NO175244B - Fremgangsmåte og apparat for å tilvirke deler med utgangspunkt i pulvermateriale - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat og en fremgangsmåte for tilvirkning av en del med utgangspunkt i et pulvermateriale. Spesielt angår oppfinnelsen utmatning av pulver på en måloverflate, samt bruk av en styreanordning for å rette en energikilde mot pulver på måloverflaten for å smelte pulveret på bestemte steder. I praksis kan oppfinnelsen angå et datamaskin-assistert laserapparat som sekvensielt sintrer en rekke pulverlag for å bygge en ønsket del lag for lag. Oppfinnelsen angår spesielt regulering av temperaturen for både smeltet og usmeltet pulver. I praksis benyttes dirigering av en gasstrøm til målområdet for å påvirke pulvertemperaturen.

Økonomien i forbindelse med konvensjonelle fremgangsmåter for fremstilling av deler er vanligvis direkte avhengig av den mengde deler som skal fremstilles, og de ønskede material-egenskapene for de ferdige delene. For eksempel støpe- og ekstruderings-teknikker for tilvirkning i stor skala er ofte omkostningseffektiv, men disse produksjonsmetodene er vanligvis uakseptable for små mengder, d.v.s. reservedeler eller fremstilling av prototyper. Mange slike konvensjonelle delproduksjonsmetoder krever kostbart spesialverktøy. Selv pulvermetallurgi krever en form for forming av pulveret, noe som gjør pulvermetallurgi lite attraktivt som en fremgangsmåte for tilvirkning av et lite antall deler.

Når bare et lite antall deler ønskes, blir det vanligvis benyttet konvensjonelle fremstillingsmetoder innbefattet en subtraktiv maskineringsmetode til å fremstille den ønskede del. Ved slike subtraktive fremgangsmåter blir materialet skåret bort fra en startblokk av materialet for å tilvirke en mer kompleks form. Eksempler på substraktive maskineringsmetoder omfatter: fresing, boring, filing, dreiing, flammeskjæring, elektrisk utladningsmaskin, o.s.v. Selv om slike konvensjonelle maskineringsmetoder vanligvis er effektive når det gjelder å tilvirke den ønskede del, er de på mange måter mangelfulle.

For det første frembringer slike konvensjonelle maskineringsmetoder en stor mengde avfallsmaterialer som må tas hånd om. Videre medfører slike maskineringsmetoder vanligvis store begynnelsesomkostninger for oppstilling av riktig maskineringsprotokoll og verktøy. Tiden for oppstilling er ikke bare kostbar, men beror for en stor del på menneskelig skjønn og eksepertise. Disse problemene blir selvsagt verre når bare et lite antall deler skal tilvirkes.

En annen vanskelighet i forbindelse med slike konvensjonelle maskineringsteknikker innbefatter verktøyslitasje, som ikke bare medfører utskiftningsomkostninger, men som også reduserer maskineringsnøyaktigheten etterhvert som verktøyet slites. En annen grense på nøyaktigheten og toleransen på enhver del som tilvirkes ved hjelp av konvensjonelle maskineringsteknikker, er de toleransegrensene som er iboende i den spesielle verktøymaskinen. For eksempel i en konvensjonell fresemaskin eller en dreiemaskin er for eksempel ledespindlene tilvirket til en viss toleranse som begrenser de toleranser som kan oppnås ved fremstilling av en del på verktøymaskinen. De toleranser som kan oppnås reduseres selvsagt med alderen på verktøymaskinen.

Den siste vanskeligheten i forbindelse med slike konvensjonelle verktøymaskiner for subtraktive prosesser er vanskeligheten med eller umuligheten av å lage mange delkonfigura-sjoner. D.v.s. at konvensjonelle maskineringsmetoder vanligvis er best egnet for fremstilling av symmetriske deler og deler hvor bare det ytre parti er maskinert. Når en ønsket del imidlertid har en uvanlig form eller har indre trekk, blir maskineringen vanskeligere og ofte må delen oppdeles i segmenter for tilvirkning. I mange tilfeller er en spesiell delkonfigurasjon ikke mulig på grunn av de begrensninger som påføres ved anbringelse av verk-tøyet på delen. Størrelsen og formen på skjæreverktøyet tillater dermed ikke tilgang av verktøyet for å frembringe den ønskede form.

Det finnes andre maskineringsprosesser som er additive, for eksempel plettering, metallbelegning og visse sveise-prosesser er additive ved at materialet blir tilføyet er startsubstrat. I de senere år er det blitt utviklet andre maskineringsmetoder av den additive typen som benytter en laserstråle til å belegge eller avsette materiale på en startgjenstand. Eksempler innbefatter US patent nr. 4 117 203, 4 474 861, 4 300 474 og 4 323 756. Disse sistnevnte bruksområdene for lasere hår hovedsakelig vært begrenset til å tilføye et belegg til en tidligere maskinert gjenstand. Slike laserbeleggings-metoder har ofte blitt anvendt for å oppnå visse metallurgiske egenskaper som bare kan tilveiebringes ved hjelp av slike belegningsmetoder. I slike laserbelegnings-metoder blir startgjenstanden vanligvis rotert og laseren rettet mot et fast sted med belegningsmateriale sprøytet på gjenstanden slik at laseren vil smelte belegget på gjenstanden.

Fra US patent nr. 4,247,508 er kjent (se spalte 7, linje 42 til spalte 8, linje 60, samt fig. 15-17) en fremgangsmåte og et apparat for å tildanne deler på lagvis måte. I samsvar med den viste utførelsen understøtter et stempel en overflate som et pulver (plast, sand eller plastbelagt sand) utmates på ved hjelp av et organ som beveger seg over apparatets gulv. Den aktuelle overflaten ligger litt nedenfor apparatets gulv, dvs. tilsvarende langt nedenfor som tykkelsen av pulverlaget. Utvalgte partier av pulverlaget smeltes ved å bli eksponert for en laserstråle, eller for en varmekilde som virker gjennom en maske, og smeltede partier av hvert lag smelter seg til smeltede partier av et tidligere lag for å danne en tredimensjonal gjenstand. Stempelet senkes, og et nytt pulverlag utmates, og prosessen gjentas inntil gjenstanden er ferdig dannet. Etter fullførelse av gjenstanden fjernes det pulveret som ikke er smeltet.

Man har imidlertid blitt klar over at det vil forekomme en forvrengning av en gjenstand som fremstilles ved denne metoden, på grunn av forskjellene mellom temperaturen i de pulverpartikler som fremdeles ikke er eksponert for laserenergien, og temperaturen i det tidligere bestrålte laget, hvilket resulterer i varme-krymping og uønsket vekst. Foreliggende oppfinnelse er rettet mot det å redusere slik forvrengning ved å styre temperaturen for både sintret og usintret pulver i målområdet.

Teknikk som i en viss grad er beslektet med foreliggende oppfinnelse, fremgår også av patentpublikasjonene DD-13 7,951, som angår fremstilling av deler ved selektiv sintring, samt JP 59-45089 og DE-2,263,777. Når det gjelder DD-137,951, viser denne publikasjonen bare bruk av ett enkelt lag av polymer-pulver som påføres på en underlagsfilm. Kontroll over temperatur for smeltet og usmeltet pulver antydes imidlertid ikke. Dette gjelder også de to andre publikasjonene. Både DE-2,263,777 og JP 59-45089 viser smelting av et enkelt lag av partikler eller av tilsatsmetall, eventuelt smelting av partikler i spesielle punkter i et volum mens de faller eller svever i et fluidum.

Det gjenstår altså som et problem å kontrollere temperaturen både i det smeltede og det usmeltede pulver på mål-overf laten. Dette problem blir i hovedsak løst ved apparatet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Oppfinnelsen defineres nøyaktig i de vedføyde patent-kravene.

I realiteten er fremgangsmåten en additiv prosess der pulveret blit matet inn i et målområde hvor en laser selektivt sintrer pulveret for å frembringe et sintret lag. Det tilveiebringes en lagvis prosess, hvor lagene blir sammenføyd inntil en komplett del er dannet. Fremgangsmåten begrenser seg ikke til en spesiell type pulver, men kan gjerne tilpasses plast, polymerer, keramiske pulvere eller komposittmaterialer.

Apparatet kan innbefatte en laser eller en annen rettet

energikilde som selektivt kan utsende en stråle i et målområde hvor delen blir tilvirket. Et pulver-dispensersystem avsetter pulver i målområdet. En laserstyremekanisme virker for å bevege laserstrålens innretting og modulerer laseren for selektivt å sintre et lag med pulver som er matet inn i målområdet. Styremekanismen virker til selektivt å sintre bare det pulveret som er anbrakt innenfor definerte grenser for å frembringe det ønskede lag av delen. Styremekanismen får laseren til selektivt å sintre sekvensielle pulverlag og dermed fremstille en komplett del som omfatter en rekke lag som er sintret sammen. De definerte grensene for hvert lag

svarer til respektive tverrsnittsområder av delen. Fortrinnsvis omfatter styremekanismen en datamskin, for eksempel et DAK/DAP-system, for å bestemme de definerte grensene for hvert lag. D.v.s. gi de totale dimensjoner og formen av delen, idet datamaskinen bestemmer de definerte grensene for hvert lag og opererer laserstyremekanismen i samsvar med de definerte grenser. Alternativt kan datamaskinen innledningsvis være programmert med de definerte grensene for hvert lag.

Laserstyremekanismen kan omfatte en mekanisme for å dirigere laserstrålen i målområdet og en mekanisme for å modulere laserstrålen på og av for selektivt å sintre pulveret i målområdet. Dirigeringsmekanismen kan eventuelt bevege laserstrålens innretting i en kontinuerlig rasteravsøkning av målområdet. Moduleringsmekanismen slår laserstrålen på og av slik at pulveret blir sintret bare når laserstrålens innretting er innenfor de definerte grensene for "det spesielle lag. Alternativt innretter dirigeringsmekanismen bare laserstrålen innenfor de definerte grensene for det spesielle lag slik at laserstrålen kan være på kontinuerlig for å sintre pulveret innenfor de definerte grensene for det spesielle lag.

Det er også mulig at dirigeringsmekanismen beveger laserstrålen i et gjentatt rasteravsøk av målområdet ved å bruke et par speil som drives av galvanometeret. Det første speilet reflekterer laserstrålen til det annet speil som reflekterer strålen inn i målområdet. Forskyvningsbevegelse av det første speilet ved hjelp av dets galvanometer, forskyver laserstrålen hovedsakelig i en retning i målområdet. Likeledes vil forskyvningsbevegelse av det annet speil ved hjelp av dets galvanometer forskyve laserstrålen i målområdet i en annen retning. Fortrinnsvis er speilene slik orientert i forhold til hverandre at den første og den annen retning er hovedsakelig perpendikulære til hverandre. Et slikt arrange-ment muliggjør mange forskjellige typer avsøkningsmønstre for laserstrålen i målområdet.

Fremgangsmåten for tilvirkning av deler kan omfatte avsetning av en første pulverporsjon på en måloverflate, avsøkning av innrettingen til en rettet eller dirigert energi-stråle, (fortrinnsvis en laser) over måloverflaten, og sintring av et første lag av den første pulverporsjonen på måloverflaten. Det første laget tilsvarer et første tverrsnittsområde av delen. Pulveret blir sintrert ved å operere den dirigerte energikilden når strålens innretting er innenfor de grenser som definerer de første lagene. En annen pulverporsjon blir avsatt på det første sintrede laget og laserstrålens innretting avsøkes over det første sintrede lag. Et annet lag av den annen pulverporsjon blir sintret ved å operere den rettede energikilden når strålens innretting er innenfor de grenser som definerer det annet lag. Sintring av det annet lag forbinder også det første og annet lag til en sammenhengende masse. Påfølgende pulverporsjoner blir avsatt på de tidligere sintrede lag, idet hvert lag blir sintret etter tur. Pulveret kan bli avsatt kontinuerlig i målområdet.

Det er mulig å modulere laserstrålen på og åv under rasteravsøkning, slik at pulveret blir sintret når stråle-innrettingen er rettet innenfor grensene av de spesielle lag. Fortrinnsvis blir laseren styrt av en datamaskin, idet datamaskinen kan omfatte et DAK/DAP-system, hvor datamaskinen er gitt de totale dimensjoner og formen av den del som skal tilvirkes, og datamaskineen bestemmer grensene for hvert tverrsnittsområde av delen. Ved å bruke de bestemte grenser, styrer datamaskinen sintringen av hvert lag svarende til delens tverrsnittsområder. Eventuelt kan datamaskinen ganske enkelt programmeres med grensene for hvert tverrsnittsområde av delen.

Det er også mulig å benytte en anordning for fordeling av pulveret som et lag over målarealet eller området. Fordel-ingsanordningen kan omfatte en trommel, en mekanisme for å bevege trommelen over området, og en mekanisme for å dreie trommelen i motsatt retning etterhvert som den beveges over området. Trommelens drivemekanisme holder fortrinnsvis trommelen i en ønsket avstand over området for å gi et pulverlag av ønsket tykkelse. Trommelen er virksom når den dreies i motsatt retning og beveges over området for å skyve pulver fremover i bevegelsesretningen og bak seg etterlater et pulverlag som har den ønskede tykkelse.

Det er videre mulig å tilveiebringe en mekanisme som fremskaffer en nedadrettet luftstrøm for styring av pulverets temperatur, og som omfatter en understøttelse som definerer målområdet, en mekanisme for å dirigere luft til målområdet og en mekanisme for å regulere luftens temperatur før den når målområdet. Understøttelsen omfatter fortrinnsvis et porøst medium på hvilket pulveret blir avsatt og et ventilasjonsrom ved siden av det porøse medium. Luften med regulert temperatur blir således dirigert mot pulveret i målområdet og bidrar til å styre temperaturen på det sintrede og usintrede pulver i målområdet.

Som man vil forstå av den generelle beskrivelsen ovenfor, løser fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen mange av de problemer som er tilknyttet kjente metoder for delproduk-sjon. For det første er oppfinnelsen velegnet for fremstilling av prototyper eller erstatningsdeler i begrensede mengder. Videre er fremgangsmåten og apparatet i stand til å tilvirke deler med komplekse former som er uppnåelige ved konvensjonelle fremstillingsmetoder. Videre eliminerer foreliggende oppfinnelse verktøyslitasje og maskinkonstruksjon som begrensende faktorer på de toleranser som kan oppnås ved tilvirkning av delen. Med apparatet ifølge oppfinnelsen innarbeidet i et DAK/DAP-system, kan endelig et stort antall erstatningsdeler programmeres inn i datamaskinen og kan lett tilvirkes med liten oppsetning eller menneskelig innvirkning.

Det vises til de vedføyde tegninger, hvor:

Fig. 1 er en skjematisk representasjon av apparatet ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 viser skjematisk en del av den lagdelte oppbygning av en del som tilvirkes i samsvar med foreliggende oppfinnelse, og illustrerer rasteravsøkning-mønstre til laserstrålen i målområdet; Fig. 3 er et blokkskjema som skisserer grensesnitt-maskinvaren mellom datamaskinen, laseren og galvanometrene i den foreliggende oppfinnelse; Fig. 4 er en perspektivskisse av et eksempel på en del som er fremstilt ifølge oppfinnelsen; Fig. 5 er et snitt med deler fjernet av delen på figur 4. Fig. 6 er et flytskjema over data-styringsprogrammet i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 7 er et tverrsnitt tatt langs linje 7-7 på figur 4; Fig. 8 illustrerer i skjematisk form korrelasjonen, mellom ett enkelt sveip av laserstrålen over laget på figur 7 og styresignalene ifølge oppfinnelsen; Fig. 9 er et skjematisk, vertikalt tverrsnitt av pulver-utmatnings-anordningen ifølge oppfinnelsen som fordeler pulveret i et lag på den delen som skal fremstilles; Fig. 10 er en skjematisk perspektivskisse av pulver- utmatningsanordningen ifølge oppfinnelsen; og Fig. 11 er en skjematisk skisse av et apparat for moderering av pulverets temperatur i samsvar med foreliggende oppfinnelse.

Det vises nå til tegningene hvor figur 1 skjematisk illustrerer apparatet 10 i samsvar med foreliggende oppfinnelse, generelt sagt omfatter apparatet 10 en laser 12, en pulverdispenser 14 og en laserstyreanordning 16. Mer detaljert omfatter pulverdispenseren 14 en beholder 2 0 for mottagelse av pulveret 22 og som har et utløp 24. Utløpet 24 er orientert for å mate ut pulveret på et målområde 26, som på figur 1 generelt er definert ved hjelp av begrensnings-konstruksjonen 28. Selvsagt finnes det mange alternativer for utmatning av pulveret 22.

Komponentene til laseren 12 er vist noe skjematisk på figur 1, og omfatter et laserhode 30, en sikkerhetslukker 32 og en frontspeil-sammenstilling 34. Den type laser som brukes er avhengig av mange faktorer, og spesielt av den type pulver 22 som skal sintres. I utførelsen på figur 1 ble det brukt en Nd:YAG-laser (Lasermetrics 9500Q) som kan arbeide i kontinuerlig eller pulset modus med en maksimal utgangseffekt på 100 watt i kontinuerlig modus. Den laserstrålen som sendes ut av laseren 12 har en bølgelengde på omkring 1060 nanometer, som er nær infrarødt. Laseren12 som er illustrert på figur 1, omfatter en indre pulstaktgenerator med et velgbart område fra omkring 1 kHz, og med en pulsvarighet på omkring 6 nano-sekunder. I både pulset og kontinuerlig modus kan laseren 12 moduleres på eller av for selektivt å frembringe en laserstråle som forplanter seg hovedsakelig langs den bane som er vist ved hjelp av pilene på figur 1.

For å fokusere laserstrålen er en spredelinse 3 6 og en samlelinse 38 anordnet langs laserstrålens bane som vist på figur 1. Ved å bruke bare samlelinsen 38, er det ikke lett å styre lokaliseringen av det virkelige brennpunktet ved å variere avstanden mellom samlelinsen 38 og laseren 12. Spredelinsen 3 6 som er anbrakt mellom laseren 12 og samlelinsen 38, skaper et virtuelt brennpunkt mellom spredelinsen 36 og laseren 12. Variering av avstanden mellom samlelinsen 38 og det virtuelle brennpunkt, muliggjør styring av det virkelige brennpunkt langs laserstrålens bane på'den side av samlelinsen 38 som ligger lengst fra laseren 12. I de senere år er det skjedd mange fremskritt på det optiske område, og man vil innse at det finnes mange alternativer for effektivt å fokusere laserstrålen på et kjent sted.

Mer detaljert omfatter laserstyre-anordningen 16 en datamaskin 40 og et avsøkningssystem 42. I en foretrukket ut-førelsesform omfatter datamaskinen 40 en mikroprosessor for styring av laseren 12 og et DAK/DAP-system for generering av dataene. I den utførelsesform som er illustrert på figur 1, blir det benyttet en personlig datamaskin (Commodore 64) som bl.a. innbefatter en tilgjengelig grensesnitt-port og en flagglinje som genererer et ikke-maskerbart album.

Som vist på figur1omfatter avsøkningssystemet 42 et prisme 44 for omdirigering av laserstrålens forplantningsbane. Selvsagt er den fysiske konstruksjon av apparatet 10 hovedsaken når det gjelder å bestemme om et prisme 44, eller en rekke prismer 44, er nødvendige for å manipulere laserstrålens forplantningsbane. Avsøkningssystemet 42 omfatter også et par speil 46, 47 drevet av respektive galvanometere 48, 49. Galvanometrene 48, 49 er koblet til sine respektive speil, 46, 48 for selektivt å orientere speilene 46, 47. Galvanometrene 46, 47 er montert perpen-dikulært til hverandre slik at speilene 46, 48 er montert nominelt i rett vinkel til hverandre. En funksjonsgenerator-drivkrets 50 styrer bevegelsen av galvanometeret 48 (galvanometeret 49 er slavedrevet til bevegelsen av galvanometeret 48) slik at laserstrålens innretting (representert av pilene på figur 1) kan styres i målområdet 26. Drivkretsen 50 er operativt koblet til datamaskninen 40 som vist på figur 1. Man vil forstå at alternative avsøkningsmetoder er tilgjengelige for bruk som avsøkningssystemet 42, innbefattet akusto-optiske avsøkere, roterende polygonspeil og resonnante speilavsøkere.

Det vises nå til figur 2 på tegningene hvor et parti av en del 52 er skjematisk illustrert og viser fire lag 54-57. Laserstrålens innretting, merket 64 på figur 2, blir dirigert i et rasteavsøkningsmønster som ved 66. Uttrykket innretting" blir her brukt som et nøytralt uttrykk som indikerer retning, men som ikke sier noe om laserens modulasjonstilstand. Hensiktsmessig blir aksen 8 betraktet som den hurtige avsøkningsaksen, mens aksen 7 0 blir referert til som den langsomme avsøkningsaksen. Aksen 72 er retningen av delens oppbygning.

Det vises nå til figur 9 og 10 hvor en alternativ form av pulverdispenseren 2 0 er illustrert. Generelt sagt avgrenser en understøttelse et målområde 102 hvor strålens 64 innretting blir dirigert (se figur 1). En beholder 104 avgir pulveret 106 gjennom en åpning 108 til målområdet 102. En målevalse (ikke vist) er anordnet i åpningen 108, slik at når målevalsen dreies, avsettes en avmålt pulvermengde i en linje ved enden 110 av målområdet 102.

En utjevningsmekanisme 114 sprer pulverhaugen 106 fra enden110til den andre enden 112 av målområdet. Utjevningsmekanismen 114 omfatter en sylindrisk trommel 116 med en ytre, knudret overflate. En motor 118 som er montert på en stang 120, er koblet til trommelen 106 via en skive 122 og en lem 124 for å dreie trommelen.

Utjevningsmekanismen 114 omfatter også en mekanisme 126 for å bevege trommelen 116 mellom enden 110 og enden 112 av målområdet. Mekanismen 12 6 omfatter et x/y-bord for å bevege stangen 120 horisontalt og vertikalt. D.v.s. at bordet 128 er fast mens platen 130 selektivt kan beveges i forhold til platen 130.

Nok en annen utførelsesform er vist på figur 11 for regulering av temperaturen til den gjenstand som fremstilles. Uønsket krympning av gjenstanden som tilvirkes, er blitt observert på grunn av forskjeller mellom temperaturen til partiklene som ennå ikke er avsøkt av den rettede energistrålen og temperaturen til de tidligere avsøkte lag. Man har funnet at en nedadrettet strøm av luft med regulert temperatur gjennom målområdet er i stand til å moderere slike uønskede temperaturdifferanser. Systemet 102 for frem-bringelse av en nedadrettet luftstrøm med regulert temperatur på figur 11 reduserer termisk krympning ved å tilveiebringe varmeoverføring mellom luften med regulert temperatur og topplaget til pulverpartiklene som skal sintres. Denne varmeoverføringen modererer temperaturen i topplaget til partiklene som skal sintres, regulerer middeltemperaturen på topplaget, og fjerner materialvarme fra artikkelen som • fremstilles for derved å redusere dens materialtemperatur og forhindre at den vokser inn i det usintrede materiale. Temperaturen til den innkommende luften blir regulert slik at den er over pulverets mykningspunkt, men under den temperatur hvor sintring av betydning vil forekomme.

Luftsystemet 132 omfatter generelt sagt en understøttelse 134 som avgrenser målområdet 13 6, en anordning for å dirigere luft til målområdet, og en mekanisme for å regulere temperaturen på den innkommende luft, slik som en motstands-oppvarmingsanordning 142. Luftdirigeringsanordningen omfatter et kammer 138 som omgir understøttelsen 134, en vifte 140 og/eller vakuum 141. Et vindu 144 slipper gjennom strålens 64 innretting (figur 1) til målområdet 136. En pulver-utmatingsmekanisme (ikke vist), slik som illustrert på figur 1 eller 10, er anordnet i det minste delvis inne i kammeret 138 for å avgi pulver på målområdet 136. Understøttelsen 134 omfatter fortrinnsvis et filtermedium 14 6 (slik som papir med små porer) på toppen av et bikake-porøst medium 148. En lufteanordning 150 er anordnet for innsamling av luft som skal føres til utløpet 152. Selvsagt er utløpet 152 forbundet med vakuum 141 eller en annen lufthåndterings-mekanisme.

Et fundamentalt trekk ved foreliggende oppfinnelse er oppbyggingen av en del lag for lag. D.v.s. at en del blir betraktet som en rekke diskrete tverrsnittsområder som kumulativt omfatter delens tredimensjonale konfigurasjon. Hvert diskret tverrsnittsområde har definerte todimensjonale grenser, selvsagt kan hvert område ha unike grenser. Fortrinnsvis er tykkelsen (dimensjonen i retning av aksen 72) av hvert lag konstant.

Etter fremgangsmåten blir en første porsjon med pulver 22 avsatt i målområdet 2 6 og selektivt sintret ved hjelp av laserstrålen 64 for å frembringe et første sintret lag 54 (figur 2). Det første sintrede lag 54 svarer til et første tverrsnittsområde av den ønskede delen. Laserstrålen sintrer selektivt bare det avsatte pulver 2 2 innenfor omrisset av de definerte grenser.

Det finnes selvsagt alternative metoder for selektiv sintring av pulveret 22. En fremgangsmåte er at strålens innretting dirigeres på en "vektor"-måte, d.v.s. at strålen virkelig vil følge omrisset og det indre av hvert tverrsnitts-område for den ønskede del. Alternativt blir strålens 64 innretting avsøkt på en gjentagende måte og laseren 12 modulert. På figur 2 benyttes et rasteavsøknings-mønster 66, og det er fordelaktig i forhold til vektormetoden, hovedsakelig fordi førstenevnte er lett å realisere. En annen mulighet er å kombinere vektor- og raster-avsøkningsmetodene slik at de ønskede grenser for laget blir fulgt i et vektor-modus og det indre bestrålt i et rasteravsøknings-modus. Det finnes selvsagt alternativer i forbindelse med den metode som benyttes. For eksempel har raster-moduset en ulempe sammenlignet med vektor-moduset ved at buer og linjer som ikke er parallelle med aksene 68, 70 for rastermønsteret 66 til laserstrålen 64, bare er tilnærmede. I visse tilfeller kan derfor delens oppløsning forringes når den tilvirkes i raster-mønster. Raster-moduset er imidlertid fordelaktig i forhold til vektor-moduset på grunn av den enkle realisering.

Det vises til figur 1 hvor laserstrålens 64 innretting blir avsøkt i målområdet 26 i et kontinuerlig rastermønster. Generelt sagt styrer drivkretsen galvanometrene 48, 49 for å lage rastermønsteret 66 (se figur 2). Forskyvningsbevegelse av speilet 4 6 styrer bevegelse av laserstrålens 64 innretting i den hurtige avsøkningsaksen 68 (figur 2), mens bevegelse av speilet 47 styrer bevegelsen av laserstrålens 64 innretting i den langsomme avsøkningsaksen 70.

Den aktuelle posisjon av strålens 64 innretting blir matet tilbake gjennom drivkretsen 50 til datamaskinen 40 (se figur 3). Som beskrevet mer detaljert nedenfor, behandler datamaskinen 40 informasjon vedrørende det ønskede tverrsnittsområde av delen som for øyeblikket blir tilvirket. D.v.s. at en porsjon med løst pulver 22 blir matet inn i målområdet 26, og laserstrålens 64 innretting beveges i sitt kontinuerlige rastermønsket. Datamaskinen 4 0 modulerer laseren 12 for selektivt å frembringe en laserstråle ved ønskede mellomrom i rastemønstere 66. På denne måten sintrer den dirigerte strålen fra laseren 12 selektivt pulveret 22 i målområdet 26 for å frembringe det ønskede sintrede lag med de definerte grenser av det ønskede tverrsnittsområde. Denne prosessen blir gjentatt lag for lag med de enkelte lag sintret sammen for å frembringe en sammenhengende del, for eksempel delen 52 på figur 2.

På grunn av den forholdsvis lave utgangseffekten fra laserhodet 3 0 som er illustrert på figur 1, bestod pulveret av et plastmateriale (for eksempel ABS) basert på den lavere smeltevarmen til de fleste plaststoffer, som er forenlig med en laser med lav effekt. Flere etterformings-behandlinger kan tenkes for de deler som tilvirkes ved hjelp av apparatet 10 ifølge oppfinnelsen. Hvis for eksempel en slik tilvirket del skal brukes bare som en prototyp-modell eller som en form for sandstøpning eller voksstøpning, så behøver etterformings- behandling ikke være nødvendig. I noen tilfeller kan visse overflater av de fremstilte deler være konstruert for små toleranser, og i slike tilfeller vil man foreta en etter-maskinering. Alternativt kan visse deltyper kreve visse materialegenskaper som kan oppnås ved varmebehandling og/eller kjemisk behandling av delen. For eksempel kan kornstørrelsen til pulveret 22 være slik at det fremstilles en del med åpen porøsitet, og epoxy eller en lignende substans som sprøytes inn i delen kunne tilveiebringe de ønskede materialegenskaper, for eksempel kompresjonsstyrke, slitebestandighet, homogeni-tet, o.s.v.

Det er blitt identifisert flere karakteristikker for pulveret 22 som forbedrer ytelsen. For det første kan pulverets energiabsorbsjon reguleres ved tilsetning av et fargestoff, slik som kjønrøk. Regulering av konsentrasjonen og sammensetning av tilsetningen styrer pulverets absorbsjonskonstant K. Generelt blir energiabsorbsjonen styrt av den eksponensielle svekningsligningen:

I(z) = Icexp(K Z)

hvor I(z) er den optiske intensiteten (effekt pr. arealenhet) i pulveret ved en avstand Z normalt til overflaten, IQ er overflateverdien av I (intensitet ved overflaten), og K er absorbsjonskonstanten. Justering av absorbsjonskonstanten K og justering av lagtykkelsen hvor en gitt brøkdel av stråleenergien blir absorbert, gir total kontroll over den energi som absorberes i prosessen.

En annen viktig karakteristikk ved pulveret er partiklenes sideforhold, (d.v.s. forholdet mellom partikkelens maksimale dimensjon og dens minimale dimensjon). D.v.s. at partikler med visse sideforhold har en tendens til å bli vindskjeve under krympning av delen. Med partikler med lave sideforhold, d.v.s. nesten sfæriske, er delkrympningen mer tredimensjonal, noe som resulterer i større vindskjevhet. Når det benyttes partikler med høye sideforhold (for eksempel flak eller staver) skjer krympningen hovedsakelig i en vertikal retning som reduserer eller eliminerer vindskjevhet av delen. Det antas at partikler med høyt sideforhold har større frihet til å romme binding og kontakt mellom partikler blir fortrinnsvis orientert i horisontale plan som får krympningen til å inntreffe hovedsakelig i vertikal retning.

Det vises nå til figur 9 og 10 der utmatningsmekanismen 114 har vist seg å tilveiebringe et pulverlag med regulert nivå i målområdet102 uten å forstyrre den delen som tilvirkes. En utmålt pulvermengde 106 blir avsatt ved enden 110 av målområdet 102. Trommelen 116 er adskilt fra enden 110 når pulveret 106 blir matet ut. I det systemet som er illustrert på figur 10, blir platen 130 og stangen 120 (og tilfestede mekanismer) hevet vertikalt etter at pulveret er matet ut i haugen. Føring av platen 13 0 mot beholderen 104 bringer trommelen 116 i posisjon evd siden av pulverhaugen som ligger i en linje langs enden 110. Trommelen 116 blir senket slik at den kommemr i kontakt med pulverhaugen og blir brakt horisontalt over målområdet 102 for å spre pulverhaugen i et glatt, jevnt lag. Selvsagt kan den nøyaktige lokalisering av platen 130 i forhold til bordet 128, reguleres slik at avstanden mellom trommelen 116 og målområdet 102 kan styres nøyaktig for å gi den ønskede tykkelse av pulverlaget. Fortrinnsvis er avstanden mellom trommelen 116 og målområdet 102 konstant for å gi en parallell bevegelse, men andre valg av avstand er tilgjengelige.

Etterhvert som trommelen 116 blir beveget horisontalt over målområdet 102 fra enden 110 til enden 112, blir motoren 118 aktivert for å dreie trommelen 116 i motsatt retning. Som vist på figur 9 betyr dreining i motsatt retning at trommelen 116 blir rotert i retningen R motsatt av bevegelsesretningen M for trommelen 116 horisontalt over målområdet 102.

Mer detaljert (figur 9) blir trommelen 116 dreiet i motsatt retning ved høy hastighet for å være i kontakt med pulverhaugen 106 langs bakkanten 160. Den mekaniske virkning av trommelen på pulveret kaster pulveret i bevegelsesretningen M slik at de utkastede partikler faller i området for pulverets 162 forkant. Som vist på figur 9 blir det liggende et glatt, jevnt pulverlag bak trommelen 116 (mellom trommelen 116 og enden 110), som skissert ved 164.

Figur 9 illustrerer også skjematisk at pulveret 106 kan fordeles over målområdet uten å forstyrre tidligere sintret pulver 166 eller usintret pulver 168. D.v.s. at trommelen 116 blir beveget over målområdet 102 uten å overføre skjærspenning til de tidligere oppbygde lag og uten å forstyrre gjenstanden etterhvert som den blir tilvirket. Fraværet av slike skjær-spenninger muliggjør fordeling av et glatt pulverlag 106 på det skjøre substratet i målområdet, som innbefatter både de sintrede partiklene 166 og de usintrede partiklene 168.

Grensesnitt-maskinvaren forbinder operativt datamaskinen 40 med laseren 12 og galvanometrene 47, 48. Utgangsporten fra datamaskinen 40 (se figur 1 og 3) er koblet direkte til laseren 12 for selektivt å modulere laseren 12. Når den drives i pulset modus, er laseren lett å styre ved hjelp av digitale innganger til laserens pulsede portinngang. Galvalometeret 48 blir drevet av funksjonsgenerator-drivkretsen 50 for å drive strålen i den hurtige avsøkningsaksen 68 uavhengig av eventuelle styresignaler fra datamaskinen 40. Imidlertid blir et stillings-tilbakekoblingssignal fra galvanometeret 48 matet til en spenningskomparator 74, som vist på figur 3. Den andre inngangen til komparatoren er koblet til digital/analog-omformeren 7 6 som indikerer de minst signifikante seks-bit (bit 0-5) i datamaskinens 4 0 brukerport. Som vist på figur 3 er utgangen fra spenningskomparateren 74 forbundet med flagglinjen på datamaskinenes 40 brukerport. Når spenningskomparatoren bestemmer at tilbakekoblingssignalet fra galvanometeret 48 krysser signalet fra digital/analog-omformeren 76, går flagglinjen lav og forårsaker et ikke-maskerbart avbrudd. Som diskutert nedenfor forårsaker det ikke-maskerbare avbrudd at den neste databyte blir matet ut på datamaskinens 4 0 brukerport.

Som vist på figur3blir endelig galvanometeret49 som driver laserstrålens 64 innretting i den langsomme avsøkning-saksen 70, styrt av en annen digital/analog-omformer 78. Digital/analog-omformeren 78 blir drevet ved hjelp av en teller 79 som blir inkrementert med hvert sveip av strålens 64 innretting i den hurtige avsøkningsaksen 68. Åtte byte-telleren er konstruert for overflyt etter 256 avsøkninger i den hurtige avsøkningsaksen 68 for å starte en ny periode eller rasteravsøknings-mønster 66.

Fortrinnsvis vil styreinformasjons-data (d.v.s. definerte grenser for tverrsnittsområdene) for hvert rastermønster 66 blir bestemt ved hjelp av et DAK-system som er gitt de totale dimensjoner og formen på den del som skal tilvirkes. Uansett om de er programmert eller utledet, blir styreinformasjons-data for hvert rastermønster 66 lagret i datamaskin-minne som en rekke åtte bits ord. Dataformatet representerer et mønster av "på" og "av"-områder for laseren 12, som funksjon av avstand langs rastermønsteret 66 gjennomløpt av strålens 64 innretting. Dataene blir lagret i et "hakepunkt"-format hvor dataene representerer avstanden langs hvert rasteravsøknings-mønster 66 hvor laseren er modellert (d.v.s. slått fra på til av eller av til på), Selv om et "bit-kart"-formåt kunne brukes, er hakepunktformatet blitt funnet mer effektivt for tilvirkning av deler med høy oppløsning.

For hvert åtte bit ord representerer de seks minst signi-fikane bit (bit 0-5) posisjonen avd et neste hakepunkt, d.v.s. den neste posisjon for modulering av laseren 12. Den neste bit, (bit 6) representerer om laseren er på eller av umiddel-bart før det hakepunkt som er identifisert i de seks minst signifikante bit. De mest signifikante bit (MSB eller bit 7) blir brukt for sløyfestyring og for regulering av den langsomme avsøkningsaksen 70 tils trålens 64 innretting. Fordi Commodore 64 har begrenset lager, var sløyfestyring nødvendig, idet man vil forstå at en datamaskin 40 med større lager ikke ville kreve sløyfestyring.

Figur 6 representerer flytskjema for datamåleprogrammet. Datamåle-programmet blir. kjørt hver gang flagglinjen går lav og forårsaker et ikke-maskerbart avbrudd (se figur 3). Avbruddet får mikroprosessoren i datamaskinen 4 0 til å gjenfinne en to byte avbruddsvektor som peker til det sted i lageret hvor programstyringen blir overført ved avbrudd. Som vist på figur 6, skyver datamåleprogrammet først registrene på stakklageret og laster så den neste databyte inn i akkumulatoren. Dataordet blir også matet ut til brukerporten med den sjette bit brukt til å modulere laseren 12 (figur 3).

Som vist på figur 6 blir den mest signifikante bit (MSB eller bit 7) i dataordet i akkumulatoren undersøkt. Hvis verdien av den mest signifikante bit er l, betyr det at enden av sløyfen ikke er nådd; derfor blir datapekeren inkrementert, registrene blir gjenopprettet fra stakklageret, og datamåle-programmet blir forlatt, noe som tilbakefører styringen til mikroprosessoren ved avbruddsposisjonen. Hvis det mest signifikante bit i akkumulatoren er null, er dataordet det siste ordet i sløyfen. Hvis dataordet er det siste ordet i sløyfen, er det neste bit i lageret en sløyfepeker og de følgende to byte er en vektor som peker til toppen av sløyfen. Som man kan se av figur 6, blir sløyfetelleren (neste bit) dekrementert og analysert hvis det mest signifikante bit er lik null (enden av sløyfen). Hvis sløyfetelleren fremdeles er større enn null, antar datapekeren verdien fra de neste to lagerbyte etter sløyfetelleren, registrene blir trukket fra stakklageret og programstyringen vender tilbake til avbruddsposisjonen. Hvis på den annens side sløyfetelleren er null, blir datapekeren inkrementert med tre og sløyfetelleren blir tilbakestilt til ti før programmet forlates. Man vil forstå at behovet for slik sløyfestyring faller bort hvis lagerstørrelsen til datamaskinen 40 er tilstrekkelig.

På figur 4 og 5 er det vist et eksempel på en del 52. Som man kan se av tegningen, antar eksempeldelen 52 en uvanlig form ved at den ikke er symmetrisk og ville være vanskelig å tilvirke ved å bruke konvensjonelle maskineringsmetoder. For referanseformål omfatter delen 52 en ytre basisstruktur 80 med et indre hulrom 82 og en pilar 84 anordnet inne i hulrommet 82 (se figur 4). Figur 5 viser delen 52 inne i den avgrensningskonstruksjon 28 som definerer målområdet 26 som vist på figur 1. Som vist på fiugr 5, er noe av pulveret 22 løst, mens resten av pulveret er selektivt sintret for å danne strukturen til delen 52. Figur 5 er vist i vertikalsnitt i deler fjernet og skissert i fantomtegning for å vise de

sintrede, sammenhengende partier av delen 52.

Figur 7 viser et horisontalt tverrsnittsområde, tatt langs linje 7-7 på figur 4. Figur 7 representerer et diskret lag 86 tilordnet tverrsnittsområdet til den delen som tilvirkes. Som sådan er det sintrede laget 86 på figur 7 et produkt av et enkelt rastermønster 66 som illustrert på figur 2.

For referanseformål er en sveipelinje gjennom det sintrede lag 86 blitt merket "L". Figur 8 illustrerer programvare- og maskinvare-grensesnittoperasjonen under sveipet L. Kurven på toppen viser posisjonen av tilbakekoblingssignalet fra galvanometeret 48 for den hurtige aksen og utgangssignalet fra den første digital/analog-omformeren 76 (sammenlign figur 3). Spenningskomparatoren 74 genererer et utgangssignal til datamaskinens 40 flagglinje hver gang tilbakekoblingssignalet og det første D/A-utgangssignalet krysser hverandre.

I kurven på toppen av figur 8 er disse punktene merket T for å representerer hakepunkter. Som man kan se fra den nedre kurven på figur 8, genererer flagglinjen et ikke-maskerbart avbrudd som svarer til hvert hakepunkt T. Den sjette bit i hvert dataord blir analysert, og den aktuelle tilstanden til laseren 12 vil avspeile verdien. Den nest nederste kurven på figur 8 viser lasermodulasjons-signalet for sveipelinjen L på figur 7. Den andre kurven på figur 8 viser at en høytgående flanke i den mest signifikante bit vil bli påtruffet ved slutten av hvert sveip av laserstrålens 64 innretting i den hurtige avsøkningsaksen 68. Som vist på figur 3 og 6, inkrementeres telleren 79 på en stigende flanke, og mater ut et signal til den andre digital/analog-omformeren 78 for å drive galvanometeret 49 for den langsomme aksen.

Som man kan se av det eksempelet som er illustrert på tegningen, kan deler med kompleks form tilvirkes relativt lett. Fagfolk på området bil forstå at delen 52 som er illustrert på figur4ville være vanskelig å frembringe ved å bruke konvensjonelle maskineringsmetoder. Spesielt ville det være vanskelig å skaffe tilgang for maskinverktøyet for fremstilling av hulrommet 82 og pilaren 84, om ikke umulig, spesielt hvis delen 52 er av en forholdsvis liten størrelse.

I tillegg til å unngå problemet med å skaffe adgang for et verktøy, vil man forstå at fremstillingsnøyaktigheten ikke er avhengig av slitasje på maskinverktøy og nøyaktigheten av mekaniske komponenter i konvensjonelle verktøymaskiner. D.v.s. at nøyaktigheten og toleransene til de deler som fremstilles ved hjelp av fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen, hoevedsakelig er en funksjon av kvaliteten på elektronikken, optikken og programvaren. Selvsagt vil varmeoverføring og materialbetraktninger påvirke de toleranser som kan oppnås.

Fagfolk på området vil forstå at konvensjonelle maskineringsteknikker krever betydelig menneskelig inngripen og sjønn. En konvensjonell maskineringsprosess, slik som fresing, ville for eksempel kreve skaperevne for å foreta slike beslutninger som verktøyvalg, delsegmentering, rekke-følge av kutt, o.s.v. Slike beslutninger ville være anda viktigere ved fremstilling av et styrebånd for en fresemaskin som styres ved hjelp av bånd. Derimot krever apparatet ifølge oppfinnelsen bare data vedrørende hvert tverrsnittsområde av den del som skal tilvirkes. Selv om slike data ganske enkelt kan programmeres inn i datamaskinen 40, omfatter datamaskinen 40 fortrinnsvis DAK/DAP-system. D.v.s. at DAK/DAP-delen av datamaskinen 40 blir gitt de totale dimensjoner og den ønskede delens konfigurasjoner, og datamaskinen 40 bestemmer grensene for hvert diskret tverrsnitts-område for delen. Dermed kan en svært stor liste med delinformasjon lagres og mates til datamaskinen 4 0 på en velgbar basis. Apparatet 10 tilvirker en valgt del uten oppsettingstid, spesiell tilvirkning av verktøydeler, eller menneskelig inngripen. Selv de komplekse og kostbare former i forbindelse med pulvermetallurgi og konvensjonelle støpeteknikker unngås.

Selv om fremstilling av store mengder og visse material-karakteristikker for delen mest fordelaktig gjøres ved å bruke konvensjonelle fremstillingsteknikker, er fremgangsmåten og apparatet 10 ifølge foreliggende oppfinnelsen nyttig i mange sammenhenger, Spesielt er prototypemodeller og støpemønstre lette og billige å tilvirke. For eksempel kan støpemønsteret lett lages for bruk i sandstøpning, voksutsmeltings-støping eller andre formingsteknikker. Hvor de ønskede mengder er meget små, slik som med utgåtte erstatningsdeler, har videre tilvirkning av slike erstatningsdeler ved å bruke apparatet 10 ifølge oppfinnelsen, mange fordeler. Endelig kan bruken av apparatet 10 være nyttig der størrelsen av produksjons-fasilitetene er en hovedbegrensning, slik som på skip eller i det ytre rom.

Claims (22)

1. Apparat for tilvirkning av en del med utgangspunkt i et pulvermateriale, omfattende: en anordning (14) for utmatning av pulver på en mål-overf late; en^energikilde (12), og en styreanordning (16) for å rette energikilden (12) mot steder med pulver på mål-overflaten som tilsvarer tverrsnitt av den del som skal tilvirkes og for å smelte pulveret på disse steder; karakterisert veden temperaturregulerings-anordning (132) for å styre temperaturen for smeltet og usmeltet pulver.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat temperaturregulerings-anordningen (132) omfatter en anordning for oppvarming av det smeltede og usmeltede pulver på mål-overflaten.

3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert vedat oppvarmingsanordningen omfatter et varmeelement (142) for oppvarming av en gass, og en anordning (138, 140) for å rette den oppvarmede gass mot mål-overflaten.

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert vedat oppvarmingsanordningen videre omfatter en utløpsanordning (152) for utsuging av rettet, oppvarmet gass fra mål-overflatens nærhet.

5. Apparat ifølge krav 4, karakterisert vedat utløpsanordningen (152) er anbrakt under mål-overflaten, slik at oppvarmet gass strømmer gjennom pulveret på mål-overflaten.

6. Apparat ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat energikilden (12) omfatter en laser.

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert vedat styreanordningen (16) omfatter en datamaskin (40) og speil (44, 47) som styres av datamaskinen (4 0) for å dirigere innsiktingen av strålen fra laseren.

8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert vedat styreanordningen videre omfatter en grensesnittanordning koplet til datamaskinen (40) for å slå laseren av og på mens dens siktepunkt beveges over mål-overflaten.

9. Apparat ifølge krav 8,karakterisert vedat datamaskinen (40) er programmert med de definerte avgrensninger av hvert tverrsnitt av delen.

10. Apparat ifølge krav 8, karakterisert vedat datamaskinen (40) kan drives for å bestemme de definerte avgrensninger for hvert lag av delen ut fra delens totale dimensjoner.

11. Apparat ifølge krav et av de foregående krav,karakterisert vedat utmatningsanordningen omfatter en anordning (14) for å utmate pulver nær målområdet, og en mot-roterende trommel (116) som kan bevege seg over målområdet for å fordele pulveret over dette.

12. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat utmatningsanordningen (14) kan drives for å utmate pulver av plastmateriale, keramikk, metall, polymer- eller komposittmateriale.

13. Fremgangsmåte for tilvirkning av en del (52) fra et pulver (22) , omfattende de følgende trinn: et første lag (54) av pulveret (22) deponeres på en måloverflate; energi (64) rettes mot utvalgte steder i det første lag av pulver (54) som tilsvarer et første tverrsnitt av delen (52), for å smelte pulveret på disse steder; et andre lag av pulver (55) deponeres over det første lag av pulver (54) etter trinnet med retting av energi; og energi (64) rettes mot utvalgte steder i det andre lag av pulver (55) som tilsvarer et andre tverrsnitt av delen (52), for å smelte pulveret på disse steder, og slik at smeltet pulver på et av de utvalgte steder for det andre lag av pulver (55) smeltes sammen med smeltet pulver i det første laget (54) , karakterisert vedat pulveret oppvarmes til en temperatur under pulverets sintringstemperatur, hvor dette oppvarmingstrinn styrer temperaturen for smeltet og usmeltet pulver (22).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat trinnet med å rette energi (64) mot utvalgte steder i det andre lag av pulver (55) omfatter dirigering av en laserstråle (64) mot utvalgte steder i det andre lag av pulver (55) for å tilveiebringe, i kombinasjon med oppvarmingstrinnet, smeltevarmen for pulveret (22) .

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat oppvarmingstrinnet oppvarmer pulveret (22) på mål-overflaten (26).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15,karakterisert vedat oppvarmingstrinnet omfatter oppvarming av en gass og dirigering av den oppvarmede gass mot mål-overflaten (26).

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16,karakterisert vedat den dirigerte, oppvarmede gass trekkes bort fra mål-overflaten (2 6).

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17,karakterisert vedat den dirigerte, oppvarmede gass trekkes bort fra mål-overflatens (26) under-side.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat oppvarmingstrinnet utføres etter hvert deponeringstrinn.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat deponeringstrinnet utføres under oppvarmingstrinnet.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat oppvarmingstrinnet utføres for å moderere temperaturforskjeller i det sintrede og usintrede pulveret (22) .

22. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat deponeringstrinnet omfatter: utmatning av pulver (106) nær mål-overflaten; etter utmatningstrinnet beveges en trommel (116) tvers over mål-overflaten (102); under bevegelsestrinnet beveges trommelen (116) motsatt av bevegelsesretningen for trommelen (116) tvers over mål-overflaten (102); og pulveret (106) bringes i kontakt med den mot-roterende trommelen (116) mens den beveger seg tvers over mål-overflaten (102), slik at et lag av pulver (164) forblir over mål-overf laten (102) etter bevegelsestrinnet.