KR102144300B1 - 축조 재료 용기 - Google Patents

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KR102144300B1
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페르난데스 이스마엘 찬클론
베세로 하비에르 알론소
마르크 모로스
니콜라 코펠리스
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

적층 가공 축조 재료 용기(1)는 축조 재료(11)를 유지하는 저장조(3) 및 축조 재료 유출구 구조체(13)를 포함한다. 또한, 용기는 스루풋 개구(OP2)를 통해 공기가 저장조 내로 진입할 수 있게 하는 스루풋 구조체(35)를 포함하며, 상기 스루풋 개구는 저장조 내외로의 축조 재료의 출입을 제공한다.

Description

축조 재료 용기
본 개시는 축조 재료 용기(build material container)에 관한 것이다.
3차원(3D) 프린팅과 같은 적층 가공 기술(additive manufacturing techniques)은 컴퓨터 제어 하에 3D 물체가 층별로 생성되는 적층 공정들을 통해 디지털 3D 모델로부터 거의 모든 형상의 3D 물체를 제조하는 기술과 관련된다. 축조 재료, 침착 기술 및 축조 재료로부터 3D 물체를 형성하는 공정이 상이한 다양한 종류의 적층 가공 기술이 개발되었다. 이러한 기술은 자외선을 광 중합체 수지에 가하는 것으로부터, 분말 형태의 반 결정질 열가소성 물질을 용융시키는 것, 그리고 금속 분말의 전자 빔 용융에 이르기까지 다양할 수도 있다.
적층 가공 공정은 일반적으로 제조될 3D 물체의 디지털 묘사로 시작한다. 이 디지털 묘사는 컴퓨터 소프트웨어에 의해 가상으로 층들로 슬라이스되거나 사전 슬라이스 형식(pre-sliced format)으로 제공될 수도 있다. 각 층은 원하는 물체의 단면을 나타내며, 일부 예에서는 3D 프린터로 알려져 있는 적층 가공 장치로 보내지며, 여기에서 각 층은 이전에 만들어진 층 위에 축조된다. 이 공정은 물체가 완료될 때까지 반복되며, 그에 의해 물체를 층별로 축조한다. 일부 이용가능한 기술들은 직접 재료를 인쇄하는 반면, 다른 기술들은 재코팅(recoating) 공정을 사용하여 부가 층들을 형성하는데, 이들 층은 그 후에 물체의 새로운 단면을 생성하기 위해 선택적으로 응고될 수 있다.
물체를 제조하기 위한 축조 재료는 제조 기술에 따라 달라질 수도 있으며, 분말 재료, 페이스트 재료, 슬러리 재료 또는 액체 재료를 포함할 수도 있다. 축조 재료는 보통 소스 용기에 제공되며, 축조 재료는 이 소스 용기로부터 통상적으로 실제 제조가 이루어지는 적층 가공 장치의 축조 영역 또는 축조 구획으로 반송되는 것이 필요하다.
3차원 물체는 적층 가공 기술을 사용하여 생성될 수 있다. 상기 물체들은 축조 재료의 연속적인 층들의 부분들을 응고시킴으로써 만들어질 수도 있다. 축조 재료는 분말계(powder-based)일 수 있으며, 생성된 물체의 재료 특성은 축조 재료의 유형 및 응고 유형에 따라 달라질 수도 있다. 일부 예들에서, 분말 재료의 응고는 액상 융합제(fusing agent)를 사용하여 가능해진다. 응고는 추가로 축조 재료에 에너지를 일시적으로 가함으로써 가능해질 수도 있다. 특정 예에서, 융합제 및/또는 결합제가 축조 재료에 적용되며, 여기서 융합제는, 적절한 양의 에너지가 축조 재료와 융합제의 조합에 적용될 때, 축조 재료가 융합 및 응고될 수 있게 하는 재료이다. 다른 예에서는, 다른 축조 재료 및 다른 응고 방법이 사용될 수도 있다. 특정 예에서, 축조 재료는 페이스트 재료, 슬러리 재료 또는 액체 재료를 포함한다. 본 개시는 적층 가공 공정에 축조 재료를 부가하기 위한 축조 재료 용기의 예를 기술한다.
일 예에서, 본 개시의 용기 내의 축조 재료는 약 5 내지 약 400 마이크론, 약 10 내지 약 200 마이크론, 약 15 내지 약 120 마이크론, 또는 약 20 마이크론 내지 약 70 마이크론의 평균 체적-기반의 단면적 입경(average volume-based cross sectional particle diameter) 크기를 갖는 분말이다. 적절한 평균 체적-기반의 입경 범위의 다른 예에는 약 5 내지 약 70 마이크론 또는 약 5 내지 약 35 마이크론이 포함된다. 특정 예에서, 분말은 120 마이크론 미만의 평균 체적-기반 입경을 갖는다. 본 개시에서, 체적-기반 입자 크기는 분말 입자와 동일한 체적을 갖는 구의 크기이다. "평균"은 용기 내의 체적-기반 입자 크기의 대부분이 언급된 크기 또는 크기 범위이지만, 용기가 언급된 범위 외의 직경의, 비교적 작은 양(예컨대, 5% 미만, 또는 미만 2% 미만, 또는 1% 미만, 또는 0.1% 미만)의 입자를 수용할 수도 있음을 설명하고자 하는 것이다. 예컨대, 입자 크기는 약 10 내지 약 500 마이크론, 또는 약 10 내지 약 200 마이크론, 또는 약 15 내지 약 150 마이크론의 두께를 갖는 축조 재료 층들을 용이하게 분배하도록 선택될 수도 있다. 적층 가공 장치의 일 예는 약 40 내지 약 60 마이크론의 평균 체적-기반 입경을 갖는 분말을 수용하는 축조 재료 용기를 사용하여 약 80 마이크론의 축조 재료 층들을 분배하도록 사전 설정될 수도 있다. 예컨대, 적층 가공 장치는 상이한 층 두께들을 분포시키도록 재설정될 수 있다.
적층 가공을 위한 적절한 분말계 축조 재료에는, 중합체, 결정질 플라스틱, 반결정질 플라스틱, 폴리에틸렌(PE), 폴리락트산(PLA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 비결정질 플라스틱, 폴리비닐 알콜 플라스틱(PVA), 폴리아미드, 열(경화성) 플라스틱, 수지, 투명 분말, 착색 분말, 금속 분말, 예컨대 유리 입자와 같은 세라믹 분말, 및/또는 이들 재료 또는 다른 재료들 중 적어도 두 가지 재료의 조합이 포함되는데, 그러한 조합은 각기 상이한 재료로 된 상이한 입자들을 포함할 수도 있고, 또는 단일 화합물 입자 내에 상이한 재료들을 포함할 수도 있다. 혼합된 축조 재료의 예에는 알루미늄과 폴리아미드의 혼합물을 포함할 수도 있는 알루미드(alumide), 다색 분말, 및 플라스틱/세라믹 혼합물이 포함된다. 본 개시에서 언급되지 않았지만 본 개시의 용기에 의해 수용될 수 있는 축조 재료 및 축조 재료들의 혼합물이 더 많이 존재한다.
적층 가공 공정에서 사용되는 특정 배치(batch)의 축조 재료는 "버진(virgin)" 축조 재료 또는 "중고(used)" 축조 재료일 수도 있다. 버진 축조 재료는 적층 가공 공정의 어떤 부분에서도 사용되지 않았거나 및/또는 3D 프린팅 시스템의 어떤 부분도 통과하지 않은 축조 재료인 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 축조 재료 제조업체에 의해 제공된 상태의 미개봉된 공급품이 버진 축조 재료를 수용할 수도 있다. 반면에, 중고 축조 재료는 적층 가공 공정에 사용하기 위해 이미 3D 프린팅 시스템에 공급되었었다. 적층 가공 공정에 사용하기 위해 3D 프린팅 시스템에 공급되는 축조 재료의 전부가 3D 프린팅 제품에 통합될 수 있는 것은 아니다. 적층 가공 공정에서 사용하기 위해 3D 프린팅 시스템에 공급되는 축조 재료의 적어도 일부는 후속 적층 가공 공정에서 재사용하기에 적합할 수도 있다. 이러한 축조 재료가 중고 축조 재료를 포함한다.
일 예에서, 융합제는 3D 프린터의 프린트헤드에 의해 축조 재료 상에 분배된다. 3D 프린터는 적층 가공 장치의 한 유형이다. 이 특정의 개시에서, 적층 가공 장치는 반드시 3D 프린터의 일부는 아닌 축조 재료 리사이클러(build material recycler)일 수도 있다. 적층 가공 구성요소의 일 예는 축조 재료를 분배하고 융합제를 수용하고 적층 가공 동안 물체를 지지하는 데 사용되는 적층 가공용 축조 재료 스테이지이다. 축조 재료 스테이지는 3D 프린터 또는 리사이클러와 같은 적층 가공 장치에 연결되는 별도로 이동 가능한 구성요소일 수 있다. 적층 가공 장치 또는 구성요소는 축조 재료 용기로부터 축조 재료를 수집하기 위한 축조 재료 수집 시스템을 포함할 수도 있다. 축조 재료 수집 시스템은 또한 임의의 적층 가공 장치와는 별개의 개별 서브 시스템일 수 있다.
축조 재료 용기는 축조 재료가 그로부터 적층 가공 공정에 추가되는 소스 용기일 수도 있다. 소스 용기는 새로운 또는 중고(재활용된) 축조 재료를 수용할 수 있다.
사용시, 축조 재료 용기에 수용된 축조 재료는 용기의 유출구 개구를 통한 흡인에 의해 적층 가공 장치에 공급될 수 있다. 분말과 같은 축조 재료는 유출구 개구를 통해 이동하는 공기 유동에 의해 용기 밖으로 비말 동반된다. 본 개시의 예에서는, 용기 외부로의 축조 재료의 이송을 개선하는 것을 목적으로 하는 3D 프린팅 축조 재료 용기 및 적층 가공 공정이 논의된다.
또한, 유출구 개구를 통한 흡인이 진행되는 동안 축조 재료 용기를 축조 재료로 충전하거나 또는 비울 필요가 있을 수도 있다. 그러나, 용기의 유출구 개구가 사용 중에 수집 시스템(예컨대, 흡인 호스)에 결합되어 있기 때문에, 용기 내외로의 축조 재료의 출입이 방지된다. 사용자는 수집 시스템으로부터 유출구 개구를 분리하기 전에 흡인이 끝나기를 기다려야 한다. 유출구 개구가 수집 시스템으로부터 자유로우면, 사용자는 용기를 비우거나 여분의 축조 재료로 용기를 충전할 수도 있다. 그리고, 수집 시스템에 의한 수집을 위해 축조 재료의 흡인을 다시 시작하기 전에 용기의 유출구 개구를 수집 시스템에 다시 연결하기 위해 추가 조작이 요구된다. 본 개시의 예에서는, 수집 시스템에 의한, 유출구 개구를 통한 축조 재료 수집 전에, 도중에 또는 후에, 축조 재료가 용기 내에 충전되거나 용기로부터 부어질(poured) 수 있는 방법을 개선하는 것을 목적으로 하는 3D 프린팅 축조 재료 용기 및 적층 가공 공정이 논의된다.
도 1은 축조 재료의 용기의 예를 도시하는 도면,
도 2는 용기의 스루풋 구조체의 예를 도시하는 도면,
도 3은 용기의 스루풋 구조체의 예를 도시하는 개략 분해도,
도 4는 적층 가공 장치의 예를 도시하는 도면,
도 5는 축조 재료 용기를 사용하는 방법의 예를 도시하는 흐름도,
도 6은 축조 재료 용기를 사용하는 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도,
도 7은 축조 재료 용기의 예를 도시하는 도면.
설명을 단순화하고 명료하게 하기 위해, 달리 표시되지 않는 한, 동일한 도면부호는 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분을 지칭하는 데 사용될 것이다.
도면의 구성요소들은 반드시 축척에 따르는 것은 아니며, 대신 본 개시의 원리를 설명하는 것에 강조점이 있다.
도 1은 적층 가공 공정에 축조 재료(11)를 공급하기 위한 적층 가공 축조 재료 용기(1)의 예를 개략적으로 도시한 정면도이다. 도 7은 특정 예에 따른 축조 재료 용기(1)를 도시한다.
일 예에서, 축조 재료 용기(1)는 적층 가공 장치의 수집 시스템 또는 별도의 축조 재료 수집 시스템에 연결될 교체가능한 소스 용기이다. 따라서, 수집 시스템은 용기(1)로부터의 축조 재료의 대부분 또는 전부를 수집하고 그 축조 재료를 각각의 적층 가공 장치에 제공할 수 있다. 축조 재료 용기(1)는 소진 후에 적층 가공 장치로부터 분리되고, 축조 재료를 구비한 다른 유사한 용기로 대체될 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 용기들은 이들 용기 내에 수용된 축조 재료의 효율적인 제거를 용이하게 하는 것일 수도 있다. 그러한 일부 예시적인 용기들은 예컨대 축조 재료의 대부분 또는 전부가 용기로부터 제거될 수 있도록 하는 특징들을 포함할 수도 있다. 그러한 일부 예시적인 용기들은 용기가 쉽게 적재, 보관, 운송, 폐기 또는 재충전될 수 있도록 하는 특징들을 포함할 수도 있다. 충전된 상태에서, 용기는 상대적으로 큰 용적의 축조 재료를 수용해야 한다.
축조 재료 용기(1)는 직립 배향(upright orientation)으로 도시되어 있다. 일 예에서, 축조 재료는, 예컨대 전술한 바와 같은 유형 및/또는 입자 크기의 분말이다. 용기(1)는 축조 재료(11)를 유지하기 위한 저장조(3)를 포함한다. 축조 재료는 저장조(3)의 벽들에 수용되어 있다.
용기(1)는 또한 축조 재료(11)가 저장조(3)로부터, 또는 필요에 따라 저장조(3) 내로 통과할 수 있게 하는 유출구 개구(OP1)를 구비한 유출구 구조체(13)를 포함한다. 도 1에 도시된 예에서, 유출구 구조체(13)는, 다른 배치가 가능할지라도, 용기(1)의 상면(15) 내에 또는 그 부근에 제공된다. 유출구 구조체(13)는 용기(1)로부터 축조 재료를 수집하기 위한 것인, 대응하는 수집 시스템과 협력하도록 구성되어 있다. 유출구 구조체(13)는, 진공 흡인에 의해 저장조(3)로부터 축조 재료(11)를 회수하는 것을 용이하게 하기 위해, 수집 시스템의 (예컨대, 진공 소스로서의) 외부 압력 유닛에 연결하기에 적합하거나, 또는 그에 연결하기 위한 어댑터를 포함할 수도 있다. 용기(1)의 첫 번째 사용시에, 용기(1)는 버진 축조 재료를 수용할 수도 있다.
도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 용기(1)는 또한 유출구 구조체(13)와는 별개인 스루풋 구조체(35)를 포함한다. 스루풋 구조체(35)는, 공기가 그를 통해 저장조(3)로 들어갈 수 있게 하는 스루풋 개구(OP2)를 포함한다. 따라서, 스루풋 개구(OP2)는 주위 공기를 배출시키는 통기구로서 기능할 수 있다. 스루풋 개구(OP2)는 또한 상기 저장조(3) 내외로의 축조 재료(11)의 출입을 제공한다. 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 스루풋 구조체(35)는 저장조(3)의 내부의 통기를 위해 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 축조 재료 용기(1)를 비우거나 및/또는 충전하기 위해 사용될 수도 있다. 도 1에 도시된 예에서, 스루풋 개구(OP2)를 포함하는 스루풋 구조체(35)는, 다른 배치가 가능할지라도, 용기(1)의 상부 벽(15)에 제공된다.
스루풋 개구(OP2)는 저장조(3) 내외로의 축조 재료(11)의 출입을 제공하기 위한 임의의 적절한 형상 및 치수를 가질 수도 있다. 스루풋 개구(OP2)의 형상은 원형일 수도 있다. 특정 예에서, 스루풋 개구(OP2)의 직경은, 예컨대 20 내지 30 리터/초의 공기 유동을 용이하게 하면서도 적절한 충전 및 배출을 허용하기 위해 30 mm보다 크며, 예컨대 대략 30 내지 85 mm 또는 대략 50 내지 65 mm이다. 그러나, 스루풋 개구 직경은 저장조(3)의 용적에 따라 조정될 수도 있다.
본 예에서, 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 저장조(3)는 적어도 하나의 수렴 측벽(21)을 갖는 깔때기형 하부 부분(7), 및 깔때기(7) 위의, 적어도 하나의 비수렴 측벽(19)의 상부 부분(5)을 포함한다. 일 예에서, 상부 부분(5) 및 하부 부분(7)은 단일의 일체식(monolithic) 저장조의 일부이다. 비수렴 측벽(19)은 예컨대 높이(h)의 대부분을 따라 깔대기(7)로부터 상향 연장될 수도 있다. 상부 부분(5)의 적어도 하나의 비수렴 측벽(19)은 용기(1)의 직립적인, 펼쳐진, 그리고 충전된 상태에서는 실질적으로 직립으로, 즉 수직으로 연장될 수도 있다. 다른 예에서, 적어도 하나의 비수렴 측벽(19)은 직선형 또는 둥근 코너를 갖는 직사각형을 형성하는 적어도 하나의 둥근 벽 또는 네 개의 벽일 수도 있다. 본 예에서는 4개의 비수렴 측벽(19)이 있는 직사각형 버전에 대해 설명할 것이다.
도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 저장조(3)의 바닥 부분은 깔대기(7)이며 적어도 하나의 수렴 측벽(21)을 포함한다. 하부 부분(7)의 깔대기는 (압력 유닛에 의해 발생된 압력 및/또는 중력의 영향하에) 저장조(3)의 바닥(9)에 있는 중앙 수집 영역 쪽으로 축조 재료(11)를 인도하고, 그로부터 축조 재료(11)를 각각의 적층 가공 장치로의 전달을 위해 용이하게 수집할 수 있으며, 그에 따라 저장조(3)로부터의 축조 재료의 대부분 또는 전부의 수집을 용이하게 하는 것이다. 깔대기(7)는 수렴 측벽(21)이 종단되는 절두된 및/또는 둥글게 된 바닥(9)을 가질 수도 있다. 다른 예에서, 깔대기(7)는 하나의 둥근 측벽을 포함할 수 있거나, 또는 사이에 뾰족한 또는 둥근 경계를 갖는 4개의 수렴 측벽(21)의 직사각형 단면을 가질 수도 있다.
특정 예에서, 수렴 측벽(21)은 저장조(3)의 부분적으로 비어 있는 상태 또는 작동 상태에서 적어도 부분적으로 굴곡될 수 있고; 수렴 측벽(21)은 저장조(3)의 내부에 압력이 가해지기 전에, 도중에 또는 이후에 주름, 만곡, 릿지(ridge), 파형 형상 등을 포함할 수도 있다.
저장조(3)는 적어도 부분적으로 가요성 재료로 제조될 수도 있다. 예컨대, 저장조(3)는 비어 있는 상태에서 절첩될 수 있고, 벽들은 저장조(3)의 부분적으로 비어 있는 상태 또는 작동 상태에서 굴곡될 수도 있으며, 벽(19, 21)은 주름, 만곡, 릿지, 파형 형상 등을 포함할 수도 있다. 예컨대, 상부 부분(5)의 직립 벽은 용기(1)의 펼쳐진, 충전된 상태에서 디폴트의 실질적인 직립 배향을 갖는다. 다른 예에서, 저장조(3)는 비교적 강성이거나, 또는 부분적으로 비교적 강성이며 부분적으로 비교적 가요성일 수도 있다.
일 예에서, 비교적 가요성인 것은 벽 재료의 굽힘을 허용하는 것으로 이해될 수 있는 반면에, 강성 재료는 굽힘 또는 신장에 저항하는 것으로 이해되어야 한다. 가요성 물질 또는 화합물은 탄성(예컨대, PE 또는 다른 폴리머계 물질) 또는 비탄성(예컨대, 마일라(Mylar), 또는 방습층(vapor barrier layer)을 구비하는 필름 층을 포함한 다른 재료)일 수 있다. 일 예에서, 가요성 및 탄성 벽 재료는 약 1*109 N/m2 GPa 미만, 또는 약 0.3*109 N/m2 GPa 미만의 영률을 갖는다. 일 예에서, 비교적 강성인 또는 비탄성인 벽 재료는 약 1*109 N/m2 GPa 초과의 영률을 갖는다.
저장조(3)가 적어도 부분적으로 가요성 재료로 제조된 경우, 적어도 부분적으로 가요성인 저장조(3)를 보강하기 위해 보강 구조체가 제공될 수도 있다. 보강 구조체의 벽은 가요성 재료의 벽보다 더 강성이다. 보강 벽은 굴곡(flexing) 또는 굽힘(bending)에 저항하기 위한 것이다. 보강 구조체는 용기(1)의 정상으로부터 바닥까지 연장되는 벽들을 포함할 수도 있다. 보강 구조체는 대체로 단일 재료로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 저장조(3)는 플라스틱 또는 다층 방습재와 같은 적어도 부분적으로 가요성인 백(bag)에 의해 형성되고, 보강 구조체는 골판지, 금속 또는 비교적 강성 화합물과 같은 절첩가능한 재료를 포함한다.
일 예에서, 축조 재료(11)는 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 수집 유닛(또는 수집 구조체)(17)의 도움으로 바닥(9)으로부터 수집될 것이다. 수집 유닛(17)은 저장조(3)의 바닥으로부터 축조 재료(11)를 수집하고 축조 재료(1)를 유출구 구조체(13)로 안내할 수도 있다. 수집 유닛(17)의 다양한 실시예들이 본 개시에서 구현될 수도 있다. 수집 유닛(17)은 저장조(3)의 정상 영역으로부터 바닥 영역까지 저장조(3) 내에서 연장될 수도 있다. 도시된 예에서, 수집 유닛(17)은 유출구 구조체(13)의 유출구 개구(OP1)로부터 저장조(3)의 바닥(9)까지 연장된다. 하나의 특정 예에서, 수집 유닛(17)은 바닥 단부에 하나의 또는 복수의 개구(예컨대, 측면 개구)를 포함하여 수집 유닛(17) 내에서의 축조 재료의 수집을 용이하게 함으로써 축조 재료가 유출구 구조체(13)로 안내될 수 있도록 한다. 일 예에서, 수집 유닛(17)은 외부 압력 유닛을 통해 튜브에 진공을 가함으로써 바닥(9)으로부터 축조 재료(11)를 흡인하기 위한 튜브일 수 있다. 외부 압력 유닛은 축조 재료(11)를 흡인하여 끌어올리기 위해 저장조(3)에 음압을 발생시킬 수 있거나, 또는 충전 모드 또는 흡인 모드로 전환되는지 여부에 따라 양압 및 음압을 발생시키도록 구성될 수도 있다. 다른 예에서, 수집 유닛(17)은 축조 재료를 회수하기 위한 스크류형 또는 나선형 이송 기구를 포함할 수 있다.
수집 유닛(17)은 외부 축조 재료 수집 시스템의 일부이거나, 외부 축조 재료 수집 시스템에 연결 가능할 수 있다. 일 예에서, 수집 유닛(17)은 용기(1)의 유출구 구조체(13)의 일부분이며, 이에 의해 축조 재료(11)가 유출구 구조체(13)를 통해 수집 유닛(17)에 연결되는 외부 수집 시스템의 도움으로 바닥(9)으로부터 수집된다. 예컨대, 수집 유닛(17)은 튜브이며 수집 시스템은 압력 유닛을 포함하고, 이에 따라 축조 재료는 압력 유닛에 의해 수집 유닛(17) 내로 흡인된다.
다른 예에서, 수집 유닛(17)은 유출구 구조체(13)을 통해, 축조 재료를 회수하기 위해 저장조(3) 내로 삽입되도록 용기 외부에 있다. 이러한 외부 수집 유닛(17)은 유출구 구조체(13)에 삽입될 수 있고, 삽입된 상태에서 바닥(9)에 도달할 수도 있다.
특정 예에서, 유출구 구조체(13)는 수집 시스템의 흡인 구조체(예컨대, 압력 유닛)를 흡인용 연결로 안내하는 안내 구조체를 포함할 수도 있다. 일 예에서, 안내 구조체는 수집 시스템에 연결하기 위해 유출구 구조체(13)에 포함된 어댑터의 일부이다. 특정 예에서, 전술한 수집 유닛(17)은 압력 스너트(pressure snout)를 유출구 개구(13) 내로 안내할 수 있기 때문에 안내 구조체로서 기능할 수도 있다.
특정 예에서, 축조 재료 저장조(3)는 예컨대 약 5 내지 약 50 리터, 약 10 내지 약 40 리터, 예컨대 약 30 리터의 축조 재료 용적을 유지해야 한다. 이들 용적과 관련된 중량은 축조 재료, 분말 입자 크기 등에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용적을 유지하기 위한 예시적인 용기(1)는 높이(h)가 약 700mm 이하, 약 650mm 이하이고, 폭이 예컨대 약 400mm 이하일 수도 있다. 이러한 치수 및 관련 중량은 작업자에 의한 용기(1)의 용이한 취급, 예컨대 용기(1)를 손으로 들어올리고, 적재하고, 이동시킬 수 있게 하는 것이다. 또한, 용기(1)는 비어 있는 상태에서 절첩, 적재 및/또는 폐기되도록 구성될 수도 있다. 특정 예에서, 용기(1)는 예컨대 50 리터보다 크고, 예컨대 100, 150 또는 200 리터까지와 같은 더 큰 축조 재료 용적을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 1의 용기(3)는 통기를 용이하게 하는 스루풋 구조체(35)를 포함한다. 저장조(3)의 내부를 통기시킴으로써, 진공 흡인 동안 유출구 개구(OP1)를 통해 이동하는 공기 유동이 개선됨으로써, 저장조(3)로부터 축조 재료를 수집 시스템으로 공급하는 효율을 증가시킬 수 있다. 스루풋 구조체(35)는 유출구 구조체(13) 옆에 제공될 수도 있다. 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 스루풋 구조체(35)는, 다른 배치가 가능할지라도, 저장조(3)의 상부 벽(15) 내에 또는 그 부근에 위치될 수도 있다.
통기에 추가하여, 스루풋 구조체(35)는, 작업자가 (i) 축조 재료를 저장조(3)에 추가하거나, 또는 (ii) 축조 재료를 저장 용기(3)로부터 부을 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 스루풋 구조체(35)는, 하나의 모드에서는 공기를, 다른 모드에서는 축조 재료를 통과시킬 수 있게 하기 위해, 스루풋 구조체(35)가 그에 걸쳐서 연장되는 개구(OP2)를 포함한다. 상부 벽(5)에 스루풋 구조체(35)를 구비하는 것은 저장조(3)가 끝까지 충전될 때 통기를 용이하게 할 수 있다. 스루풋 구조체(35)는 유출구 구조체(13)와 저장조(3)의 측방 측벽(lateral side wall)(19) 사이에, 예컨대 저장조(3)의 축방 측벽(19)에 비교적 가까운, 유출구 구조체(13)로부터의 거리에 위치될 수 있다. 특정 예에서, 스루풋 구조체(35)는 용기(3)의 측방 측벽(19)에 인접하여 용기(3)의 상면(15) 상에 위치된다. 스루풋 구조체(35)를 측벽(19) 부근에 위치시킴으로써 축조 재료를 저장조(3)로부터 곧바로 부을 수 있다. 특정 예에서, 스루풋 구조체(35)는 유출구 구조체(13)와 측방 측벽(19) 사이의 대략 중간 위치에 위치된다.
도 2 및 도 7에 도시된 특정 예에서, 용기(1)의 스루풋 구조체(35)는, 용기(1)에 결합될 때(즉, 통기 모드에서) 스루풋 개구(OP2)를 덮어서 공기는 통과시키고 축조 재료(11)는 보지할 수 있는 탈착형 필터 구조체(50)를 포함한다. 환언하면, 탈착형 필터 구조체(50)는, 통기 모드에서 저장조(3)에 결합되어 있을 때, 공기가 저장조(3)로 진입할 수 있는 동안에 저장조(3) 내외로의 축조 재료(11)의 출입을 금지시킨다.
필터 구조체(50)는 필터(45)를 유지하기 위한 필터 홀더(47)를 포함할 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 필터 홀더(47)는 예컨대, 필터(45)를 보지하기 위해 필터(45)의 양 측면에서 연장되는 필터 지지 구조체(51)를 포함한다. 필터 구조체(50)는 축조 재료의 충전 또는 붓기(pouring)를 위해(즉, 충전/붓기 모드에) 축조 재료(11)가 개구(OP2)를 통과할 수 있게 하기 위해 저장조(3)로부터 분리될 수 있다. 스루풋 구조체(35)는 필터 구조체(50)를 연결 및 분리하기 위해 저장조(3)에 고정된 연결부(48)를 포함할 수도 있다. 특정 예에서, 연결부(48)는 필터 홀더(47)의 선택적 연결 및 분리를 허용하기 위해 플랜지(49) 및 나사 형성 원통부를 구비한다.
붓기/충전 모드에서, 즉 필터(45)가 없는 경우(그리고 보다 일반적으로는 탈착형 필터 구조체(50)가 없는 경우), 축조 재료(11)는 개구(OP2)를 통해 저장조(3)를 빠져나와, 저장조(3)로부터의 축조 재료의 붓기를 용이하게 하며, 축조 재료(11)는 저장조(3)를 충전하기 위해 저장조(3)로 들어갈 수도 있다. 붓기/충전 모드에서 공기는 여전히 저장조로 들어가므로 통기 기능이 수행될 수 있다.
따라서, 유출구 구조체(13)가 이용가능하지 않더라도, 그것이 예컨대 흡인 호스, 흡인 유닛 등과 같은 수집 시스템에 연결되기 때문에, 저장조(3)를 충전하거나 비울 수 있다. 사용자는, 용기(1)에 저장된 축조 재료(11)가 수집 시스템에 의해 유출구 구조체(13)를 통해 흡인되고 있는 때에라도 스루풋 구조체(35)를 통해 저장조(3)를 충전하거나, 스루풋 구조체(35)를 통해 저장조(3)로부터 축조 재료(11)를 부을 수 있다. 사용자는 저장조(3)의 충전 또는 비움을 허용하기 위해 탈착형 필터 구조체(50)를 스루풋 구조체(35)의 연결부(48)로부터 결합 해제할 수도 있다. 일단 충전 또는 붓기가 완료되면, 사용자는 저장조(3) 내에 축조 재료(11)를 보지하기 위해 탈착형 필터 구조체(50)를 연결부(48)에 재연결할 수도 있다. 충전 또는 붓기는 유출구 구조체(13)를 분리 및 재연결할 필요 없이 수행될 수 있으며, 그에 따라 시간을 절약하고 사용자에 의한 유출구 구조체(13) 및 수집 시스템의 조작을 제한한다. 저장조(3)는 저장조(3) 내에 저장된 축조 재료(11)의 수집 시스템으로부터의 수집을 방해하지 않고 스루풋 구조체(35)를 사용하여 충전되거나 비워질 수도 있다.
도 3에 도시된 특정 예에서, 스루풋 구조체(35)의 연결부(48)는 형상이 원통형인 부분(60)을 포함하는데, 이 원통형 부분(60)은 예컨대 원통형 부분(60)의 외표면 상에 형성된 나사산 프로파일을 사용하여, 도 2와 관련하여 설명된 탈착형 필터 구조체(50)에 결합되거나 그로부터 결합 해제될 수도 있다. 일 예에서, 원통형 부분(60)은 그것이 부착되는 비교적 가요성인 상부 벽(15)과 비교하여 실질적으로 강성이다. 상기 부착을 용이하게 하기 위해, 환형 플랜지부(49)가 예컨대 일체로 성형된 구조체로서 원통형 부분(60) 둘레로 연장될 수도 있다. 원통형 부분(60)의 종방향 축선은 예컨대 저장조(3)의 상부 벽(15)에 수직이다. 공기 및 축조 재료를 저장조(3) 내로 안내하기 위한 안내 구조체, 채널, 경로 벽 등이 더 이상 저장조(3) 내에 존재하지 않으므로, 공기 및 축조 재료는 원통형 부분(60)을 통해 진입하여 저장조(3)의 내부에 직접 접근함으로써, 저장조(3) 내부 및/또는 외부로의 축조 재료(11)의 통과를 허용한다.
도 3의 개략적인 분해도로부터 알 수 있는 바와 같이, 필터 구조체(50)는 내부 나사산에 의해 원통형 부분(60)에 나사 결합될 수 있다. 다른 예에서, 필터 구조체(50)는 원통형 부분(60)에 마찰 끼워 맞춤(friction fit)될 수도 있다. 필터 구조체(50)를 저장조(3)에 부착하기 전에, 필터 구조체(50)가 조립될 필요가 있을 수도 있다. 예컨대, 필터(45)가 필터 지지 구조체(51)의 제 1 필터 지지 구조체(51A)에 대해 필터 구조체(50) 내에 배치된다. 제 1 필터 지지 구조체(51A)는 (예컨대, 단일 몰드) 필터 구조체(50)의 일체형 부분일 수 있다. 그 다음, 필터 지지 구조체(51)의 제 2 필터 지지 구조체(51B)가 예컨대 압입 끼워 맞춤으로 필터 구조체(50)에 끼워져서 필터(45)를 보지할 수도 있다. 일 예에서, 필터 구조체(50)는 제 2 필터 지지 구조체(51B)를 유지하기 위한 내부 리브(internal rib)를 포함한다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 필터 지지 구조체(51A)는 스루풋 개구(OP2)를 가로질러 연장되는 리브 구조체를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 필터 지지 구조체(51A, 51B)는, 제 2 필터 지지 구조체(51B)가 필터 구조체(50)에 조립되는 별도의 구성요소일 수 있는 반면에 제 1 필터 지지 구조체(51A)는 단일 몰드 구조체의 일부로서 필터 구조체(50)와 일체일 수도 있다는 점을 제외하고는 유사한 형상 및 구성일 수 있다.
본 개시의 예에서, 공기 유동은 저장조로부터 축조 재료를 용기 외부로 운반하는 데 사용된다. 특히, 전술한 바와 같이, 스루풋 구조체(35)는 공기가 저장조(3)로 들어갈 수 있게 한다. 본 개시에서는 공기 이외의 가스가 사용될 수도 있음을 이해해야 한다. 특정 실시예에서, 축조 재료를 수집하기 위해 저장조 내에서 가스 유동을 생성하는 데 사용되는 가스는 공기, 질소, 헬륨 및 아르곤 중 적어도 하나를 포함한다.
도 2에 도시된 필터(45)는 개방 셀, 망상, 폴리우레탄 발포체로 이루어질 수도 있다. 이 필터(45)는 예컨대 약 3 내지 6 mm 두께의 층의 형태일 수도 있다. 필터(45)의 다공성 및/또는 두께를 포함하는 필터(45)의 사양은 적절한 필터링이 달성될 수 있도록 저장조(3) 내에 보지되어야 하는 축조 재료(11)의 종류에 적합해야 한다. 필터(45)는 적어도 60 PPI(즉, "Pores Per Inch(인치당 구멍수)"), 적어도 80 PPI, 적어도 100 PPI, 적어도 120 PPI, 적어도 140 PPI 또는 적어도 160 PPI일 수 있다. 평균 구멍 직경은 적어도 30 마이크론, 적어도 25 마이크론, 적어도 20 마이크론, 적어도 15 마이크론, 적어도 10 마이크론, 또는 적어도 5 마이크론일 수도 있다. 필터(45)는 예컨대 약 80 PPI와 약 25 내지 30 마이크론의 평균 구멍 직경을 가질 수도 있다.
특정 예에서, 필터 홀더(47)는 공기 필터(45)가 교체를 위해 제거되는 것을 허용하는 하우징을 포함할 수도 있다. 특정 예에서, 필터 교체가 필요할 때, 다른 공기 필터(45)를 포함한 새로운 필터 홀더(47)가 스루풋 구조체(35)에 결합된다.
스루풋 구조체(35)는 적어도 하나의 적절한 시일 구조체로 밀봉되어, 상기 시일이 스루풋 구조체(35) 상의 적소에 위치하는 한, 스루풋 개구(OP2)를 통한 공기 및 축조 재료의 통과를 방지할 수 있다. 일 예에서, 시일 구조체는 스루풋 개구(OP2) 위에 부착되는 시일 막이다. 시일 구조체는 유도 가열 시일(induction-heat seal) 또는 접착 시일(adhesive seal)일 수도 있다. 일 예에서, 충전된 용기(1)는 충전 스테이션에서 버진 축조 재료로 충전된 후에 시일 구조체로 밀봉된다. 도 3에 도시된 특정 예에서, 필터 지지 구조체(51)의 상면은 스루풋 구조체(35)를 통한 공기 및 축조 재료의 출입을 방지하기 위해 시일 구조체(70)로 밀봉된다. 시일 구조체는 용기(1)의 첫 번째 사용 전에 제거될 일회용 시일일 수도 있다.
특정 예에서, 유출구 구조체(13)는 적어도 하나의 적절한 시일 구조체, 예컨대 유출구 개구(OP1) 위에 부착되는 시일 막으로 밀봉될 수도 있다. 유출구 구조체(13)의 시일 구조체는 스루풋 구조체(35)의 시일 구조체와 관련하여 전술한 것과 동일한 종류일 수도 있다. 상기한 바와 같이, 특정 예에서, 충전된 용기(1)는 충전 스테이션에서 버진 축조 재료로 충전된 후에 일회용 시일로 밀봉된다.
또한, 유출구 구조체(13) 및 스루풋 구조체(35)의 각각에 별도의 캡 또는 덮개가 제공될 수도 있다. 이들 2개의 캡은 서로 별개여서 유출구 구조체(13) 및 스루풋 구조체(35)가 독립적으로 개폐될 수 있다. 따라서, 스루풋 구조체(35)의 캡을 제거하지 않고 유출구 구조체(13)에 접근할 수 있으므로(그리고 반대로도 가능함), 스루풋 구조체(35)를 덮는 캡을 적소에 유지하면서 유출구 구조체(13)를 수집 시스템에 연결할 수 있다. 결과적으로, 저장조(3)로부터의 축조 재료(11)의 수집이 필요할 때 또는 저장조(3)의 내부의 통기가 필요할 때에만 스루풋 구조체(35)의 캡을 제거할 수도 있다. 다른 예에서, 이는 스루풋 구조체(35)의 밀봉의 개선을 허용할 수도 있다.
도 4는 본 개시의 축조 재료 용기(1)를 포함하는 적층 가공 장치(100)를 도시한다. 적층 가공 장치(100)는 진공 튜브 스너트(173)를 통해 용기(1)로부터 축조 재료를 흡인하기 위한 압력 유닛(159)을 포함한다. 압력 유닛(159)은 진공 펌프를 포함한다. 압력 유닛(159) 및 용기(1)는 유출구 구조체(13)와 스너트(173)의 상호 접속을 용이하게 하고 진공 흡인 전, 도중 및 후에 분말 누출을 억제하기 위한 상호 접속 어댑터를 포함할 수도 있다. 적층 가공 장치(100)는 축조 재료 재활용 시스템 및 융합제 분배기 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다. 적층 가공 장치(100)는, 예컨대 축조 재료를 완충(buffering) 또는 재활용하기 위해 용기(1)를 (재)충전하기 위한 축조 재료 복귀 시스템을 더 포함할 수 있다. 이를 위해, 압력 유닛(159)은 저장조(3)로부터의 축조 재료의 회수 및 저장조(3)의 축조 재료의 충전을 용이하게 하기 위해 양방향 공기 펌프를 포함할 수도 있다.
용기(1)는 운송, 호스트 장치 상호 접속, 축조 재료 수집, 편평한 적재가능 구조체로의 접힘, 용이한 폐기, 단일 필(fill) 사용, 다중 필 사용, 재활용, 저장, 작업자에 의한 리프팅 등을 포함하는 다수의 목적에 적합할 수도 있다. 용기(1)는 장치(100)로부터의 축조 재료(예컨대, 분말)의 누출을 방지하면서 호스트 장치와의 비교적 용이한 상호 접속을 용이하게 한다. 일 예에서, 용기(1)는 용기 수명 주기 동안, 즉 충전된 수송, 장치 상호 접속, 회수 중에 고갈될 때까지 축조 재료 분말 먼지가 환경으로 유출되는 것을 억제한다.
도 5는 본 개시의 축조 재료 용기를 적층 가공 장치와 함께 사용하는 방법의 예를 도시한다. 본 방법은 도 1 및 도 7을 참조하여 도시된 바와 같이 축조 재료로 충전된 새로운 용기(1)를 제공하는 것(블록 200)을 포함할 수도 있다. 본 방법은 도 4에 도시된 적층 가공 시스템(100)과 같은 적층 가공 장치 근처에 용기(1)를 배치하는 것(블록 210)을 포함할 수 있다. 본 방법은 적층 가공 장치(100)를 용기(1)와 상호 접속하는 것(블록 220)을 포함한다. 본 방법은 적층 가공 장치(100)가 용기(1)로부터 유출구 개구(OP1)를 통해 축조 재료를 회수하게 하는 것(블록 230)을 포함한다. 이러한 회수 중에, 공기는 스루풋 개구(OP2)를 통해 용기(1) 내로 통기될 수도 있다. 본 방법은 적층 가공 장치(100)가 스루풋 개구(OP2)를 통해 용기를 재충전하게 하는 것(블록 240)을 더 포함할 수 있다. 특정 예에서, 스루풋 개구(OP2)를 통한 재충전을 허용하기 위해, 도 3에 도시된 탈착형 필터 구조체(50)가 저장조(3)로부터 결합 해제된다. 일 예에서, 용기(1)는 적층 가공 동안 재충전됨으로써, 용기가 버퍼(buffer)로서 사용될 수 있다.
도 6은 본 예의 도 1에 도시된 용기(1)와 같은 본 개시의 축조 재료 용기를 사용하는 방법의 예를 도시한다. 본 방법은 유출구 구조체(13)가 폐쇄된 상태로 유지되는 동안에 용기(1)로부터 축조 재료를 스루풋 개구(OP2)를 통해 붓는 것(블록 310)을 포함한다. 일 예에서, 덮개는 상기 붓기 중에 유출구 개구(OP1)를 폐쇄한다. 다른 예에서, 축조 재료는 축조 재료 스테이지 상에 축조 재료를 전달하기 위한 축조 재료 이송 메커니즘 내에 부어진다.
일 예에서, 저장조는 적어도 부분적으로 가요성이다. 저장조의 가요성 벽의 일부는 양압 또는 음압이 가해질 때 굴곡 및/또는 진동함으로써, 축조 재료가 수집 구역 쪽으로 유동하는 것을 도울 수도 있다. 특정 예에서, 축조 재료의 일부가 벽의 진동 또는 굴곡에 의해 가요성 벽에 형성된 특정 포켓 또는 코너로부터 스스로 방출될 수 있다. 따라서, 축조 재료의 대부분 또는 전부가 저장조로부터 회수될 수 있다.
특정 예에서, 축조 재료 용기는 전술한 바와 같이 복수의 스루풋 구조체를 포함할 수도 있다. 예컨대 저장조의 상면에 복수의 스루풋 구조체를 각각 배열하면 용기의 통기 및/또는 충전 및 붓기를 개선할 수도 있다.
특정 예에서, 축조 재료 용기는, 저장조 내에서의 보다 균일한 공기 유동을 달성할 수 있도록, 예컨대 저장조의 상면 상에 스루풋 구조체와는 별개인 하나 또는 복수의 통기구 구조체를 포함할 수도 있다.
도 7을 다시 참조하면, 일 예에서, 스루풋 구조체(35)와는 별개이며 그와 일정 거리를 두고 배열된 제 2 통기구 구조체(61)가 저장조(3)의 내부와 연통하도록 제공될 수도 있다. 특정 예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 통기구 구조체(61)는 바닥(9) 부근의 축조 재료 수집 영역을 통기하도록 배열될 수도 있다. 본 개시에서는 제 2 통기구 구조체(61)의 다른 배치도 가능하다. 다른 예에서, 제 2 통기구 구조체(61)는 수렴 바닥 벽(21) 및/또는 관형 수집 유닛(17) 내에 제공될 수 있다. 제 2 통기구 구조체(61)가 수렴 측벽(21) 중 적어도 하나를 통해 제공되는 경우, 제 2 통기구 구조체(61)는 축조 재료를 보지하기 위한 필터를 포함할 수도 있다. 제 2 통기구 구조체(61)가 관형 수집 유닛(17)을 따라 연장되는 경우, 제 2 통기구 구조체(61)는 관형 수집 유닛(17)을 따르는 평행 채널 및/또는 관형 수집 유닛(17) 내의 동심형 채널일 수도 있다.
스루풋 구조체(35)에 추가하여 제 2 통기구 구조체(61)를 축조 재료 용기에 제공하면, 예컨대 스루풋 구조체와 제 2 통기구 구조체 사이에 위치된 축조 재료가 있는 경우에 용기 내에서의 공기 유동이 더욱 용이해져서, 저장조 내의 축조 재료 브릿지 또는 포켓이 공기 유동에 영향을 미치는 것이 방지된다. 스루풋 구조체(35) 및 제 2 통기구 구조체(61)를 저장조의 대향 측에 배치하면(예컨대 상부 벽(15)에 하나, 그리고 수렴 바닥 벽(21)에 다른 하나), 또한 (1) 용기가 직립 구성일 때에는 유출구 구조체(13)를 통한 진공에 의해, 그리고 (2) 용기가 경사진 구성일 때에는 스루풋 구조체(35)를 통한 붓기에 의해, 축조 재료가 수집될 수 있다.
특정 예에서, 저장조의 하부 부분이 깔때기 형상을 가질 필요는 없다. 예컨대, 저장조의 측벽은 위에서 아래로 직립해 있을 수도 있다. 예컨대, 측벽은 실질적으로 직사각형일 수도 있다. 이러한 용기는, 예컨대 부분적으로 깔때기형인 저장조를 갖는 용기보다 더 효율적으로 용기의 윤곽 내에 축조 재료를 효율적으로 저장할 수 있다. 단점은 깔때기형 저장조와 비교하여 바닥으로부터 축조 재료의 대부분 또는 전부를 뽑아 내기가 더 어려울 수도 있다는 것이다. 이러한 잠재적 단점을 보완하기 위해 특정 조치가 제공될 수 있는데, 예컨대, 용기의 진공 튜브가 용기의 바닥 가장자리 근처의 축조 재료에 닿을 수 있도록 가요적으로 제조되거나 또는 그러한 방식으로 구성될 수 있다. 다른 예에서, 바닥은, 예컨대 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 축조 재료가 하부 수집 영역을 향해 낙하 또는 이동하는 방식으로, 진공 압력 하에서 진동 또는 굴곡하기 위해 가요적으로 제조될 수 있다. 다시 도 1 및 도 7을 참조하면, 종방향 유출구 튜브(11)는 중심에서 바닥과 결합할 수 있으며, 그에 의해 중심 주위의 바닥은 진공 압력 하에서 상승할 수 있고 유출구 튜브(11)가 중심 바닥을 보지함으로써, 축조 재료가 유출구 튜브의 흡인 개구의 입구를 향해 이동할 수 있다.
일 예에서, 용기는 운송, 적층 가공 장치 상호 접속, 축조 재료 회수, 교체 및 폐기에 적합하다. 일 예에서, 폐기 목적을 위해, 보강 구조체는 판지 또는 다른 생분해성 물질을 포함한다. 다른 생분해성 물질은 다른 셀룰로오스 섬유계 물질을 포함할 수 있다. 가요성 저장조는 특정 폴리에틸렌 필름과 같이 비교적 분해성이 있는 플라스틱으로 만들 수 있다. 다른 예에서, 가요성 저장조는 코팅되고 압축된 셀룰로오스계 물질과 같은 적어도 하나의 생분해성 층을 포함할 수 있다. 특수 코팅은 공기/증기 장벽을 제공할 수 있다.
일 예에서, 본 개시의 용기에 연결되는 적층 가공 장치의 압력 유닛은 적어도 10 리터/초 또는 적어도 15 리터/초, 예컨대 20 내지 30 리터/초의 공기 속도를 갖는다. 일 예에서, 가요성 저장조 벽 재료는 공기가 스루풋 개구를 통해 용기 내로, 그리고 유출구 개구를 통해 용기 외부로 순환할 때 굴곡 또는 진동할 것이다.
본 개시의 용기는 적층 가공을 위한 적층 가공 장치에 축조 재료를 제공하도록 배열될 수도 있다. 특정 예에서, 적층 가공 장치는 용기로부터 분말을 수집하여 적층 가공 공정에 부가하기 위해 용기에 직접 연결될 수 있다. 적층 가공 장치는 압력 유닛을 포함하는 리사이클러 및/또는 3D 프린터일 수 있다. 다른 예에서, 별도의 전문화된 축조 재료 압력 유닛이 축조 재료를 용기로부터 적층 가공 장치로 이송하는 데 사용될 수 있다.
일 예에서, 용기는 버진 축조 재료의 공급원이다. 다른 예에서, 용기는 재활용되거나 또는 부분적으로 재활용된 축조 재료의 공급원이다. 또 다른 예에서, 용기는 적어도 일시적으로 버퍼 공급원으로서 사용될 수도 있다.

Claims (21)

  1. 적층 가공 축조 재료 용기에 있어서,
    - 축조 재료를 유지하는 저장조;
    - 유출구 구조체(outlet structure)로서, 상기 유출구 구조체를 통해 축조 재료가 상기 저장조로부터 배출될 수 있는, 상기 유출구 구조체; 및
    - 상기 유출구 구조체와는 별개이며 스루풋 개구를 포함하는 스루풋 구조체(throughput structure)로서, 상기 스루풋 개구를 통해 가스가 상기 저장조 내로 진입할 수 있으며, 상기 스루풋 개구는 상기 저장조 내외로의 축조 재료의 출입을 제공하는, 상기 스루풋 구조체를 포함하고,
    상기 스루풋 구조체는 탈착형 필터 구조체를 포함하고, 상기 탈착형 필터 구조체는, 상기 탈착형 필터 구조체가 상기 스루풋 구조체와 결합될 때, 가스가 상기 저장조 내로 진입하는 것을 허용하면서 상기 저장조 내외로의 축조 재료의 출입을 억제하기 위한 것이며,
    상기 탈착형 필터 구조체는 지지 구조체 및 상기 지지 구조체에 의해 유지되는 필터를 포함하고, 상기 탈착형 필터 구조체는 상기 저장조의 내부의 통기를 허용하며, 상기 탈착형 필터 구조체는 선택적으로 상기 저장조에 결합되고 상기 저장조로부터 결합 해제되도록 마련되어
    (i) 상기 탈착형 필터 구조체가 상기 저장조로부터 결합 해제될 때 상기 스루풋 구조체는 축조 재료가 상기 저장조 외부로 부어지는 것을 허용하도록 하고,
    (ii) 상기 탈착형 필터 구조체가 상기 저장조에 결합될 때 상기 스루풋 구조체는 상기 저장조 내외로의 가스의 진입 및 배출을 허용하면서 축조 재료를 상기 저장조 내에 보지하도록 하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 축조 재료는 3D 프린팅용 분말인
    적층 가공 축조 재료 용기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분말은 120 마이크론 미만의 평균 체적-기반 입경(average volume-based particle diameter)을 갖는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈착형 필터 구조체는 적어도 60 PPI의 다공성을 갖는 개방 셀 발포체 층(open-cell foam layer)을 포함하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장조는 가요성이고, 상기 저장조는,
    - 상기 유출구 구조체와 관련된 축조 재료 유출구 개구; 및
    - 상기 유출구 구조체 및 상기 스루풋 구조체를 결합하기 위한, 상기 스루풋 개구 및 유출구 개구 각각의 둘레의 각각의 개구 커넥터를 포함하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스는 공기, 질소, 헬륨 및 아르곤 중 적어도 하나를 포함하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스루풋 구조체는 상기 저장조의 정상부에 위치되는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유출구 구조체는 상기 저장조의 정상부에 위치되고, 상기 스루풋 구조체는 상기 유출구 구조체와 상기 용기의 측방 측벽(lateral side wall) 사이에 위치되는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    탈착형 시일을 포함하고,
    상기 탈착형 시일은, 상기 탈착형 시일이 상기 스루풋 구조체 상의 적소에 위치해 있는 한, 상기 스루풋 개구를 통한 가스 및 축조 재료의 통과를 방지하는 것인
    적층 가공 축조 재료 용기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 탈착형 시일은 유도 가열 시일(induction-heat seal) 또는 접착 시일(adhesive seal)인
    적층 가공 축조 재료 용기.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유출구 구조체 및 상기 스루풋 구조체는, 상기 유출구 구조체 및 스루풋 구조체를 선택적으로 개폐하기 위한, 서로 별개인 제 1 캡 및 제 2 캡을 각각 포함하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스루풋 개구는 형상이 원형이고 50 내지 65 mm의 직경을 갖는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 가공 축조 재료 용기는 상기 스루풋 구조체와는 별개인 통기구 구조체를 포함하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 통기구 구조체는 상기 저장조 내의 바닥 축조 재료 수집 영역 근처에서 개방되는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  17. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유출구 구조체는 흡인 구조체를 흡인용 연결로 안내하는 안내 구조체를 포함하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  18. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유출구 구조체는 상기 저장조의 정상부에 축조 재료 유출구 개구를 포함하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 유출구 구조체는 상기 저장조의 바닥로부터 축조 재료를 수집하고 축조 재료를 상기 축조 재료 유출구 개구로 안내하는 수집 유닛을 포함하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 수집 유닛은 상기 저장조 내에서 상기 저장조의 상부 영역으로부터 바닥 영역까지 연장되는 축조 재료 유출구 튜브를 포함하는
    적층 가공 축조 재료 용기.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 적층 가공 축조 재료 용기는 상기 스루풋 구조체와는 별개인 통기구 구조체를 포함하고, 상기 통기구 구조체는 상기 저장조 내의 바닥 축조 재료 수집 영역 근처에서 개방되며, 제 2 통기구 구조체가 상기 수집 유닛 내에 포함되거나 또는 상기 수집 유닛에 연결되는
    적층 가공 축조 재료 용기.
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