KR20220100679A - 불활성 대기 하에서 컨테이너 내로 분말을 전달할 수 있게 하는 적층 제조 분말 공급용 모듈 - Google Patents

불활성 대기 하에서 컨테이너 내로 분말을 전달할 수 있게 하는 적층 제조 분말 공급용 모듈 Download PDF

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KR20220100679A
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와자니 타이비 알리 엘
루도빅 앙젤
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애드업
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Abstract

본 발명은 적층 제조 분말을 공급하기 위한 모듈(2)에 관한 것으로서: - 적층 제조 분말을 저장하기 위한 주 호퍼(29)로서, 주 호퍼(29) 내에 포함된 분말을 이용하여 물체를 적층 제조하도록 구성된 제조 모듈(4)에 연결되기에 적합한, 주 호퍼(29), - 제조 모듈(4)에 연결되기에 적합하고 제조 모듈(4) 내에 포함된 분말을 수용하기 위한, 공급 모듈(2)의 유입구(211), - 컨테이너(28)를 수용하기에 적합한 글로브박스(25)로서, 밀폐식으로 폐쇄되기에 적합한, 글로브박스(25), - 글로브박스(25) 내에 포함된 분말을 주 호퍼(29)에 전달하도록 구성된 공급 회로, - 공급 회로와 상이하고, 컨테이너(28)가 글로브박스(25) 내에 수용될 때, 공급 모듈(2)의 유입구(211)로부터의 적층 제조 분말을 컨테이너(28)에 전달하도록 구성되는 추출 회로를 포함하고, 글로브박스(25)는, 글로브박스(25)가 폐쇄되어 있는 동안, 분말로 충진되면 컨테이너(28)를 폐쇄하기 위한 글로브(251)를 포함한다.

Description

불활성 대기 하에서 컨테이너 내로 분말을 전달할 수 있게 하는 적층 제조 분말 공급용 모듈
본 발명은 적층 제조 장치의 일반적인 분야, 그리고 보다 특히 보호 대기 하에서 적층 제조 장치를 분말로 충진하기 위한 모듈의 분야에 관한 것이다.
선택적 적층 제조는 분말형 재료(금속 분말, 세라믹 분말 등)의 연속적인 층들 내의 선택된 지역들을 응고시키는 것에 의해서 3-차원적인 물체를 생성하는 것으로 구성된다.
통상적으로, 적층 제조 장치는, 특히 조작자를 발생 가능한 흡입으로부터 또는 반응성 분말의 경우에 발생 가능한 폭발로부터 보호하기 위해서, 불활성 및 제어 대기 하에서 적층 제조 분말로 충진된다.
이를 위해서, 적층 제조 장치는 일반적으로 글로브박스를 갖는 분말-충진 모듈을 포함한다. 분말이 내부에 패키징되는 컨테이너 또는 포트(pot)가 하우징 내측에 배치되고, 이어서, 대기가 하우징 내에서 일단 생성되면, 조작자에 의해서 수작업으로 개방된다.
통상적으로, 적층 제조 장치는 또한 충진 모듈에 연결된 분말 저장 및 지급 모듈(provision module)을 포함한다. 분말은 충진 모듈로부터 저장 및 지급 모듈에 전달되고, 여기에서 분말은 체 작업되고(sieved) 이어서 사용을 보류하는 버퍼 호퍼 내에 배치된다.
적층 제조 장치는 또한 저장 및 지급 모듈에 연결된 제조 모듈을 포함한다. 분말은 버퍼 호퍼로부터 제조 모듈로 전달되고, 여기에서 분말이 층으로 확전되고(spread) 이어서 응고되어 3-차원적인 물체를 제조한다.
물체가 제조된 후에, 버퍼 호퍼는 특정 잔류량의 미사용 분말을 포함할 수 있다.
상이한 조성의 분말로부터 또는 조성이 동일하지만 다른 분말 제조 배치(batch)로부터 오는 분말로부터 다음 제조 물체를 생산할 필요가 있는 경우에, 미사용 분말이 버퍼 호퍼로부터 제거되어야 한다.
현재, 자율 흡인 유닛을 사용하여 미사용 분말을 적층 제조 장치로부터 방출한다. 이러한 유닛은 미사용 분말을 컨테이너 내에서 용이하게 이동될 수 있을 만큼 소량으로 재-패키지(repackage) 할 수 없다. 특히, 불활성 대기 하에서 운반 가능 컨테이너를 미사용 분말로 용이하게 충진할 수 없다.
본 발명의 목적은, 미사용 분말을 작은 부분들로 그리고 보호 대기 하에서 패키지할 수 있게 하는, 적층 제조 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 적층 제조 분말을 제공하기 위한 모듈에 의해서 본 발명의 맥락에서 달성되고, 이러한 모듈은,
- 적층 제조 분말을 저장하기 위한 주 호퍼로서, 주 호퍼 내에 위치된 분말로부터 물체를 적층 제조하도록 구성된 제조 모듈에 연결되도록 설계된, 주 호퍼,
- 지급 모듈의 유입구로서, 제조 모듈에 연결되도록 그리고 제조 모듈 내에 위치된 분말을 수용하도록 설계된, 유입구,
- 컨테이너를 수용하도록 설계된 글로브박스로서, 밀봉 방식으로 폐쇄될 수 있는, 글로브박스,
- 글로브박스 내에 위치된 분말을 주 호퍼에 전달하도록 구성된 공급 회로,
- 공급 회로와 상이하고, 컨테이너가 글로브박스 내에 수용될 때, 적층 제조 분말을 지급 모듈의 유입구로부터 컨테이너에 전달하도록 구성된 추출 회로를 포함하고,
글로브박스는, 글로브박스가 폐쇄되어 있는 동안, 컨테이너가 분말로 충진되면 컨테이너를 폐쇄하기 위한 글로브를 포함한다.
복귀 회로 및 하우징의 존재는 분말을 하우징 내에 배치된 빈 컨테이너 내로 이동시킬 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 미사용 분말이 리포팅될(repotted) 수 있다.
그러한 지급 모듈은 유리하게, 자체적으로 또는 조합되어 고려되는 이하의 다양한 특징 또는 단계에 의해서 보조된다:
글로브박스는 글로브박스와 주 호퍼 사이에서 도어를 포함하고, 도어는 공급 회로가 글로브박스와 주 호퍼 사이에서 개방되는 제1 위치와 공급 회로가 폐쇄되고 글로브박스가 주 호퍼로부터 밀봉 방식으로 분리되는 제2 위치 사이에서 이동될 수 있음;
저장용기가 주 호퍼에 연결되고, 저장용기는 주 호퍼 아래에 위치되고 제조 도관에 의해서 제조 모듈에 연결되도록 설계된 배출구를 포함함,
- 복쉬 회로는 저장용기 내에 위치된 적층 제조 분말을 지급 모듈의 유입구를 향해서 재지향시키도록 구성됨,
순환-유도 시스템은 저장용기의 배출구로부터 지급 모듈의 유입구로 분말을 흡입하도록 설계됨;
추출 회로는 다이버터(diverter)를 포함하고, 지급 모듈은, 다이버터를 저장용기에 연결하고 분말을 다이버터로부터 저장용기로 직접적으로 전달하도록 설계된 우회 회로를 더 포함하고, 다이버터를,
- 지급 모듈의 유입구로부터 오는 적층 분말이 글로브박스로 선택적으로 재지향되는, 추출 구성,
- 지급 모듈의 유입구로부터 오는 적층 분말이 우회 회로 내로 선택적으로 재지향되는, 루프백(loopback) 구성으로 구성할 수 있다.
본 발명은 또한 적층 제조 장치에 관한 것으로서, 이러한 장치는 전술한 바와 같은 적층 제조 분말을 제공하기 위한 모듈, 및
- 주 호퍼 내에 위치된 분말로부터 물체를 적층 제조하도록 구성된 제조 모듈로서, 주 호퍼가 제조 모듈에 연결되고 지급 모듈의 유입구가 제조 모듈에 연결되는, 제조 모듈을 포함한다.
유리하게, 그러나 선택적으로, 장치는, 물체가 적층 제조될 때 응고되지 않은 분말을 회수하기 위한 그리고 회수된 분말을 지급 모듈의 유입구로 재지향시키기 위한 회수 시스템에 의해서 보조될 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 바와 같은, 지급 모듈을 이용하여 또는 적층 제조 장치를 이용하여 적층 제조 분말을 리포팅하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이러한 방법은:
- 빈 컨테이너를 글로브박스 내로 삽입하고, 이어서 글로브박스를 밀봉 방식으로 폐쇄하는 단계,
- 지급 모듈의 유입구로부터 전달된 적층 제조 분말로 컨테이너가 충진되면, 글로브박스가 폐쇄되어 있는 동안, 컨테이너를 폐쇄하기 위해서 컨테이너를 핸들링하는 단계를 포함한다.
이러한 방법은 유리하게, 자체적으로 또는 조합되어 고려되는 이하의 다양한 단계에 의해서 보조된다:
분말을 저장용기로부터 지급 모듈의 유입구로 이송하는 단계;
분말을 회수 시스템으로부터 지급 모듈의 유입구로 이송하는 단계;
예비적인 분말 체 작업 단계.
본 발명의 추가적인 특징 및 장점이 이하의 설명으로부터 더 명확해 질 것이고, 이하의 설명은 순전히 예시적이고 비-제한적이며, 첨부 도면과 함께 읽혀야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 제조 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 제조 분말을 리포팅하는 방법의 개략도이다.
도 1은 분말 제공 모듈(2) 및 제조 모듈(4)을 포함하는 적층 제조 장치(1)를 도시한다.
지급 모듈
상부 부분에서, 지급 모듈(2)은 제1 가스 방출 회로(23)에 연결된 흡인 시스템(21)을 포함한다. 흡인 시스템(21)은 유입구(211), 및 흡인 시스템(21)의 하단부에 위치되는 배출구(213)를 갖는다. 흡인 시스템(21)은 흡인 시스템(21)의 내측을 향해서 지향되는 흡입력을 유입구(211)에서 생성하도록 설계된다. 제1 가스 방출 회로(23)는 흡입력을 생성하기 위한 진공 펌프를 포함할 수 있다. 흡인 시스템(21)은 적층 제조 분말을 유입구(211)로부터 수용하도록 그리고 이를 저장하도록 설계된다. 저장된 분말은 흡인 시스템(21)의 하단부에 위치되고 배출구(213)를 통해서 추출될 수 있다. 분말이 제1 방출 회로(23)에 진입하지 않도록, 흡인 시스템(21)은 분말 필터를 포함할 수 있다. 흡인 시스템(21)은, 예를 들어 사이클로필터(cyclofilter)(22)와 같은, 분말을 가스로부터 분리할 수 있게 하는 장치를 포함한다. 필터, 사이클론 또는 방출 박스를 포함하는 필터 챔버와 같은, 분말을 가스로부터 분리하기 위한 다른 장치가 존재한다.
지급 모듈(2)은 흡인 시스템(21) 아래에 위치된 하우징(25)을 포함한다. 하우징(25)은 챔버를 형성하는 여러 벽을 포함한다. 챔버가, 장치의 외측에 대해서 밀폐적으로 밀봉되는 부피가 되도록, 하우징(25)이 폐쇄될 수 있다. 하우징 내측에 위치된 물체가 이동 및 핸들링될 수 있도록, 하우징이 설계된다. 특히, 하우징은, 챔버가 폐쇄되어 있는 동안, 챔버 내측의 물체를 이동 및 핸들링하기 위한 기구를 포함한다.
하우징(25)은 특히 글로브박스일 수 있다. 이러한 경우에, 하우징은 2개의 오리피스를 가지고, 이러한 오리피스 내에 장갑(251)이 제공되며, 그에 따라 하우징의 밀폐성(tightness)이 보존된다. 장갑(251)은, 챔버가 폐쇄되어 있는 동안, 챔버 내측의 물체를 이동 및 핸들링하기 위한 기구이다. 장갑(251)을 착용함으로써, 조작자는 글로브박스(25) 내측에 위치된 물체를 글로브박스의 외측에서 핸들링할 수 있다. 조작자가 핸들링되는 물체를 관찰할 수 있게 하기 위해서, 글로브박스의 벽이 투명할 수 있다.
특히, 물체는 적층 제조 분말을 수용하도록 설계된 컨테이너 또는 포트(pot)(28)일 수 있다. 컨테이너 및 포트는 덮개에 의해서 폐쇄될 수 있다.
하우징의 기구는, 챔버가 폐쇄되어 있는 동안, 챔버 내측에서 컨테이너 또는 포트(28)를 이동 및 폐쇄하도록 설계된다.
하우징(25)의 벽 중 하나가 제1 도어(253)를 갖는다. 제1 도어(253)는 컨테이너가 장치의 외측으로부터 챔버 내로 또는 챔버로부터 장치의 외측으로 이동될 수 있는 개방 위치와, 챔버가 밀봉 방식으로 장치의 외측으로부터 분리되는 폐쇄 위치 사이에서 이동될 수 있다. 하우징이 외측으로부터 밀폐식으로 분리되는 방식으로, 제1 도어(253)가 폐쇄될 수 있다. 또한, 컨테이너 또는 포트를 폐쇄하기 위해서 덮개를 내외로 이동시킬 수 있다.
하우징(25)은 전이 지역(transit area)(255)을 포함할 수 있고, 이러한 전이 지역 내에서 하나 이상의 컨테이너가 저장 및 적층될 수 있다.
하우징(25)은 산소 센서(257)를 포함할 수 있다. 센서(257)는 하우징 내측의 산소 분율을 측정하도록 설계된다.
하우징(25)은 공기를 공급하기 위한 공급 회로(259) 및 불활성 가스를 공급하기 위한 공급 회로(2511)를 포함할 수 있다. 불활성 가스는 특히 이질소 또는 아르곤일 수 있다.
하우징(25)은, 흡입력을 생성하기 위한 진공 펌프를 포함할 수 있는 제2 가스 방출 회로(2513)를 포함할 수 있다.
공기를 공급하기 위한 공급 회로(259), 불활성 가스를 공급하기 위한 공급 회로(2511), 및 제2 가스 방출 회로(2513)의 조립체는, 챔버 내의 산소 분율 및 불활성 가스 분율을 제어할 수 있게 하는 가스 스트림 제어 시스템을 형성한다.
지급 모듈(2)은 흡인 시스템(21) 아래에 위치된 계량 시스템(27)을 포함한다. 계량 시스템(27)은 흡인 시스템(21)의 배출구(213)에 연결된다. 흡인 시스템(21) 내에 저장되고 흡인 시스템(21)의 하단부에 위치되는 분말이 배출구(213)를 통해서 계량 시스템(27)을 향해서 추출될 수 있다.
밸브(24)가 흡인 시스템(21)과 계량 시스템(27) 사이에 위치된다. 개방 구성의 밸브(24)는 분말의 통과를 허용하고, 폐쇄 구성의 밸브(24)는 흡인 시스템(21)을 계량 시스템(27)으로부터 밀봉 방식으로 분리할 수 있게 한다. 흡인 시스템(21)이 분말을 흡입할 때, 밸브(24)가 폐쇄되고, 그에 따라 흡인은 유입구(211)에서만 발생되고 흡인 시스템(21)의 내측을 향해서 지향된다. 밸브(24)의 폐쇄는, 분말을 흡인 시스템(21) 내로 흡인하기 시작하는 것에 의해서, 자동적으로 트리거링될(triggered) 수 있다.
계량 시스템(27)은 계량 시스템 내에 저장된 분말로부터 정확한 양의 분말을 격리시킬 수 있게 한다. 이러한 정확한 양은 계량 시스템(27)의 배출구(271)로 전달될 수 있다. 배출구(271)는 하우징(25) 내측에 위치되고 밸브(28)를 갖는다. 개방 구성의 밸브(28)는 분말이 계량 시스템(27)으로부터 하우징(25)의 내측을 향해서 전달될 수 있게 하고, 폐쇄 구성의 밸브(28)는 계량 시스템(27)을 하우징(25)의 내측으로부터 밀봉 방식으로 분리할 수 있게 한다.
하우징(25)의 제1 도어(253)가 개방 위치에 있을 때, 밸브(28)가 특히 폐쇄된다.
계량 시스템은 예를 들어 계량 스크류일 수 있다. 계량 스크류는, 통상적으로 수평방향인 방향으로 연장되는 몸통부(barrel) 내에 포함된다. 스크류가 이동으로 셋팅되고 분말이 흡인 시스템(21)으로부터 개방 밸브(24)를 통해서 계량 시스템(27) 내로 주입될 때, 분말은 몸통부의 연장 방향으로 스크류에 의해서 배출구(271)로 이송된다.
계량 시스템은 또한 2개의 밸브를 포함하는 에어 록(air lock)일 수 있다. 에어 록은 미리 결정된 부피를 가지고, 흡인 시스템(21)의 측면 상에 위치된 제1 밸브를 통해서 분말로 충진될 때, 정확한 부피의 분말을 격리시킬 수 있게 한다. 이어서, 그러한 부피의 분말이 하우징(25)의 측면 상에 위치된 제2 밸브를 통해서 하우징(25)으로 전달될 수 있다.
하우징(25)은 하우징(25)의 내측에서 계량 시스템(27)의 배출구(271) 아래에서 분말 컨테이너를 수용하도록 설계된 리포팅 지역(repotting area)을 포함할 수 있다.
지급 모듈(2)은, 하우징(25)의 아래에 위치되는 주 호퍼(29)를 포함한다. 주 호퍼(29)는 적층 제조 분말이 저장될 수 있게 하는 수용부이다.
주 호퍼(29)는, 절두원추형 형상을 가지고 많은 양의 제조 분말을 저장하도록 설계된 부피를 갖는다. 주 호퍼(29)는, 절두원추형 형상의 축이 수직이 되도록 그리고 절두원추형 형상의 부피가 호퍼의 하단부에서 더 작은 수평 단면을 가지도록, 배향된다. 주 호퍼(29)는 주 호퍼의 하단부에 위치되는 배출구(293)를 갖는다.
하우징(25)은 챔버와 주 호퍼(29) 사이에 배열된 제2 도어(291)를 포함하고, 이러한 제2 도어는 챔버 내에 위치된 분말이 주 호퍼(29)에 전달될 수 있는 개방 위치와, 챔버가 주 호퍼(29)로부터 밀봉 방식으로 분리되는 폐쇄 위치 사이에서 이동될 수 있다.
제2 도어(291) 또는 격리 도어(291)는 예를 들어 격리 밸브(291)이다. 제2 도어(291)는, 제어되는 방식으로 밀폐 가능하게 개방 또는 폐쇄될 수 있는, 하우징과 주 호퍼 사이의 통로를 형성한다. 통로가 수직으로 배향될 수 있고, 조작자가 분말의 포트의 내용물을 하우징(25)으로부터 주 호퍼(29) 내로 비울 수 있도록 충분히 넓을 수 있다.
지급 모듈(2)은 다이버터를 포함한다. 다이버터는 하나의 유입구 및 2개의 배출구를 포함한다.
다이버터의 유입구는 계량 시스템(27)의 유입구이고 흡인 시스템(21)의 배출구(213)에 연결된다. 다이버터의 제1 배출구는 계량 시스템(27)의 배출구(271)이다.
다이버터의 제2 배출구는 수직 방향으로 계량 시스템(27)을 통과한다. 제2 배출구는, 흡인 시스템(21)으로부터 주입된 분말이 계량 시스템(27)에 도달하는 방향의 연속선 상에 있을 수 있다. 제2 배출구는 우회 회로(31)에 연결된다. 우회 회로(31)는 다이버터의 제2 배출구 및 주 호퍼(29)를 직접 연결한다. 우회 채널(31)은 수직으로 배향될 수 있고 글로브박스를 통과할 수 있다. 우회 회로(31)를 통과하는 분말은 하우징(25)의 어떠한 벽에도 도달하지 않고 하우징(25)의 대기와 직접 접촉되지 않는다. 특히, 밸브(28)가 폐쇄되는 경우에, 우회 회로(31)를 통과하는 분말은 하우징(25)의 대기와 접촉되지 않는다.
제2 배출구는 밸브(30)에 의해서 제어된다. 개방 구성의 밸브(30)는 분말이 계량 시스템(27)으로부터 우회 채널(31)을 향해서 전달될 수 있게 하고, 폐쇄 구성의 밸브(30)는 분말이 계량 시스템(27)으로부터 우회 채널(31)을 향해서 전달되는 것을 방지한다.
계량 시스템의 배출구에서 분말이 글로브박스(25)를 향해서 선택적으로 지향되는 추출 구성으로 다이버터를 구성할 수 있다. 이러한 구성에서, 밸브(30)는 폐쇄 구성이고, 분말을 계량 시스템의 배출구(271)로 이송하도록 계량 스크류의 동작이 셋팅된다.
계량 시스템(21)의 배출구에서 분말이 다이버터의 제2 배출구를 향해서 선택적으로 지향되는 루프백 구성으로 다이버터를 구성할 수 있다. 이러한 구성에서, 밸브(30)는 개방 구성이고, 계량 스크류는 정지되어 있다.
다이버터는 그에 따라 계량 시스템(27) 및 밸브(30)에 의해서 형성되는 것으로 고려될 수 있다.
지급 모듈(2)은 주 호퍼(29) 아래에 위치된 계량 장치(33)을 포함한다. 계량 장치(33)는 체(35) 내측에 수용된 스크린을 손상시키지 않도록 체(35)로 보내지는 분말의 유량을 조절할 수 있게 한다. 계량 장치(33)는 주 호퍼의 배출구(293)에 연결된다. 계량 장치(33)는 계량 장치(33)의 하단부에 위치되는 배출구(331)를 갖는다.
지급 모듈(2)은 계량 장치(33)의 아래에 위치된 체(35)를 포함한다. 체(35)는 계량 장치(33)의 배출구(331)에 연결된다. 체는 분말의 응집 덩어리를 필터링할 수 있게 하고, 이들을 수용부(351) 내의 분말의 나머지로부터 격리시킬 수 있게 한다. 체는, 흡입력을 생성하기 위한 진공 펌프를 포함할 수 있는 제3 방출 회로(353)를 포함한다.
지급 모듈(2)은 체(35)의 아래에 위치된 저장용기(37)를 포함한다. 저장용기(37)는, 많은 양의 제조 분말을 저장하도록 설계된 절두원추형 형상을 가지는 부피를 갖는 호퍼일 수 있다. 이러한 호퍼는, 절두원추형 형상의 축이 수직이 되도록 그리고 절두원추형 형상의 부피가 호퍼의 하단부에서 더 작은 수평 단면을 가지도록, 배향될 수 있다. 저장용기(37)는 저장용기의 하단부에 위치된 배출구(371)를 갖는다.
제2 도어(291)가 개방 위치에 있을 때, 분말을 글로브박스(25)로부터 저장용기(37)로 전달할 수 있다. 이어서, 분말은 글로브박스(25)로부터, 주 호퍼(29)로, 계량 장치(33)로, 체(35)로, 그리고 이어서 최종적으로 저장용기(37)로 연속적으로 전달될 수 있다. 이러한 방식으로, 글로브박스(25) 내에 위치된 분말을 주 호퍼(29)로 또는 더 나아가 저장용기(37)로 전달하도록 구성된 공급 회로를 형성할 수 있다. 제어되는 방식으로 밀폐식으로 개방 또는 폐쇄될 수 있는, 하우징과 주 호퍼 사이의 통로를 형성하는 제2 도어(291)는 공급 회로를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.
지급 모듈(2)은 건조 불활성 가스 공급 시스템(36)을 포함한다. 공급 시스템(36)은 체(35)에 연결된 도관(352) 내에서 건조 불활성 가스의 스트림을 제공할 수 있다. 도관(352)을 통과하는 건조 불활성 가스의 스트림이 하단부로부터 위쪽으로 배향되고, 그에 따라 하단부로부터 위쪽으로 체를 통과하는 분말과 만난다. 도관(352)을 통해서 체(35)에 도달하는 불활성 가스의 스트림이 또한 저장용기(37)의 상부 부분 내로 확산된다.
도관(352) 및 제3 방출 회로(353)가 하나의 그리고 동일한 방향으로 정렬될 수 있고, 그에 따라 불활성 가스의 스트림은, 하나의 그리고 동일한 방향으로, 도관(352)을 통해서 연속적으로 통과할 수 있고, 체를 통과하는 분말과 만날 수 있고, 최종적으로 제3 방출 회로(353)를 통과할 수 있다.
공급 시스템(36)은 또한 저장용기(37)의 하단부에, 예를 들어 배출구(371)에 연결된 도관(372) 내에서 건조 불활성 가스의 스트림을 제공할 수 있다.
저장용기의 배출구(371)는 복귀 회로(391)에 연결된다. 복귀 회로(391)는 저장용기(37)의 배출구(371) 및 흡인 시스템(21)의 유입구(211)를 연결한다. 복귀 회로(391)는 저장용기(37)의 배출구(371) 및 하우징(25)을 연결한다. 분말을 저장용기(37)로부터 흡인 시스템(21)을 통해서 분말의 하우징(25)을 향해서 운반할 수 있다. 흡인 시스템(21)은 분말을 저장용기(37)로부터 복귀 회로(391)를 통해서 흡인 시스템(21)을 향해서 흡입할 수 있다.
저장용기의 배출구(371)는 제조 도관(392)에 또한 연결된다. 제조 도관(392)은 저장용기(37)의 배출구(371) 및 제조 모듈(4)을 연결하고, 그에 따라 저장용기(37) 내에 수용된 분말이 제조 모듈(4)로 전달될 수 있다.
저장용기(37) 내에 수용되고 제조 모듈(4)에 전달되는 분말이, 제조 모듈(4)에 전달되기 전에 가능한 한 늦게 체 작업되도록, 체(35)가 저장용기(37) 위에 위치된다.
저장용기(37)는 주 호퍼(29)보다 작은 부피를 가질 수 있다. 저장용기(37)의 역할은, 제조 모듈(4)에 또는 흡인 시스템(21)에 운반되기 전에, 분말을 저장하는 역할을 한다. 저장용기(37)는 버퍼 호퍼로서 지칭될 수 있다.
주 호퍼(29)는, 하나 이상의 3-차원적인 물체의 적층 제조에 필요한 제조 분말의 많은 부분을 수용하도록 설계된다. 주 호퍼(29) 내에 수용된 분말은 제조 모듈(4)로 전달되도록 의도된다. 이를 위해서, 주 호퍼(29)는 주 호퍼(29) 내에 위치된 분말로부터 물체를 적층 제조하도록 구성된 제조 모듈(4)에 연결되도록 설계된다. 주 호퍼(29)는 계량 장치(33), 체(35), 저장용기 또는 버퍼 호퍼(37), 및 마지막으로 제조 도관(392)을 통과하는 분말의 순환에 의해서 제조 모듈에 연결된다.
지급 모듈(2)은 제어기(39)를 포함하고, 이러한 제어기는 분말이 배출구(371)로부터 복귀 회로(391)로 또는 제조 도관(392)으로 전환될 수 있게 한다.
지급 모듈(2)은 제1 가스 방출 회로(23)에 위치된 수분 센서(201)를 포함할 수 있다. 이러한 수분 센서(201)는 흡인 시스템(21)에 의해서 방출되는 가스의 습도 레벨, 즉 흡인 시스템(21)의 유입구(211) 상류의 습도 레벨을 알 수 있게 한다.
지급 모듈(2)은 주 호퍼(29)의 상부 부분에 위치된 수분 센서(202)를 포함할 수 있다. 이러한 수분 센서(202)는 주 호퍼(29) 내의 습도 레벨을 알 수 있게 하고, 주 호퍼(29) 내에 존재할 수 있는 분말의 습도 레벨에 관한 정보를 직접적으로 제공할 수 있게 한다.
지급 모듈(2)은 건조 불활성 가스 공급 시스템(36)에 연결된 수분 센서(203)를 포함할 수 있다. 이러한 수분 센서(203)는 체(35) 또는 저장용기(37)로 전달되는 건조 불활성 가스의 습도 레벨을 알 수 있게 한다.
지급 모듈(2)은 흡인 시스템(21)을 포함하는 순환-유도 시스템을 포함한다.
흡인 시스템(21)은 분말을 저장용기(37)로부터 복귀 회로(391)를 통해서 흡인 시스템(21)을 향해서 흡입할 수 있다.
제조 모듈
상부 부분에서, 제조 모듈(4)은 제4 가스 방출 회로(43)에 연결된 제2 흡인 시스템(41)을 포함한다. 제2 흡인 시스템(41)은 유입구(411), 및 제2 흡인 시스템(41)의 하단부에 위치되는 배출구(413)를 갖는다. 제2 흡인 시스템(41)은 제2 흡인 시스템(41)의 내측을 향해서 지향되는 흡입력을 유입구(411)에서 생성하도록 설계된다. 제2 흡인 시스템(41)의 유입구(411)는 제조 도관(392)에 연결된다. 제4 가스 방출 회로(43)는 흡입력을 생성하기 위한 진공 펌프를 포함할 수 있다. 분말이 제4 가스 방출 회로(43)에 진입하지 않도록, 흡인 시스템(41)이 분말 필터를 포함할 수 있다. 제2 흡인 시스템(41)은, 예를 들어 사이클론과 같은, 분말을 가스로부터 분리할 수 있게 하는 장치를 포함한다. 필터, 사이클로필터 또는 방출 박스를 포함하는 필터 챔버와 같은, 분말을 가스로부터 분리하기 위한 다른 장치가 존재한다. 제2 흡인 시스템(41)은 적층 제조 분말을 유입구(411)로부터 수용하도록 그리고 이를 저장하도록 설계된다. 저장된 분말은 제2 흡인 시스템(41)의 하단부에 위치되고 배출구(413)를 통해서 추출될 수 있다.
제조 모듈(4)은 제2 흡인 시스템(41) 아래에 위치된 에어 록(45)을 포함한다. 에어 록(45)은, 프린터 챔버가 제2 흡인 시스템(41)과 연통되지 않으면서 그에 따라 불활성화 및 압력과 관련하여 프린팅 외장을 방해하지 않으면서, 분말을 전달할 수 있게 한다.
제조 모듈(4)은, 3-차원적인 물체가 내부에서 제조되는 외장(49)의 양 측에 위치되는, 발산 스크류(47) 및 수렴 스크류(51)를 포함한다. 외장(49)은 프린터 챔버이다.
제조 모듈(4)은, 제조의 마지막에서 확전된(spread) 그리고 응고되지 않은 분말을 회수하기 위한 회수 시스템을 포함한다.
회수 시스템은 분말을 흡입하도록 설계된 흡인 관(53)을 포함할 수 있다. 흡인 관(53)은, 흡인 관의 유입구를 구성하는 흡인 노즐(533)을 포함한다. 분말은 노즐에서 흡입되고, 흡인 관(53)의 배출구를 구성하는 관의 타 단부로 전달된다. 제조 장치(1)는, 흡인 관(53)의 배출구 및 흡인 시스템(21)의 유입구(211)를 연결하는 제1 회수 도관(531)을 포함할 수 있다.
회수 시스템은 수렴 스크류(51)로부터 오는 분말을 회수하도록 설계된 잉여 에어 록(55)을 포함할 수 있다.
제조 장치(1)는, 잉여 에어 록(55) 및 흡인 시스템(21)의 유입구(211)를 연결하는 제2 회수 도관(551)을 포함할 수 있다.
잉여 에어 록(55)은, 프린터 챔버가 제2 회수 도관(551)과 연통되지 않으면서 그에 따라 불활성화 및 압력과 관련하여 프린팅 외장을 방해하지 않으면서, 분말을 전달할 수 있게 한다.
제조 장치(1)는 또한, 분말을 제어되는 방식으로 회수 시스템으로부터 흡인 시스템(21)을 향해서 순환시키도록 설계된 제2 제어기를 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 유입구(211)는 지급 모듈(2)의 유입구로서 지칭될 수 있고, 유입구는 제조 모듈(4)에 연결되도록 그리고 제조 모듈(4) 내에 위치된 분말을 수용하도록 설계된다.
제조 장치(1)는, 상세한 설명에서 언급된 분말의 순환을 가능하게 하기에 충분한 밸브를 도관(391, 392, 531 및 551)의 교차부에서 포함한다는 것에 주목하여야 한다.
또한, 분말을 유입구(211)로부터 글로브박스(25)로 전달할 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 분말은 흡인 시스템(21), 흡인 시스템(21)의 배출구(213), 계량 시스템(27), 추출 구성으로 구성된 다이버터(27, 30), 그리고 마지막으로 글로브박스(25)를 통해서 연속적으로 전달된다. 더 구체적으로, 글로브박스(25)에 도달하는 분말은 글로브박스(25) 내에 수용된 컨테이너 내로 주입될 수 있다. 이러한 방식으로, 공급 회로와 상이하고, 컨테이너가 글로브박스(25) 내에 수용될 때, 적층 제조 분말을 지급 모듈(2)의 유입구(211)로부터 컨테이너에 전달하도록 구성된 추출 회로가 있고, 이러한 추출 회로는 다이버터(27, 30)를 포함한다.
충진 방법
지급 모듈(2)은 후술되는 단계에 따라 제조 분말을 충진 및 체 작업할 수 있게 한다. 초기에, 하우징(25)은 밀폐식으로 폐쇄되고 어떠한 컨테이너도 포함하지 않으며; 주 호퍼(29) 및 저장용기(37)는 분말을 가지지 않는다. 제2 도어(291)에 의해서 형성되는 하우징과 주 호퍼 사이의 통로가 초기에 밀폐식으로 폐쇄된다.
제1 단계(S1) 중에, 하우징 내측의 산소 분율(fraction)은 적어도 18%에 도달하도록 조절된다. 산소 센서(257)는 하우징(25) 내측의 산소 분율의 측정치를 획득한다. 측정치에 따라서, 공기 공급 회로(259)가 활성화되어 산소 분율을 증가시킨다. 하우징(25) 내의 대기압을 실질적으로 유지하기 위해서, 가스 방출 회로(2513)가 활성화된다. 산소 센서(257)는, 산소 분율이 하우징 내에서 적어도 18%가 되도록 보장할 수 있게 한다.
제2 단계(S2) 중에, 하우징(25)의 도어(253)가 개방되고 분말의 컨테이너가 하우징(25) 내로 삽입되거나 다수의 분말 컨테이너가 하우징 내로 삽입된다. 컨테이너는 하우징(25)의 전이 지역(255) 내에 배치될 수 있다.
제3 단계(S3) 중에, 하우징(25)의 도어(253)가 폐쇄되고, 하우징 내의 산소 분율이 2% 이하로 조절된다. 불활성 가스 공급 회로(2511)가 활성화되어 산소 분율을 감소시킨다. 하우징(25) 내의 대기압을 실질적으로 유지하기 위해서, 가스 방출 회로(2513)가 활성화된다. 2% 이하의 산소 분율의 감소가 불활성화로 지칭될 수 있다. 산소 센서(257)는, 산소 분율이 하우징 내에서 2% 이하가 되도록 보장할 수 있게 한다.
제4 단계(S4) 중에, 주 호퍼(29)가 충진된다. 격리 도어(291)가 활성화되어 하우징과 주 호퍼 사이의 통로를 개방한다. 조작자는, 컨테이너가 개방되도록 그리고 컨테이너의 내용물이 통로를 통해서 주 호퍼(29) 내로 주입되도록, 기구(251)의 도움으로, 전이 지역(255) 내의 만충 컨테이너(full container)를 조작한다. 예를 들어, 조작자는 하우징(25)의 장갑을 착용하고, 전이 지역(255) 내에서 만충 컨테이너를 잡고, 컨테이너를 개방하며, 그리고 컨테이너의 내용물을 통로를 통해서 주 호퍼(29) 내로 주입한다. 조작자는 빈 컨테이너를 전이 지역(255) 내에 다시 배치하고, 하우징 내의 모든 컨테이너가 비워질 때까지 동일 방식으로 진행한다.
제5 단계(S5)중에, 격리 도어(291)가 폐쇄되어, 하우징과 주 호퍼 사이의 통로를 밀폐식으로 폐쇄한다.
제6 단계(S6) 중에, 하우징 내측의 산소 분율은 적어도 18%에 도달하도록 조절된다. 공기 공급 회로(259)가 활성화되어 산소 분율을 증가시킨다. 하우징(25) 내의 대기압을 실질적으로 유지하기 위해서, 가스 방출 회로(2513)가 활성화된다. 산소 센서(257)는, 산소 분율이 하우징 내에서 적어도 18%가 되도록 보장할 수 있게 한다.
제7 단계(S7) 중에, 하우징(25)의 도어(253)가 개방되고 빈 분말 컨테이너(들)를 하우징(25)의 외부로 가져 간다.
제8 단계(S8) 중에, 하우징(25)의 도어(253)가 밀폐식으로 폐쇄된다.
제9 단계(S9) 중에, 분말이 체 작업되고 저장용기(37) 내에 저장된다. 주 호퍼(29) 내에 수용된 분말은 계량 장치(33)를 통해서 체(35)에 전달된다. 체(35)는 분말을 체 작업하고, 과다하게 큰 분말의 덩어리 및 분말의 응집체를 추출한다. 이러한 덩어리는 수용부(351)에 전달되고 수용부 내에 저장된다. 체 작업된 분말은 체(35)를 통과하고 저장용기(37)에 진입하고, 이러한 분말은 사용 전에 저장용기에서 저장된다.
리포팅 방법
지급 모듈(2)은 미사용 제조 분말을 리포팅할 수 있게 한다. 저장용기(37) 내에 초기에 위치된 미사용 분말을 리포팅하기 위한 프로세스는 이하의 단계에 따라 이하에서 기술된다. 초기에, 하우징(25)은 밀폐식으로 폐쇄되고 어떠한 컨테이너도 포함하지 않으며; 저장용기(37)는 미사용 분말을 포함한다. 격리 도어(291)에 의해서 형성되는 하우징과 주 호퍼 사이의 통로가 초기에 밀폐식으로 폐쇄된다.
미사용 분말이 주 호퍼(29) 내에 포함되는 경우에, 미사용 분말이 저장용기(37)에 전달된다는 것에 주목하여야 한다. 저장용기(37)의 부피가 모든 미사용 분말을 포함할 만큼 충분하지 않은 경우에, 이러한 전달은 선택적으로 다수의 횟수로 실행될 수 있다.
제1 단계(E1) 중에, 하우징 내측의 산소 분율은 적어도 18%에 도달하도록 조절된다. 산소 센서(257)는 하우징(25) 내측의 산소 분율의 측정치를 획득한다. 측정치에 따라서, 공기 공급 회로(259)가 활성화되어 산소 분율을 증가시킨다. 하우징(25) 내의 대기압을 실질적으로 유지하기 위해서, 가스 방출 회로(2513)가 활성화된다. 산소 센서(257)는, 산소 분율이 하우징 내에서 적어도 18%가 되도록 보장할 수 있게 한다.
제2 단계(E2) 중에, 하우징(25)의 도어(253)가 개방된다.
제3 단계(E3) 중에, 빈 컨테이너가 하우징 내로 삽입되거나 다수의 빈 컨테이너가 하우징(25) 내로 삽입된다. 컨테이너는 하우징(25)의 전이 지역(255) 내에 배치될 수 있다. 컨테이너의 덮개가 또한 삽입된다. 컨테이너가 개방되어 반입될 수 있다. 특히 컨테이너가 불활성 대기를 포함하는 경우에, 즉 2% 이하의 산소 및 적어도 98%의 불활성 가스의 기체 조성을 가지는 경우에, 컨테이너는 폐쇄되어 반입될 수 있다.
제4 단계(E4) 중에, 하우징(25)의 도어(253)가 밀폐식으로 폐쇄된다.
제5 단계(E5) 중에, 하우징 내측의 산소 분율은 2% 이하로 조절된다. 불활성 가스 공급 회로(2511)가 활성화되어 산소 분율을 감소시킨다. 하우징(25) 내의 대기압을 실질적으로 유지하기 위해서, 가스 방출 회로(2513)가 활성화된다. 산소 센서(257)는, 산소 분율이 하우징 내에서 2% 이하가 되도록 보장할 수 있게 한다.
제6 단계(E6) 중에, 미사용 분말이 저장용기(37) 또는 주 호퍼(29)로부터 흡인 시스템(21)으로 운반된다. 저장용기의 배출구(371)가 복귀 회로(391)에 연결되도록, 제어기(39)가 활성화된다.
저장용기의 상단부에 그리고 저장용기의 하단부에 연결된 불활성 가스 공급 회로(372)가 활성화되어, 미사용 분말을 복귀 회로(391) 내로 구동한다. 흡인 시스템(21)이 활성화되어, 흡인 시스템(21)의 내측을 향해서 지향되는 흡입력을 유입구(211)에서 생성한다. 이러한 이동의 셋팅은 다양한 가능한 운반 모드: 조밀 상 모드, 묽은 상 모드, 등에 따라 이루어질 수 있다. 순환 도관 내의 분말 농도 및 가스 스트림의 속력이 이를 위해서 제어될 수 있다.
제7 단계(E7) 중에, 하위-단계들의 시퀀스가 수행된다.
이러한 시퀀스는, 추출 구성으로 구성된 다이버터에 의해서 수행된다.
제1 하위-단계(E71) 중에, 빈 컨테이너가 전이 지역(255)으로부터 계량 시스템 아래의 리포팅 지역으로 이동된다.
제2 하위-단계(E72) 중에, 계량 시스템(27)이 활성화되어, 소정 양의 분말을 흡인 시스템(21) 내에 저장된 분말로부터 격리시킨다. 이러한 양은 컨테이너의 최대 용량 이하이다.
제3 하위-단계(E73) 중에, 계량 시스템이 활성화되어 분말을 추출한다. 컨테이너의 위치는 분말이 이어서 컨테이너에 진입할 수 있게 한다.
제4 하위-단계(E74) 중에, 기구(251)를 이용하여 컨테이너 및 그 덮개를 핸들링하여 덮개로 컨테이너를 폐쇄한다. 조작자는 덮개로 컨테이너를 폐쇄하고 충진된 컨테이너를 전이 지역 내에 배치한다.
미사용 분말이 흡인 시스템 내에 남은 경우에 그리고 빈 컨테이너가 전이 지역 내에 남은 경우에, 하위-단계들의 시퀀스가 재개된다. 그 2가지 조건이 만족되는 경우에, 시퀀스가 재개되고 하위-단계들(E71, E72, E73 및 E74)이 새로운 빈 컨테이너와 함께 수행된다. 그렇지 않은 경우에, 시퀀스가 중단되고 제8 단계(E8)가 수행된다.
제8 단계(E8) 중에, 하우징 내측의 산소 분율은 적어도 18%에 도달하도록 조절된다. 공기 공급 회로(259)가 활성화되어 산소 분율을 증가시킨다. 하우징(25) 내의 대기압을 실질적으로 유지하기 위해서, 가스 방출 회로(2513)가 활성화된다. 산소 센서(257)는, 산소 분율이 하우징 내에서 적어도 18%가 되도록 보장할 수 있게 한다.
제9 단계(E9) 중에, 하우징(25)의 도어(253)가 개방된다.
제10 단계(E10) 중에, 충진되고 폐쇄된 컨테이너 또는 충진되고 폐쇄된 컨테이너들이 하우징(25)으로부터 추출된다.
제11 단계(E11) 중에, 하우징의 도어가 밀폐식으로 폐쇄된다.
지급 모듈(2)은 주 호퍼(29)를 분말 컨테이너로 충진할 수 있게 하는 하우징(25) 및 흡인 시스템(21) 모두, 계량 시스템(27), 주 호퍼, 분말 계량 장치(33), 분말 체(35) 및 저장용기(37)를 포함한다.
제조 프로세스가 완료될 때 저장용기(37) 내에 분말이 여전히 저장된 경우에, 미사용 분말은 복귀 회로(391)를 통해서 흡인 시스템(21)으로 운반될 수 있다.
이어서, 계량 시스템의 하류에 위치된 하우징의 존재는, 미사용 분말이 흡인 시스템(21)으로부터 하우징 내에 배치된 빈 컨테이너로 운반될 수 있게 한다. 미사용 분말을 리포팅할 수 있다.
미사용 분말은 종래 기술보다 더 작은 부분으로 재-패키징될(repackaged) 수 있다. 그러한 부분은, 분말 컨테이너와 마찬가지로, 조작자에 의해서 핸들링되고 이동될 수 있을 정도로 충분히 가볍다. 이러한 재-패키징은 하우징으로 인해서 보호 대기 하에서 실행될 수 있다.
계량 시스템(27) 및 우회 도관(31)에 의해서, 분말을 흡인 시스템으로부터 하우징(25)으로 또는 주 호퍼(29)로 순환시킬 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 이러한 방식으로, 종래 기술에서와 같이, 제조 모듈(4)로부터 오는 미사용 분말을, 리포팅이 없이, 그 재사용 전에 다시 체 작업할 수 있다. 이는, 흡인 시스템(21)이 미사용 분말을 흡입할 수 있고 이어서 상기 분말을 우회 도관(31)을 통해서 주 호퍼(29) 내로 직접적으로 이동시킬 수 있기 때문이다. 이어서, 미사용 분말이 체 작업될 수 있고 저장용기(37) 내에 저장될 수 있다.
제조 모듈로부터 오는 분말을 리포팅하기 위한 방법
방금 설명된 리포팅 방법에서, 미사용 분말은 초기에 저장용기(37) 또는 주 호퍼(29) 내에 위치된다.
지급 모듈(2)은 또한, 초기에 제조 모듈(4) 내에 위치된 미사용 제조 분말을 리포팅할 수 있게 한다. 이러한 경우에, 제조 분말은 제조 모듈(4)로 전달되었고, 이어서 이는 3-차원적인 물체의 제조 프로세스 중에 확전되었다. 이러한 프로세스의 종료에서 응고되지 않고 제조된 물체를 둘러싸는 분말의 부분이 흡인 관(53)을 통해서 회수 시스템에 의해서 회수되고, 잉여 분말로 지칭되는 응고되지 않은 분말의 다른 부분은 수렴 스크류 및 잉여 공기 록(surplus air lock)을 통해서 회수된다.
단계(P1) 중에, 미사용 분말이 흡인 시스템(21)으로 운반된다. 분말은 흡인 시스템(21)에 의해서 흡입되고 제1 회수 도관(531) 또는 제2 회수 도관(551)을 통과한다.
단계(P1)의 종료 시에, 미사용 분말은 흡인 시스템(21) 내에 수용된다.
미사용 분말을 폐기하고자 하는 경우에, 리포팅 방법은 전술한 단계(E7 내지 E11)를 따르는 것에 의해서 계속된다.
미사용 분말이 추후에 재사용되는 경우에, 미사용 분말을 리포팅 전에 다시 체 작업하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우에, 리포팅 프로세스는 이하의 단계를 포함한다.
단계(P2) 중에, 미사용 분말이 주 호퍼(29) 내로 이동되고: 다이버터(27, 30)는 루프백 구성으로 구성되며, 그에 따라 흡인 시스템(21) 내에 수용된 미사용 분말은 우회 채널(31)로 운반된다. 이어서, 미사용 분말은 우회 채널(31)을 통해서 흡인 시스템(21)의 배출구(213)로부터 주 호퍼(29)를 향해서 유동한다.
단계(P3) 중에, 체(35)는 미사용 분말을 체 작업한다. 주 호퍼(29) 내에 수용된 분말은 계량 장치(33)를 통해서 체(35)에 전달된다. 체(35)는 분말을 체 작업하고, 과다하게 큰 분말의 덩어리 및 분말의 응집체를 추출한다. 이러한 덩어리는 수용부(351)에 전달되고 수용부 내에 저장된다.
단계(P3)의 종료 시에, 체 작업된 분말은 체(35)를 떠나고 저장용기(37)에 진입한다.
리포팅 방법의 나머지는 이미 전술한 단계(E1 내지 E11)를 따른다.
회수 채널(531 및 551)의 존재는 회수 시스템이 제조 모듈(2)에서 회수된 응고되지 않은 분말을 흡인 시스템(21)으로 이송할 수 있게 한다. 이러한 분말은 이어서 조작자에 의해서 이동될 수 있을 정도로 충분히 적은 양으로, 예를 들어 분말의 컨테이너 내에서, 패키징될 수 있다.
이어서, 계량 시스템의 하류에 위치된 하우징의 존재는, 미사용 분말이 흡인 시스템(21)으로부터 하우징 내에 배치된 빈 컨테이너 내로 주입될 수 있게 한다. 해당 위치에 배치된 하우징(25)에 의해서, 미사용 분말을 보호 대기 하에서 리포팅할 수 있다. 이러한 사용은, 폐기 전에 조작자에 의해서 운반될 수 있는 양으로 보호 대기 하에서 재-패키징을 수행할 수 있게 한다.
이러한 분말이 리포팅 전에 다시 체 작업될 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 다이버터(27, 30)에 의해서, 분말을 흡인 시스템(21)으로부터 우회 도관(31)을 통해서 주 호퍼(29)로 운반할 수 있다. 이러한 미사용 분말은 이어서 체(35)에 의해서 다시 체 작업될 수 있다. 그 후에, 사용되지 않은 그리고 다시 체 작업된 분말은 복귀 회로(391)를 통해서 흡인 시스템(21)으로 복귀된다. 흡인 시스템(21)으로부터, 이때, 분말은 재-패키징을 위해서 하우징(25)을 향해서 주입될 수 있고, 다이버터(27, 30)는 추출 구성으로 구성된다. 따라서, 발생 가능한 후속되는 재 사용을 위해서 저장하기 전에 조작자에 의해서 운반될 수 있는 양으로 보호 대기 하에서 분말을 재-패키징할 수 있다.

Claims (10)

  1. 적층 제조 분말을 제공하기 위한 지급 모듈(2)이며,
    - 적층 제조 분말을 저장하기 위한 주 호퍼(29)로서, 상기 주 호퍼(29) 내에 위치된 분말로부터 물체를 적층 제조하도록 구성된 제조 모듈(4)에 연결되도록 설계된, 주 호퍼(29),
    - 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)로서, 상기 제조 모듈(4)에 연결되도록 그리고 상기 제조 모듈(4) 내에 위치된 분말을 수용하도록 설계되는, 유입구,
    - 컨테이너(28)를 수용하도록 설계된 글로브박스(25)로서, 밀봉 방식으로 폐쇄될 수 있는, 글로브박스(25),
    - 상기 글로브박스(25) 내에 위치된 분말을 상기 주 호퍼(29)에 전달하도록 구성된 공급 회로를 포함하는, 지급 모듈(2)에 있어서,
    - 상기 공급 회로와 상이하고, 상기 컨테이너(28)가 상기 글로브박스(25) 내에 수용될 때, 적층 제조 분말을 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)로부터 상기 컨테이너(28)에 전달하도록 구성된 추출 회로를 또한 포함하고,
    상기 글로브박스(25)는, 상기 글로브박스(25)가 폐쇄되어 있는 동안, 상기 컨테이너가 분말로 충진되면 상기 컨테이너(28)를 폐쇄하기 위한 글로브(251)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지급 모듈(2).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 글로브박스(25)는 상기 글로브박스(25)와 상기 주 호퍼(29) 사이에서 도어(291)를 포함하고, 도어는 상기 공급 회로가 상기 글로브박스(25)와 상기 주 호퍼(29) 사이에서 개방되는 제1 위치와 상기 공급 회로가 폐쇄되고 상기 글로브박스(25)가 상기 주 호퍼(29)로부터 밀봉 방식으로 분리되는 제2 위치 사이에서 이동될 수 있는, 지급 모듈(2).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 주 호퍼(29)에 연결된 저장용기(37)로서, 저장용기는 상기 주 호퍼(29) 아래에 위치되고 제조 도관(392)에 의해서 상기 제조 모듈(4)에 연결되도록 설계된 배출구(371)를 포함하는, 저장용기,
    - 상기 저장용기(37) 내에 위치된 적층 제조 분말을 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)를 향해서 재지향시키도록 구성된 복귀 회로(391),
    - 상기 저장용기(37)의 배출구(371)로부터 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)로 분말을 흡입하도록 설계되는 순환-유도 시스템을 포함하는, 지급 모듈(2).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 추출 회로는 다이버터(27, 30)를 포함하고, 상기 지급 모듈(2)은, 상기 다이버터(27, 30)를 상기 저장용기(37)에 연결하고 분말을 상기 다이버터(27, 30)로부터 상기 저장용기(37)로 직접적으로 전달하도록 설계된 우회 회로(31)를 더 포함하고, 상기 다이버터(27, 30)를
    - 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)로부터 오는 적층 분말이 상기 글로브박스(25)를 향해서 선택적으로 재지향되는, 추출 구성,
    - 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)로부터 오는 적층 분말이 상기 우회 회로(31) 내로 선택적으로 재지향되는, 루프백 구성으로 구성할 수 있는, 지급 모듈(2).
  5. 적층 제조 장치(1)이며,
    - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 적층 제조 분말을 제공하기 위한 지급 모듈(2), 및
    - 상기 주 호퍼(29) 내에 위치된 분말로부터 물체를 적층 제조하도록 구성된 제조 모듈(4)로서, 상기 주 호퍼(29)가 상기 제조 모듈(4)에 연결되고 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)가 상기 제조 모듈(4)에 연결되는, 제조 모듈을 포함하는, 적층 제조 장치(1).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 물체가 적층 제조될 때 응고되지 않은 분말을 회수하기 위한 그리고 회수된 상기 분말을 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)를 향해서 재지향시키기 위한 회수 시스템(53, 55)을 더 포함하는, 적층 제조 장치(1).
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 지급 모듈(2), 또는 제5항 또는 제6항에 따른 장치를 이용하여 적층 제조 분말을 리포팅하기 위한 방법이며:
    - 빈 컨테이너를 상기 글로브박스(25) 내로 삽입하는 단계(E3), 이어서 상기 글로브박스(25)를 밀봉 방식으로 폐쇄하는 단계(E4),
    - 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)로부터 전달된 적층 제조 분말로 상기 컨테이너가 충진되면, 상기 글로브박스(25)가 폐쇄되어 있는 동안, 상기 컨테이너를 폐쇄하기 위해서 상기 컨테이너를 핸들링하는 단계(E74)를 포함하는, 적층 제조 분말을 리포팅하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    제3항 또는 제4항에 따른 지급 모듈(2)을 이용하고, 분말을 상기 저장용기(37)로부터 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)로 이송하는 단계(E6)를 포함하는, 적층 제조 분말을 리포팅하기 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    제6항에 따른 장치를 이용하고, 분말을 상기 회수 시스템(53, 55)으로부터 상기 지급 모듈(2)의 유입구(211)로 이송하는 단계(P1)를 포함하는, 적층 제조 분말을 리포팅하기 위한 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    예비적인 분말 체 작업 단계(P3)를 포함하는, 적층 제조 분말을 리포팅하기 위한 방법.
KR1020227020260A 2019-11-18 2020-11-17 불활성 대기 하에서 컨테이너 내로 분말을 전달할 수 있게 하는 적층 제조 분말 공급용 모듈 KR20220100679A (ko)

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