KR20190015266A - 서포트 제거를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

3차원(3D) 프린팅에 의해 형성된 파트로부터 서포트 재료를 제거하기 위한 장치 및 방법.
서포트 제거 기계는 액체 물질에 3D 프린팅된 파트를 침지하기 위한 탱크를 수용한다. 상기 액체 물질은 파트를 구성하는 재료, 밀도, 및 기학학적 형상에 관계없이 제어된 방식으로 탱크 내에서 순환하여 침지된 파트가 탱크 내에서 중앙에 부상된 상태로 유지된다. 상기 파트는 서포트 제거 수단에의 균일한 노출을 위해 액체 물질의 회전 유동과 함께 순환 및 회전한다. 회전시에, 상기 파트에는 에너지 사용을 최적화하고, 서포트 재료의 제거 효율성을 극대화하기 위해 열, 화학반응, 및 초음파를 포함하는 여러가지 교반 수단이 적용될 수 있다.

Description

서포트 제거를 위한 장치 및 방법
(관련 출원의 상호 참조)
본 출원은 2016년 6월 1일자로 제출된 발명의 명칭이 서포트 제거 장치인 미국 가출원 번호 제62/344,122호의 이익을 청구하며, 이 가출원은 그 전체 내용이 본원에 참조로서 포함된다.
본 개시는 일반적으로 3차원 프린팅에 의해 형성된 파트로부터 서포트 재료를 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
3D 프린팅된 파트로부터 서포트 재료를 제거하기 위한 다양한 시스템이 존재한다. 이들 시스템은 종종 파트를 둘러싼 서포트 재료를 침식시키도록 설계된 액체 물질에서 3D 프린팅된 파트를 교반하기 위한 방법과 관련이 있다. 3차원 물체의 서포트 제거에 대한 추가의 공지 방법은 서포트 재료를 용융시키기 위해 서포트 제거 탱크 내의 온도를 상승 및 하강시키는 단계로서, 상기 서포트 재료는 파트보다 낮은 융점을 갖는 단계를 포함한다. 공지의 시스템은 원 파트가 침지되는 단일의 탱크를 이용하거나, 상이한 온도 또는 액체를 포함하는 상이한 특성을 갖는 다수의 탱크를 포함할 수 있다.
Narovlyansky의 미국 특허 제8,636,850호는 액체 제트를 이용하여 3D 물체로부터 서포트 구조체를 제거하기 위한 방법을 개시한다. '850 공정은 일반적으로 고체 임의형상 제작에 의해 제작된 2개 이상의 물체를 셀에 삽입하는 단계로서, 상기 셀은 고압 액체 제트를 수용하기 위해 셀의 상단측에 위치된 입구 및 셀의 둘레벽에 있는 복수의 드레인 구멍을 갖는 단계를 포함한다.
Swanson의 미국 특허 제8,459,280호는 저장 탱크 및 베이스 유닛을 포함하는 서포트 구조체 제거 시스템을 개시한다. 용기는 용기 본체, 3D 파트를 유지하도록 구성된 다공성 플로어, 및 상기 다공성 플로어 아래에 회전 가능하게 장착된 임펠러를 포함한다. 상기 임펠러는 자력 하에서 회전되어 파트 주위의 용액을 교반한다. 또한, 상기 탱크는 서포트 제거를 촉진시키기 위해 pH 및 온도를 조정하기 위한 수단을 가질 수 있다.
Tafoya의 미국 특허 제7,546,841호는 탱크 내에서 액체 교반 및 열을 이용하는 서포트 제거를 위한 장치를 개시한다. 탱크 내의 열전대와 마이크로프로세서 사이의 통신은 탱크 내의 온도를 모니터링하고, 그에 따라 조건을 조정한다.
상기 시스템은 종종 다양한 파트들을 조정하기 위해 공정 전반에 걸쳐 수동 조정을 필요로 한다. 상기 시스템은 특정 유형의 파트에 대해 최적으로 설계될 수 있고, 공지의 검증된 크기, 형상, 및 재료에 대해 양호하게 작동할 수 있다. 그러나, 새로운 유형의 파트를 시스템에 도입시킬 때에, 에너지 및 시간의 효율적인 사용을 최적화하기 위해 오퍼레이터 측이 열, pH, 및 시간과 같은 파라미터를 설정하는데 많은 조정이 요구된다.
따라서, 현재의 서포트 제거 시스템의 단점은 광범위한 파트에 사용될 때에 효율성이 부족한 것을 포함한다. 또한, 탱크 전반에 걸친 파트의 질량 중심 이동은 비효율성을 증가시키고, 부서지기 쉬운 파트들이 탱크의 벽체 또는 기계의 컴포넌트들과 충돌할 수 있는 기회를 제공한다. 이러한 충돌은 파트를 파손시킬 수 있으며, 또한 탱크 내에서 제어되지 않는 이동에 의해 비효율성을 증가시킬 수 있다.
광범위한 재료 및 파트 형상과 크기에 대한 효율적인 서포트 제거는 파트의 변화와 파트를 둘러싼 작업 환경에 반응하는 시스템을 필요로 한다. 또한, 파트의 파라미터를 직접 또는 간접적으로 측정할 수 있고, 각각의 파트의 고유한 특성에 맞춰 자동으로 조정될 수 있는 시스템이 소망된다. 따라서, 급성장하는 3차원 프린팅 분야에 있어서 마주하게 되는 여러가지의 광범위한 파트 유형을 효율적으로 취급할 수 있는 서포트 제거 기계에 대한 필요성이 존재한다.
본 개시에 있어서, 종래의 서포트 제거 장치의 문제점에 대한 해결책은 에너지 효율성을 극대화하는 기계 설계에 의해 제공된다. 본 개시는 서포트 제거를 위해 탱크 내의 최적의 개소에 파트를 유지하면서 파트 내의 구조적 변화 및 탱크 내의 변화하는 조건에 자동으로 반응하는 서포트 제거 기계를 기재한다. 액체 유동, 열, 초음파 방사선 및 측정 성능의 신규한 조합에 의해 파트 움직임 및 탱크 파라미터를 지속적으로 조절함으로써 에너지의 사용을 극대화하고, 파트에의 손상을 최소화한다.
유압은 초음파 주파수로 인테로게이팅하면서 3D 프린팅된 파트를 진동 및 부상시킨다. 본 개시의 중요한 기능적 특징은 탱크 내에서 일반적으로 중심 위치에 파트의 위치를 유지시키는 능력이다. 이것은 부유할 수 있는 파트를 반대로 가라앉히고, 가라앉을 수 있는 파트를 반대로 부유시키는 액체 흐름을 생성하는 회전식 액체 유동을 발생시키기 위해 탱크 전반에 걸쳐 특정 위치에 위치된 매니폴드를 사용함으로써 달성된다. 이들 회전 유동 조건 하에서, 파트는 탱크 내에서 중앙에 위치하여 침지되어 있고, 액체의 유동과 함께 회전한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 매니폴드는 위어 벽체 상의 하나와 함께 탱크의 바닥에 위치될 수 있다. 상기 매니폴드는 펌프 주위에 설계되어 있기 때문에, 상기 매니폴드에 연결된 펌프의 위치는 주문 제작형 펌프가 아닌 시판의 펌프를 사용하는 것을 가능하게 한다.
액체 물질 내에서의 파트의 회전은 상기 액체 물질 내의 재료와 상기 파트 사이에 마찰을 생성시켜 서포트 제거를 일으킨다. 서포트 제거는 탱크 내에서 회전하는 물체에 대하여 접선방향으로 위치된 초음파 변환기에 의해 향상된다. 초음파 발생기는 탱크 내의 지정된 액체 물질 내에서 열을 발생시켜 서포트 제거를 향상시키며, 또한 회전하는 파트와의 직접 상호작용에 의해 캐비테이션을 일으킨다. 상기 파트는 일반적으로 탱크 내의 중심점 주위를 순환하며, 파트 자체가 회전한다. 탱크 내에서의 파트의 움직임은 제어된 교반을 생성시킨다. 파트가 회전하면서 상기 물질 내에서 순환하기 때문에, 파트의 각각의 측면이 초음파에 노출되어 파트 움직임의 순환 및 회전 효과, 및 초음파에 의한 서포트 파괴의 향상에 의해 서포트 제거에 있어서 시너지 효과를 창출한다.
파트의 초음파 인테로게이션은 파트 전반에 걸쳐 일반적으로 균일한 방식으로 열과 캐비테이션을 생성시킨다. 그러나, 탱크 내의 가열 유닛은 서포트 제거를 위해 열을 발생시키는데에도 사용된다. 가열 유닛 및 초음파 발생기는, 초음파 발생기를 다이얼 다운시킬 필요가 있을 때에 히터가 물질의 열을 최적의 레벨로 유지함으로써 보완할 수 있도록 조화롭게 작동한다. 초음파 방사선을 이용하는 것의 이점은 히터 및 펌프가 생성시킬 수 없는 액체 물질의 캐비테이션을 일으킨다는 것이다. 초음파 장치의 과도한 사용은 액체 물질을 분해시켜 유체를 고갈시킬 수 있다. 파트 재료는 변형 또는 박리에 감에너지성이어서 초음파 컴포넌트와 관련하여 에너지 사용을 지속적으로 최적화하는 것이 중요하다.
초음파 변환기의 사용은 이중효과를 가지므로, 상기 초음파 변환기는 히터라기보다는 액체 물질에 대한 혼합 컴포넌트로서 더 간주될 수 있다. 초음파 변환기에 의한 가열은 표준 가열 유닛을 사용하는 것보다 더 많은 에너지를 필요로 할 수 있지만, 초음파 변환기는 파트에 대한 초음파 방사선의 특수한 효과로 인해 여러가지 효과를 갖는다. 초음파 변환기가 행하는 작업을 조절하는 동안에 장치는 특성화된다. 초음파 방사선은 진동을 일으킴으로써 미시적으로 파트의 표면에 영향을 미치고, 따라서 초음파 발생기에 의해 행해지는 작업은 가열만을 행할 때보다 능가하여 진행되어 서포트 제거에 대한 시너지 효과를 창출하여 더욱 짧은 시간 내에 서포트 재료를 제거시킨다.
본 개시의 서포트 제거 기계의 또 다른 중요한 특징은 2개의 연결된 탱크, 배출 탱크, 또는 파트 수용 탱크, 및 주입 탱크를 포함하는 것이다. 세제일 수 있는 액체 물질은 주입 탱크의 바닥으로부터 매니폴드를 통해 배출 탱크로 유동하고, 배출 탱크 내에서 압력 및 회전 유동을 발생시킨다. 중요한 것은, 작동시에 배출 탱크로부터 유체를 인출하는 흡입 수단이 없다는 것이다. 배출 탱크로부터의 유체는 유출 탱크의 상단에 있는 위어를 넘어 주입 탱크로 계속해서 유동한다.
따라서, 주입 탱크의 액체 레벨이 배출 탱크의 액체 레벨보다 낮아, 액체 물질이 배출 탱크와 주입 탱크 사이의 배리어를 넘어 배출 탱크로부터 배출되게 되어, 위어를 형성한다. 상기 위어는 액체 물질에, 서포트 제거를 위한 최적의 조건을 유지하는데 필수적인 기능인 산소화 및 냉각을 모두 제공한다. 상기 위어의 형성을 허용하는 2개의 탱크를 분리하는 벽체는, 이들 파라미터를 조절하기 위해 추가 비용 또는 에너지 소비적인 특성을 포함하지 않고, 산소화 및 온도 저하를 동시에 가능하게 하기 때문에 중요하다. 상기 액체 물질 및 위어 캐스케이드는 각각의 특성에 따라 산소화, pH, 및 증발의 적절한 균형을 유지한다. 기계 및 액체 물질은 위어와 액체 물질 사이의 상호작용을 최적화하기 위해 철저히 테스트되었다.
상기 기계의 사용에 의해, 액체 물질이 소비되고, 결국 대체제가 필요해진다. 그러나, 사용 전반에 걸쳐 배출 탱크 내에서의 액체 물질의 레벨이 유지되고 완전히 충전되어 있다. 액체 물질이 소비됨에 따라, 유입 탱크의 액체 레벨은 감소한다. 레벨이 특정 지점까지 감소되면, 유입 탱크 내의 액체 레벨 센서가 작동되어 오퍼레이터가 액체 물질을 보충하도록 신호를 보낸다. 다른 서포트 제거 기계 및 시스템과 달리, 본 개시의 서포트 제거 기계는 사용자가 탱크를 비우고 재충전할 것을 요구하지 않고, 오히려 레벨이 설정된 지점까지 감소되면 유입 탱크를 재충전하도록 액체 물질의 조건을 보정하여 시스템의 작동을 사실상 무기한으로 유지하기에 충분하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시로서 설명될 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 서포트 제거 기계의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 개시에 따른 서포트 제거 기계의 측면 단면도를 도시한다.
도 3a~도3c는 본 개시에 따른 서포트 제거 기계 내의 매니폴드 및 노즐 오리피스의 측면 사시도, 확대도, 및 단면도를 각각 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시에 따른 매니폴드 및 노즐 오리피스의 측면 사시도를 도시한다.
도 5는 본 개시에 따른 탱크 드레인 및 클린아웃 포트의 측면 사시도를 도시한다.
도 6은 본 개시에 따른 펌프 및 매니폴드의 측면 사시도를 도시한다.
도 7은 본 개시에 따른 서포트 제거 기계의 후방 단면도를 도시한다.
도 8은 본 개시에 따른 챔버 내에서 회전하는 파트의 측면 단면도를 도시한다.
이하의 설명에 있어서, 본 발명의 다양한 실시형태가 상세히 설명될 것이다. 그러나, 이러한 세부사항은 본 발명의 이해를 용이하게 하고, 본 발명을 구현하기 위한 예시적인 실시형태를 설명하기 위해 포함된다. 이러한 세부사항은 본 발명의 범주 내에 머물면서 다른 변형 및 실시형태가 가능하기 때문에 설명된 특정 실시형태로 본 발명을 한정하는데 사용되어서는 안된다.
또한, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 많은 세부사항이 명시되어 있지만, 본 발명을 실시하기 위해 이들 특정 세부사항이 필요한 것은 아님이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예들에 있어서, 공지의 방법, 데이터 유형, 프로토콜, 처리, 컴포넌트, 네트워킹 장비, 공정, 인터페이스, 전기 구조체, 회로 등과 같은 세부사항은 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 상세하게 설명되지 않거나 블록도 형태로 도시된다.
본 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐 사용된 바와 같은 "서포트", "서포트 재료", 및 "서포트 구조체"라는 용어는 3D 물체의 제작시에 임시 지지를 위해 사용되며 3차원 물체의 일부가 아닌 임의의 재료 또는 재료들을 포함하도록 가장 넓은 해석으로 이해되어야 한다. 서포트는 3D 물체를 제작하는데 사용되는 모델링 재료와 상이한 재료, 또는 3D 물체를 제작하는데 사용되는 모델링 재료와 상이한 재료와 상기 모델링 재료의 조합을 포함할 수 있다.
이하, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 서포트 제거 기계의 일 실시형태를 도시한다. 서포트 제거 기계는 오퍼레이터가 개방할 수 있는 뚜껑(10)을 가져 서포트 재료를 갖는 3D 파트(40)(도 8에 도시됨)를 배치할 수 있게 한다. 컨트롤 패널(12)은 사용자가 온도 및 시간과 같은 초기의 소정 파라미터를 입력할 수 있게 한다. 프론트 패널(8)은 서포트 제거 기계(100)의 탱크, 펌프, 및 다른 내부 컴포넌트와 접속할 수 있도록 개방될 수 있다.
도 2를 참조하면, 측면 단면도는 서포트 제거 기계(100)에 필수적인 다양한 컴포넌트를 도시한다. 뚜껑(10)을 통해 파트(40)가 서포트 제거 기계(100)에 위치될 때에, 대안적으로 파트 수용 탱크(16)라고도 칭할 수 있는 배출 탱크(16)로 진입하고, 파트(40)는 파트 바스킷(24)에 수용될 수 있다. 배출 탱크(16)는 탱크 매니폴드(14)의 압력 하에 액체 물질(28)을 유동시키는 펌프(30)(도 3a에 도시됨)의 작동에 반응하여 주입 탱크(18)로부터 순환적으로 유동하는 액체 물질(28)로 충전된다. 일부 실시형태에 있어서, 파트 수용 탱크(16)라고 칭할 수 있는 단일의 탱크만이 존재할 수 있다. PC(13)는 제어 패널(12)의 중앙에 위치된 것으로 도시된다. 초음파 발생기(70)는 배출 탱크(16) 아래에 도시된다.
서포트 제거 기계(100)의 작동시에 액체 물질(28)의 에너지가 조절될 수 있고, 액체 물질(28)의 산소화 또는 폭기화는 적절한 화학반응을 유지시킬 수 있다. 필요한 경우, 산소화물(폭기화물)에 추가의 컴포넌트가 도입되어 강온되는 것을 회피하기 위해, 배출 탱크(16)와 주입 탱크(18) 사이에 위어(20)가 존재할 수 있다. 위어(20)는 배출 탱크(16)와 주입 탱크(18) 사이에 벽체(36), 또는 초음파에 의한 영향을 감쇠시키는 벽체로 구성될 수 있다. 배출 탱크(16)로부터 벽체(36) 위의 주입 탱크(18) 내의 하부 지점까지의 액체 물질(28)의 유동은 액체 물질에 있어서의 적절한 온도 및 산소화 상태를 달성하기 위한 수동 시스템을 생성한다. 펌프(30)로부터 배출 탱크(16)로의 유동에 의해 생성된 배출 탱크(16) 내의 정압은 배출 탱크(16)로부터의 능동 흡입을 필요로 하지 않고, 벽체(36)를 가로질러 오버플로우를 발생시켜 배출 탱크(16)로부터의 흡입에 의해 야기되는 파트(40)의 손상 가능성을 배제시키는 시스템을 생성한다. 주입 탱크(18)에는 배출 탱크(16)의 정압에 대응하는 부압이 존재한다. 서포트 제거 기계(100)의 작동시에 액체 물질은 자연적으로 증발할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 연속될 수 있는 액체 레벨 센서(26)는 액체 물질(28) 레벨에 메인터넌스가 필요할 할 때에 사용자에게 통지한다. 대안적인 실시형태는 하나의 탱크 또는 다수의 탱크를 포함할 수 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 본 개시의 서포트 제거 기계(100)의 특징은 2 개의 연결된 탱크, 배출 탱크(16), 및 주입 탱크(18)를 포함하는 것이며, 상기 배출 탱크(16)는 파트(40)를 수용하고, 상기 주입 탱크(18)는 컨디셔닝된 액체 물질(28)을 수용할 수 있다. 바람직한 실시형태에 있어서, 세제일 수 있는 액체 물질(28)은 펌프(30)를 통해 주입 탱크(18)의 하부 영역으로부터 다수의 매니폴드(14)를 통해 배출 탱크(16)로 펌핑되어, 배출 탱크(16) 내에 유압 및 회전 유동을 발생시킨다. 바람직한 실시형태에 있어서, 펌프(30)는 주입 탱크(18) 아래에 위치된다. 일 실시형태에 있어서, 펌프(30)는 자흡식(self-priming)이 아니므로, 액체 물질(28)이 펌프 입구 위의 펌프(30)로 공급되도록 펌핑될 필요가 있기 때문에, 펌프(30)의 위치가 중요할 수 있다. 매니폴드(14)는 배출 탱크(16) 내에서 순환 유동 또는 와류를 발생시키기 위해 액체 물질(28)의 유동을 유도할 수 있도록 위치된다. 이 유동은 초음파, 열, 및 화학적 처리를 포함하지만 이에 한정되지 않는 서포트 제거의 수단에 파트(40)의 모든 측면이 균일하게 노출될 수 있게 한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 작동시에 배출 탱크(16)로부터 주입 탱크(18)로의 액체 물질(28)의 인출을 위한 흡입 수단이 존재하지 않는다. 바람직한 실시형태에 있어서, 액체 물질(28)은 주입 탱크(14)로부터 배출 탱크(16)로 펌핑될 때에 위어(20)를 넘어 유동한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 펌프(30)는 자기적으로 결합된 원심 펌프이다. 펌프(30)는 주입 탱크(18) 또는 배출 탱크(16)의 레벨 아래의 개소에 위치될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 펌프(30)는 50/60Hz에서 작동하며 조정되지 않는 모터를 갖는다.
바람직한 실시형태에 있어서, 액체 물질(28)이 배출 탱크(16)와 주입 탱크(18) 사이의 벽체(36)를 넘어 배출 탱크(16)로부터 배출될 수 있도록, 주입 탱크 액체 레벨(19)이 배출 탱크(16)의 레벨보다 낮아, 위어(20)를 형성한다. 위어 (20)는 배출 탱크(16)와 주입 탱크(18) 사이에서 액체 물질(28)을 분리하기 위한 벽체(36)를 갖는다. 위어(20)는 액체 물질(28)이 위어(20)를 넘어 층류 방식으로 유동하게 하면서 배출 탱크(16) 내에서 회전 유동을 연속할 수 있도록, 상부 매니폴드(14) 바로 위에 위치되어야 한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 배출 탱크(16) 내의 액체 물질(28)과 주입 탱크(18) 내의 액체 레벨 사이의 거리는 2인치~12인치일 수 있다.
위어(20)는 액체 물질(28)에 대해 서포트 제거를 위한 최적의 조건을 유지하는데 필수적인 기능인 산소화 및 냉각을 모두 제공한다. 위어(20)의 냉각 효과는 저온 설정이라도, 훨씬 더 엄격한 허용 오차로 액체 물질(28)의 온도를 제어할 수 있게 한다. 따라서, 위어(20)는 통상 온도 오버슈트로 인해 손상되거나 변형될 위험이 있는 부서지기 쉬운 파트(40)를 사용자가 처리할 수 있게 한다. 위어(20)를 형성하도록 배출 탱크(16)와 주입 탱크(18)를 분리하는 벽체(36)는 이들 파라미터를 조절하기 위한 추가 비용 또는 에너지 소비 특성을 포함하지 않고, 산소화 또는 폭기화, 및 온도 저하를 동시에 가능하게 한다. 액체 물질(28) 및 위어(20)는 산소화, pH, 및 증발을 조절하는 캐스케이드를 생성시킨다. 위어(20)의 파라미터는 서포트 제거의 효율성을 위해 최적화된다.
액체 물질(28)은 증발, 기계적 또는 화학적, 또는 다른 수단에 의해 소비되거나 소모되므로, 소비된 부분은 대체제가 필요할 수 있다. 따라서, 배출 탱크(16) 및 주입 탱크(18) 내의 액체 물질(28)의 레벨이 모니터링되고, 유지된다. 액체 물질(28)이 소비됨에 따라, 상기 주입 탱크(18) 내의 액체 레벨은 감소한다. 주입 탱크(18) 내의 액체 물질(28) 레벨이 특정 지점까지 감소하면, 주입 탱크(18) 내에서 연속 액체 레벨 센서일 수 있는 액체 레벨 센서(26)가 작동하여, 오퍼레이터가 액체 물질(28)을 보충하거나 재저장하도록 신호를 보낸다. 다른 서포트 제거 기계 및 시스템과 달리, 본 개시의 서포트 제거 기계(100)는 사용자가 시스템을 완전히 비우고 재충전할 것을 요구하지 않을 수 있으며, 오히려 액체 물질(28)의 조건을 보정하여 액체 물질(28)의 레벨이 설정 지점까지 감소되면 시스템을 재충전하여 시스템의 작동을 무기한으로 유지하기에 충분할 수 있다.
서포트 제거를 위한 배출 탱크(40) 내의 최적의 개소에 파트(40)를 유지하면서, 배출 탱크(16) 및 주입 탱크(18) 내의 변화하는 조건, 및 파트(40) 내의 구조적 변화에 자동으로 반응할 수 있다. 파트(40)의 위치, 순환, 및 회전의 연속 조절은 액체 물질(28) 유동, 열, 초음파, 및 측정 성능을 포함하는 파라미터의 조합에 따라 배출 탱크(16) 파라미터에 반응하여 발생되어 서포트 제거 기계(100) 내에서의 에너지 사용이 최대화되고, 파트(40)에 대한 손상이 최소화된다.
또한, 액체 물질(28)이 한 세트의 탱크 매니폴드(14)를 통과할 때에 생성되는 액체 물질(28)의 유동은 일반적으로 액체 물질(28)이 와류이고, 파트(40)가 액체 물질(28)의 회전 유동으로 인해 일반적으로 액체 물질(28)의 표면과 접촉하지 않도록 회전한다. 매니폴드(14)의 위치 및 매니폴드(14)로부터 생성되는 액체 물질(28)의 유동 방향은 상기 액체 물질(28)의 표면과 배출 탱크(16)의 저부 및 측부 사이에서 파트(40)를 부상시키는 와류를 생성시킨다. 본 개시의 대안적인 실시형태에 있어서, 펌프를 갖는 단일 탱크는 단일 챔버 내에서 파트(40)를 효과적으로 회전시키기 위한 유동을 발생시킬 수 있다.
이하, 도 3a~도 3c를 참조하면, 매니폴드(14) 및 노즐 오리피스(34)가 도시된다. 배출 탱크(16) 내에서의 매니폴드(14)의 위치는 액체 물질(28)의 순환 유동을 생성하는데 중요하다. 도 3c는 주입 탱크(18) 내에서 액체 물질 레벨을 전달하도록 부유하는 연속 레벨 센서(39)를 도시한다. 침전판(37)은 도 3c에 도시된다.
도 3a~도 3c, 및 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시형태에 있어서, 3개의 매니폴드(14)는 배출 탱크 주위에 대칭적으로 위치되고, 각각의 매니폴드(14)는 배출 탱크(16)의 양 측면 사이의 접합부에서 배출 탱크(14)의 다른 표면을 따라 위치된다. 2개의 매니폴드(14)는 배출 탱크(14)의 대향 측면, 제 1 및 제 2 측면에 위치된다(도 4a에 있어서 도시된 바와 같이, 노즐 오리피스(34)는 배출 탱크(16)의 대향 측면에 인접한 매니폴드 상에 90도로 위치된다). 인접한 매니폴드(14)는 일련의 인라인 노즐 오리피스(34)를 갖고, 노즐 오리피스(34)는 각각의 인접한 매니폴드(14) 상에서 90도 오프셋되어, 상기 노즐 오리피스(34)가 인접한 측면에 평행하게 액체 물질(28)을 발사하여, 배출 탱크(90)의 3개의 측면을 따라 일반적으로 90도 각도로 3개의 방향으로 액체 물질(28)의 회전 유동을 야기한다. 매니폴드(14)와 오리피스 노즐(34)의 이 배열은 액체 물질(28)의 순환, 회전 유동을 유도하고, 배출 탱크(16) 내에서 와류를 생성시킨다. 각각의 매니폴드(14)는 배출 탱크(16)의 전체 폭까지 연장될 수 있으며, 실시형태는 다양할 수 있지만, 매니폴드(14)를 따라 다양한 수의 오리피스(34)를 포함할 수 있다. 바람직한 실시형태에 있어서, 각각의 매니폴드(14)를 따라 인라인으로 정렬된 노즐 오리피스(34)의 수는 5개이다. 매니폴드(14)의 수는 액체 물질(28)에 적절한 압력을 발생시켜 적절한 회전 유동을 생성하여 배출 탱크(16) 내의 중앙 위치에 파트(40)를 유지시키기 위해 중요하다. 바람직한 실시형태에 있어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 매니폴드(14)는 매니폴드 입구(42)을 통해 펌프(30)로부터의 동등한 압력으로 펌프(30)로부터 액체 물질(28)을 공급한다. 본 개시의 장치 및 방법은 특정 수의 탱크로 한정되지 않을 수 있다. 매니폴드(14)는 배출 탱크(16)의 측면 사이의 접합부를 따라 측방으로 연장될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 매니폴드가 도시된다. 상기 매니폴드(14)는 노즐 오리피스(34)를 갖는다. 노즐 오리피스(34)의 직경은 서포트 제거를 위한 액체 물질(28) 압력을 최적화하기 위해 소망의 조건에 따라 변경될 수 있다. 매니폴드(14) 및 노즐 오리피스(34)는 배출 탱크(16) 주위에서 배출 탱크(16)의 측면 또는 측면 접합부를 따르는 대략 에지에 일반적으로 대칭적으로 위치되어(도 2에 도시됨), 배출 탱크(16)의 측면과 평행하게 액체 물질(28)을 추진시키기 위해 와류를 생성시켜 파트(40)의 위치를 배출 탱크(16) 내에서 중앙에 유지시킨다(도 8 참조). 표 1은 오리피스 사이즈가 액체 물질(28)의 유동에 미치는 영향을 나타낸다.
(표 1) 최대 제트 속도(ft/s)
Figure pct00001
이하, 도 5를 참조하면, 오버플로우 탱크 드레인(52)이 도시된다. 침전 탱크 드레인(54)이 도시된다. 클린아웃 포트(56)가 도시된다. 각각의 목적을 위한 출구의 수는 제한되지 않는다.
이하, 도 6을 참조하면, 펌프(30) 및 매니폴드(14)가 도시된다.
이하, 도 7을 참조하면, 후방 단면도는 액체 물질(28)을 펌핑하고 필터링하기 위한 기구를 도시한다. 필터(32)는 서포트 단편이 떨어져 나갈 때에 생성된 입자상 물질을 제거한다. 펌프(30)는 탱크 매니폴드(14)를 통해 액체를 밀어내기 위한 압력을 발생시킨다. 펌프(30)는 본 개시의 서포트 제거 기계(100)와 함께 사용하면, 시판의 펌프일 수 있고, 주문 제작을 필요로 하지 않을 수 있다. 본 개시는 시판의 펌프에 한정되지 않는다. 펌프(30)는 배출 탱크(16) 내에서 흡입을 필요로 하지 않고, 파트가 배출 탱크(16) 내의 중앙 위치에 유지되도록 회전 유동을 제공하기에 충분한 압력을 발생시킨다. 초음파 발생기(70) 또는 초음파 모터는 초음파 변환기에 전원을 공급하며, 제한없이 16~24의 수일 수 있다.
유압은 초음파 주파수로 인테로게이팅하면서 3D 프린팅된 파트를 진동 및 부상시킨다. 본 개시의 중요한 기능적 특징은 배출 탱크(16) 내에서 일반적으로 중앙 위치에 파트(40)의 위치를 유지시키는 능력이다. 파트(40)의 유지 위치는 부유할 수 있는 파트(40)를 반대로 가라 앉히고, 가라앉을 수 있는 파트(40)를 반대로 부유시키기 위해 액체 전류를 발생시키는 회전 액체 유동 또는 와류를 생성하도록 탱크(40) 전반에 걸친 개소에 위치된 매니폴드(14)를 사용함으로써 달성된다. 본 개시의 장치 및 방법에 의해 발생된 회전 유동 조건 하에서, 파트(40)는 중앙에 위치되고, 탱크에 침지되고, 파트의 축선 주위를 순환하면서 탱크의 중심축 주위를 회전한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 매니폴드는 벽체(36) 상의 위어(20)와 바로 인접한 하나의 개소를 포함하는 배출 탱크(16)를 따르는 소정 개소의 탱크의 벽체 상에 위치될 수 있다. 매니폴드(14)와 접속되는 펌프(30)의 위치는 매니폴드가 펌프의 성능 또는 작동 능력에 맞춰 설계되었기 때문에, 주문 제작형 펌프가 아닌 시판의 펌프를 사용할 수 있게 한다. 그러나, 주문 제작형 펌프가 본 개시 내에서 고려된다.
액체 물질(28) 내에서의 파트(40)의 회전은 파트(40)와 액체 물질(28)의 재료들 사이에 마찰을 발생시켜 서포트 제거를 일으킨다. 일 실시형태에 있어서, 서포트 제거는 회전 파트(40)에 대해 배출 탱크(16) 내에서 접선방향으로 배치된 초음파 변환기(22)에 의해 향상된다. 초음파 발생기(42)는 배출 탱크(16) 내에서 액체 물질(28)에 열을 발생시키며, 이는 회전 파트(40)와의 직접적인 상호작용에 의해 캐비테이션을 일으킴과 아울러, 다수의 직간접 수단에 의해 서포트 제거를 일으킨다. 파트(40)가 액체 물질(28) 내에서 회전함에 따라, 파트(40)의 각각의 측면이 초음파에 노출되어, 액체 물질의 회전 효과 및 서포트 제거의 초음파에 의한 향상에 의해 서포트 제거에 있어서 시너지 효과를 창출한다.
이하, 도 8을 참조하면, 측면 단면도는 3D 프린팅된 파트(40)의 동시 회전과 함께, 배출 탱크(16) 내에서 커브형 화살표로 표시된 바와 같이 펌프(30)에 의한 펌핑시의 액체 물질(28)의 유동을 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 3D 프린팅된 파트(40)가 배출 탱크(16)의 중심에서 회전함에 따라 3D 파트(40)의 상이한 표면이 초음파 변환기(22)로부터의 접선방향의 방사선에 노출된다. 초음파 변환기(22)는 파트(40)가 배출 탱크(16) 내에서 회전함에 따라 파트(40)를 인테로게이팅한다. 파트(40)는 초음파 변환기(22)에 대해 접선방향일 수 있고, 파트(40)의 회전은 파트(40)의 모든 측면이 초음파에 노출되게 한다. 파트(40)는 일반적으로 배출 탱크(16) 내의 중심점 주위를 순환하며, 파트(40)가 회전한다. 배출 탱크(16) 내에서의 파트(40)의 움직임은 제어된 교반을 발생시킨다. 따라서, 이 공정시의 파트(40)의 작용은, 초음파 변환기(22)로부터의 균일한 인테로게이션과 함께 세제 내에서의 3D 프린팅된 파트(40)의 연속 회전 움직임에 따른 마찰에 의해 서포트 제거를 발생시켜 서포트 제거에 있어서 펌프의 작동, 히터, 화학반응, 및 초음파 변환기 사이의 시너지를 발생시킨다.
파트(40)의 초음파 인테로게이션은 배출 탱크(16)를 통해 회전 및 순환함으로써 파트 전반에 걸쳐 일반적으로 균일한 방식으로 열 및 캐비테이션을 생성시켜 초음파에 파트(40)의 각각의 표면을 노출시킨다. 추가적으로, 가열 유닛은 서포트 제거를 향상시키기 위해 열을 발생시키는데 더 사용될 수 있다. 가열 유닛 및 초음파 발생기(70)는 초음파 발생기(70)를 다이얼 다운시킬 필요가 있는 경우, 가열 유닛이 물질의 열을 최적의 수준으로 유지함으로써 보완할 수 있도록 조화롭게 작동할 수 있다. 가열 유닛은, 상기 가열 수단이 액체 물질과 결합하도록 배출 챔버(16)의 내부에 위치된 내단부, 및 상기 배출 챔버(16) 내에 수용된 상기 액체 물질에 대한 입열을 제어하기 위해 상기 마이크로프로세서와 통신 가능하게 결합되는 외단부를 갖는 가열 부재를 포함하여 위치될 수 있다. 초음파의 사용에 의해 제공되는 이점은 히터 및 펌프(30)가 행할 수 없는 액체 물질(28)의 캐비테이션을 생성하는 것이다. 상기 초음파 변환기(22)의 과도한 사용은 액체 물질(28)을 분해시켜 액체 물질(28)을 고갈시킬 수 있다. 파트(40) 재료는 변형 또는 박리에 대해 감에너지성일 수 있어 시스템 내의 에너지를 지속적으로 최적화하는 것이 중요하다.
초음파 변환기(22)의 사용은 이중효과를 가지므로, 초음파 변환기(22)는 단지 히터라기보다는 액체 물질(28)에 대한 혼합 컴포넌트로서 간주될 수 있다. 초음파 변환기(22)에 의한 가열은 표준 가열 유닛을 사용하는 것보다 더 많은 에너지를 필요로 할 수 있지만, 초음파 변환기(22)는 여러가지 효과를 갖는다. 초음파는 진동을 일으킴으로써 미시적으로 파트(40)의 표면에 영향을 미치므로, 초음파 변환기(22)에 의해 행해지는 작업은 가열만을 행할 때보다 확장되고, 따라서 서포트 제거에 대한 시너지 효과를 창출하여 공정의 효율성을 높인다.
특히, 다양한 pH 범위 내에 포함되는 알칼리성 수용성 세정 용액의 존재 및 사용을 고려해 볼 때, 조기 부식을 견디는 성능을 가진 재료를 선택 또는 이용한다면, 서포트 제거 장치를 포함하는 컴포넌트는 다양한 재료로 제작될 수 있음이 명백하다. 탱크는 304 및/또는 316 SS 또는 316 SS보다 우수한 내부식성을 갖는 임의의 스틸 합금으로 제조될 수 있다. 따라서, 배출 탱크 및 주입 탱크 작업 표면, 상단 및 노즐 헤드는 스테인리스 스틸로 구성되고, 파이프 및 피팅은 폴리아미드(PA) 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)과 같은 고분자 재료로 구성되고, 또한 캐비닛 및 저장 캐비닛은 저급 스테인리스 스틸로 구성되는 것이 가장 요망되고, 따라서 바람직하다. 여기서, 유지 탱크, 노즐 헤드, 작업 표면, 및 통합 작업 플랫폼은 서포트 제거 장치의 전체 중량을 줄이면서 부식에 대한 충분한 내성을 유지하도록, 대안적으로 폴리프로필렌, 폴리옥시메틸렌, 폴리페닐렌, ABS, 또는 PA와 같은 재료로 제작될 수 있음에 주목한다. 마찬가지로, 펌프, 열전대, 가열 부재(38), 및 레벨 표시기, 특히 노출된 작동 가능한 컴포넌트는 각각 고급 스테인리스 스틸로 제작되거나, 에폭시와 같은 불침투성, 내부식성의 재료로 코팅된다.
본 개시는 특정의 바람직한 실시형태를 참조하여 설명되었지만, 당업자는 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 본 출원인은 상기 설명되고 첨부된 도면에 도시된 특정 세부사항들로 한정할 의도가 없음을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 파트 수용 탱크를 제공하는 단계;
    상기 파트 수용 탱크를 액체 물질로 충전하는 단계;
    상기 파트 수용 탱크에 수용된 상기 액체 물질 내에 와류를 발생시키는 단계;
    상기 파트 수용 탱크에 파트를 배치하는 단계;
    상기 와류 내에서 상기 액체 물질에 상기 파트를 부상시키는 단계; 및
    상기 파트로부터 서포트 재료를 제거하는 단계를 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파트 수용 탱크는 제 1 측면, 제 2 측면 및 바닥면을 갖고; 상기 제 1 측면은 상기 제 2 측면과 대향하고; 제 1 매니폴드는 상기 제 1 측면의 상단부에 위치되고, 상기 제 1 측면을 따라 액체 물질의 하방 유동을 유도하도록 구성되고; 제 2 매니폴드는 상기 제 1 측면과 상기 바닥면 사이의 접합부에 인접하고, 상기 바닥면을 따라 상기 제 2 측면을 향하여 액체 물질의 측방 유동을 유도하도록 구성되는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 파트 수용 탱크는 상기 제 2 측면과 상기 바닥면 사이의 접합부에 인접한 제 3 매니폴드를 갖고, 상기 제 2 측면을 따라 액체 물질의 상방 유동을 유도하도록 구성되는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각각의 매니폴드는 동일한 압력 하에서 액체 물질의 유동을 유도하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    각각의 매니폴드는 오리피스를 갖고; 각각의 오리피스는 오리피스 직경을 갖고; 각각의 오리피스 직경은 파트 수용 탱크 내의 적절한 위치에 파트를 유지하기 위해 액체 물질의 최적의 유동을 생성하도록 변화될 수 있는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    빌드 재료를 방해하지 않으면서 주입 탱크와 유체 연통하는 파트 수용 탱크를 제공하는 단계를 더 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 주입 탱크 및 파트 수용 탱크를 액체 물질로 충전하는 단계로서, 상기 주입 탱크 내의 상기 액체 물질의 레벨은 상기 파트 수용 탱크 내의 액체 물질의 레벨보다 낮은 단계를 더 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    복수의 매니폴드를 통해 상기 주입 탱크로부터 상기 파트 수용 탱크로 상기 액체 물질을 펌핑하는 단계를 더 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배출 탱크의 상부에서 상기 파트 수용 탱크로부터 상기 주입 탱크로 상기 액체 물질을 배출하는 단계를 더 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 파트 수용 탱크로부터 상기 주입 탱크로 상기 액체 물질을 드롭핑하는 단계를 더 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 물질 내에서 와류를 발생시키기 위해 대칭적으로 위치된 복수의 매니폴드를 통해 상기 파트 수용 탱크 내로 상기 액체 물질을 펌핑하는 단계를 더 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크 내의 각각의 노즐은 일반적으로 동일한 평면 내에서 유동을 유도하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  13. 주입 탱크와 유체 연통하는 배출 탱크를 제공하는 단계;
    상기 주입 탱크 및 상기 배출 탱크를 액체 물질로 충전하는 단계로서, 상기 주입 탱크 내의 상기 액체 물질의 레벨은 상기 배출 탱크 내의 상기 액체 물질의 레벨보다 낮은 단계;
    적어도 하나의 매니폴드를 통해 상기 주입 탱크로부터 상기 배출 탱크로 상기 액체 물질을 펌핑하는 단계;
    상기 배출 탱크에 수용된 상기 액체 물질 내에 와류를 형성하는 단계;
    상기 배출 탱크의 상부에서 상기 배출 탱크로부터 상기 주입 탱크로 상기 액체 물질을 배출하는 단계;
    상기 배출 탱크로부터 상기 주입 탱크로 상기 액체 물질을 드롭핑하는 단계;
    상기 배출 탱크에 파트를 배치하는 단계;
    상기 와류 내에서 상기 액체 물질의 표면 아래에 상기 배출 탱크 내의 파트를 부상시키는 단계;
    상기 배출 탱크 내의 상기 파트를 유압으로 회전시키는 단계; 및
    상기 파트로부터 서포트 재료를 제거하는 단계를 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 파트를 초음파로 인테로게이팅하는 단계를 더 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 배출 탱크로부터 상기 주입 탱크로의 이송시에 상기 액체 물질을 산소 화하는 단계를 더 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 배출 탱크로부터 상기 주입 탱크로의 이송시에 상기 액체 물질을 냉각시키는 단계를 더 포함하는, 서포트 구조체 재료의 제거 방법.
  17. 액체 물질 및 파트를 수용하기 위해 배출 탱크 챔버를 집합적으로 형성하는 벽체 및 베이스를 갖는 배출 탱크;
    주입 탱크 챔버를 집합적으로 형성하는 벽체 및 베이스를 갖는 주입 탱크로서, 상기 배출 탱크 챔버와 상기 주입 탱크 챔버는 액체 연통하는 주입 탱크;
    상기 주입 탱크로부터 상기 배출 탱크로 액체가 유동하게 하기 위한 펌프;
    상기 배출 탱크 내에서 회전 유동을 생성하기 위한 매니폴드;
    상기 배출 탱크와 상기 주입 탱크 사이의 위어로서, 상기 주입 탱크 내의 상기 액체 물질의 레벨은 상기 주입 탱크 내의 상기 액체 물질의 레벨보다 높은 위어;
    상기 파트에 접선방향의 초음파 방사선을 제공하는 상기 배출 탱크 내의 초음파 모터를 포함하는, 서포트 구조체 제거 장치.
  18. 제 18 항에 있어서,
    마이크로프로세서에 상기 내부 챔버에 존재하는 수용성 세정 용액의 레벨 측정값을 전송하기 위해 교반 수단 위의 소정의 거리에 상기 주입 챔버의 내부에 위치된 레벨 표시기를 더 포함하는, 서포트 구조체 제거 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 펌프는 입구 구멍 및 출구 구멍을 통과하는 입구관 및 출구관에 부착되고, 상기 유입 구멍은 상기 주입 탱크의 벽체에 존재하고, 상기 출구 구멍은 상기 배출 탱크의 벽체에 존재하고, 상기 출구관은 펌프 및 매니폴드의 출구측에 부착된 일 단부를 갖는, 서포트 구조체 제거 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 배출 챔버 내에 위치되고, 상기 액체 물질의 통과를 허용하고 상기 파트의 통과를 억제하는 천공된 벽체, 및 상기 천공된 벽체 중 하나를 통해 연장되어 그 내부로의 접근을 허용하는 파트 개구를 갖는 바스킷을 더 포함하고, 상기 바스킷은 상기 배출 챔버 내에서의 위치 결정을 위한 개구부를 한정하여 실질적으로 끼워맞춤할 수 있는 전체적인 기하학 형상을 더 포함하는, 서포트 구조체 제거 장치.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10112344B2 (en) 2015-06-16 2018-10-30 Audubon Machinery Corporation Machine for removing substrate material, for washing, and for drying parts produced by a 3-D printer
US11358336B2 (en) 2016-05-16 2022-06-14 Postprocess Technologies, Inc. Machine for removing substrate material from parts produced by a 3-D printer
GB2601713B (en) * 2016-06-30 2022-09-14 Postprocess Tech Inc Surface equalization apparatus
KR102022020B1 (ko) * 2017-10-20 2019-11-04 이화여자대학교 산학협력단 음파 부양을 이용한 프린터 장치
WO2019157127A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-15 Desktop Metal, Inc. Apparatus and method for additive manufacturing
GB201808639D0 (en) * 2018-05-25 2018-07-11 Additive Manufacturing Tech Ltd Additive manufacturing
JP7421506B2 (ja) 2018-06-26 2024-01-24 ポストプロセス テクノロジーズ インク ３ｄプリント物体から支持材料を除去するための組成物およびその調製方法
US11951515B2 (en) 2019-08-05 2024-04-09 Desktop Metal, Inc. Techniques for depowdering additively fabricated parts via gas flow and related systems and methods
US11833585B2 (en) 2019-08-12 2023-12-05 Desktop Metal, Inc. Techniques for depowdering additively fabricated parts through vibratory motion and related systems and methods
US11865615B2 (en) 2019-12-11 2024-01-09 Desktop Metal, Inc. Techniques for depowdering additively fabricated parts and related systems and methods
JP2023523553A (ja) * 2020-04-15 2023-06-06 ポストプロセス テクノロジーズ インク 積層造形部品から粉末を除去するための方法およびシステム
CN113400182A (zh) * 2020-09-28 2021-09-17 衡阳市雁证不锈钢商贸有限公司 一种金属材料加工用冲洗装置
WO2022173731A1 (en) * 2021-02-09 2022-08-18 Postprocess Technologies, Inc. System and method for removal of support material or resin from additively manufactured parts

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10113626A (ja) * 1996-10-08 1998-05-06 Sinto Brator Co Ltd 液中噴射洗浄方法および液中噴射洗浄装置
JP2011005668A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Altech Co Ltd サポート材除去装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4651762A (en) 1985-07-01 1987-03-24 Bowden Industries, Inc. Agitation parts degreaser
US5322078A (en) 1993-02-18 1994-06-21 Kleer-Flo Company Aqueous parts washing apparatus
US5470465A (en) * 1994-01-28 1995-11-28 Automatic Control Technology Inc. Vortex system for separating particles from a liquid stream
US5499643A (en) * 1995-04-11 1996-03-19 Vincent, Jr.; C. Elmas Cleaning apparatus for removing oily waste
AU4673796A (en) * 1995-06-13 1997-01-09 Bitiess Microtecnica S.A. Universal device for the thorough cleaning, disinfecting and sterilizing of dental, surgical and veterinary instruments as well as for other uses
US5775347A (en) 1996-12-20 1998-07-07 Premark Feg L.L.C. Continuous-flow ware washing apparatus
US6568409B1 (en) 1999-03-26 2003-05-27 Mcf Systems Atlanta, Inc. Ultrasonic parts washer apparatus
JP2003144882A (ja) 2001-11-12 2003-05-20 Ikeuchi:Kk 水中噴射ノズルおよび該ノズルを備えた水流発生装置
CN2511399Y (zh) * 2002-01-11 2002-09-18 洽昌工业股份有限公司 喷漆枪的清洗设备
US8763619B2 (en) * 2003-09-09 2014-07-01 Heritage-Crystal Clean, Llc Combination agitating parts washer and sink washer
US9533330B2 (en) 2003-11-19 2017-01-03 David Jonathan Tafoya Removing soluble support material from rapid prototype part
US7546841B2 (en) 2003-11-19 2009-06-16 David Jonathan Tafoya Apparatus and method of removing water soluble support material from a rapid prototype part
JP2005262172A (ja) 2004-03-22 2005-09-29 Toyota Motor Corp 洗浄方法及び洗浄装置
US20060243309A1 (en) * 2005-03-29 2006-11-02 Prescott James M Cylindrical element cleaning assemblies and related methods
JP2007203140A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Hitachi High-Technologies Corp ワークの薬液洗浄方法および洗浄装置
US8225804B2 (en) * 2007-03-02 2012-07-24 Safety-Kleen Systems, Inc. Multipurpose aqueous parts washer
WO2008142691A2 (en) * 2007-05-24 2008-11-27 Objet Geometries Ltd. Method of removing support structure from 3-d objects made by solid freeform fabrication
US20090000646A1 (en) * 2007-06-22 2009-01-01 Durant Donald G Paint Roller Cover Cleaning Device and Method
US20090283119A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Khalil Moussa Post-Processing System For Solid Freeform Fabrication Parts
MY147281A (en) * 2008-07-31 2012-11-30 Invenpro M Sdn Bhd An apparatus for washing a workpiece
US9592539B2 (en) * 2010-01-05 2017-03-14 Stratasys, Inc. Support cleaning system
KR101360225B1 (ko) * 2011-07-08 2014-02-11 김미숙 다용도 세척장치
US8459280B2 (en) * 2011-09-23 2013-06-11 Stratasys, Inc. Support structure removal system
US9070631B2 (en) * 2013-03-14 2015-06-30 Mei Llc Metal liftoff tools and methods
GB2513571A (en) * 2013-04-29 2014-11-05 Quill Internat Group Ltd A method of washing support material from 3D-printed articles and a washing machine therefor
US9878498B2 (en) * 2015-05-04 2018-01-30 Phoenix Analysis And Design Technologies, Inc. Method and apparatus for removing support material
US10112344B2 (en) * 2015-06-16 2018-10-30 Audubon Machinery Corporation Machine for removing substrate material, for washing, and for drying parts produced by a 3-D printer
US9968961B2 (en) * 2015-07-23 2018-05-15 Hernan Chaves Coral dipping tank
US10610904B2 (en) * 2015-08-06 2020-04-07 David Jonathan Tafoya Removal of soluble support material with flow control
US11358336B2 (en) * 2016-05-16 2022-06-14 Postprocess Technologies, Inc. Machine for removing substrate material from parts produced by a 3-D printer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10113626A (ja) * 1996-10-08 1998-05-06 Sinto Brator Co Ltd 液中噴射洗浄方法および液中噴射洗浄装置
JP2011005668A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Altech Co Ltd サポート材除去装置

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Publication number Publication date
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