KR20230004490A - 적층 가공 부품으로부터 분말을 제거하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

적층 가공 부품으로부터 분말을 제거하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20230004490A
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다니엘 조슈아 허친슨
오웬 웨그먼
개리 버치
안토니 웨슬리
크레익 오스트럼
다니엘 퍼글위츠
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포스트프로세스 테크놀로지스 인코포레이티드
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Abstract

진동 및/또는 음향 에너지의 적용에 의해 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 시스템 및 방법은 챔버에 위치된 진동 플랫폼을 포함한다. 원하지 않는 물질이 부착된 적층 가공 부품은 진동 플랫폼에 배치된다. 플랫폼이 진동을 야기하여 원하지 않는 물질이 부품으로부터 분리된다. 시스템 및 방법은 또한, 원하지 않는 물질이 부품으로부터 분리되도록 하는 음향 에너지의 적용을 포함할 수 있다. 유리하게, 적층 가공 객체로부터 제거된 원하지 않는 물질은 재활용될 수 있다.

Description

적층 가공 부품으로부터 분말을 제거하기 위한 방법 및 시스템
(관련 출원에 대한 상호 참조)
본 출원은 2020년 4월 15일에 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 63/010,464에 대한 우선권을 주장한다.
본 개시는 일반적으로 적층 가공에 관한 것이며, 특히 전체 적층 가공 공정의 인쇄 단계에서 3D 프린터에 의해 제조된 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
선택적 레이저 소결(SLS), 전자빔 용융(e-빔), 다중젯 융합(MJF) 또는 분말 베드 융합(PBF)과 같은 일부 종류의 적층 가공 공정(3D 인쇄 공정이라고도 함)에서, 고체 객체는 전체 3차원 객체가 형성될 때까지 한 번에 한 층씩 객체의 부분(예를 들면, 벽)을 융합하거나 응고시키기 위해, 컴퓨터 제어 빔 또는 프린트 헤드를 사용하여 가공된다. 고체 3차원 객체가 형성된 후에, 형성된 객체로부터 분말과 같은 원하지 않는 물질이 고체 객체에 달라붙거나 둘러쌀 수 있다. 페인팅, 경화, 패시베이션, 코팅, 조립 등을 포함할 수 있는, 다음 단계 전에 고체 인쇄된 객체로부터 이 원하지 않는 물질을 제거해야 한다. 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 분말 물질의 제거는 때때로 디케이킹(decaking) 또는 디파우더링(depowdering)이라고 한다. 일부 적층 가공 공정에서, 인쇄된 객체에는 인쇄 단계 후에 원하지 않는 지지 물질을 가지고 있다. 일부 적층 가공 객체는 프린터에 의해 형성된 후에 거친 표면을 갖거나 또는 선이 생길 수 있다. 분말 또는 지지 물질과 같은 원하지 않는 물질을 제거하거나, 적층 가공된 객체의 거친 표면을 매끄럽게 하려면 마무리 공정이 필요하다.
적층 가공을 위한 기술 및 공정, 및 적층 가공에 의해 형성된 객체로부터 원하지 않는 물질의 제거에 대한 추가 개시는 동시 계류 중인 특허 출원 US20190176403, US20190202126, US20190270248, US20190275745, US20190315065, US20170348910 및 PCT/US2020/041396에서 찾을 수 있으며, 이는 본 출원의 소유자에게 양도되었고, 그 전체 개시는 본원에 참조로서 포함된다.
진동 및/또는 음향 에너지를 적용함으로써 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 시스템 및 방법은 챔버에 위치된 진동 플랫폼을 포함한다. 원하지 않는 물질이 부착된 적층 가공 부품은 진동 플랫폼에 배치된다. 플랫폼이 진동하여 원하지 않는 물질이 부품으로부터 분리된다. 시스템 및 방법은 또한, 원하지 않는 물질이 부품으로부터 분리되도록 하는 음향 에너지의 적용을 포함할 수 있다. 적층 가공 부품으로부터 제거된 원하지 않는 물질은 수집 및 재활용될 수 있다.
도 1은 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템의 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시형태의 컷어웨이 측면도이다.
도 3은 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 도 1 및 2의 시스템에 의해 수행되는 공정의 실시형태를 도시하는 플로우차트이다.
도 4는 도 3의 공정의 단계에서 도 2의 실시형태를 도시한다.
도 5는 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템의 다른 실시형태의 컷어웨이 측면도이다.
도 6은 도 5의 시스템에 의해 수행되는 공정을 도시하는 플로우차트이다.
도 7a 및 도 7b는 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템의 다른 실시형태의 일부의 사시도이다.
도 8a, 8b 및 8c는 본원에 개시된 실시형태에 사용될 수 있는 상이한 유형의 진동을 도시한다.
도 9는 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템의 다른 실시형태의 컷어웨이 측면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 시스템의 외부의 측면도를 도시한다.
도 11은 도 9에 도시된 시스템의 처리 플랫폼의 사시도를 도시한다.
본 발명이 특정 실시형태의 관점에서 설명될 것이지만, 본원에 명시된 모든 이점 및 특징을 제공하지 않는 실시예를 포함하는 다른 실시예도, 본 발명의 범위 내에 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 시스템 및 방법에 대한 다양한 변경이 이루어질 수 있다.
적층 가공 부품(본원에서 "객체"라고도 함)으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템(200)의 실시형태가 도 1에 도시되어 있다. 시스템(200)은 챔버(202) 및 인접한 인클로저(204)를 포함한다. 챔버(202)는 개폐될 수 있는 도어(208)를 갖는다. 도어(208)는 챔버 내부(210)(도 2에 도시됨)에 대한 접근을 제공한다. 도어(208)는 챔버(202)로부터의 공기, 분말, 또는 음의 누출을 방지하거나 줄이기 위해 도어 주위에 씰을 포함한다. 챔버(202)는 3D 프린터에 의해 수행되는 적층 가공 공정의 해당 부분에서 형성된 원하지 않는 물질을 포함하여, 적층 가공 부품(또한 "객체"라고도 함)을 그 안에 포함하는 데 적합한 크기를 갖는다. 챔버(202) 및 도어(208)는 플라스틱, 금속(예를 들면, 스테인리스강, 폴리카보네이트), 또는 그들의 조합과 같은 적합한 내구성 물질로 제조될 수 있다. 챔버(202)는 또한, 감시창(209)을 포함한다. 감시창(209)은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 물질로 구성된다. 감시창(209)은 조작자가 챔버 내부(210)를 볼 수 있게 한다. 감시창(209)은 챔버의 벽에 위치된다. 일실시형태에 있어서, 감시창(209)은 챔버 도어(208)에 위치된다.
도 2는 챔버(202)의 컷어웨이 도면을 도시한다. 챔버(202)의 내부(210)에는 플랫폼(212)이 위치한다. 플랫폼(212)은 내구성 물질로 제조된다. 적합한 물질은 스테인리스강과 같은 금속, 알루미늄, 플라스틱, 판지 또는 종이를 포함한다. 플랫폼(212)은 SLS와 같은 적층 가공 공정에 의해 형성된 하나 이상의 부품(214)이 그 위에 배치되도록 크기를 조정한다. 일실시형태에 있어서, 플랫폼(212)은 다른 크기도 적합하지만 대략 25㎝(10인치) 직경을 갖는 원형이다. 이 실시형태에 있어서, 부품(214)은 대략 2.4∼4g이다. 플랫폼(212) 상에 배치될 수 있고 한 번에 완성될 수 있는 부품(214)의 양은 변할 수 있다. 이 실시형태에 있어서, 6∼110개 또는 그 이상 또는 더 적은 부품이 플랫폼(212) 상에 배치되어 한 번에 완성될 수 있다. 다른 수량도 적합할 수 있다. 적층 가공 공정에 의해 형성되는 경우, 부품(214)은 그 위에 남아 있는 원하지 않는 물질(216)을 갖는다. 이 실시예에 있어서, 원하지 않는 물질(216)은 나일론 분말이다. 또한, 이러한 적층 가공 공정에 의해 형성되는 경우, 부품(214)은 원하지 않는 분말 물질(216)로 둘러싸일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(202)의 내벽(218)은 외벽(219)으로부터 이격되어 있다. 이 실시형태에 있어서, 내벽(218)은 외벽(219)으로부터 내측으로 이격된 챔버(202)의 내부(210)의 전체 둘레 주위로 연장된다. 내벽(218)은 내부(210)의 안쪽 부분을 규정한다. 이 실시형태에 있어서, 내벽(218)은 상측에 개방되어 있다. 플랫폼(212)은 챔버(202)에 장착되어 내벽(218)으로부터 이격됨으로써, 플랫폼(212)의 에지와 내벽(218) 사이에 갭(220)을 형성한다. 갭(220)은 플랫폼(202)의 전체 둘레 주위로 연장될 필요가 없다. 갭(220)은 플랫폼(212)에 위치된 임의의 객체(214)가 갭(220)을 통해 떨어지는 것을 방지할 수 있을만큼 충분히 좁은 크기를 갖지만, 객체(214)로부터 분리되는 임의의 원하지 않는 물질(216)이 마무리 공정 중에 갭(220)을 통과할 수 있을만큼 충분히 넓은 크기를 갖는다. 일실시형태에 있어서, 갭(220)은 대략 1.27㎝(1/2인치)이지만, 플랫폼(212) 상에 배치될 부품의 크기에 따라 다른 크기가 적합할 수 있다.
플랫폼(212)은 이동(즉, 진동)할 수 있도록 챔버(202)에 장착된다. 이것은 다양한 상이한 방법으로 달성될 수 있다. 하나의 적절한 방법은 플랫폼(212)과 챔버(202) 사이의 연결을 가요성 연결로 만드는 것이다. 또 다른 방법은 힌지 또는 느슨한 연결을 제공하는 것이다. 다른 방법은 챔버 외벽(219)에 고정되지만, 스피커 진동판과 유사하게 플랫폼(212)의 중간 부분에 가요성 연결을 갖는 견고한 고정 림(224)을 제공하는 것이다.
플랫폼(212)의 하면에는 변환기(222)가 연결되어 있다. 변환기(222)는 플랫폼(212)에 작동가능하게 연결되어 플랫폼에 진동을 부여한다. 일실시형태에 있어서, 변환기는 전자기 코일이다. 변환기(222)는 와이어 또는 케이블(230)에 의해 전원(228)에 연결된다. 전원(228)은 챔버(202)에 인접하게 위치된 인클로저(204)에서 챔버(202)의 외부에 위치된다. 케이블(230)은 챔버 및 인클로저(202)의 벽을 통해 연장되어 변환기(222)를 전원(228)에 연결한다. 일실시형태에 있어서, 전원(228)은 증폭기이다.
인클로저(204)에는 제어 유닛(236)이 있다. 대안적인 실시형태에 있어서, 제어 유닛(236)은 원격으로 위치될 수 있다. 제어 유닛(236)은 전원(228)을 포함하여, 시스템(200)의 하드웨어에 작동가능하게 연결된다. 일실시형태에 있어서, 제어 유닛(236)은 Windows® 운영 체제와 같은 적합한 운영 체제를 실행하는 개인용 컴퓨터(PC)이다. 대안적으로, 제어 유닛(236)은 안드로이드 또는 iOS를 실행하는 스마트폰을 포함하여, 임의의 다른 컴퓨팅 플랫폼일 수 있다. 일실시형태에 있어서, 제어 유닛(236) 및 전원(228)은 하나의 유닛으로 결합된다.
제어 유닛(236)은 후술하는 바와 같이 시스템(200)이 작동될 수 있는 적절한 프로그래밍(240)을 포함한다.
제어 유닛(236)에는 사용자 인터페이스(242)가 연결된다. 사용자 인터페이스(242)는 (인간)사용자 조작자로부터 입력을 수신하고, 사용자 조작자에게 정보 출력을 제공하기 위한 터치 스크린 또는 기타 하드웨어를 포함한다. 도 2에 도시된 실시형태에 있어서. 사용자 인터페이스(242)는 인클로저(204) 상에 위치된 것으로 도시되어 있다. 대안적인 실시형태에 있어서, 사용자 인터페이스(242)는 원격을 포함하여 다른 곳에 위치될 수 있다.
챔버(202)의 바닥층에는 배출 슈트(244)가 위치된다. 배출 슈트(244)는 부품(214)으로부터 제거되는 원하지 않는 물질(216)을 제거하기 위한 배출 배기구(246)에 연결된다. 배기구(246)는 진공 또는 흡인으로 연결되어 챔버(202)로부터 원하지 않는 물질(216)을 회수한다. 필터 시스템(도시하지 않음)은 배기(246)와 일렬로 포함되어 입자를 포집할 수 있다.
작동
도 3은 도 1 및 2의 시스템에 의해 또는 시스템과 함께 수행되는 공정(250)의 플로우차트를 도시한다. 단계 254에서, 적층 가공 공정에 의해 제조되고 원하지 않는 물질(예를 들면, 분말)(216)로 둘러싸인 객체(214)가 시스템(200), 특히 챔버(202) 내부의 플랫폼(212)에 배치된다.
다음으로, 고체 연마 매체(256)가 플랫폼(212) 상에 배치된다(단계 258). 이 단계는 선택 사항이며, 일부 실시형태에서 생략될 수 있다. 고체 연마 매체(256)는 부품(214)과 혼합되거나 산재될 수 있다. 일실시형태에 있어서, 고체 연마 매체(256)는 UPM이다. 다른 실시예에 있어서, 불규칙한 형상을 갖는 플라스틱 아크릴 매체 입자가 사용된다. M-CAT을 포함하여, 다른 종류의 고체 연마 매체가 적합할 수 있다. 플랫폼 상에 배치된 고체 연마 매체(256)의 양은 부품(214)의 양 및 크기에 의존한다. 일실시형태에 있어서, 고체 연마 매체(256)의 대략 1/2컵이 사용된다. 원하지 않는 물질(216)로 둘러싸인 부품(214) 및 고체 연마 매체(256)가 챔버(202)의 플랫폼(212) 상에 배치된 후에, 도어(208)가 닫힌다.
제어 유닛(236)은 (예를 들면, 사용자 인터페이스(242)에 의해) 작동되어 전원(228)이 변환기(222)에 에너지를 공급함으로써, 플랫폼(212)이 진동하게 한다(단계 260). 진동 플랫폼(212)에 적용될 수 있는 상이한 종류의 진동이 있다. 도 8a, 8b 및 8c는 플랫폼(212)에 적용될 수 있는 상이한 유형의 진동을 도시한다. (도 8a, 도 8b, 도 8c의 설명은 반드시 크기를 조정할 필요는 없다. 이러한 유형의 진동은 적용될 수 있는 유일한 유형은 아니며 다른 유형이 적합할 수 있다.) 도 8a에, 균일한 수직 진동 작용이 도시되어 있다. 이러한 유형의 진동에서, 플랫폼 표면은 오디오 스피커와 유사하게 상하로 움직이면서 그 폭에 걸쳐 균일하게 움직인다. 도 8b는 정현파 운동으로 진동하는 플랫폼(212)을 도시하며, 플랫폼의 일부는 상향으로 이동하는 반면에, 다른 부분은 동시에 하향으로 이동한다. 이 유형의 진동은 이동 위치가 상대적 안정성 노드에 해당하는, 상대적 고정 위치로 분리되는 클라드니(Chladni)판의 특징이다. 도 8c는 플랫폼(212)이 트램폴린 유형의 운동으로 이동하는 다른 유형의 진동 운동을 도시하며, 중앙 부분은 가장자리로 갈수록 진폭이 감소하는 큰 진폭을 갖는다.
진동 유형 선택(진동의 파형, 주파수 및 진폭을 선택뿐만 아니라)의 목적은 적층 가공 부품을 그것에 부착된 원하지 않는 물질로부터 분리하는 것이다. 이 분리를 효과적이게 하는 한 가지 방법은 적층 가공 부품과 원하지 않는 물질 사이에 이질적인 움직임을 부여함으로써, 원하지 않는 물질이 적층 가공 부품으로부터 분리되도록 하는 것이다. 일부 경우에, 진동 작용의 유형을 선택하여 적층 가공 부품 또는 원하지 않는 물질 중 어느 하나(둘 모두는 아님)와 공명을 부여한다. 예를 들면, 원하지 않는 물질이 특정 주파수에서 공명하도록 하는 진동을 선택할 수 있지만, 이로 인해 적층 가공 부품은 전혀 진동하지 않는다. 다른 경우에, 진동 작용의 유형은 제 1 주파수에서 적층 가공 부품과 공명을 부여하고, 제 2 상이한 주파수에서 원하지 않는 물질과 공명을 부여하도록 선택된다. 따라서, 적층 가공 부품 또는 원하지 않는 물질이 다른 것과 상이하게 진동하게 하는 것은 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질의 분리에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 적절한 진동을 선택하면, 원하지 않는 물질이 적층 가공 부품으로부터 멀어지고 원하지 않는 물질이 플랫폼에서 이동할 수 있으며, 이는 클라드니판의 노드에 분말이 축적될 수 있는 방법과 유사한 방식이다.
파동 현상을 다루고 설명하는 사이매틱스의 용도를 참조한다. 진동 유형, 파형 유형, 진동의 주파수 및 진폭, 진동 지속 시간, 상이한 유형의 파형, 주파수 또는 진폭이 사용되는지의 여부는 여러 요인에 따라 선택된다. 이러한 요인에는 적층 가공 부품의 물질 구성, 적층 가공 부품의 크기 및 형상, 적층 가공 부품에 부착된 원하지 않는 물질의 양, 및 기타 요인이 포함된다.
다시 도 3을 참조하면, 이 실시형태에 있어서, 전원(228)은 변환기(222)에 정현파를 가한다. 대안적인 실시형태에 있어서, 다른 유형의 파형이 적합할 수 있다. 이 실시형태에 있어서, 플랫폼(212)은 75-135Hertz의 주파수에서 진동되지만, 다른 주파수가 적합할 수 있다. 플랫폼(212)은 일정 시간 동안 진동된다. 이 실시형태에 있어서, 플랫폼(212)은 30분 동안 진동된다. 다른 기간이 적합할 수 있다. 플랫폼(212)이 진동하는 동안에, 플랫폼(212)의 진동은 플랫폼(212)에 위치된 부품(214)과 원하지 않는 물질(216)로 이송된다. 부품(214)과 원하지 않는 물질(216) 사이에 움직임을 부여한다. 진동기 플랫폼(212)의 진동으로 인해 원하지 않는 물질(216)이 부품(214)으로부터 분리된다. 부품(214) 사이에서 흔들리는 고체 연마 매체(254)는 이 공정을 돕는다. 부품(214)이 상대적으로 작거나, 진동 진폭이 크거나, 또는 진동 주파수가 낮은 경우에, 부품(214)은 플랫폼(212)에서 바운스될 수 있다. 부품(214)이 상대적으로 크거나, 진동 진폭이 작거나, 또는 진동 주파수가 높은 경우에, 부품(214)은 플랫폼(212)에서 상대적으로 고정된 상태로 유지될 수 있다. 진동 작용이 계속됨에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 부품(214)으로부터 분리된 원하지 않는 물질(216)의 일부 또는 전부는 결국 플랫폼(212)의 가장자리로 이동 또는 바운스되어 갭(220)을 통해 챔버(202)의 바닥으로 떨어진다. 연마 물질(254)의 일부 또는 전부가 챔버(202)의 바닥으로 떨어질 수도 있다. 부품(214)이 너무 커서 갭(220)을 통해 떨어지기 때문에, 플랫폼(212)에 남아 있다. 원하지 않는 물질(216)이 챔버(202)의 바닥에 축적됨에 따라, 흡입 또는 다른 수단에 의해 슈트(244) 및 배출부(246)를 통해 배기될 수 있다(도 3의 단계 262).
도 3을 참조하면, 부품(214)은 원하지 않는 물질이 충분히 제거되었는지를 결정하기 위해 검사될 수 있다(단계 264). 이 단계는 진동을 멈추고 부품(214)을 검사함으로써 수동으로(예를 들면, 작업자에 의해) 수행될 수 있다. 대안적으로, 이 단계는 머신 비전 또는 기타 자동 공정을 사용하여 수행될 수 있다. 부품(214)이 추가 마무리가 필요하다고 판단되면, 부품(214)을 플랫폼(212)에 다시 놓고 플랫폼(212)을 다시 진동시킨다(단계 266 및 260). 부품(214)은 분말 제거를 용이하게 하기 위해 플랫폼(212) 상에서 회전되거나 이동될 수 있다. 플랫폼(212)에서 부품(214)을 진동시킨 다음 검사하는 단계는 필요한 만큼 수행될 수 있다.
검사 시, 부품(214)이 충분히 마무리된 것으로 결정되면(예를 들면, 불필요한 물질(216)이 충분히 제거되면), 부품(214)은 챔버(202)로부터 제거될 수 있다(단계 266 및 268). 부품(214)으로부터 제거된 원하지 않는 물질(216)은 재활용되거나 그렇지 않으면 폐기된다(단계 270). 이어서, 공정(250)이 종료된다. 부품(214)은 추가 분말 제거, 경화, 세척, 페인팅, 패시베이션, 조립 등을 포함할 수 있는 다음 단계를 위해 준비된다.
대안적인 실시형태
제 1 대안적인 실시형태
도 5는 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템의 다른 실시형태를 도시한다. 도 5에서, 시스템(300)은 도 1, 2 및 4에 도시된 시스템(200)의 실시형태와 관련하여 설명된 것과 유사한 구성요소를 포함한다. 시스템(300)은 도어(도시하지 않았지만, 도 1의 도어(208)와 유사) 및 인접한 인클로저(304)를 갖는 챔버(302)를 포함한다. 챔버(302)의 내부에 위치되는 플랫폼(312)은 그 위에 원하지 않는 물질(예를 들면, 나일론 분말)(316)이 남아 있고 부품(314)으로 둘러싸인 적층 가공 부품(314)을 그 위에 배치하기 위해 크기가 조정된다.
플랫폼(312)은 갭(320)에 의해 챔버(302)의 내벽(318)으로부터 이격된다. 변환기(또는 작동기)(322)는 플랫폼(312)에 진동을 부여하기 위해 플랫폼(312)의 하부에 작동가능하게 연결된다. 변환기(322)는 케이블(330)에 의해 인클로저(304)에 위치된 전원(328)에 연결된다. 제어 유닛(336)은 전원(328) 및 사용자 인터페이스(342)를 포함하여, 시스템(300)의 하드웨어에 작동가능하게 연결된다. 제어 유닛(336)은 적절한 프로그래밍(340)을 포함한다. 배출 슈트(344)는 챔버(302)의 바닥층에 위치되고 배출 배기구(346)에 연결된다.
시스템(300)은 또한, 하나 이상의 카메라(350)를 포함한다. 카메라(350)는 플랫폼(312)에 인접 및/또는 위에 있는 챔버(302)에 위치된다. 카메라(350)는 케이블링과 같은 적절한 수단에 의해 제어 유닛(336)에 연결된다. 카메라(350)는 부품(314), 원하지 않는 물질(316) 및 고체 연마 매체(356)(있는 경우)와 같이 플랫폼(312) 상에 위치된 모든 것을 포함하는 챔버(302) 내부의 이미지(비디오 포함)를 얻도록 배향되고 조정된다.
시스템(300)은 또한 하나 이상의 추가 센서(352)를 포함한다. 추가 센서(352)는 플랫폼(312)에 인접 및/또는 위에 있는 챔버(302)에 위치된다. 이러한 추가 센서(352)는 케이블링과 같은 적절한 수단에 의해 제어 유닛(336)에 연결된다. 이러한 추가 센서(352)는 하나 이상의 마이크로폰, 온도계, 가속도계, 스캐너, 레이더, 라이더 등을 포함할 수 있다. 이러한 추가 센서(352)는 플랫폼(312) 또는 챔버(302)에서 모든 속성을 측정하도록 조정된다.
시스템(300)은 또한, 저울(354)을 포함한다. 저울(354)은 챔버(302)에 위치되고, 케이블링(도시하지 않음)과 같은 적절한 수단에 의해 제어 유닛(336)에 연결된다. 저울(354)은 플랫폼(312)에 위치된 모든 것의 무게를 측정하고, 이를 나타내는 데이터를 제어 유닛(336)에 제공하도록 조정된다.
시스템(300)은 또한, 사이클론 발생기(360)를 포함한다. 사이클론 발생기(360)는 하나 이상의 유입 덕트 또는 튜브(362)에 의해 챔버(302)의 내부에 연결된다. 사이클론 발생기(360)는 주변 공기와 같은 공기 공급원에 연결된다. 사이클론 발생기(360)는 챔버(302)의 내부를 통해 공기의 흐름을 제공한다. 사이클론 발생기(360)는 기류를 생성하기 위해 전기 구동 임펠러 또는 송풍기를 포함할 수 있다. 유입 덕트(362)는 챔버(302) 내에 원형의 사이클론 기류를 형성하도록 위치되고 배열된다. 사이클론 발생기(360)는 제어 유닛(336)에 작동가능하게 연결되고, 제어 유닛(336)의 제어 하에 작동한다. 일실시형태에 있어서, 사이클론 발생기(360)는 느슨한 원하지 않는 분말(316)을 제거하기 위해 수직 방향으로 흡입(부압)을 제공한다. 사이클론 발생기(360)는 챔버(302)의 상단 또는 하단을 향해 원하지 않는 분말(316)을 강요할 수 있다.
챔버(302)에 하나 이상의 오디오 변환기(366)가 장착되어 있다. 오디오 변환기(366)는 혼, 스피커, 다이어프램, 진동판 또는 멤브레인, 또는 오디오(즉, 음파, 음향) 파동을 형성할 수 있는 기타 장치일 수 있다. 오디오 변환기(366)는 챔버(302) 내부의 공기 중에 오디오 파동을 제공하도록 구성된다. 오디오 변환기(366)는 그것에 입력된 신호에 기초하여 상이한 주파수 및 진폭에서 오디오 파동을 제공하도록 구성된다. 이 실시형태에 있어서, 오디오 변환기(366)는 플랫폼(312) 상의 부품(314) 및 원하지 않는 물질(316)에서 오디오 파동을 투사하도록 장착되고 배향된다. 오디오 변환기(366)는 차례로 제어 유닛(336)에 연결되는 증폭기(368)에 작동가능하게 연결된다.
시스템(300)은 또한 프로파일 데이터베이스(370)를 포함한다. 프로파일 데이터베이스(370)는 다양한 상이한 작동 프로파일 또는 레시피를 포함하도록 구성된 데이터 저장소이다. 작동 프로파일은 원하지 않는 물질의 제거를 위해 시스템(300)에 배치될 상이한 부품에 대한 작동 파라미터를 포함하는 저장된 데이터로 구성된다. 프로파일 데이터베이스(370)는 제어 유닛(336)에 작동 가능하게 연결된다. 프로파일 데이터베이스(370)는 하우징(304)에서 제어 유닛(336)과 함께 위치되거나 원격으로 위치될 수 있다. 프로파일 데이터베이스(370)는 제어 유닛(336)과 데이터를 교환하도록 조정된다.
작동
도 6은 도 5의 시스템(300)에 의해 또는 시스템(300)과 함께 수행되는 공정(400)의 플로우차트를 도시한다. 단계 402에서, 적층 가공 공정에 의해 가공되고, 원하지 않는 물질(예를 들면, 분말)(316)로 둘러싸인 객체(314)가 챔버(302) 내부의 플랫폼(312) 상에 배치된다.
다음으로, 고체 연마 매체(356)가 플랫폼(312) 상에 배치되고, 부품(314)과 혼합되거나 산재된다(단계 404). 이때, 챔버(302)의 도어(308)는 닫힌다.
시스템(300)이 자동 모드로 작동되려면, 프로파일이 선택될 수 있다(단계 406). 이 단계는 선택 사항이다. 프로파일은 사용자 인터페이스(342)를 사용하여 선택할 수 있다. 프로파일은 프로파일 데이터베이스(370)에 저장된다. 적절한 프로파일은 부품이 만들어지는 물질의 유형, 챔버(302)에 부품의 수량, 부품의 치수, 부품의 기하학적 구조, 원하는 마감 특성 등과 같은, 매칭 파라미터에 기초하여 선택될 수 있다. 특성 및 마감 작동의 이전 이력으로부터 새로운 프로파일을 생성할 수도 있다. 대안적으로, 시스템(300)은 기류, 진동 주파수, 진동 진폭, 온도, 음향 에너지, 지속 시간 등과 같은 작동 특성이 사용자 인터페이스(342)를 통해 작업자에 의해 선택되는 수동 모드로 작동될 수 있다.
선택한 작동 특성에 따라, 다음 단계 중 하나 이상이 수행된다. 진동 운동이 플랫폼(312)에 적용된다(단계 408). 사이클론 발생기(360)는 챔버에서 사이클론 기류를 생성하도록 작동된다(단계 410). 음향 변환기(들)(366)는 부품(314) 및 원하지 않는 물질(316)에 영향을 미치는 음파를 생성하도록 작동된다(단계 414). 챔버(302)의 바닥으로 떨어지는 원하지 않는 물질(316)은 슈트(344) 및 배출부(346)를 통해 배출된다(단계 416). 부품(324)은 원하지 않는 물질(316)의 제거 과정을 결정하기 위해 평가된다(단계 418). 이 평가 단계는 일정 기간 후에 정기적으로, 간헐적으로 또는 지속적으로 수행될 수 있다. 이 평가 단계는 저울(354), 카메라(350), 다른 센서(352), 직접적인 시각적 관찰, 또는 다른 수단으로부터의 입력을 사용하여 수행될 수 있다. 평가 단계는 이미지 인식, 또는 원하지 않는 물질 제거의 과정을 평가하는 머신 비전 프로그래밍과 같은 소프트웨어 도구의 도움으로 수행되거나. 이러한 단계들(408, 410, 414, 416, 418)은 한번에 모두 수행되거나, 중첩 단계 또는 비중첩 단계에서 한 번에 하나 이상의 단계로 수행될 수 있거나, 주기적으로, 온-오프, 간헐적으로, 또는 다른 스킴이나 루틴에 따라 수행될 수 있다.
원하지 않는 물질(316)이 충분히 제거된 후에, 부품(314)이 챔버(302)로부터 제거된다(단계 420). 배출부(346)를 통해 배출된 원하지 않는 물질(316)은 재활용되거나 폐기된다(단계 422).
제 2 대안적인 실시형태
도 7a 및 도 7b는 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템(500)의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 챔버(502)는 진동 플랫폼(512)을 포함한다. 세척(디케이트)될 부품(도시하지 않음)은 진동 플랫폼(512)에 배치될 수 있다. 진동 플랫폼(512)은 진동 플랫폼(512)을 가능하게 하는 슬라이딩가능한 트레이(513)에 장착되어 챔버(502)의 외부 위치(도 7a에 도시됨)로부터 챔버(502)의 내부 위치(도 7b에 도시됨)로 슬라이딩될 수 있다. 슬라이딩가능한 트레이(513)는 진동 플랫폼(512)이 챔버(502)의 외부 위치로 슬라이딩되어 부품을 진동 플랫폼(512) 상에 배치하고 부품을 검사하여 원하지 않는 물질의 제거 과정을 평가할 수 있게 한다. 이는 작업자가 완성된 일부 부품을 제거하고 플랫폼(512)에 더 많은 처리가 필요한 다른 부품을 남겨두고, 플랫폼(512)에 공간이 있으면 추가 부품을 추가할 수 있게 한다. 도 7a 및 도 7b에서, 적층 가공 부품으로부터 제거된 원하지 않는 물질은 진동 플랫폼(512)에서 하부 챔버 부분(508)으로 떨어진다. 하부 챔버부(508)는 챔버(502)의 외부 위치(도 7A에 도시됨)로부터 챔버(502) 내부 위치(도 7B에 도시됨)로 슬라이딩할 수 있도록 슬라이딩가능한 트레이(209)에 장착된다. 도 7a 및 7b에 도시된 실시형태(500)는 또한, 글러브(도시하지 않음)를 사용하기 위한 글러브 포트(511)를 포함한다. 글러브는 조작자가 챔버(502)를 개방하지 않고 플랫폼(512) 상의 부품을 검사하고(도시하지 않은 감시창을 통해) 배열할 수 있게 한다. 도 7a 및 7b에 도시된 시스템(500)의 실시형태는 도 1, 2 및 4에 도시된 시스템(200), 또는 도 5에 도시된 시스템(300)과 유사한 방식으로 작동될 수 있다.
제 3 대안적인 실시형태
도 9 및 10은 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 도 9 및 10은 적층 가공 객체로부터 분말을 제거하기 위한 시스템(600)을 도시한다. 시스템(600)은 3D 인쇄된 객체로부터 분말을 제거하기 위해 본원에 개시된 다른 실시형태와 유사한 공정을 사용한다. 시스템(600)은 객체를 생산한 3D 프린터로부터 분말로 둘러싸인 객체의 취급 및 이송을 용이하게 하는 특징을 포함하는 추가 구성요소 및 특징을 포함한다.
시스템(600)은 본원에 설명된 바와 같이, 다수의 구획 및 챔버를 포함하는 하우징(602)을 포함한다. 시스템(600)은 제어 패널(601)을 포함한다. 제어 패널(601)은 인클로저(603)에서 하우징(602)의 측면에 위치되거나, 대안적으로 제어 패널(601)은 하우징(602) 상 또는 하우징(602) 내의 편리한 위치에서 다른 곳에 위치될 수 있다. 제어 패널(601)은 사용자 인터페이스를 포함한다. 사용자 인터페이스는 오퍼레이터가 시스템(600)에 지시, 명령, 파라미터 및 기타 정보를 입력할 수 있을 뿐만 아니라, 시스템(600)으로부터 정보 및 기타 출력을 수신할 수 있게 한다. 제어 패널(601)은 시스템(600)의 컨트롤러에 연결된다.
도 9는 전면 패널이 제거된 하우징(602)을 도시한다. 하우징(602) 내부에는 수용 영역(604)이 있다. 수용 영역(604)은 그 안에 교환가능한 인쇄 프레임(606)을 수용하기 위한 크기 및 치수를 갖는다. 교환가능한 인쇄 프레임(606)은 분말 베드 기술을 사용하여 객체를 생산하는 3D 프린터에 사용되는 구성요소이다. 교환가능한 인쇄 프레임(606)은 상부가 개방된 외부 측벽(607)과 외부 측벽(607) 내에서 수직으로 상하로 이동할 수 있는 이동가능한 플랫폼(605)으로 구성된 바닥층으로 구성된 상자형 구조이다.
분말 베드 3D 프린터에서, 객체는 한 번에 한 층씩 인쇄 프레임에 프린팅된다. 3D 프린터에서, 플랫폼(605)이 외부 측벽(607)에 대해 상부 위치에 위치하면, 분말의 베드가 플랫폼(605) 위로 퍼진다. 에너지 빔(예를 들면, 레이저, UV광, 전자 등)은 분말의 베드를 가로질러 지향되어 분말을 융합시킴으로써 객체의 층을 형성한다. 이어서, 이동가능한 플랫폼(605)은 외부 측벽(607)에 대해 약간 낮아지고, 분말의 다른 층이 이동가능한 플랫폼(605) 위로 퍼진다. 빔은 객체의 다른 층을 형성하기 위해 분말의 새로운 층을 가로질러 지향된다. 이 공정은 전체 객체를 형성하기 위해 반복된다. 인쇄되는 객체의 크기에 따라, 교환가능한 인쇄 프레임(606)에 동시에 다수의 객체를 인쇄할 수 있다. 인쇄가 완료되는 경우, 이동가능한 플랫폼(605)은 교환가능한 인쇄 프레임(606)의 바닥 위치에 있고, 형성된 전체 고체 객체는 교환가능한 인쇄 프레임(606)에서 미융합 분말로 둘러싸여 진다
도 9의 시스템(600)에서, 3D 분말 베드 프린터로부터 교환가능한 인쇄 프레임(606)이 수용 영역(604)에 끼워진다. 이 실시형태에 있어서, 수용 영역(604)은 교환가능한 인쇄 프레임(606)을 그 안에 수용하기 위해 수용 영역(604)으로부터 외향으로 슬라이딩될 수 있는 트레이를 포함한다. 교환가능한 인쇄 프레임(606)이 트레이에 설치된 후에, 트레이는 수용 영역(604)으로 다시 슬라이딩된다. 교환가능한 인쇄 프레임(606)은 3D 프린터에 의해 인쇄된 객체뿐만 아니라, 객체를 감싸고 둘러싸고 있는 미융합 분말을 포함한다. 이 실시형태에 있어서, 수용 영역(604)은 특정 3D 프린터로부터 교환가능한 인쇄 프레임을 수용하기 위한 특정 치수를 갖는다. 대안적인 실시형태에 있어서, 수용 영역(604)은 상이한 프린터로부터 프레임의 크기를 수용하기 위해 상이한 치수를 가질 수 있다. 대안적으로, 수용 영역(604)은 상이한 3D 프린터로부터 상이한 크기의 프레임을 수용하도록 조정될 수 있는 조정가능한 치수를 가질 수 있다. 일실시형태에 있어서, 밀봉 부재(도시하지 않음)는 교환가능한 인쇄 프레임(606)과 맞물려 그 주위에 밀폐된 씰을 제공한다.
수용 영역(604) 아래에는 냉각 장치(610)가 있다. 일실시형태에 있어서, 냉각 장치(610)는 시설 급수로부터 칠드워터 또는 물과 같은 순환 유체를 수용하는 라디에이터이다. 냉각 장치(610)는 필요에 따라, 교환가능한 인쇄 프레임(606) 내의 분말 및 객체의 온도를 낮추는 역할을 한다. 일실시형태에 있어서, 교환가능한 인쇄 프레임(606) 내의 분말 및 객체는 대략 100℃ 미만인 것이 바람직하다. 수용 영역(602)에 위치된 하나 이상의 온도 센서(도시하지 않음)는 수용 영역(602)의 교환가능한 인쇄 프레임(606) 내의 분말 및 객체의 온도를 측정하는 데 사용될 수 있다.
수용 영역(604)에 인접한 처리 챔버(620)(또는 부품통)가 있다. 수용 영역(604) 및 처리 챔버(620) 위에는 이송 챔버(618)가 있다. 이송 챔버(618)는 수용 영역(602) 및 처리 챔버(620) 위로 수평으로 연장된다. 이송 챔버(618)의 바닥벽은 수용 영역(602)으로의 제 1 개구 및 처리 챔버(620)로의 제 2 개구를 포함한다.
리프트 메커니즘(624)은 수용 영역(604) 아래에 위치된다. 리프트 메커니즘(624)은 두 개의 구성요소를 포함한다: 외부 부분 구성요소(625) 및 내부 부분 구성요소(626). 외부 부품(626)의 상단부(628)는 교환가능한 인쇄 프레임(606)이 수용 영역(602)에 있을 때 교환가능한 인쇄 프레임(606)의 외벽(607)과 맞물린다. 내부 부품(626)의 상단부(628)는 교환가능한 인쇄 프레임(606)이 수용 영역(602)에 있을 때 교환가능한 인쇄 프레임(606)의 이동가동한 플랫폼(605)과 맞물린다. 리프트 메커니즘(624)은 교환가능한 인쇄 프레임(606)을 이송 챔버(618) 내로의 개구를 향해 상승시키도록 작동가능하다. 교환가능한 인쇄 프레임(606)의 상측이 이송 챔버(620)의 바닥과 정렬되어 밀봉되는 경우, 외부 부분 구성요소(625)는 교환가능한 인쇄 프레임(606)의 외벽(607)을 상승시키는 것을 중단하지만 내부 부분 구성요소(626)는 이동가능한 플랫폼을 계속 상승시킴으로써, 교환 가능한 인쇄 프레임(606) 내의 모든 분말뿐만 아니라 분말에 둘러싸인 인쇄된 객체가 그 바닥벽의 개구를 통해 이송 챔버(618) 내로 밀리게 한다. 이송 챔버(618) 및 수용 영역(604)은 리프트 메커니즘(624)이 교환가능한 인쇄 프레임(606)으로부터 이송 챔버(618) 내로 분말 및 객체를 밀 때, 분말의 탈출을 방지하거나 최소화하기 위해 밀폐된 씰과 연결되어 있다.
이송 챔버(618)에는 이동가능한 탈코팅벽 패널(632)이 있다. 리프트 메커니즘(624)이 분말 및 객체를 이송 챔버(618) 내로 밀기 전에, 이동가능한 탈코팅벽 패널(632)은 처리 챔버(620) 반대쪽 단부에서 이송 챔버(618)에 위치된다. 이동가능한 탈코팅벽 패널(632)은 그 안에 둘러싸인 분말 및 객체가 처리 챔버(620) 내로 떨어지도록, 이송 챔버(618)를 가로질러 수평으로 병진하여 이송 챔버(618)를 통해 수평으로 수용 영역(604)로부터 수용된 그 안에 둘러싸인 분말 및 객체를 이송 챔버(618)의 바닥벽의 개구를 향하여 처리 챔버(620)로 밀도록 작동가능하다. 일실시형태에 있어서, 밀봉 부재(도시하지 않음)는 탈코팅벽 패널(632)과 맞물려 그 주위에 밀폐된 씰을 제공한다.
상부 벨로우즈(634)는 이송 챔버(618)를 처리 챔버(620)에 연결한다. 상부 벨로우즈(634)는 이송 챔버(618)와 처리 챔버(620) 사이에 밀폐된 씰을 형성하지만, 이송 챔버(618)와 처리 챔버(620) 사이의 상대적인 이동을 허용한다.
처리 챔버(620)는 처리 플랫폼(636)을 포함한다. 처리 플랫폼(636)은 처리 챔버(636)의 상단과 하단 사이의 대략 중간에 위치된다. 처리 플랫폼(636)은 분말이 통과하도록 허용하지만 객체가 통과하는 것을 방지하는 구조를 갖는다. 도 11을 참조하면, 이 실시형태에 있어서, 처리 플랫폼(636)은 처리 챔버(620)를 가로질러 연장되는 복수의 로드(640)로 형성된다. 각각의 로드(640)는 대략 6.35㎜(1/4인치)의 직경을 갖는다. 로드(640)는 인접한 로드 사이에 대략 3.17㎜(1/8인치)의 갭을 남기고 서로 이격된다. 로드(640)는 스테인리스강과 같은 내구성 물질로 구성된다. 로드(640)는 처리 챔버(620)의 측면에 부착된다. 이동가능한 벽 패널(632)이 그 안에 둘러싸인 분말 및 객체를 처리 챔버(620) 내로 미는 경우, 그 안에 둘러싸인 분말 및 객체는 처리 플랫폼(636) 위로 떨어진다.
다시 도 9를 참조하면, 처리 챔버(620)의 바닥층(648)에는 출구 슈트(652)가 위치한다. 처리 챔버(620)의 바닥층(648)은 출구 슈트(652)를 향해 하향으로 기울어져 있다.
출구 슈트(652) 아래에 분말 수집통(656)이 위치한다. 하부 벨로우즈(660)는 출구 슈트(652)를 분말 수집통(656)에 연결한다. 하부 벨로우즈(660)는 처리 챔버(620)와 분말 수집통 사이에 밀폐된 씰을 형성하지만, 분말 수집통(656)과 처리 챔버(620) 사이의 상대적인 이동을 허용한다.
처리 챔버(620)는 복수의 스프링(664)(그 중 하나만 도시됨) 상에서 그 바닥으로부터 지지된다. 스프링(664)은 처리 챔버(620)가 이동하거나 진동하게 한다. 일실시형태에 있어서, 스프링(664)은 처리 챔버(620)가 수직으로 상하로 이동하게 한다.
처리 챔버(620)의 바닥에는 드라이버(또는 셰이커)(670)가 연결되어 있다. 드라이버(670)는 선택가능한 속도, 주파수 및 진폭에서 상하로 진동하는 출력 샤프트를 갖는 장치이다. 드라이버(670)와 처리 챔버(620)의 연결은 드라이버(670)가 처리 챔버(620)를 선택가능한 속도, 주파수 및 진폭에서 상하로 움직이도록 고정한다. 팬과 같은 냉각 장치(도시하지 않음)는 과열을 감소시키거나 방지하기 위해 드라이버(670)와 연관된다.
시스템(600)은 여전히 분말에 둘러싸인 3D 인쇄된 객체를 포함하는 전체 교환가능한 프린터 프레임을 수용하도록 작동될 수 있고, 교환가능한 프린터 프레임으로부터 둘러싸인 분말 및 객체를 처리 챔버로 자동으로 분배하여, 분말이 객체로부터 제거될 수 있다. 시스템(600)의 실시형태는 조작자의 취급을 최소화하거나 전혀 하지 않으면서 미융합된 분말의 대부분 또는 전부를 회수하도록 제공한다.
분말(및 선택적으로 연마 물질)에 둘러싸인 분말 및 객체가 처리 챔버(620)의 처리 플랫폼(636) 상에 위치되면, 드라이버(670)는 전체 처리 챔버(620)가 이동(또는 진동 또는 떨림)하도록 작동한다. 다른 실시형태와 관련하여 설명된 바와 같이, 작동 파라미터, 즉 진동의 주파수, 진폭 및 지속 시간을 선택가능한다. 진동의 주파수, 진폭 및 지속 시간을 포함하여, 적절한 작동 파라미터의 선택은 분말의 효율적인 제거, 객체의 손상 감소, 및 제거할 분말의 양을 포함한 요소에 기초한다. 적절한 진동의 주파수, 진폭 및 지속 시간의 선택은 객체의 크기, 객체의 벽 두께, 객체의 물질 구성, 내부 및 외부 표면, 내부 통로뿐만 아니라 기타 요인을 포함하여, 분말 및 분말에 둘러싸인 객체에 대한 정보 및 파라미터를 고려한다. 일실시형태에 있어서, 객체에 대한 정보 및 파라미터는 객체를 생성하기 위해 3D 프린터에 의해 사용되는 설계 파일로부터 획득된다. 이 실시형태에 있어서, 설계 파일에서 객체에 대한 정보 및 파라미터는 진동의 주파수, 진폭 및 지속 시간을 포함하여, 적절한 작동 파라미터를 선택하여 처리 챔버(620)에서 객체를 디파우더링하는 데 사용된다. 각각 작동 파라미터의 상이한 세트를 갖는 하나 이상의 사이클이 결정될 수 있다. 처리 챔버(620)에서 진동의 주파수, 진폭 및 지속 시간에 대한 적절한 작동 파라미터를 선택하기 위한 설계 파일 정보의 사용은 시스템(600)의 소프트웨어 프로그래밍에 의해 자동으로 수행되거나, 대안적으로 처리 챔버(620)에서 진동의 주파수, 진폭 및 지속 시간에 대한 적절한 작동 파라미터를 선택하기 위한 설계 파일 정보의 사용은 수동으로 또는 작업자에 의해 또는 이전에 저장된 레시피 또는 프로파일을 참조하여 수행될 수 있다.
일실시형태에 있어서, 처리 챔버(620)는 아음속 주파수에서 진동된다. 음파 또는 초음파를 포함하여 다른 더 높거나 더 낮은 주파수가 사용될 수 있다. 예를 들면, 처리 챔버(620)는 10-500Hertz의 주파수에서 진동된다. 처리 챔버(620)가 진동할 때 처리 챔버(620)의 변위의 진폭은 주파수 및 가속도와 관련이 있다. 예시적인 실시형태에 있어서, 변위는 대략 0.75인치(2㎝)일 수 있다.
일실시형태에 있어서, 주파수, 진폭 및 지속 시간을 포함하는 작동 파라미터는 처리 챔버(620)에 1g 이상의 가속도를 부여하도록 선택된다. 예를 들면, 작동 파라미터는 처리 챔버(620)에 정현파 움직임과 함께 2g 이상의 가속도를 부여하도록 선택된다. 처리 챔버(620)가 1g 이상의 가속도로 진동하는 경우, 처리 챔버(620)가 하향으로 가속될 때 처리 챔버(620) 내의 객체 및 분말(lg에서 낙하)은 처리 플랫폼(636) 위에 매달려 있게 된다. 처리 챔버(620)가 방향을 반대로 하고 상향으로 가속하기 시작하는 경우, 상향으로 이동하는 처리 플랫폼(636)과 처리 플랫폼(636)을 향해 하향으로 떨어지는 분말 또는 객체 사이에 충격이 발생한다. 이러한 충격은 객체에서 분말을 털어내는 역할을 할 수 있다. 마찬가지로, 상향으로 이동하는 처리 플랫폼(636)에 디파우더링된 객체가 있으면, 이러한 디파우더링된 객체 사이에 충격이 있어, 처리 플랫폼(636) 상의 디파우더링된 객체 위의 분말 또는 객체가 떨어진다. 이러한 충격은 또한, 객체에서 분말을 흔드는 역할을 할 수 있다.
일실시형태에 있어서, 처리 챔버(620)에 선택되고 적용되는 작동 파라미터(즉, 진동의 주파수, 진폭 및 지속 시간)는 분말에 둘러싸인 객체가 공진으로 진동하도록 선택된다. 분말에 둘러싸인 객체는 객체를 둘러싸는 분말과 상이한 공진 주파수를 가질 수 있다. 객체가 공진으로 진동하도록 유도하는 주파수로 처리 챔버(620)가 진동되는 경우, 객체는 그들을 둘러싸는 분말에 대해 진동(즉, 이동)할 것이다. 이 공정은 객체로부터 분말 제거를 용이하게 할 수 있다. 이 공정은 또한, 객체 내부에 위치된 내부 통로로부터 분말 제거를 용이하게 할 수 있다.
인쇄 프레임에서 객체를 디파우더링하는 데 필요한 시간의 양은 객체의 크기, 객체의 기하학적 구조, 온도, 및 다양한 기타 요인에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 작동 기간은 대략 1분에서 대략 1시간 범위일 수 있다.
처리 챔버(620)가 진동함에 따라, 객체로부터 제거된 분말은 처리 플랫폼(636)의 로드(640) 사이의 갭을 통과하고, 처리 챔버(620)의 바닥으로 떨어지고, 출구 슈트(652) 아래로 내려가고, 분말 수집통(656)에 수집된다. 분말 수집통(656)은 탈착이 가능하므로, 디파우더링 작동이 완료되면 분말로 채워진 전체 분말 수집통(656)을 제거할 수 있다. 적절한 경우, 포크 리프트 또는 기타 적절한 리프트 메커니즘을 사용할 수 있다. 분말 수집통(656)에 수집된 분말은 재활용되거나 적절하게 폐기될 수 있다.
시스템(600)은 환기 시스템(예를 들면, 공기 순환)을 포함한다. 환기 시스템은 하우징(602) 내부로부터 빠져나가는 공기 또는 분말을 줄이거나 제거하도록 설계된다. 환기 시스템은 하우징(602) 외부의 공기 압력보다 낮은 하우징 내부 압력을 유지한다. 냉각 장치(610)의 위치에 직접 인접한 하우징(602)에는 도 10에 도시된 공기 유입구(680)가 위치한다. 공기 필터(도시하지 않음)는 공기 유입구(680) 바로 뒤에 위치된다. 시스템(600)은 하우징(602)의 상부에 연결되고 그 상부로부터 연장되는 제 1 및 제 2 배기 스택(684 및 688)을 포함한다. 하나 이상의 공기 필터(도시하지 않음)에는 배기 스택(684 및 688)의 각각이 일렬로 위치한다. 환기 시스템은 배기 스택(684 및 688)과 관련된 하나 이상의 팬(682)(도 9 참조)을 포함한다. 팬(682)은 공기 유입구(680)를 통해 하우징(602) 내로 공기를 흡입하고, 제 1 및 제 2 배기 스택(684 및 688)을 통해 하우징(602)으로부터 공기를 배출한다. 하우징(602)의 도어 및 패널은 밀폐되어 있고, 공기 유입구(680) 및 배기 스택(684 및 688)을 통하는 것을 제외하고, 하우징의 안팎으로 공기의 통과를 줄이거나 방지하기 위해 밀폐된 씰을 포함한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 하우징(602)은 감시창(690)을 포함한다. 감시창(690)은 이송 챔버(618)에 인접하게 위치된다. 감시창(690)은 오퍼레이터가 이송 챔버(618)의 내용물뿐만 아니라 처리 챔버(620)의 내용물을 볼 수 있게 한다. 조명 기구(692)(도 9에 도시됨)는 감시창(690)을 통해 이송 챔버(618) 및 처리 챔버(620)의 내부를 보는 것을 돕기 위해 이송 챔버(618)에 위치된다.
시스템(600)은 하우징(602) 내부에 위치된 하나 이상의 카메라(700 및 702)를 포함한다. 보다 구체적으로, 카메라(700 및 702)는 이송 챔버(618)에 위치된다. 카메라(700) 중 하나는 이송 챔버(618)의 수용 영역 단부를 향해 겨낭된다. 다른 카메라(702)는 처리 챔버(620)를 향해 하향으로 겨냥하고 있다. 카메라(700 및 702)의 출력은 카메라로부터 비디오를 볼 수 있는 제어 패널(601)에 제공된다. 카메라(700 및 702)의 출력은 또한, 나중에 보고 분석하기 위해 데이터 파일로 저장된다.
시스템(600)의 실시형태는 방음 물질을 포함한다. 처리 챔버(620)는 가청 주파수에서 작동될 수 있다. 하우징(602)이 형성된 패널의 내측을 라이닝하는 방음 물질을 설치하여 작동 중에 시스템(600) 외부의 소음 수준을 줄일 수 있다.
수용 영역(604), 이송 챔버(618), 처리 챔버(620), 및 분말 수집통(656)을 포함하는 하우징(602), 및 내부 구획 및 챔버는 강철, 분말 코팅된 강철, 스테인리스강, 알루미늄 또는 고강도 플라스틱과 같은 내구성, 강성, 비반응성 물질로 구성된다.
시스템(600)은 시스템의 작동을 모니터링하고, 시스템 및 그 구성요소가 적절하게 작동하고 있음을 제공하는 데 사용되는 다양한 센서를 포함한다. 가속도계는 드라이버(670)와 연관되고, 다른 가속도계는 처리 챔버(620)와 연관되어 이들 구성요소의 움직임을 측정 및 검출한다. 하나 이상의 온도 센서(예를 들면, 열전대, 적외선 센서 등)는 이송 챔버(618), 냉각 장치(610), 드라이버(670) 및 분말 수집통(656)과 연관된다. 음향 센서는 하우징(602)의 내부 및/또는 외부에 위치하여 소음 수준을 검출한다. 차압 센서는, 예를 들면 막힘을 검출하기 위해 필터의 업스트림 및 다운스트림 측에 위치된다. 동작 또는 변위 센서는 도어 패널과 연관되어 폐쇄 상황을 검출한다. 하나 이상의 입자 센서는 하우징(602) 내부에 위치하여 처리 챔버(620)로부터 분말 누출의 가능성을 검출할 수 있다. 시스템(600)은 상기에서 언급한 것 이외에 다른 센서를 포함할 수 있다. 센서는 시스템(600)의 컨트롤러에 출력을 제공한다.
시스템(600)은 몇 가지 이점을 포함한다.
시스템(600)의 한 가지 이점은 처리 플랫폼(636)에 의해 제공된다. 상기에서 설명하고 도 11에 도시된 바와 같이, 처리 플랫폼(636)은 처리 챔버(620)를 가로질러 연장되는 복수의 로드(640)로 형성된다. 처리 플랫폼(636)은 객체에서 털어낸 분말이 로드(640) 사이의 갭을 통과하고, 디파우더링되는 객체가 통과하는 것을 방지하는 동안에 처리 챔버(620)의 바닥으로 떨어지는 것을 허용한다. 로드(640)는 상대적으로 낮은 마찰을 수평으로 제공함으로써, 객체가 처리 플랫폼(636)을 가로질러 로드(640)를 따라 수평으로 이동할 수 있다. 객체가 처리 플랫폼(636)을 따라 수평으로 이동할 수 있게 하는 갭을 제공하는 것은, 작은 개구에 고착되어 개구를 막고 객체를 손상시킬 수 있기 때문에 작은 개구의 격자를 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 그들 사이에 갭이 있는 로드를 사용함으로써, 객체가 수평으로 슬라이딩될 수 있으므로 갭이 막히지 않고 객체가 손상될 가능성을 줄일 수 있다.
도 9 및 10의 시스템(600)의 실시형태의 다른 이점은 분말 베드 3D 프린터의 대용량 출력을 처리할 수 있다는 점이다. 시스템(600)은 단일 작동으로 한 번에 전체 교환가능한 인쇄 프레임의 모든 객체로부터 분말을 제거할 수 있다. 이러한 프레임은 대략 90㎏(200파운드)까지 나갈 수 있다.
도 9 및 10의 시스템(600)의 또 다른 이점은 3D 프린터로부터 객체의 취급을 감소시킨다는 점이다. 시스템(600)으로, 작업자가 인쇄 프레임으로부터 분말 및 객체를 제거할 필요 없이 객체 및 미융합된 분말을 포함하는 전체 인쇄 프레임이 수용 영역에 설치된다. 분말 및 객체의 제거는 시스템(600)의 하우징 내부에서 발생하므로, 빠져나가는 분말의 양을 감소시키고 회수 또는 재활용될 수 있는 분말의 양을 증가시킨다.
기타 대안
상기 개시된 실시형태 중 하나에 있어서, 고체 연마 매체가 진동 플랫폼 상에서 세척되거나 마무리될 부품과 함께 배치되는 것으로 설명되었다. 대안적인 실시형태에 있어서, 부품은 고체 연마 매체를 추가하지 않고 세척되거나 마무리될 수 있다. 이 대안에서, 세척 또는 마무리될 부품은 일정 기간 동안 진동하는 진동 플랫폼에 배치된다. 이 대안은 특히 섬세한 부품과 같은 일부 유형의 부품에 적합할 수 있다.
상기에서 설명한 실시형태에 있어서, 시스템은 기타 물질 제거 기술의 적용 없이 작동한다. 대안적인 실시형태에 있어서, 원하지 않는 물질의 제거를 위한 진동 플랫폼을 사용하는 시스템은 원하지 않는 물질의 제거를 보충, 증대 또는 보완하기 위해 다른 기술을 사용할 수도 있다. 그러한 다른 기술에는 음향 에너지, 가압 스프레이(액체, 고체 또는 기체)의 적용, 또는 세제와 같은 화학 물질의 적용이 포함될 수 있다. 이러한 다른 기술은 진동 플랫폼을 포함하는 동일한 시스템 또는 챔버에 통합될 수 있거나, 진동 플랫폼을 포함하는 챔버에 인접하거나 일렬로 위치한 다른 챔버에 위치될 수 있다.
도 2, 5, 7a 및 7b의 실시형태에 있어서, 진동 플랫폼은 고체이다. 대안적인 실시형태에 있어서, 진동 플랫폼은 부품으로부터 분리되는 임의의 원하지 않는 물질이 개구를 통해 챔버의 바닥으로 떨어지도록 개구를 포함한다. 개구는 제한 없는 메쉬 구조를 포함하여, 임의의 적합한 크기 또는 유형일 수 있다. 개구 대신에, 플랫폼은 부품으로부터 분리되는 물질이 챔버의 바닥으로 떨어질 수 있도록 하는 다른 구조로 만들어질 수 있다.
상기 개시된 실시형태에 있어서, 적층 가공 객체로부터 원하지 않는 물질의 제거는 실온에서 수행될 수 있다. 대안적인 실시형태에 있어서, 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질의 제거를 용이하게 하기 위해, 진동 플랫폼과 함께 열이 가해질 수 있다. 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질의 제거를 용이하게 하도록 열을 가하기 위해, 시스템의 챔버에 가열 요소가 포함된다. 히터는 제어 유닛의 제어 하에 작동될 수 있다. 대안적으로, 히터는 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 제공되는 입력에 기초하여 작동될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시형태에 있어서, 시스템은 물질 제거 공정 중에 챔버 내의 공기를 냉각 또는 냉장시키기 위한 냉각 요소를 포함할 수 있다. 냉각 요소는 프로파일에 포함된 정보에 기초하여 제어 유닛의 제어 하에 작동되거나, 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 제공되는 입력에 기초하여 작동될 수 있다. 다른 대안적인 시스템에서는 가열 요소와 냉각 요소 모두를 포함할 수 있다.
다양한 상이한 실시형태에 있어서, 상이한 종류의 진동, 상이한 종류의 파형, 상이한 파동 주파수 및 상이한 진폭의 파동이 진동 플랫폼에 적용될 수 있다. 상이한 종류의 파형에는 정현파, 구형파, 톱니파 등이 있다. 일부 대안에서, 다수의 상이한 진동, 다수의 상이한 파형, 다수의 상이한 진폭, 다수의 상이한 파동 주파수, 또는 이들의 조합이 챔버 내의 부품에 동시에 적용될 수 있다. 상이한 진동, 파형, 진폭 또는 주파수를 적용하는 경우, 동일한 진동 플랫폼에서 상이한 진동, 파형, 진폭 또는 주파수가 적용될 수 있다. 진동 플랫폼에 적용되는 주파수는 가청 범위, 초음파 범위 또는 기타 범위일 수 있다.
상기에서 설명한 일부 실시형태에 있어서, 챔버의 내부는 대기압으로 유지된다. 다른 대안에서, 챔버는 진공에 가까운 압력을 포함하여, 대기압보다 높거나 낮은 압력으로 유지될 수 있다. 대안적으로, 챔버 내부의 압력은 물질 제거 공정 중에 변경될 수 있다. 압력 변화 및 변경 시점은 프로파일에서 지정될 수 있다.
상기에서 설명한 실시형태에 있어서, 작동 프로파일은 사용자에 의해 선택되었다. 다른 대안에서, 사용자는 일부 또는 모든 작동 파라미터를 수동으로 지정할 수 있다. 다른 대안에서, 작동 파라미터는 적층 가공 공정의 3D 인쇄 부분을 수행한 엔티티에 의해 지정될 수 있다.
다른 대안에서, 시스템은 물질이 제거되는 동안에 원하지 않는 물질의 제거 과정을 자동으로 측정하고, 제거 공정을 개선하거나 완료하기 위해 작동 파라미터를 자동으로 자동 조정한다. 이 대안은 PostProcess Technologies, Inc.에 의해 개발된 AUTOMAT3D® 기술을 사용할 수 있다. 이 기술의 실시형태는 동시 계류 중인 특허 출원 US20190315065에 개시되어 있으며, 그 전체 개시는 본원에 참조로 포함된다. 챔버의 센서는 물질 제거 공정의 과정을 측정하고, 이 정보를 작동 파라미터를 수정하거나 조정하는 데 사용되는 디지털 파일로 피드백한다.
또 다른 대안에서, 원하지 않는 물질 제거 시스템은 객체 형성 부분뿐만 아니라 원하지 않는 물질 제거 부분을 포함하는 전체 적층 가공 시스템의 일부이다. 이 대안에 따르면, 객체 형성을 위한 설계 파일(예를 들면, CAD 파일) 및 물질 제거를 위한 작동 프로파일은 객체를 형성하고 원하지 않는 물질을 제거하는 전체 설계 파일의 일부이다. 그러한 대안에서, 객체 형성 및 원하지 않는 물질 제거는 객체 가공의 전반적인 최적화 및 효율성을 위해 함께 설계된다. 하나의 대안은 PostProcess Technologies, Inc.에 의해 개발된 CONNECT3D® 기술이다. 이 기술의 실시형태는 동시 계류 중인 특허 출원 US20190275745에 개시되어 있으며, 그 전체 개시는 본원에 참조로 포함된다. 일부 자동화된 실시형태에 있어서, 물질 제거 공정은 사용자 입력 없이 또는 폐쇄 루프에서 수행될 수 있다. 또한, 전체 적층 제조 시스템의 일부 실시형태에 있어서, 객체는 객체가 형성되는 위치로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위해 진동 에너지가 가해지는 다른 위치로, 로봇 팔, 또는 다른 수단에 의해 컨베이어 상에서 이동될 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 객체가 형성되는 동일한 위치(예를 들면, 챔버)에서 적층 가공 객체로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위해 진동 에너지가 가해진다.
일부 실시형태에 있어서, 챔버의 내벽은 무반향이거나, 그렇지 않으면 플랫폼 상의 객체(들) 및 물질의 에너지 전달을 향상시키거나 손상시키지 않도록 조정된다.
진동 플랫폼에 상이한 주파수가 적용될 수 있다. 일실시형태에 있어서, 75-35Hertz의 주파수가 사용된다. 다른 대안에서, 35-135Hz의 주파수가 사용된다. 또 다른 대안에서, 10-500Hertz의 주파수가 사용된다. 다른 주파수가 적합할 수 있다. 플랫폼은, 예를 들면 분말 제거를 용이하게 하기 위해 연속적으로 또는 간헐적으로 진동할 수 있다. 플랫폼의 이동은 작동 프로파일에 지정될 수 있다.
상기에서 설명한 실시형태에 있어서, 챔버 내부의 매체는 공기이다. 대안적인 실시형태에 있어서, 기체 또는 액체 중 다른 유체 매체가 챔버 내부에서 사용될 수 있다.
다른 대안적인 실시형태에 있어서, 플랫폼은 회전, 즉 회전 턴테이블을 회전한다.
이점
개시된 실시형태는 몇 가지 이점을 갖는다. 한 가지 이점은 원하지 않는 물질을 쉽게 재활용할 수 있다는 것이다. 액체 스프레이를 사용하는 물질 제거 시스템과 비교하여, 개시된 실시형태는 재활용을 위해 제거된 물질의 비교적 더 쉬운 회수를 제공한다. 액체 스프레이를 사용하는 물질 제거 시스템과 비교하여, 개시된 실시형태는 액체의 재사용, 회수 또는 재활용 및/또는 제거된 물질의 재활용을 위해, 스프레이 후에 액체의 여과를 필요로 하지 않는다. 화학 물질의 적용을 사용하는 물질 제거 시스템과 비교하여, 개시된 실시형태는 객체가 임의의 화학 물질과 접촉하지 않고 적층 가공 객체로부터 원하지 않는 물질이 제거된다는 이점을 갖는다. 또한, 화학 물질의 적용을 사용하는 물질 제거 시스템과 비교하여, 개시된 실시형태는 그러한 화학 물질의 비용(처분 비용 포함)을 피할 수 있다.
개시의 요약은 37 C.F.R. §1.72(b)이며, 청구의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하는 데 사용되지 않을 것이라는 이해와 함께 제출된다. 또한, 상술한 상세한 설명에서, 본 개시를 간소화하기 위해 다양한 특징들이 함께 그룹화되거나 단일 실시형태에 있어서 설명될 수 있다. 본 개시는 청구된 실시형태가 각 청구범위에서 명시적으로 인용된 것보다 더 많은 특징을 필요로 한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 다음의 청구범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명은 개시된 실시형태 중 임의의 것의 모든 특징보다 적게 지향될 수 있다. 따라서, 다음의 청구범위는 상세한 설명에 통합되며, 각각의 청구범위는 개별적으로 청구된 주제를 정의하는 것으로 그 자체로 존재한다.
상술한 상세한 설명은 제한하는 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 모든 등가물을 포함하는 다음의 청구범위는 본 개시의 범위를 규정하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 청구범위는 그러한 취지로 언급되지 않는 한 설명된 순서 또는 요소로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, 다음의 청구범위 및 그 균등물의 범위 및 사상 내에 있는 모든 실시형태는 개시로서 청구된다.

Claims (23)

  1. 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 시스템에 있어서,
    처리 챔버;
    챔버에 장착된 플랫폼으로서, 원하지 않는 물질이 제거되어야 하는 적층 가공 부품을 유지하기 위해 작동적으로 조정된 진동 영역을 갖는 플랫폼; 및
    진동 영역에 진동을 야기하도록 작동하는 진동 부분에 연결된 액추에이터를 포함하며,
    적층 가공 부품 주위의 원하지 않는 물질은 제거되는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층 가공 부품은 선택적 레이저 소결, 전자빔 용융, 다중젯 융합, 또는 분말 베드 융합 공정에 의해 생산되는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랫폼의 적어도 일부는 원하지 않는 물질이 갭을 통해 처리 챔버의 바닥으로 떨어질 수 있도록 갭에 의해 처리 챔버의 내벽으로부터 이격되어 있는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랫폼은 각각이 갭에 의해 인접한 로드로부터 이격되어 있는 복수의 로드로 구성되며, 갭은 적층 가공 부품이 갭을 통과하는 것을 방지하도록 충분히 작은 치수를 갖는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    원하지 않는 물질의 제거가 촉진되는 진동 영역에서 적층 가공 부품을 가로질러 공기를 순환시키는 환기 시스템을 더 포함하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거한 후에 처리 챔버로부터 원하지 않는 물질을 제거하기 위한 배기구를 더 포함하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    처리 챔버에 위치되고, 그로부터 원하지 않는 물질의 제거를 용이하게 하기 위해 적층 가공 부품에서 음향 에너지 파동을 지향하도록 작동적으로 조정된 음향 변환기를 더 포함하는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    공정 챔버에서 적층 가공 부품 및 원하지 않는 물질의 이미지를 획득하도록 작동적으로 조정된 적어도 하나의 카메라를 더 포함하는 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    처리 챔버의 벽에 위치된 감시창을 더 포함하는 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    처리 챔버의 벽에 위치된 글러브 포트를 더 포함하는 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    원하지 않는 물질로 둘러싸인 적층 가공 부품을 포함하는 인쇄 프레임을 그 안에 수용하기 위해 적합한 치수를 갖는 수용 영역; 및
    적층 가공 부품 및 원하지 않는 물질을 그로부터 수용하고, 적층 가공 부품 및 원하지 않는 물질을 처리 챔버 내로 운반하기 위해 수용 영역과 연관된 이송 챔버를 더 포함하는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    공정 챔버 아래에 위치하며, 적층 가공 부품으로부터 제거된 후에 원하지 않는 물질이 떨어지는 분말 수집통을 더 포함하는 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 인쇄 프레임은 적층 가공 프린터에서 사용가능한 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 적층 가공 프린터는 가공 부품을 제조하기 위해 선택적 레이저 소결, 전자빔 용융, 다중젯 융합, 또는 분말 베드 융합 공정을 사용하는 시스템.
  15. 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질을 제거하는 방법으로서,
    적층 가공 부품을 처리 챔버의 플랫폼 상에 배치하는 단계; 및
    플랫폼의 적어도 한 영역을 진동시켜 적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질이 분리되도록 하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 플랫폼 상의 적층 가공 부품에 고체 연마 매체를 추가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 플랫폼은 10-500Hertz의 주파수에서 진동을 야기하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    적층 가공 부품으로부터 원하지 않는 물질의 제거를 용이하게 하기 위해 처리 챔버 내에서 사이클론 기류를 유발하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 처리 챔버로부터 원하지 않는 물질을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 원하지 않는 물질을 재활용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    원하지 않는 물질로 둘러싸인 적층 가공 부품을 포함하는 인쇄 프레임을 수용하는 단계;
    원하지 않는 물질로 둘러싸인 적층 가공 부품을 인쇄 프레임으로부터 이송 챔버로 배출하는 단계; 및
    원하지 않는 물질로 둘러싸인 적층 가공 부품을 이송 챔버로부터 처리 챔버로 배출하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 플랫폼의 영역은 적층 가공 부품 또는 원하지 않는 물질 중 어느 하나가 공진으로 진동하는 주파수에서 진동을 야기하는 방법.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 적층 가공 부품은 선택적 레이저 소결, 전자빔 용융, 다중젯 융합, 또는 분말 베드 융합 공정에 의해 생성되는 방법.
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