KR102330988B1 - 부품, 특히, 타이어 몰드를 라이닝하는 사이프를 제조하는 분말 적층 방법 - Google Patents

부품, 특히, 타이어 몰드를 라이닝하는 사이프를 제조하는 분말 적층 방법 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 부품 적층 제조 방법은 다음의 단계를 포함한다:
- a) 작업 표면을 따라 병진 이동 가능한 분말 분배 수단을 포함하는 적층 장치를 사용하여 상기 표면 상에 적어도 하나의 분말층을 적층하는 단계, 및
- b) 에너지 빔을 사용하여 상기 적층된 층을 적어도 부분적으로 용융하는 단계,
- c) 단계 a) 와 단계 b)를 반복하여 용융된 층을 적층하여 부품을 형성하는 단계, 상기 방법은 :
- 상기 장치의 분배 수단은 부품의 각각의 용융된 층의 길이 방향에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 이동가능 하고,
- 단계 a) 와 단계 b)를 반복하여 상기 부품을 형성하여, 상기 부품의 길이가 용융된 층의 적층 방향에 대하여 실질적으로 평행한 방향을 따라 연장되도록 하고, 부품의 헤드는 작업 표면에 대하여 실질적으로 수직하게 배향되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

부품, 특히, 타이어 몰드를 라이닝하는 사이프를 제조하는 분말 적층 방법{POWDER ADDITIVE METHOD FOR MANUFACTURING A PART, IN PARTICULAR A SIPE FOR LINING A TYRE MOULD}
본 발명은 에너지 빔(a beam of energy)을 이용하여 상기 분말의 입자를 녹이거나 소결시킴으로써, 분말 기반 적층 제조 방법에 관한 것이다. "에너지 빔"은 전자기 방사선(예를 들어, 레이저 빔) 또는 입자 빔(예를 들어, 전자 빔)을 의미한다.
본 발명의 하나의 특별히 유리한 적용은 자동차 타이어용 섹터-타입(sectored-type) 경화 또는 가황 몰드의 라이닝 요소(예를 들어, 블레이드)의 제조에 관한 것이다.
이러한 유형의 몰드는 각각이 타이어의 측벽 중 하나를 성형하는 2개의 쉘을 주로 포함하고, 복수의 섹터는 상기 타이어의 트레드를 성형하고, 몰드의 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 방사상으로 이동 가능하다. 쉘과 섹터는 타이어의 미 가황된 그린 폼(green form)과 접촉되도록 의도된 내부 공간을 형성한다. 트레드 패턴을 형성하기 위해, 블레이드는 몰드의 섹터에 부착되며 이러한 내부 공간으로 돌출된다. 이러한 블레이드를 포함하는 몰드에 대한 추가의 상세를 위해, 예를 들어, EP-B1-1 758 743과 US-A1-2002/0139164 문헌들을 참조할 수 있다.
보다 일반적으로 소결이라 일컫는, 분말의 겹쳐진 층의 선택적 용융에 의해 제조하는 것의 이점은 주로, 이러한 블레이드의 형태가 컴퓨터에 의해 모델링될 수 있고, 그 다음에, 이러한 모델링에 기초하여 에너지 빔의 컴퓨터 제어에 의해 블레이드가 제조될 수 있다는 사실에 있다. 또한, 이러한 기술은 다른 방법으로는 제조하기 까다로운 몰드 라이닝 블레이드와 같은 크기가 작고 복잡한 형태의 요소를 제조하는 데에 아주 적합하다.
선택적 용융이 레이저 빔에 의해 실행될 때, 이를 레이저 소결이라고 일컫는다. 레이저 소결 기술은 적층 방향으로 레이저 빔에 의해 서로의 상부 위에 강화 및 용융되는 분말 층을 적층하여 층층이 블레이드를 제조하는 것으로 구성된다. "분말"이라는 용어는 분말 또는 분말 혼합물을 의미하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 분말은 금속성 또는 세라믹과 같은 무기물일 수 있다.
통상적으로, 소결 또는 용융 단계 이전에 분말 베드의 준비를 보장하기 위해, 적층 장치가 사용된다. 이러한 장치는 주로 분말을 저장하는 수단 및 제조 플레이트 상에 분말을 층으로서 분배할 수 있는 분배 수단을 포함한다. 이러한 적층 장치에 대한 추가의 상세를 위해, 예를 들어, 특허 출원서 WO-A2-2013/178825를 참조할 수 있다.
제1 층은 적층된 후 제조 플레이트에 바로 용접된다. 그 후, 다른 층을 연속하여 형성하여, 제1 층으로부터 시작되는 스택(stack)을 얻는다.
일반적으로, 라이닝 블레이드와 같은 크기가 작은 요소의 제조는 제조 플레이트 상에서 수평으로 실행되어, 그 길이가 제조 플레이트에 실질적으로 평행하다. 또한, 이를 수평-유형 제조라 일컫는다. 이로 인해, 너무 높은 블레이드 높이를 갖는 것을 방지 하므로 제조 시간을 줄일 수 있다.
그러나, 이러한 유형의 제조에 있어서, 치수와 기하학 특징이 일치하지 않는 문제가 일어날 수 있다. 실제로, 블레이드는 언듈레이션(undulations) 또는 언더컷 영역(즉, 블레이드 벽이 굳지 않는 분말 영역 위로 돌출하는 영역)으로 지칭되는 영역을 생성하는 부피가 큰 부분을 가질 수 있다. 이러한 부피가 큰 부분은, 예를 들어, 특허 출원서 FR-A1-2 961 741와 WO-A1-2010/030276에 설명되어 있는 블레이드 상에 제공된다. 변형, 균열을 일으킬 수 있는 응력 집중 현상, 및 특히 높은 거칠기는 이들 언더컷 영역에서 관찰된다. 또한, 언더컷 영역 때문에 일부 블레이드의 기하 형태를 제조할 수 없다.
본 발명은 이러한 단점을 극복하는 것을 목적으로 한다.
더욱 상세하게는, 본 발명은, 예를 들어, 언듈레이션 및/또는 부피가 큰 부분 및/또는 언더컷 부분을 가질 수 있는 복잡한 형상의 부품의 만족스러운 제조를 보증하는 것이 가능한, 적어도 하나의 에너지 빔을 사용하여 분말 소결 또는 용융에 의해 적어도 하나의 부품의 적층 제조를 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에서, 본 발명의 방법은 적어도 하나의 에너지 빔을 사용하여 분말 소결 또는 용융에 의해 적어도 하나의 부품의 적층 제조에 관한 것이다. 그 부품은 두 개의 대향하는 전방 면이 제공되는 본체와, 본체의 일 단부로부터 연장하며, 상기 본체의 길이에 평행하게 연장되고, 적어도 상기 전방 면 중 하나에 대하여 돌출하는 한 조각의 헤드(head)를 포함한다.
본 발명의 방법은 다음의 단계를 포함한다:
a) 작업 표면을 따라 분말을 분배하기 위한 병진 이동 가능한 수단을 포함하는 적층 장치를 이용하여 적어도 하나의 분말 층을 상기 표면 상에 적층하는 단계,
b) 에너지 빔을 사용하여 상기 적층된 층을 적어도 부분적으로 용융하는 단계, 및
c) 단계 a)와 단계 b)를 반복하여 부품의 용융된 층을 적층함으로써 부품을 형성하는 단계. 상기 장치의 분배 수단은 각각의 용융된 층의 길이의 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 이동 가능 하다. 단계 a) 및 b)를 반복하여 부품을 형성하여, 상기 부품의 길이가 용융된 층의 적층 방향과 실질적으로 평행한 방향을 따라 연장되고 부품의 헤드가 작업 표면과 실질적으로 수직하게 배향되도록 한다.
본원에서, 용어 "길이(length)"는 부품의 그 최대 크기의 방향의 치수를 의미한다.
분배 수단의 변위 방향에 대하여 용융된 층의 배향으로 인해, 응력 집중 또는 미세균열의 발생을 일으킬 수 있는 이러한 수단에 의해 가해지는 힘의 영향 하에서 적층된 층의 변형의 위험을 제한할 수 있다.
또한, 이러한 수직-유형의 제조에 있어서, 필요한 치수, 기하형태 및 표면 마무리 특성에 따르는 복잡한 형태의 부품을 얻는 것이 용이해진다. 부피가 큰 부분을 포함하는 부품에 있어서, 부피가 큰 부분의 배향이 작업 표면에 수직이고, 이들 부피가 큰 부분이 상기 표면에 연결되는 것을 고려하면, 용융 단계 동안에 열 확산에 의해 부품에서 발생하는 내부 응력으로 인한 변형 또는 심지어 미세균열이 저감된다. 작업 표면에 수직으로 배향되는 언더컷 부분을 포함하는 부품에 있어서, 언더컷 부분이 부품 상의 코스(coarse) 거칠기를 생성하는 분말의 용융되지 않은 층에 놓이는 수평-유형 제조와 달리 거칠기가 크지 않다.
하나의 바람직한 실시예에서, 복수의 용융된 층의 스택을 작업 표면의 상이한 영역에 형성하여 복수의 부품을 동시에 제조한다. 상기 부품은 적층 장치의 분배 수단의 변위 방향에 대하여 횡방향으로 위치하는 컬럼과, 상기 방향에 평행하게 위치하는 로우의 매트릭스로서 작업 표면 상에 배열될 수 있다.
적층 장치의 분배 수단은 복수의 용융된 층의 스택과 공유될 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 컬럼과 각각의 로우의 부품은 서로에 대하여 정렬되어 있다. 다른 방법으로는, 컬럼의 각각의 부품이 상기 컬럼의 바로 인접한 부품에 대하여 분배 수단의 변위 방향을 따라 오프셋된다.
유리하게는, 부품의 길이는 층의 적층 방향과 -20° 내지 +20° 사이의 각도를 형성하는 방향을 따라 연장된다.
하나의 바람직한 실시예에서, 적층 장치의 분배 수단이 그 변위 동안 먼저 본체를 지지한 다음에 부품의 헤드에 대해 지지하도록 부품이 배향된다.
일 실시예에서, 적층 장치의 분배 수단은 적어도 하나의 롤러를 포함한다. 바람직하게는, 롤러의 축이 각각의 부품의 용융된 층의 길이의 방향에 실질적으로 수직하게 배향된다. 상기 부품은 일반적으로 직사각형 형상을 가질 수 있다.
다른 목적, 특징 및 이점은 단지 비-제한적인 예로서 주어진 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면을 참조하여 이해할 수 있다 :
- 도 1은 제1 구현예에 따라 레이저 소결로 블레이드를 제조하는 방법을 부분적으로 도시한 개략적인 사시도이다.
- 도 2는 도 1의 두 개의 블레이드의 상세 도면이다.
- 도 3과 도 4는 본 발명의 방법의 제2 및 제3 구현예에 따른 두 개의 블레이드의 상세 도면이다.
도 1에는 가정의 수평 위치에 도시된 제조 플레이트(12) 상에 형성되고 타이어 가황 몰드를 위해 의도된 동일 블레이드(10)의 배열이 도시된다. 플레이트(12)는 블레이드(10)가 형성되는 작업 표면(12a)을 형성하는 상부 면을 포함한다. 블레이드(10)은 서로 동일하다.
도 2에 더욱 명확하게 나타나 있듯이, 각각의 블레이드(10)는 실질적으로 길이 L10와 폭l10인 직사각형의 일반적인 모양을 가지고 있다. 블레이드의 길이 L10 는 제조 플레이트의 작업 표면(12a)에 대하여 실질적으로 직교하여(즉, 본원에서 실질적으로 수직하게) 연장된다. 블레이드(10)는 실질적으로 수직하게 연장 또는 배향된다. 블레이드(10)는 작업 표면(12a)과 교차하는 방향으로 세로로 연장된다.
본원에서, 블레이드(10)는 둥근 형상을 갖는다. 도시된 실시예에서, 각각의 블레이드(10)는 본체(10a) 및 상기 본체와 한 조각으로 되는 헤드(10b)를 포함한다. 본체(10a)는 두 개의 대향하는 메인 전방 면(14, 16) 및 상기 전방 면의 경계를 정하는 두 개의 대향하는 측방향 단부면(참조부호로 표시되지 않음)을 포함한다. 전방 면(14, 16)은 블레이드의 본체(10a)의 두께를 경계로 정한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 메인 면(14, 16)은 실질적으로 평평하다.
헤드(10b)는 본체(10a)의 한쪽 단부를 연장하며 상기 본체의 길이와 평행하게 연장된다. 헤드(10b)는 본체의 단부 면 중 하나를 연장한다. 헤드(10b)는 본체(10a)의 양면 상에서 측방향으로 돌출한다. 헤드(10b)는 메인 면(14, 16)에 대하여 돌출된다. 헤드(10b)는 본체(10a)보다 부피가 더 큰 부분을 가지고 있다. 본원에서, 헤드(10b)는 삼각형의 단면을 갖는 실질적으로 원통 형상을 가진다. 변형예로서, 헤드의 단면은, 예를 들어, 직사각형, 정사각형, 원형, V자 형상 또는 U자 형상 등 임의의 다른 형상을 가질 수 있다. 블레이드(10)는 타이어의 트레드에서 물방울 패턴의 몰딩을 가능하게 한다. 더욱 상세하게는, 본체(10a)의 하부는 타이어의 가황용 몰드의 섹터에서 고정되는 한편, 본체(10a)와 헤드(10b)의 상부는 타이어의 트레드에 패턴을 몰딩하기 위한 몰드의 섹터의 몰딩 표면 위로 돌출하도록 의도된다.
다음의 절차는 복수의 블레이드(10)의 제조를 위해 이용된다. 첫 번째 단계로, 분말의 첫 번째 층은 제조 플레이트의 작업 표면(12a) 상에 적층된다. 적층 후에는, 첫 번째 층은 작업 표면(12a)에 걸쳐 실질적으로 수평으로 연장된다. 분말은 예를 들어 금속성이거나, 세라믹과 같은 무기질일 수 있다.
제조 플레이트의 작업 표면(12a)에 분말 층의 도포를 가능하게 하는 모든 수단은 "적층 장치"로 지칭된다. 적층 장치는 작업 표면(12a)에 걸쳐 분말을 분배하기 위한 롤러(roller)(18)를 포함한다. 롤러(18)의 역할은 작업 표면(12a)에 걸쳐 얇은 두께의 분말을 분배하는 것이다. 롤러(18)는 회전축(18a)을 포함하고, 상기 축을 중심으로 회전하여 이동 가능하다. 각각의 블레이드(10)는 분배 수단의 롤러의 축(18a)에 대하여 수직으로 배향된다.
적층 장치는 또한 롤러에 공급되는 분말을 저장하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 적층 장치는 또한 롤러(18)와 조합하여 또는 그 대체로서 다른 분배 수단, 예를 들어, 스크래퍼(scraper)를 포함할 수 있다. 적층 장치는 또한 분배 수단과 함께 이동 가능한 소형의 롤러를 포함하여, 분배되는 분말의 두께를 더욱 균일하게 할 수 있다.
제조 플레이트(12) 상에서 첫 번째 층을 적층하는 이 단계 동안, 적층 장치의 분배 수단은 화살표(20)로 개략적으로 도시된 피드 또는 변위 방향으로 작업 표면(12a)을 따라서 병진 이동 가능하다. 분배 수단은 플레이트의 작업 표면(12a)과 실질적으로 평행하게 이동한다.
두 번째 단계로, 예를 들어, 레이저 유형과 같은 에너지원(도시 안함)은 갈바노메트릭 미러(galvanometric mirror, 도시 안함)에 의해 제어되는 배향으로 레이저 빔을 방출한다. 광학렌즈(optical lens, 도시안함)는 레이저 빔을 집속하여 제조될 블레이드의 단면에 대응하는 패턴으로 분말층을 가열할 수 있으므로, 블레이드(10)가 제조되는 제조 플레이트(12)의 각각의 영역에서 분말의 용해를 선택적으로 실행하게 된다.
세 번째 단계 동안, 레이저 처리 단계 이후에, 두 번째 층은 부분적으로 용융된 첫 번째 분말층 상에 적층된다. 적층 장치의 분배 수단은 제조되는 블레이드의 각각의 용융된 영역의 가장 큰 치수의 방향과 실질적으로 평행하게 이동한다. 그 다음, 두 번째 분말층의 선택적인 용융이 실행된다. 이들 단계를 다시 반복하여, 층을 적층함으로써 블레이드(10)를 형성한다. 각각의 블레이드(10)의 용융된 층은 실질적으로 수평하게 연장되며 적층 방향과 실질적으로 수직한 방향으로 서로의 상부에 적층된다.
상술한 바와 같이, 제조된 각각의 블레이드(10)의 길이 L10는 플레이트의 작업 표면(12a)에 대하여 실질적으로 수직하게 연장된다. 이러한 블레이드(10)의 제조는 수직 유형이다. 길이 L10는 적층 방향과 실질적으로 평행하게 연장된다. 제조된 블레이드의 길이는 적층 방향과 -20° 내지 +20°의 각도를 형성하는 방향을 따라 연장될 수 있다. 블레이드의 본체(10a)의 길이는 플레이트의 작업 표면(12a)과 실질적으로 수직하게 연장된다. 블레이드의 헤드(10b) 또한 플레이트의 작업 표면 (12a)과 실질적으로 수직하게 연장된다. 전방 면(14, 16)에 대하여 돌출되는 헤드(10b)는 작업 표면(12a)에 대하여 실직적으로 수직하게 연장된다. 따라서, 블레이드(10)는 블레이드(30)의 부분이 굳지 않은 분말 영역 위로 돌출되는 영역인, 언더컷 영역이 없다.
적층 장치의 분배 수단의 변위 방향(20)은 형성된 각각의 블레이드(10)의 폭 l10와 실질적으로 평행하다. 변위 방향(20)은 각각의 블레이드(10)의 단면의 최대 치수의 방향과 실질적으로 평행하다. 블레이드(10)의 경우, 변위 방향(20)은 스택의 각각의 용융된 층의 길이에 평행하다.
각각의 블레이드(10)의 제조를 위한 용융된 층의 적층 장치의 분배 수단의 변위 방향(20)에 대한 배향 때문에, 응력 집중 또는 미세 균열 현상을 일으킬 수 있는, 특히 굽힘에 의한 변형 위험이 각각의 층 위에 이들 수단이 통과하는 동안 제한된다. 또한, 이러한 배향으로 인해, 블레이드의 수직-유형 제조에서 분배 수단에 의해 인가되는 힘의 양호한 흡수를 얻을 수 있다. 이러한 유형의 제조를 통해 필요한 치수, 기하형태 및 표면 마무리 특징을 따르는 복잡한 형상의 부품을 얻는 것이 용이해진다.
따라서, 대부분의 블레이드(10)의 경우, 블레이드와 일체로 형성되는 과도한 두께의 형태인 보강재의 형성을 위한 준비가 필요 없다. 예를 들어, 이러한 블레이드의 경우에는, 측면 보강재는 블레이드 길이가 30mm 이상인 경우 및 0.4mm 정도의 두께에만 제공되거나 또는 상부 단부와 하부 단부 사이에 5mm 보다 큰 오차를 갖는 만곡된 블레이드의 경우에만 제공될 수 있다.
또한, 적층 장치의 분배 수단이 그 방향(20)으로 변위하는 동안 먼저 본체(10a)에 대해 지지된 다음에 헤드(10b)에 대하여 지지되도록 각각의 블레이드(10)가 배향된다.
이것은 적층 장치의 롤러와 제조되는 블레이드(10) 사이에서 마찰의 점진적인 증가를 가능하게 한다. 구체적으로, 롤러가 먼저 블레이드의 헤드(10b) 위로 지나간 다음 그 본체(10a) 위로 통과하면, 롤러는 갑자기 높은 마찰을 받게 되어, 제조된 블레이드(10)를 손상시키고, 선택적으로는 롤러를 차단하여 기계의 운행정지를 일으킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제조 후에, 블레이드(10)는 적층 장치의 분배 수단의 변위 방향(20)에 대해 평행하게 및 횡 방향으로 각각 위치한 병렬의 컬럼과 로우의 매트릭스로서 플레이트(12) 상에 배열된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 각각의 컬럼과 각각의 로우의 블레이드(10)는 서로에 대해 정렬되도록 제조된다. 변형예로서, 하나 또는 각각의 컬럼에 대해 각각의 블레이드가 바로 인접한 블레이드에 대하여 분배 수단의 변위 방향으로 오프셋되도록 블레이드(10)의 제조를 위한 준비가 가능하다. 이러한 배열로 인해, 롤러와 접촉하는 첫 번째 블레이드 상에 분배 수단의 과도한 마찰이 일어나는 경우에 제조되는 블레이드의 열화를 피할 수 있게 된다. 제조 후에는, 예를 들어, 와이어 방전 가공에 의한 절단에 의해 블레이드는 제조 플레이트로부터 분리된다.
도시된 예시적인 실시예에서, 헤드(10b)의 형상이 이들 블레이드의 몰딩부를 구성한다는 점을 고려하면, 블레이드(10)는 일반적으로 직사각형의 형상을 갖고 물방울 유형 패턴의 몰딩을 가능하게 하도록 설계된다.
변형예로서, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같은 물결모양 헤드(10b)와 같은 다른 형상을 갖는 헤드(10b)를 각각 포함하는 블레이드(10)를 제조 하는 것이 가능하다. 도시된 첫 번째 예시적인 실시예와 유사한 방식으로, 헤드(10b)는 본체(10a)의 양측에서 측방향으로 돌출된다. 헤드(10b)는 메인 면(14,16)에 대하여 돌출된다.
다른 변형예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(10a)에 대해 기울어진 헤드(10b)를 각각 포함하는 블레이드(10)를 제조하는 것도 가능하다. 본 예시적인 실시예에서, 헤드(10b)는 단지 메인 면(16)에 대해서만 돌출한다. 블레이드의 헤드(10b)의 디자인은 트레드에 형성될 패턴의 형태에 따라 결정된다. 각각의 헤드(10b)는 적어도 하나의 언더컷 형상 및/또는 본체(10a)보다 부피가 더 큰 하나의 형상을 나타낼 수 있다.
본 발명은 타이어 가황용 몰드를 위한 블레이드의 레이저 소결 제조에 기초하여 설명되었다. 본 발명은 또한, 몰드의 지지 블록에 추가되도록 의도된 몰드의 임의의 라이닝 요소, 또는 보다 일반적으로 상이한 용도에 사용되는 다른 유형의 소형 부품에 적용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 에너지 빔을 사용하여 분말 소결 또는 용융에 의해 적어도 하나의 부품을 적층 제조하는 방법으로서, 상기 부품은 두 개의 대향하는 전방 면이 제공되는 본체 및 본체의 일 단부로부터 연장되고, 상기 본체의 길이에 평행하며, 적어도 하나의 상기 전방 면에 대하여 돌출하는 한 조각의 헤드를 포함하고, 상기 방법은,
    - a) 작업 표면을 따라 병진 이동 가능한 분말 분배 수단을 포함하는 적층 장치를 이용하여 상기 표면 상에 적어도 하나의 분말 층을 적층하는 단계, 및
    - b) 에너지 빔을 이용하여 적층된 상기 층을 적어도 부분적으로 용융하는 단계,
    - c) 단계 a) 및 단계 b)를 반복하여 용융된 층을 적층하여 부품을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 방법은,
    - 상기 장치의 분배 수단은 부품의 각각의 용융된 층의 길이 방향과 평행한 방향으로 이동가능하고,
    - 단계 a)와 단계 b)를 반복하여 부품을 형성하여, 상기 부품의 길이가 용융된 층의 적층 방향과 평행한 방향을 따라 연장 되도록하고, 부품의 헤드가 작업 표면에 수직하게 배향되도록 하는 것을 특징으로 하고,
    부품은, 적층 장치의 분배 수단이 그 변위 동안에 먼저 주된 본체에 대하여 지지한 다음에 상기 부품의 헤드에 대하여 지지하도록 배향되는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 용융된 층의 스택(stack)이 작업 표면의 상이한 영역에 형성되어 복수의 부품을 동시에 제조하는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 복수의 부품은 적층 장치의 분배 수단의 변위 방향에 대하여 가로지르는 방향으로 위치하는 컬럼과 상기 방향에 평행한 방향으로 위치하는 로우의 매트릭스로서 작업 표면에 배열되는 것인 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 적층 장치의 분배 수단이 복수의 용융된 층의 스택에 의해 공유되는 것인 방법.
  5. 제3항에 있어서, 각각의 컬럼과 각각의 로우의 부품은 서로에 대해 정렬되는 것인 방법.
  6. 제3항에 있어서, 각각의 컬럼의 부품은 상기 컬럼의 바로 인접한 부품에 대하여 분배 수단의 변위 방향을 따라 오프셋되는 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제3항, 제5항, 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 부품의 길이는 층의 적층 방향과 -20° 내지 +20°의 각도를 형성하는 방향을 따라 연장되는 것인 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제3항, 제5항, 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적층 장치의 분배 수단은 적어도 하나의 롤러를 포함하는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 롤러의 축은, 부품의 각각의 용융된 층의 길이 방향에 수직하게 배향된 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제3항, 제5항, 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 부품은 일반적으로 직사각형 형상인 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3049896A1 (fr) 2016-04-08 2017-10-13 Michelin & Cie Bande de roulement de pneu
BE1024640B1 (fr) * 2016-10-13 2018-05-16 Safran Aero Boosters S.A. Procede de fabrication additive de reservoir d'huile de turbomachine
FR3070898A1 (fr) 2017-09-13 2019-03-15 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Moule de bande de roulement de pneu comprenant des canaux caches.
CN108213426B (zh) * 2018-01-09 2021-02-19 北京化工大学 一种基于增材制造技术的可重复利用轮胎模具制造方法
JP7060982B2 (ja) * 2018-02-22 2022-04-27 三桜工業株式会社 曲げ型及び曲げ型の製造方法
DE102018204024A1 (de) * 2018-03-16 2019-09-19 Continental Reifen Deutschland Gmbh Rippen-oder lamellenförmiges Element, Profilringsegment und Verfahren zur Herstellung eines Profilringsegmentes
FR3080306B1 (fr) 2018-04-19 2021-02-19 Michelin & Cie Procede de fabrication additive d'une piece metallique en trois dimensions
DE102020201682A1 (de) * 2020-02-11 2021-08-12 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Formsegmentes einer Vulkanisationsform, Formsegment und Vulkanisationsform
CN111604656B (zh) * 2020-06-05 2021-05-25 山东玲珑机电有限公司 一种轮胎模具花纹块的加工方法
FR3113472B1 (fr) * 2020-08-19 2023-02-10 Michelin & Cie Moule de cuisson pour pneumatique comportant des moyens de découpage d’une bavure de gomme
FR3124803B1 (fr) 2021-06-30 2023-10-06 Michelin & Cie Poudre d’acier inoxydable austénitique et son procédé de production

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040031780A1 (en) * 2002-05-03 2004-02-19 Bego Medical Ag Method for making products by freeform laser sintering
US20060236544A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 The Boeing Company Design methodology to maximize the application of direct manufactured aerospace parts

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155324A (en) * 1986-10-17 1992-10-13 Deckard Carl R Method for selective laser sintering with layerwise cross-scanning
DE19529741A1 (de) 1995-08-12 1997-02-13 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zum drahtlosen Austausch von Daten zwischen einer Serviceeinrichtung und einem Steuergerät in einem Kraftfahrzeug
IT1290210B1 (it) * 1997-01-29 1998-10-22 Pirelli Metodo per la produzione di pneumatici,per la realizzazione di stampi di vulcanizzazione per detti pneumatici,pneumatici e stampi cosi'
JP3811045B2 (ja) 2001-03-27 2006-08-16 日本碍子株式会社 サイプブレード成形用金型及びその製造方法
RU2288073C2 (ru) * 2002-07-23 2006-11-27 Юниверсити Оф Саутерн Калифорния Способ и установка для изготовления объемных металлических изделий
EP2323858B1 (en) 2008-09-11 2013-03-20 Michelin Recherche et Technique S.A. Variable surface area tire tread
FR2961741B1 (fr) * 2010-06-25 2012-08-03 Michelin Soc Tech Lamelle pour une garniture d'un moule destine a la vulcanisation d'une bande de roulement d'un pneumatique
FR2962061B1 (fr) * 2010-07-01 2013-02-22 Snecma Procede de fabrication d'une piece metallique par fusion selective d'une poudre
FR2974316B1 (fr) 2011-04-19 2015-10-09 Phenix Systems Procede de fabrication d'un objet par solidification d'une poudre a l'aide d'un laser
FR2981867B1 (fr) * 2011-10-26 2016-02-12 Snecma Procede de fabrication d'une piece metallique pour turboreacteur d'aeronefs
FR2991208B1 (fr) 2012-06-01 2014-06-06 Michelin & Cie Machine et procede pour la fabrication additive a base de poudre
FR2991613B1 (fr) * 2012-06-06 2016-11-11 Snecma Procede de fabrication de piece par fusion selective ou frittage selectif de lits de poudre(s) au moyen d'un faisceau de haute energie

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040031780A1 (en) * 2002-05-03 2004-02-19 Bego Medical Ag Method for making products by freeform laser sintering
US20060236544A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 The Boeing Company Design methodology to maximize the application of direct manufactured aerospace parts

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