KR102126123B1 - 3차원 조형 장치 - Google Patents

3차원 조형 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102126123B1
KR102126123B1 KR1020180103660A KR20180103660A KR102126123B1 KR 102126123 B1 KR102126123 B1 KR 102126123B1 KR 1020180103660 A KR1020180103660 A KR 1020180103660A KR 20180103660 A KR20180103660 A KR 20180103660A KR 102126123 B1 KR102126123 B1 KR 102126123B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal powder
molding
tank
inert gas
fume
Prior art date
Application number
KR1020180103660A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190026601A (ko
Inventor
고우이치 아마야
도시히코 가토
사토시 미도리카와
미쓰요시 요시다
가즈히로 시미즈
Original Assignee
가부시키가이샤 마쓰우라 기카이 세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 마쓰우라 기카이 세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 마쓰우라 기카이 세이사쿠쇼
Publication of KR20190026601A publication Critical patent/KR20190026601A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102126123B1 publication Critical patent/KR102126123B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F3/1055—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1003—Use of special medium during sintering, e.g. sintering aid
    • B22F3/1007—Atmosphere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B22F10/322—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber of the gas flow, e.g. rate or direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B22F10/366—Scanning parameters, e.g. hatch distance or scanning strategy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/50—Treatment of workpieces or articles during build-up, e.g. treatments applied to fused layers during build-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70—Recycling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70—Recycling
    • B22F10/73—Recycling of powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70—Recycling
    • B22F10/77—Recycling of gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/224—Driving means for motion along a direction within the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/67—Blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/90—Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/70—Gas flow means
    • B22F2003/1056—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/247—Removing material: carving, cleaning, grinding, hobbing, honing, lapping, polishing, milling, shaving, skiving, turning the surface
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

회수한 금속 분말 및 흄의 반송 경로에 있어서, 금속 분말의 산화, 나아가서는 상기 일거의 산화를 원인으로 하는 분진 폭발을 억제하는 3차원 조형 장치의 구성을 제공하는 것을 과제로 하고 있고, 상기 과제를 달성할 수 있는 조형 테이블(31), 스퀴지(32), 소결 장치, 절삭 장치를 구비한 3차원 조형 장치에 있어서, 상기 절삭 장치에 의한 절삭을 거친 후에, 조형 탱크(1)의 외측으로 배출된 금속 분말 및 흄, 및 조형 탱크(1)를 둘러싸는 상태에 있는 챔버(2)의 외측에 상기 적층을 구성하는 것에 이르지 않고 배출된 금속 분말을, 각각 분말 탱크(6)의 상측에 위치하고 있는 체거름기(5)까지 반송하는 반송 경로(4)를 마련하고, 각 반송 경로(4)의 입구(40)에 금속 분말과 반응하지 않는 불활성 가스의 공급 장치를 마련하는 것에 의해서, 상기 과제를 달성하는 3차원 조형 장치.

Description

3차원 조형 장치{THREE-DIMENSIONAL SHAPING APPARATUS}
본 발명은, 스퀴지의 주행에 의한 금속 분말의 적층, 레이저빔 또는 전자빔의 조사에 의한 소결, 공구의 회전에 의한 절삭 등의 각 공정에 기초하는 3차원 조형 장치에 있어서, 조형 후 회수된 금속 분말 및 흄(fume)의 반송 경로에 불활성 가스를 공급한다고 하는 기본 구성에 입각하고 있는 3차원 조형 장치를 기술 분야로 하고 있다.
금속 분말을 소재로 하는 3차원 조형 장치에 있어서는, 상하 이동이 가능하고, 조형물을 지지하는 조형 테이블을 둘러싸는 상태에 있는 조형 탱크 내에, 질소 가스, 네온 가스, 아르곤 가스와 같은 금속 분말과 반응하지 않는 불활성 가스를 공급하는 것에 의해서 조형 탱크 내의 산소의 농도를 저하시키고, 또한 금속 분말의 산화를 억제하는 것은 주지의 기술 상식에 해당한다.
이러한 3차원 조형 장치에 있어서, 조형 테이블을 둘러싸는 상태에 있는 조형 탱크의 외측에 절삭에 의해서 생긴 흄 및 금속 분말을 회수하고, 나아가서는 조형 탱크의 주위에 배치되고, 또한 상기 조형 탱크를 둘러싸는 상태에 있는 챔버의 외측에서 적층에 도달하지 않은 금속 분말을 배출하고 또한 회수한 후에, 체거름(sieving)기를 통하여 분말 탱크에 수납하고, 또한 분말 공급 장치에 반송하는 것에 의해서, 금속 분말을 재이용하는 것도 또한 주지의 기술적 사항이다.
그런데, 금속 분말이 조형 탱크 및 챔버로부터 배출된 후, 체거름기에 이르기까지의 반송 경로에 있어서는, 반송의 대상인 금속 분말이 산화되고, 상기 금속 분말의 재이용에 지장이 발생하는 경우가 있다.
게다가, 티탄, 알루미늄 등의 가연성 금속 분말의 반송시에 있어서는, 금속 분말이 일거에 산화되는 것에 의해서 분진 폭발을 일으킨다고 하는 사고가 발생하는 경우가 있고, 특히 반송 경로 중 금속 분말이 체거름기에 낙하되기 직전의 최정부(最頂部)에 위치하는 단계에서는, 금속 분말끼리의 충돌에 의해서, 이러한 폭발이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
그런데, 종래 기술에 있어서는, 조형 탱크로부터 회수된 흄 및 금속 분말의 체거름기에 이르는 반송 경로, 및 챔버로부터 회수된 금속 분말의 체거름기에 이르는 반송 경로에 있어서, 금속 분말의 산화를 억제하는 것에 대해서는 기술적 고려가 행해지지 않았다.
예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 있어서는, 흄 콜렉터에 질소 가스를 공급하고, 또한 상기 흄 콜렉터로부터 질소 가스를 회수하는 것에 의해서 재이용하는 구성이 개시되고 있다(특허문헌 1의 도 1, 2 및 단락[0025], 특허문헌 2의 도 1, 2 및 단락[0030]).
그렇지만, 상기 구성에 있어서는, 흄 콜렉터에 이르기까지의 흄의 반송 경로에 있어서 질소 가스를 공급하는 것에 대해서는 개시 및 시사하고 있지 않고, 더구나 금속 분말을 재이용하기 위한 반송 경로에 있어서 질소 가스를 공급하는 것은, 아무런 개시 및 시사하고 있지 않다.
일본 공개특허공보 2016-216773호 일본 공개특허공보 2017-48408호
본 발명은, 회수한 금속 분말 및 흄의 반송 경로에 있어서, 금속 분말의 산화, 나아가서는 상기 산화가 일거에 행해지는 것을 원인으로 하는 분진 폭발을 억제하는 3차원 조형 장치의 구성을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 기본 구성은, 조형 탱크 내에서 상승 및 하강하는 조형 테이블, 수평 방향 이동에 의해서 금속 분말을 살포하고, 또한 상기 금속 분말에 의한 적층을 형성하는 스퀴지, 레이저빔 또는 전자빔의 조사에 의한 소결 장치, 공구의 회전에 의한 절삭 장치를 구비한 3차원 조형 장치에 있어서, 상기 절삭 장치에 의한 절삭을 거친 후에, 조형 탱크의 외측에 배출된 금속 분말 및 흄, 및 조형 탱크를 둘러싸는 상태에 있는 챔버의 외측에 상기 적층을 구성하는 것에 이르지 않고 배출된 금속 분말을, 각각 분말 탱크의 상측에 위치하고 있는 체거름기까지 반송하는 반송 경로를 마련하고, 각 반송 경로의 입구에 마련한 금속 분말과 반응하지 않는 불활성 가스에 대한 콤프레셔에 의한 압입을 행하는 것 및/또는 각 반송 경로의 말단에 마련한 상기 불활성 가스에 대한 흡인 장치에 의한 흡입을 행하는 것에 의해서 상기 불활성 가스의 공급과, 상기 반송 경로에 있어서의 금속 분말 및 흄의 반송을 일거에 실현하고 있는 3차원 조형 장치로 이루어진다.
상기 기본 구성에 입각하고 있는 본 발명에 있어서는, 회수한 금속 분말의 반송 경로 내에 있어서의 산화, 나아가서는 일거의 산화를 원인으로 하는 분진 폭발을 억제하는 것에 의해서, 청정화한 금속 분말을 안전한 상태에서 재이용할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 실시예 2의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 상기 기본 구성을 나타내는 모식도이다.
상기 기본 구성에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 조형(造形) 탱크(1)의 외측에 절삭 공정을 거친 금속 분말 및 흄을 배출하고, 조형 탱크(1)를 둘러싸는 상태에 있는 챔버(2)의 외부에서 적층을 형성하고 있지 않는 금속 분말을 상기 챔버(2)의 외측으로 배출하고 있다.
이와 같이, 조형 탱크(1)로부터 배출된 금속 분말 및 흄은, 회수기(21)에 의해서 회수되고, 하단이 반송 경로(4)에 연통하고 있는 낙하 파이프(14)를 거친 후에, 반송 경로(4) 내에 낙하되고 있다.
마찬가지로, 챔버(2)로부터 배출된 금속 분말은, 회수기(21)에 의해서 회수되고, 하단이 반송 경로(4)에 연통하고 있는 낙하 파이프(22)를 거친 후에, 모두 반송 경로(4)에 낙하되고 있다.
그리고, 각각 반송 경로(4)에 낙하된 금속 분말 및 흄, 및 금속 분말은, 모두 반송 경로(4)를 거친 후에, 체거름기(5)에 의한 선별에 의해서 금속 분말만이 조형 탱크(1)에 수납되고, 재이용되고 있다.
기본 구성에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 각 반송 경로(4)의 입구(40), 즉 반송의 스타트 위치에, 각각 불활성 가스의 공급 장치(8)를 마련하고 있다.
불활성 가스로서는, 네온, 아르곤과 같은 본래의 불활성 가스, 즉 협의의 취지의 불활성 가스뿐만이 아니라, 질소 가스와 같은 금속과 반응하지 않는 광의의 취지의 불활성 가스도 포섭하고 있다.
단, 경제 비용을 고려하여, 대부분의 3차원 조형 장치에 있어서는, 질소 가스가 이용되고 있다.
이러한 불활성 가스의 공급에 의해서, 금속 분말은, 흄과 함께, 또는 단독으로 체거름기(5)에 이르기까지의 반송 경로(4) 중에 있어서의 산화가 억제되고, 청정한 금속 분말의 재이용이 가능해진다.
게다가, 티탄, 알루미늄 등의 가연성 금속 분말이 일거에 산화되는 것에 의한 분진 폭발도 또한 억제되고, 안전한 상태에 의한 금속 분말의 재이용도 가능해진다.
금속 분말 및 흄의 체거름기(5)에 이르기까지의 반송을 행하기 위해서는, 필연적으로 기체의 유동을 필요 불가결로 한다.
이러한 기체의 유동을 야기시키기 위해서, 통상 반송 경로(4) 내에 있어서의 압력차를 발생시키는 구성, 또는 회전 스크류에 의한 유동 상태를 발생시키는 구성이 채용되고 있다.
상기 기본 구성에 있어서는, 불활성 가스의 공급 장치(8)로서 불활성 가스를 압입하는 콤프레셔(8)를 채용하고 있다.
이러한 기본 구성에 있어서는, 불활성 가스의 공급과 상기 불활성 가스의 유동에 기초하는 금속 분말 및 흄의 반송을 일거에 실현할 수 있다.
금속 분말 및 흄의 반송 경로(4) 내에 있어서의 반송은, 상기의 압입뿐만이 아니라, 흄 및 금속 분말의 반송 경로(4)의 말단의 위치에, 상기 반송에 필요한 부압(負壓)을 발생시키는 것에 의해서 불활성 가스의 공급 장치(8)와 협동하고 있는 흡인 장치(9)에 의해서도 실현할 수 있다.
상기 흡인은, 상기 압입과 협동하는 경우에는, 확실한 반송을 실현할 수 있지만, 흡인의 정도를 크게 설정하는 것에 의해서, 상기 압입과 협동하지 않고, 독자적으로 반송을 실현할 수 있다.
체거름기(5)에 의해서 선별되고, 또한 조형 탱크(1) 내에 수납된 금속 분말은, 더욱 더의 반송 경로(4)를 통하여 스퀴지(32)에 대해서 금속 분말을 공급하는 분말 공급 장치(7)에 반송되고 있다.
상기 기본 구성에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 분말 탱크(6)로부터, 스퀴지(32)에 대해서 금속 분말을 공급하는 분말 공급 장치(7)에 반송하는 반송 경로(4)를 마련하고, 상기 반송 경로(4)와, 상기 흡인 장치(9)를 연통하는 것에 의해서, 흡인 장치(9)로부터 배출된 불활성 가스의 일부 또는 전부를, 상기 반송 경로(4)에 공급할 수 있다.
이러한 반송 경로(4)의 더욱 더의 설치에 의해서, 불활성 가스를 극히 효율적으로 재이용할 수 있다.
상기 기본 구성에 있어서는, 도 3의 점선으로 나타내는 바와 같이, 흡인 장치(9)로부터 배출된 불활성 가스의 일부 또는 전부를 반송 경로(4)의 입구(40) 및/또는 반송 경로(4)의 가장 높은 위치로 되돌리고 있는 피드백 경로(41)를 채용할 수 있다.
또한, 도 3에 있어서는, 반송 경로(4)의 입구(40) 및 반송 경로(4)의 가장 높은 위치의 쌍방에 접속하는 피드백 경로(41)의 경우를 나타내지만, 이들의 한쪽에만 접속하는 피드백 경로(41)도 또한, 당연히 채용 가능하다.
각 반송 경로(4)의 입구(40)로 되돌리는 실시형태의 경우에는, 불활성 가스의 효율적인 재이용을 실현할 수 있고, 가장 높은 위치로 피드백하는 실시형태의 경우에는, 이러한 위치에 있어서의 가연성 금속 분말끼리의 충돌에 의한 분진 폭발을 효율적으로 억제할 수 있다.
이하, 실시예에 따라서 설명한다.
[실시예 1]
실시예 1에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 조형 탱크(1) 내에 공급된 불활성 가스의 상기 조형 탱크(1)에 있어서의 배출구(11)가, 각 반송 경로(4)의 입구(40)와 연통하는 것에 의해서 조형 탱크(1)가 불활성 가스의 공급 장치(8)에 해당되는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 실시예 1에 있어서는, 챔버(2) 내에 공급한 불활성 가스를 회수한 금속 분말 및 흄의 반송 경로(4)로 재이용하고 있고, 불활성 가스의 효율적인 재이용이 가능해진다.
삭제
[실시예 2]
실시예 2에 있어서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 분말 탱크(6) 내에 산소 농도계(61)를 배치하고, 또한 상기 산소 농도계(61)의 산소 농도에 따라서 불활성 가스에 대한 공급량을 조정하는 제어 장치(62)를 설치하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 실시예 2에 있어서는, 조형 탱크(1) 내의 산소 농도에 대응하여, 각 반송 경로(4)에 공급하는 불활성 가스의 농도의 양을 조정할 수 있고, 금속 분말의 공급량을 적절한 상태로 할 수 있다.
[실시예 3]
실시예 3에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 각 반송 경로(4)를 형성하는 금속 파이프를 어스에 접속하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 실시형태 3에 있어서는, 어스에 접속된 파이프의 전위를 제로로 하는 것에 의해서, 각 반송 경로(4)에 있어서의 금속 분말의 대전을 방지하고, 또한 대전에 수반하는 금속 분말의 산화를 더욱 한층 억제할 수 있고, 게다가 금속 분진의 폭발에 의한 사고도 억제할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 조형 탱크 및 챔버로부터 배출되어 회수된 금속 분말의 산화를 억제한 상태에서 청정화한 금속 분말의 재이용을 가능하게 하고 있는 것으로부터, 광범위한 구성에 의한 3차원 조형 장치에 이용할 수 있다.
1: 조형 탱크
10: 3차원 조형물
11: 조형 탱크에 있어서의 상측 배출구
12: 조형 탱크에 있어서의 하측 배출구
13: 회수기
14: 낙하 파이프
15: 불활성 가스의 배출구와 반송 경로를 연통하는 파이프
2: 챔버
21: 회수기
22: 낙하 파이프
31: 조형 테이블
32: 스퀴지
4: 반송 경로
40: 반송 경로의 입구
41: 피드백 경로
5: 체거름기
6: 분말 탱크
61: 산소 농도계
62: 제어 장치
7: 분말 공급 장치
8: 불활성 가스의 공급 장치 및 콤프레셔
9: 흡인 장치

Claims (6)

  1. 조형 탱크 내에서 상승 및 하강하는 조형 테이블, 수평 방향 이동에 의해서 금속 분말을 살포하고, 또한 상기 금속 분말에 의한 적층을 형성하는 스퀴지, 레이저빔 또는 전자빔의 조사에 의한 소결 장치, 공구의 회전에 의한 절삭 장치를 구비한 3차원 조형 장치에 있어서, 상기 절삭 장치에 의한 절삭을 거친 후에, 조형 탱크의 외측으로 배출된 금속 분말 및 흄, 및 조형 탱크를 둘러싸는 상태에 있는 챔버의 외측에 상기 적층을 구성하는 것에 이르지 않고 배출된 금속 분말을, 각각 분말 탱크의 상측에 위치하고 있는 체거름기까지 반송하는 반송 경로를 마련하고, 각 반송 경로의 입구에 마련한 금속 분말과 반응하지 않는 불활성 가스에 대한 콤프레셔에 의한 압입(壓入)을 행하는 것 및/또는 각 반송 경로의 말단에 마련한 상기 불활성 가스에 대한 흡인 장치에 의한 흡입을 행하는 것에 의해서 상기 불활성 가스의 공급과, 상기 반송 경로에 있어서의 금속 분말 및 흄의 반송을 일거에 실현하고 있는 3차원 조형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    조형 탱크로부터 배출된 상기 금속 분말 및 흄이 낙하하는 낙하 파이프의 하단 및 챔버로부터 배출된 금속 분말이 낙하하는 낙하 파이프의 하단과 상기 각 반송 경로가 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 3차원 조형 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    조형 탱크 내에 공급된 불활성 가스의 상기 조형 탱크에 있어서의 배출구가, 각 반송 경로의 입구와 연통하는 것에 의해서 조형 탱크가 불활성 가스의 공급 장치에 해당되는 것을 특징으로 하는 3차원 조형 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분말 탱크 내에 산소 농도계를 배치하고, 또한 상기 산소 농도계의 산소 농도에 따라서 불활성 가스에 대한 공급량을 조정하는 제어 장치를 마련하고 있는 것을 특징으로 하는 3차원 조형 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 반송 경로를 형성하는 파이프를 어스에 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 3차원 조형 장치.
KR1020180103660A 2017-09-05 2018-08-31 3차원 조형 장치 KR102126123B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170283A JP6393873B1 (ja) 2017-09-05 2017-09-05 三次元造形装置
JPJP-P-2017-170283 2017-09-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190026601A KR20190026601A (ko) 2019-03-13
KR102126123B1 true KR102126123B1 (ko) 2020-06-23

Family

ID=63363955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180103660A KR102126123B1 (ko) 2017-09-05 2018-08-31 3차원 조형 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10525530B2 (ko)
EP (1) EP3450059B1 (ko)
JP (1) JP6393873B1 (ko)
KR (1) KR102126123B1 (ko)
CN (1) CN109420767B (ko)
CA (1) CA3012328C (ko)
ES (1) ES2810004T3 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11331860B2 (en) * 2019-06-27 2022-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Powder removal
KR102230028B1 (ko) * 2019-12-31 2021-03-19 주식회사 이에스 파우더 회수 재생 장치 및 이를 이용한 파우더 회수 방법
KR102332072B1 (ko) * 2020-06-23 2021-11-29 주식회사 체이스 소형 금속 3차원 프린터
JP6993492B1 (ja) 2020-10-20 2022-01-13 株式会社ソディック 積層造形装置
CN114654731B (zh) * 2022-02-17 2023-12-05 南京嘉翼精密机器制造股份有限公司 一种3d打印用产品卸料底板

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015196164A (ja) 2014-03-31 2015-11-09 三菱重工業株式会社 三次元積層装置及び三次元積層方法
US20150336330A1 (en) 2013-01-15 2015-11-26 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Device for producing three-dimensional objects
JP2016052778A (ja) 2014-09-03 2016-04-14 エスエルエム ソルーションズ グループ アーゲー 改良されたガス回路を備えるワークピースの製造装置
JP2016056417A (ja) 2014-09-10 2016-04-21 本田技研工業株式会社 金属粉末回収供給システム及び金属粉末焼結造形物の製造方法
US20160236422A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Ricoh Company, Ltd. Device and method for removing powder and apparatus for fabricating three-dimensional object
JP5982046B1 (ja) 2015-08-31 2016-08-31 株式会社ソディック 積層造形装置
JP2016174990A (ja) 2015-03-18 2016-10-06 株式会社東芝 ガス再利用装置、積層造形装置、及び積層造形方法
KR101674192B1 (ko) 2016-05-13 2016-11-09 한국기계연구원 삼차원 물체 제조용 차폐챔버
US20160375491A1 (en) 2015-06-29 2016-12-29 Applied Materials, Inc. Temperature controlled additive manufacturing
US20170014905A1 (en) 2015-07-13 2017-01-19 Sodick Co., Ltd. Metal 3d printer
JP2017061745A (ja) 2015-09-25 2017-03-30 エスエルエム ソルーションズ グループ アーゲー 改善されたガス流を有する三次元加工物の製造装置
US20170144374A1 (en) 2015-11-20 2017-05-25 Ricoh Company, Ltd. Three-dimensional shaping apparatus and three-dimensional shaping system
JP2017109355A (ja) 2015-12-15 2017-06-22 ナブテスコ株式会社 三次元造形装置
JP2017122265A (ja) 2016-01-07 2017-07-13 キヤノン株式会社 三次元造形装置
JP2017214627A (ja) 2016-06-01 2017-12-07 株式会社ソディック 積層造形装置および積層造形装置の材料粉体の再利用方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0825628B2 (ja) * 1986-09-25 1996-03-13 カヤバ工業株式会社 可燃性粉体の圧送装置
DE102004041633A1 (de) * 2004-08-27 2006-03-02 Fockele, Matthias, Dr. Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern
DE102006014835A1 (de) * 2006-03-30 2007-10-04 Fockele, Matthias, Dr. Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem Werkstoff
JP5612735B1 (ja) * 2013-07-10 2014-10-22 パナソニック株式会社 三次元形状造形物の製造方法およびその製造装置
ES2897663T3 (es) * 2013-07-31 2022-03-02 Limacorporate Spa Método y aparato para la recuperación y regeneración de polvo metálico en aplicaciones de EBM
GB201315036D0 (en) * 2013-08-22 2013-10-02 Renishaw Plc Apparatus and method for building objects by selective solidification of powder material
CN104226996B (zh) * 2014-08-31 2016-08-24 江苏大学 一种激光3d打印泵用叶轮的装置及方法
EP3023228B1 (en) * 2014-11-24 2018-08-08 Trumpf Sisma S.r.l. Gas flow within additive manufacturing device
GB2524862B (en) * 2014-12-09 2016-10-26 Michael David Joslin Christopher Method and apparatus for corrosion prevention
JP5948462B1 (ja) 2015-05-19 2016-07-06 株式会社ソディック 積層造形装置
JP2017007255A (ja) * 2015-06-24 2017-01-12 トヨタ自動車株式会社 積層造形装置
US10814387B2 (en) * 2015-08-03 2020-10-27 General Electric Company Powder recirculating additive manufacturing apparatus and method
JP5982047B1 (ja) 2015-08-31 2016-08-31 株式会社ソディック 積層造形装置
US20170173694A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Desktop Metal, Inc. Bulk metallic glass printer with shearing engine in feed path
CN105413330B (zh) * 2015-12-31 2017-06-27 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 激光选区熔化增材制造设备的烟尘处理装置
US20170232552A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 General Electric Company Reclamation system for reactive metal powder for additive manufacturing system
CN105880592A (zh) * 2016-05-23 2016-08-24 上海安轩自动化科技有限公司 金属3d打印机粉末回收装置

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150336330A1 (en) 2013-01-15 2015-11-26 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Device for producing three-dimensional objects
JP2015196164A (ja) 2014-03-31 2015-11-09 三菱重工業株式会社 三次元積層装置及び三次元積層方法
JP2016052778A (ja) 2014-09-03 2016-04-14 エスエルエム ソルーションズ グループ アーゲー 改良されたガス回路を備えるワークピースの製造装置
JP2016056417A (ja) 2014-09-10 2016-04-21 本田技研工業株式会社 金属粉末回収供給システム及び金属粉末焼結造形物の製造方法
US20160236422A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Ricoh Company, Ltd. Device and method for removing powder and apparatus for fabricating three-dimensional object
JP2016174990A (ja) 2015-03-18 2016-10-06 株式会社東芝 ガス再利用装置、積層造形装置、及び積層造形方法
US20160375491A1 (en) 2015-06-29 2016-12-29 Applied Materials, Inc. Temperature controlled additive manufacturing
US20170014905A1 (en) 2015-07-13 2017-01-19 Sodick Co., Ltd. Metal 3d printer
JP5982046B1 (ja) 2015-08-31 2016-08-31 株式会社ソディック 積層造形装置
JP2017061745A (ja) 2015-09-25 2017-03-30 エスエルエム ソルーションズ グループ アーゲー 改善されたガス流を有する三次元加工物の製造装置
US20170144374A1 (en) 2015-11-20 2017-05-25 Ricoh Company, Ltd. Three-dimensional shaping apparatus and three-dimensional shaping system
JP2017109355A (ja) 2015-12-15 2017-06-22 ナブテスコ株式会社 三次元造形装置
JP2017122265A (ja) 2016-01-07 2017-07-13 キヤノン株式会社 三次元造形装置
KR101674192B1 (ko) 2016-05-13 2016-11-09 한국기계연구원 삼차원 물체 제조용 차폐챔버
JP2017214627A (ja) 2016-06-01 2017-12-07 株式会社ソディック 積層造形装置および積層造形装置の材料粉体の再利用方法
US20170348771A1 (en) 2016-06-01 2017-12-07 Sodick Co., Ltd. Three-dimensional printer

Also Published As

Publication number Publication date
ES2810004T3 (es) 2021-03-08
CN109420767A (zh) 2019-03-05
EP3450059A1 (en) 2019-03-06
CN109420767B (zh) 2021-04-30
EP3450059B1 (en) 2020-07-29
JP6393873B1 (ja) 2018-09-26
CA3012328C (en) 2019-07-09
JP2019044240A (ja) 2019-03-22
US10525530B2 (en) 2020-01-07
KR20190026601A (ko) 2019-03-13
CA3012328A1 (en) 2018-09-25
US20190070662A1 (en) 2019-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102126123B1 (ko) 3차원 조형 장치
JP6359922B2 (ja) 金属粉末回収供給システム及び金属粉末焼結造形物の製造方法
EP3473360B1 (en) Powder bed fusion apparatus
US10265772B2 (en) Uninteruppted filtering system for selective laser melting powder bed additive manufacturing process
US9364897B2 (en) Method and apparatus for reconditioning oxidized powder
TWI802014B (zh) 層疊造形裝置
EP1316408A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen und/oder Bearbeiten von Bauteilen aus Pulverteilchen
EP1981679B1 (en) Laser machining apparatus and method with a vacuum extracting system and at least a first containement zone for containing deposition of emitted hazardous material
JPWO2007049393A1 (ja) ヒューム処理方法および処理装置
CN109070212B (zh) 金属3d打印机
ZA202106771B (en) Tailings deposition
US20210197476A1 (en) Build material reclaim in additive manufacturing
CN108067616A (zh) 层叠造型装置
WO2003040514A3 (en) Proppant recovery system
EP3546092A1 (en) Generative manufacturing device and method for operating the device
KR101872385B1 (ko) 머드재 투입장치
EP3486070B1 (en) Method for additively manufacturing of three-dimensional objects
JP2006068646A (ja) 排ガス処理槽への排ガス処理剤の搬送方法
JPH07326855A (ja) 噴流半田付け装置および噴流半田付け方法
KR20180047721A (ko) 서브머지드 아크 용접(Submerged Arc Welding, SAW) 전용 이송형 용접장치.
JP2009043825A (ja) カート式処理設備

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant