェックバルブアセンブリ(60)を有する、1つ以上のダクトライン(54)と、
前記ハウジング構造(196)の外部に、前記粉末供給アセンブリ(150)から分離して配置され、かつ、前記1つ以上のダクトライン(54)と流動連通する粉末容器(80)であって、前記粉末容器(80)は、前記粉末容器(80)を貫通して形成された開口部内にそれぞれ配置された1つ以上のクイックディスコネクト継手部材(100a)を備え、前記1つ以上のクイックディスコネクト継手部材(100a)は、前記1つ以上のダクトライン(54)に対して前記粉末容器(80)を取り付けることおよび前記1つ以上のダクトライン(54)から前記粉末容器(80)を取り外すことを可能とし、前記粉末容器(80)は、前記粉末容器(80)を貫通して形成された吸引ダクトライン開口部(132)内にそれぞれに嵌入された1つ以上の前記クイックディスコネクト継手部材(100a)を備え、前記1つ以上のクイックディスコネクト継手部材(100a)は、1つ以上の吸引ダクトライン(122)に対して前記粉末容器(80)を取り付けることおよび前記1つ以上の吸引ダクトライン(122)から前記粉末容器(80)を取り外すことを可能とする、粉末容器(80)と、
前記ハウジング構造(196)の外部に配置され、かつ、前記粉末容器(80)に前記1つ以上の吸引ダクトライン(122)を介して接続されて流動連通する吸引装置(120)と
を備え、
前記吸引アセンブリ(52)は前記不使用の粉末(24a)を前記構築室(20)から前記粉末容器(80)に前記1つ以上のダクトライン(54)を介して吸引し、さらに、前記吸引アセンブリ(52)は、前記構築室(20)からの前記不使用の粉末(24a)の手動除去(139)の手間を省くために、前記構築室(20)から前記粉末容器(80)内への前記不使用の粉末(24a)の自動除去(138)を実現するように動作する、
吸引アセンブリ(52)と
を備える、付加製造装置(10)。 - 前記1つ以上のダクトライン(54)の各々は、前記構築室(20)の壁(30)に形成されている構築室開口部(28)に接続される第1の端(56a)を有し、前記1つ以上のダクトライン(54)の各々は、前記1つ以上の継手部材(100)の1つに接続される第2の端(56b)を有する、請求項1に記載の付加製造装置(10)。
- 前記1つ以上のダクトライン(54)の各々は可撓性ダクトライン(55)を備え、さらに、前記1つ以上の吸引ダクトライン(122)の各々は可撓性吸引ダクトライン(123)を備える、請求項1に記載の付加製造装置(10)。
- 前記チェックバルブ(62)アセンブリ(60)は空気式フラッパチェックバルブ(62a)を備え、前記アクチュエータ(64)は、前記空気式フラッパチェックバルブ(62a)を動作させる空気式アクチュエータ(64a)を備える、請求項1に記載の付加製造装置(10)。
- 前記粉末容器(80)は、粉末ふるい分け装置(110)の取り入れノズル(112)に対する取り付けのための取り出しノズル(106)を有し、前記取り出しノズル(106)は、前記粉末容器(80)内の前記不使用の粉末(24a)を前記粉末ふるい分け装置(110)に移すのを容易にする、請求項1に記載の付加製造装置(10)。
- 前記粉末容器(80)は、可動搬送装置(118)に対する取り付けのための複数の下部取り付け部(114)を有し、前記可動搬送装置(118)は、前記粉末容器(80)を搬送するように構成されており、これは、前記粉末容器(80)を前記不使用の粉末(24a)のふるい分けのための前記粉末ふるい分け装置(110)に搬送するように構成されていることを含む、請求項5に記載の付加製造装置(10)。
- 前記1つ以上の継手部材(100)の各々はクイックディスコネクト継手部材(100a)を備える、請求項1に記載の付加製造装置(10)。
- 前記1つ以上の吸引ダクトライン(122)の各々は、前記1つ以上の吸引ダクトライン(122)の各々の第1の端(124a)に接続されるフィルタ要素(136)を有し、さらに、前記1つ以上の継手部材(100)は、前記粉末容器(80)を、前記フィルタ要素(136)を介して前記1つ以上の吸引ダクトライン(122)に可逆的に取り付けることを可能にする、請求項1に記載の付加製造装置(10)。
- 前記吸引装置(120)は真空ポンプ(120a)を備える、請求項1に記載の付加製造装置(10)。
- 付加製造プロセス(12)中に堆積する不使用の粉末(24a)を自動的に除去する吸引アセンブリ(52)を有する付加製造装置(10)を使用する方法(220)であって、前記方法(220)は、
前記付加製造プロセス(12)の構築作業(26)を用いて、粉末供給アセンブリ(150)から供給される粉末(24)で1つ以上の部品(22)を前記付加製造装置(10)の構築室(20)内で構築するステップ(222)であって、前記構築作業(26)中に不使用の粉末(24a)が前記構築室(20)内に堆積し、かつ、ハウジング構造(196)が前記構築室(20)および前記粉末供給アセンブリ(150)を収容する、ステップ(222)と、
前記付加製造装置(10)の前記吸引アセンブリ(52)を用いて前記構築室(20)から前記不使用の粉末(24a)を自動的に除去するステップ(224)であって、前記吸引アセンブリ(52)は前記構築室(20)に接続され、前記吸引アセンブリ(52)は、
1つ以上の構築室開口部(28)を介して前記構築室(20)と流動連通する1つ以上のダクトライン(54)であって、前記1つ以上のダクトライン(54)の各々は、前記構築室(20)からの前記不使用の粉末(24a)の流れ(73)を制御するチェックバルブ(62)およびアクチュエータ(64)を備えるチェックバルブアセンブリ(60)を有する、1つ以上のダクトライン(54)と、
前記ハウジング構造(196)の外部に、前記粉末供給アセンブリ(150)から分離して配置され、かつ、前記1つ以上のダクトライン(54)と流動連通する粉末容器(80)であって、前記粉末容器(80)は、前記粉末容器(80)を貫通して形成された開口部内にそれぞれ配置された1つ以上のクイックディスコネクト継手部材(100a)を備え、前記1つ以上のクイックディスコネクト継手部材(100a)は、前記1つ以上のダクトライン(54)に対して前記粉末容器(80)を取り付けることおよび前記1つ以上のダクトライン(54)から前記粉末容器(80)を取り外すことを可能とし、前記粉末容器(80)は、前記粉末容器(80)を貫通して形成された吸引ダクトライン開口部(132)内にそれぞれに嵌入された1つ以上の前記クイックディスコネクト継手部材(100a)を備え、前記1つ以上のクイックディスコネクト継手部材(100a)は、1つ以上の吸引ダクトライン(122)に対して前記粉末容器(80)を取り付けることおよび前記1つ以上の吸引ダクトライン(122)から前記粉末容器(80)を取り外すことを可能とする、粉末容器(80)
前記ハウジング構造(196)の外部に配置され、かつ、前記粉末容器(80)に前記1つ以上の吸引ダクトライン(122)を介して接続されて流動連通する吸引装置(120)と
を備え、
前記吸引アセンブリ(52)は、前記構築室(20)からの前記不使用の粉末(24a)の手動除去(139)の手間を省くために、前記不使用の粉末(24a)を前記構築室(20)から前記粉末容器(80)に前記1つ以上のダクトライン(54)を介して吸引して移す、
ステップ(224)と
を備える、方法(220)。 - 前記構築室(20)に接続されている粉末余剰室(180)から余剰粉末(24c)を含む任意の不使用の粉末(24a)を、前記吸引アセンブリ(52)を用いて自動的に除去し、前記余剰粉末(24c)を前記粉末容器(80)内に前記粉末余剰室(180)と前記1つ以上のダクトライン(54)との間に接続されている1つ以上の余剰ダクトライン(182)を介して移すステップ(226)をさらに備える請求項10に記載の方法(220)。
- 前記構築室(20)から前記不使用の粉末(24a)を自動的に除去する前記ステップ(224)と、前記粉末余剰室(180)から任意の不使用の粉末(24a)を自動的に除去する前記ステップ(226)との後、前記1つ以上のダクトライン(54)および前記1つ以上の吸引ダクトライン(122)から前記粉末容器(80)を外し、前記粉末容器(80)を前記不使用の粉末(24a)のふるい分けのための粉末ふるい分け装置(110)に可動搬送装置(118)によって搬送するステップ(228)をさらに備える請求項11に記載の方法(220)。
- 前記付加製造装置(10)の前記構築室(20)内で構築する前記ステップ(222)は、
前記構築室(20)に粉末(24)を供給する粉末供給アセンブリ(150)と、
前記構築作業(26)中に前記1つ以上の部品(22)を構築するのに用いられる前記構築室(20)内の前記粉末(24)を溶融させるエネルギ供給アセンブリ(162)と、
前記構築室(20)からあふれる任意の不使用の粉末(24a)を受ける粉末余剰室(180)と、
前記付加製造装置(10)内の温度および圧力を制御する環境制御アセンブリ(206)と、
前記構築室(20)、前記粉末供給アセンブリ(150)、前記エネルギ供給アセンブリ(162)、前記粉末余剰室(180)および前記環境制御アセンブリ(206)を収容するハウジング構造(196)と
をさらに備える前記付加製造装置(10)の前記構築室(20)内で構築するステップを備える、請求項10に記載の方法(220)。 - 前記1つ以上の部品(22)を前記付加製造装置(10)の前記構築室(20)内で構築する前記ステップ(222)の前に、前記構築室(20)の前記1つ以上の壁(30)を貫通する前記1つ以上の構築室開口部(28)を切り開き、前記1つ以上の構築室開口部(28)の各々の下部(29)が前記構築室(20)内の構築台(36)の最低位置(40)に揃う位置に前記1つ以上の構築室開口部(28)を位置決めするステップであって、前記1つ以上の部品(22)を前記粉末(24)で構築した後、前記構築台(36)が前記構築室(20)内で構築ピストン(38)によって前記最低位置(40)にある、すなわち、前記構築台(36)を前記最低位置(40)まで下降させる、ステップをさらに備える請求項10に記載の方法(220)。
- 前記構築室(20)から前記不使用の粉末(24a)を自動的に除去し、前記不使用の粉末(24a)を前記粉末容器(80)内に移す前記ステップ(224)は、
前記不使用の粉末(24a)を前記構築室(20)から前記粉末容器(80)に前記1つ以上の構築室開口部(28)、前記チェックバルブアセンブリ(60)および前記1つ以上のダクトライン(54)を介して除去するステップと、
真空ポンプ(120a)を備える前記吸引装置(120)を用いて、前記不使用の粉末(24a)を前記1つ以上のダクトライン(54)を通じて吸引するステップと、
前記粉末容器(80)内に前記不使用の粉末(24a)を回収するステップと
をさらに備える、請求項10に記載の方法(220)。
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