RU154761U1 - DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS - Google Patents

DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS Download PDF

Info

Publication number
RU154761U1
RU154761U1 RU2014146167/05U RU2014146167U RU154761U1 RU 154761 U1 RU154761 U1 RU 154761U1 RU 2014146167/05 U RU2014146167/05 U RU 2014146167/05U RU 2014146167 U RU2014146167 U RU 2014146167U RU 154761 U1 RU154761 U1 RU 154761U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
product
powder
formation
layer
possibility
Prior art date
Application number
RU2014146167/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Владимирович Гусаров
Анна Андреевна Окунькова
Роман Сергеевич Хмыров
Дмитрий Валерьевич Котобан
Виктор Александрович Сафронов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН")
Priority to RU2014146167/05U priority Critical patent/RU154761U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU154761U1 publication Critical patent/RU154761U1/en

Links

Images

Abstract

Устройство для получения изделий из порошкообразных материалов, содержащее жесткий каркас с установленной на нем высокоточной плитой с базовой поверхностью, камеру, предназначенную для защиты обслуживающего персонала, функционально связанные систему управления и исполнительные механизмы, включающие рабочий бункер, состоящий из поршня с нагревательным элементом и закрепленной сверху подложкой, предназначенной для послойного формирования изделия, и бункер подачи порошка, установленные с возможностью независимого возвратно-поступательного перемещения относительно верхней плоскости высокоточной плиты, бункер сбора излишков порошка, лазерный узел, расположенный над станиной с возможностью обеспечения фокусировки лазерного луча в технологически заданную зону формирования изделия, и средство подачи и уплотнения порошкообразного материала в виде разравнивающего ножа, установленное с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения и формирования слоя изделия, отличающееся тем, что лазерный узел снабжен по крайней мере одним оптическим дальномером, связанным с системой управления и предназначенным для контроля уровня поверхности изделия в зоне его формирования.A device for producing products from powdered materials, containing a rigid frame with a high-precision plate mounted on it with a base surface, a camera designed to protect service personnel, functionally connected control system and actuators, including a working hopper consisting of a piston with a heating element and mounted on top a substrate intended for layer-by-layer formation of the product, and a powder feed hopper, installed with the possibility of independent reciprocating movement relative to the upper plane of the high-precision plate, a hopper for collecting excess powder, a laser unit located above the bed with the possibility of focusing the laser beam in a technologically defined zone of product formation, and means for feeding and compaction of the powdered material in the form of a leveling knife, mounted with the possibility of horizontal reciprocating translational movement and formation of the product layer, characterized in that the laser unit is equipped with at least one optical range The operator associated with the control system and designed to control the level of the surface of the product in the zone of its formation.

Description

Полезная модель относится к порошковой металлургии, в частности, к технологии послойного синтеза деталей сложной пространственной конфигурации из мелкодисперсного порошка методом селективного лазерного плавления и/или спекания (СЛП) по компьютерной 3-D модели и может найти применение в различных отраслях машиностроения, например, для изготовления сверхпрочных, жаростойких деталей и узлов.The utility model relates to powder metallurgy, in particular, to the technology of layer-by-layer synthesis of parts of complex spatial configuration from fine powder by the method of selective laser melting and / or sintering (SLP) using a computer 3-D model and can be used in various branches of mechanical engineering, for example, for manufacturing of heavy-duty, heat-resistant parts and assemblies.

Из уровня техники известно устройство послойного получения изделий из порошкообразного материала компании Phenix System (Франция) (Патент США US7789037, B05C 13/00, 2006 г.). Согласно патенту устройство состоит из следующих основных частей:The prior art device for the layered production of products from a powder material of the company Phenix System (France) (US Patent US7789037, B05C 13/00, 2006). According to the patent, the device consists of the following main parts:

- станочная часть с входящими в нее механизмами и устройствами;- the machine part with the mechanisms and devices included in it;

- лазер с системой сканирования;- a laser with a scanning system;

- система управления.- control system.

Станочная часть устройства выполнена в виде коробчатой конструкции, обладающей высокой жесткостью для базирования всех остальных узлов. В станочную часть комплекса входят следующие основные узлы и оборудование:The machine part of the device is made in the form of a box structure with high rigidity for basing all other nodes. The machine part of the complex includes the following main components and equipment:

- каркас;- frame;

- устройство разравнивания порошка;- powder leveling device;

- рабочая платформа;- working platform;

- устройство подачи порошка;- powder feed device;

- герметичная камера (или печь);- sealed chamber (or oven);

- газовое оборудование и охлаждение;- gas equipment and cooling;

- электрооборудование.- electrical equipment.

Каркас, закрепленный на фундаменте, является базовым узлом. Он представляет из себя конструкцию коробчатой формы, состоящую из металлических труб квадратного сечения. На каркасе установлены все основные узлы (герметичная камера, камера ограждения и др.).The frame mounted on the foundation is the base unit. It is a box-shaped structure consisting of square metal pipes. All basic units (sealed chamber, fencing chamber, etc.) are installed on the frame.

Камера ограждения состоит из панелей, закрепленных снаружи каркаса.The fencing chamber consists of panels fixed outside the frame.

Устройство разравнивания порошка совершает возвратно-поступательное движение в горизонтальном направлении благодаря электроприводу. Основной составляющей устройства разравнивания порошка является ролик с V-образным вырезом. Вырез расположен вдоль оси вращения ролика. Ролик, совершая возвратно-поступательные движения, перетаскивает, разравнивает и уплотняет порошок на рабочей платформе. Материал порошков: любые керамические и металлические порошки (диаметр гранул 10-100 мкм).The powder leveling device reciprocates in the horizontal direction due to the electric drive. The main component of the powder leveling device is a roller with a V-neck. The cutout is located along the axis of rotation of the roller. The roller, making reciprocating movements, drags, levels and compacts the powder on the working platform. Powder material: any ceramic and metal powders (granule diameter 10-100 microns).

Рабочая платформа закреплена снизу высокоточной плиты устройства разравнивания порошка. Рабочая платформа имеет форму колодца, внутри которого перемещается вверх или вниз рабочий стол. На рабочем столе происходит «выращивание» изделия. Стол двигается на четырех круглых направляющих при помощи прецизионной шарико-винтовой пары. Шарико-винтовая пара вращается электродвигателем. Точность позиционирования рабочего стола ±0,001 мм. Размер рабочей зоны: диаметр 250 мм, высота 300 мм, полезный объем 1,5 л.The working platform is fixed at the bottom of the high-precision plate of the powder leveling device. The working platform has the shape of a well, inside which the desktop moves up or down. On the desktop is the "growing" of the product. The table moves on four round guides with the help of a precision ball screw pair. Ball screw pair rotates by an electric motor. Desktop positioning accuracy ± 0.001 mm. The size of the working area: diameter 250 mm, height 300 mm, usable volume 1.5 l.

Устройство подачи порошка закреплено снизу высокоточной плиты механизма разравнивания порошка. Устройство подачи порошка имеет форму колодца, внутри которого перемещается вверх или вниз стол подачи порошка. Стол подачи порошка двигается на четырех круглых направляющих при помощи прецизионной шарико-винтовой пары. Шарико-винтовая пара вращается электродвигателем. Точность позиционирования стола подачи порошка ±0,001 мм.The powder feed device is attached to the bottom of the high precision plate of the powder leveling mechanism. The powder feeder has the shape of a well, inside of which the powder feeder table moves up or down. The powder feed table is driven on four circular guides using a precision ball screw pair. Ball screw pair rotates by an electric motor. Powder feed table positioning accuracy ± 0.001 mm.

Герметичная камера (или печь) закрепляется сверху высокоточной плиты механизма разравнивания порошка. Она образует замкнутое пространство, в которое может подаваться газ (аргон, азот и др.). Пространство в герметичной камере может нагреваться до 900°C.A sealed chamber (or furnace) is fixed on top of a high-precision plate of the powder leveling mechanism. It forms a closed space into which gas can be supplied (argon, nitrogen, etc.). The space in the sealed chamber can heat up to 900 ° C.

Газовое оборудование и охлаждение. Газовое оборудование осуществляет создание в герметичной камере необходимой атмосферы (аргоновой, азотной и др.). Система охлаждения установки осуществляет охлаждение волоконного лазера мощностью 50 или 100 Вт (в зависимости от комплектации).Gas equipment and cooling. Gas equipment creates the necessary atmosphere in an airtight chamber (argon, nitrogen, etc.). The unit’s cooling system cools a 50 or 100 W fiber laser (depending on configuration).

Волоконный лазер подключен к сканирующей системе, которая позволяет управлять лучом лазера в двух пространственных направлениях. Скорость построения: 1-10 мм3/сек.The fiber laser is connected to a scanning system that allows you to control the laser beam in two spatial directions. Build speed: 1-10 mm 3 / sec.

Недостатком данного устройства является отсутствие контроля уровня поверхности изделия в зоне его формирования, который приводит к неравномерному нанесению порошка, что в конечном итоге резко понижает качество изготавливаемого изделия.The disadvantage of this device is the lack of control of the surface level of the product in the zone of its formation, which leads to uneven deposition of powder, which ultimately drastically reduces the quality of the manufactured product.

Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение качества изделия, изготовленного методом селективного лазерного плавления, за счет однородного нанесения порошка.The technical problem to which the claimed utility model is aimed is to improve the quality of the product made by selective laser melting due to the uniform deposition of powder.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в контроле уровня поверхности изделия в зоне его формирования.The technical result of the claimed utility model is to control the level of the surface of the product in the zone of its formation.

Заявленный технический результат, получаемый при решении поставленной технической задачи, достигается за счет того, что в устройстве для получения изделий из порошкообразных материалов, содержащем жесткий каркас с установленной на нем высокоточной плитой с базовой поверхностью, камеру, предназначенную для защиты обслуживающего персонала, рабочий бункер, состоящий из поршня с нагревательным элементом и закрепленной сверху подложкой, предназначенной для послойного формирования изделия, и бункер подачи порошка, установленные с возможностью независимого возвратно-поступательного перемещения относительно верхней плоскости высокоточной плиты, бункер сбора излишков порошка, лазерный узел, расположенный над станиной с возможностью обеспечения фокусировки лазерного луча в технологически заданную зону формирования изделия, средство подачи и уплотнения порошкообразного материала в виде разравнивающего ножа, установленное с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения и формирования слоя изделия, а также средство обеспечения контроля уровня поверхности изделия, средство обеспечения контроля поверхности представляет собой оптический дальномер, установленный в лазерном узле.The claimed technical result obtained when solving the technical problem is achieved due to the fact that in the device for producing products from powder materials containing a rigid frame with a high-precision plate mounted on it with a base surface, a camera designed to protect service personnel, a working hopper, consisting of a piston with a heating element and a substrate fixed on top designed for layer-by-layer formation of the product, and a powder feed hopper, installed with an independent reciprocating movement relative to the upper plane of the high-precision plate, a hopper for collecting excess powder, a laser unit located above the bed with the ability to focus the laser beam in a technologically defined zone of product formation, means for feeding and compaction of the powdered material in the form of a leveling knife, installed with the possibility horizontal reciprocating movement and formation of the product layer, as well as a means of ensuring level control by the surface of the product, the means of ensuring surface control is an optical range finder mounted in the laser unit.

Сущность заявленного технического решения заключается в следующем.The essence of the claimed technical solution is as follows.

При селективном лазерном плавлении происходит полное и/или частичное расплавление частиц порошка лазерным лучом. Изделие формируется послойно. Толщина слоя порошка является одним из важнейших параметров. Подавляющее большинство машин селективного лазерного плавления контроля толщины, нанесенных слоев порошка. Толщину слоя принято считать за величину смешения рабочей платформы. Данный метод не учитывает неравномерность нанесения слоя на рабочей платформе и величину усадки материала после воздействия лазера, что влияет на толщины последующих слоев, и в итоге на качество изделия. Полезная модель поясняется графическими материалами, где схематично изображены на:With selective laser melting, complete and / or partial melting of the powder particles by a laser beam occurs. The product is formed in layers. The thickness of the powder layer is one of the most important parameters. The vast majority of selective laser melting machines control the thickness of the deposited powder layers. The thickness of the layer is considered to be the amount of mixing of the working platform. This method does not take into account the unevenness of the deposition of the layer on the working platform and the amount of shrinkage of the material after laser exposure, which affects the thickness of the subsequent layers, and ultimately the quality of the product. The utility model is illustrated by graphic materials, where are schematically depicted in:

Устройство для получения изделий из порошкообразных материалов состоит из следующих основных деталей, узлов и оборудования:A device for producing products from powdered materials consists of the following main parts, components and equipment:

- каркас 1;- frame 1;

- высокоточная плита 2;- high precision plate 2;

- камера 3;- camera 3;

- рабочий бункер 4;- working hopper 4;

- поршень 5;- piston 5;

- подложка 6;- substrate 6;

- бункер сбора излишков порошка 7;- hopper for collecting excess powder 7;

- разравнивающий нож 8;- leveling knife 8;

- бункер подачи порошка 9;- powder feed hopper 9;

- лазерный узел 10;- laser unit 10;

- дальномер 11;- range finder 11;

- контроллер 12;- controller 12;

- привод поршня 13.- piston drive 13.

Каркас 1 (фиг. 1) изготавливается в виде сварной или сборной жесткой конструкции коробчатой формы из металлических труб квадратного сечения. Каркас является базовым узлом для закрепления основных деталей, узлов и оборудования установки.Frame 1 (Fig. 1) is made in the form of a welded or prefabricated rigid box-shaped structure from square metal pipes. The frame is the basic unit for fixing the main parts, components and equipment of the installation.

Высокоточная плита 2 (фиг. 1) устанавливается на каркасе 1 и содержит сквозное отверстие 16 необходимое для перемещения в нем подложки 6 вместе с поршнем 5. Также в высокоточной плите 2 предусмотрено отверстие 15 для ссыпания через него излишков порошка в бункер сбора излишков порошка 7 и отверстие 16 для подачи порций порошка бункером подачи порошка 9.A high-precision plate 2 (Fig. 1) is mounted on the frame 1 and contains a through hole 16 necessary for moving the substrate 6 together with the piston 5. Also, a hole 15 is provided in the high-precision plate 2 for pouring excess powder through it into the hopper for collecting excess powder 7 and a hole 16 for supplying portions of the powder hopper powder 9.

Камера 3 устанавливается на высокоточную плиту 2. Камера 3 является сборной конструкцией, состоящей из пяти стенок, плотно прилегающих друг к другу. Спереди камера закрывается двумя дверьми со стеклянными защитными окнами. Камера 3 необходима для защиты персонала, обслуживающего устройство для получения изделий из порошкообразного материала, от частиц порошка, которые при работе устройства превращаются во взвесь, для защиты от лазерного излучения и перемещающихся узлов устройства. Внутри камеры 3 возможно осуществление подогрева рабочего пространства до необходимой температуры с целью снижения теплового градиента при формировании изделия. Подогрев рабочего пространства, осуществляется при помощи нагревательного элемента 17 встроенного в поршень 5.The chamber 3 is mounted on a high-precision plate 2. The chamber 3 is a prefabricated structure consisting of five walls that are closely adjacent to each other. The front of the camera is closed by two doors with glass protective windows. Camera 3 is necessary to protect personnel servicing the device for receiving products from powder material from powder particles, which when the device is turned into a suspension, to protect against laser radiation and moving parts of the device. Inside the chamber 3, it is possible to heat the working space to the required temperature in order to reduce the thermal gradient during the formation of the product. Heated workspace is carried out using a heating element 17 built into the piston 5.

Рабочий бункер 4 установлен на нижней плоскости 18 высокоточной плиты 2 и имеет форму «колодца» квадратного сечения, внутри которого поршень 5 может осуществлять вертикальное возвратно-поступательное перемещение благодаря приводу поршня 13. На поршне 5 установлена подложка 6, на которой происходит формирование изделия. После того как изделие изготовлено оно извлекается из устройства вместе с подложкой 6.The working hopper 4 is mounted on the lower plane 18 of the high-precision plate 2 and has the shape of a "well" of square cross section, inside of which the piston 5 can perform vertical reciprocating movement due to the drive of the piston 13. A substrate 6 is mounted on the piston 5, on which the product is formed. After the product is manufactured, it is removed from the device along with the substrate 6.

Бункер сбора излишков порошка 7 установлен на нижней плоскости 18 высокоточной плиты 2 и предназначены для сбора излишков порошка.The hopper for collecting excess powder 7 is mounted on the lower plane 18 of the high-precision plate 2 and is designed to collect excess powder.

Разравнивающий нож 8 установлен консольно на задней стенке камеры 3 и имеет возможность горизонтального возвратно-поступательного перемещения параллельно верхней плоскости 19 высокоточной плиты 2 благодаря направляющей рельсового типа 20 и электроприводу (на фигурах не показан).The leveling knife 8 is mounted cantilever on the rear wall of the chamber 3 and has the possibility of horizontal reciprocating movement parallel to the upper plane 19 of the high-precision plate 2 due to the rail type rail 20 and the electric drive (not shown in the figures).

Бункер подачи порошка 9 предназначен для подпитки рабочего бункера 4 новыми не подвергнутыми лазерной обработке порциями порошка, которые при совместной работе с разравнивающим ножом 8 расстилаются тонким слоем по поверхности подложки 6 (в случае нанесения первого слоя порошка), либо по поверхности обработанного перед этим предыдущего слоя порошка.The powder feed hopper 9 is designed to feed the working hopper 4 with new non-laser-treated powder batches that, when working together with a leveling knife 8, are spread in a thin layer on the surface of the substrate 6 (in the case of applying the first layer of powder), or on the surface of the previous layer previously processed powder.

Лазерный узел 10 установлен на верхней стенке камеры 3 и необходим для обеспечения фокусировки лазерного луча 21 в технологически заданную зону селективной обработки каждого нанесенного слоя порошка при формировании изделия.The laser unit 10 is mounted on the upper wall of the chamber 3 and is necessary to ensure focusing of the laser beam 21 in the technologically specified zone of selective processing of each applied layer of powder during the formation of the product.

Оптический дальномер 11 имеет форму параллелепипеда и установлен на верхней стенке камеры 3, и имеет возможность определять расстояние до поверхности в определенной точке на подложки 6. Определение величины расстояния может проводиться до нанесения порошка на подложку 6, с целью определения и последующего контроля нулевого уровня подложки 6 и верхней плоскости 19 высокоточной плиты 2. Определение величины расстояние после нанесения порошка на подложку 6, с целью определения и последующего контроля толщины слоя. Определение величины расстояния после сплавления порошка на подложке 6, с целью определения и последившего контроля нулевого уровня. Контроль нулевого уровня и контроль толщины порошка производится за счет корректировки положения поршня 5 на основании показателей датчика дальномера через контроллер 12 (фиг. 1).The optical range finder 11 has the shape of a parallelepiped and is mounted on the upper wall of the chamber 3, and has the ability to determine the distance to the surface at a certain point on the substrate 6. Determination of the distance can be carried out before applying the powder to the substrate 6, in order to determine and subsequently control the zero level of the substrate 6 and the upper plane 19 of the high-precision plate 2. Determining the value of the distance after applying the powder to the substrate 6, in order to determine and then control the thickness of the layer. Determining the distance after fusion of the powder on the substrate 6, in order to determine and subsequently control the zero level. Zero level control and control of the thickness of the powder is carried out by adjusting the position of the piston 5 based on the performance of the range finder sensor through the controller 12 (Fig. 1).

Устройство для получения изделий из порошкообразных материалов работает следующим образом.A device for producing products from powder materials works as follows.

В системе автоматического проектирования (САПР) создают трехмерную компьютерную 3D-модель изделия и разбивают ее на поперечные сечения, которые служат основой для послойного изготовления изделия.In the automatic design system (CAD) create a three-dimensional computer 3D-model of the product and break it into cross-sections, which serve as the basis for the layered manufacturing of the product.

При технологической необходимости в камере 3 рабочее пространство нагревается до необходимой температуры, как правило 70-100°C, нагревательным элементом 17 (фиг. 1).With technological need in the chamber 3, the working space is heated to the required temperature, usually 70-100 ° C, by the heating element 17 (Fig. 1).

Поршень 5 устанавливается в нулевое положение, дальномер 11 определяет расстояние, и в случае несоответствия корректирует положение подложки 6 через контроллер.The piston 5 is set to zero, the range finder 11 determines the distance, and in case of a mismatch, adjusts the position of the substrate 6 through the controller.

Поршень 5 в рабочем бункере 4 опускается вниз вместе с подложкой 6 на величину необходимого слоя порошка, который будет подвергнут лазерной обработке.The piston 5 in the working hopper 4 is lowered down together with the substrate 6 by the size of the required layer of powder, which will be subjected to laser processing.

Бункер подачи порошка 9 поднимает порцию порошка с необходимым запасом над верхней плоскостью 19 высокоточной плиты 2 (фиг. 1).The powder supply hopper 9 raises a portion of the powder with the necessary margin above the upper plane 19 of the high-precision plate 2 (Fig. 1).

Разравнивающий нож 8 находящийся в крайнем правом положении перемещается влево (фиг.1 показано пунктиром). По ходу движения нож сгребает порцию порошка над бункером подачи порошка и, проходя над рабочей платформой, наносит равномерный слой порошка на подложку 6. Далее дальномер определяет расстояние до поверхности порошка, и в случае несоответствия положение поршня 5 корректируется и разравнивающий нож 8 повторно наносит или сгребает порошок в зависимости от показаний датчика. Остатки лишнего порошка разравнивающий нож 8 сбрасывает в бункер сбора излишков порошка 7.The leveling knife 8 located in the extreme right position moves to the left (Fig. 1 is shown by a dotted line). In the direction of travel, the knife rakes a portion of the powder over the powder feed hopper and, passing above the working platform, applies an even layer of powder to the substrate 6. Next, the range finder determines the distance to the powder surface, and in case of mismatch, the position of the piston 5 is adjusted and the leveling knife 8 reapplies or rakes powder depending on sensor readings. Leveling knife 8 dumps the remnants of excess powder into the hopper for collecting excess powder 7.

Разравнивающий нож 8 возвращается в крайнее правое положение.The leveling knife 8 returns to the rightmost position.

Через трубку (на рисунке не показан) пространство внутри каркаса 1 заполняется защитным газом.Through the tube (not shown in the figure), the space inside the frame 1 is filled with protective gas.

Лазерный луч 21, генерируемый и управляемый лазерным узлом 10, по программе селективно переплавляет нанесенный слой порошка.The laser beam 21, generated and controlled by the laser unit 10, selectively melts the applied powder layer according to the program.

Дальномер 11 определяет расстояние до переплавленного слоя и с помощь контроллера корректирует положение для последующего нанесения порошка.The range finder 11 determines the distance to the remelted layer and, with the help of the controller, corrects the position for subsequent application of the powder.

Далее на подложку 6 наносится новый слой порошка и процесс повторяется до полного изготовления изделия. При этом всю последовательность технологических процессов осуществляют в автоматическом режиме в технологически регламентированных условиях посредством специальных программно-аппаратных средств.Next, a new layer of powder is applied to the substrate 6 and the process is repeated until the product is completely manufactured. Moreover, the entire sequence of technological processes is carried out automatically in technologically regulated conditions by means of special software and hardware.

Таким образом, заявленная совокупность признаков, изложенная в формуле полезной модели, позволяет обеспечить повышение точности геометрии изделия, изготовленного методом селективного лазерного плавления, за счет повышения точности наносимых слоев.Thus, the claimed combination of features set forth in the utility model formula allows to increase the accuracy of the geometry of the product made by selective laser melting by improving the accuracy of the applied layers.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the independent claim are essential and interconnected with the formation of a stable set of necessary attributes unknown at the priority date from the prior art sufficient to obtain the desired technical result.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для получения изделий из порошкообразных материалов сложной пространственной конфигурации из мелкодисперсного порошка методом селективного лазерного плавления и/или спекания по компьютерной 3-D модели и может найти применение в различных отраслях машиностроения, например, для изготовления сверхпрочных, жаростойких деталей и узлов.- the object embodying the claimed technical solution, in its implementation is intended to obtain products from powder materials of complex spatial configuration from fine powder by selective laser melting and / or sintering according to a computer 3-D model and can be used in various engineering industries, for example, manufacturing of heavy-duty, heat-resistant parts and assemblies.

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form as described in the independent clause of the formula below, the possibility of its implementation using the means and methods known from the prior art as described in the application on the priority date is confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the conditions of patentability “novelty” and “industrial applicability” under applicable law.

Claims (1)

Устройство для получения изделий из порошкообразных материалов, содержащее жесткий каркас с установленной на нем высокоточной плитой с базовой поверхностью, камеру, предназначенную для защиты обслуживающего персонала, функционально связанные систему управления и исполнительные механизмы, включающие рабочий бункер, состоящий из поршня с нагревательным элементом и закрепленной сверху подложкой, предназначенной для послойного формирования изделия, и бункер подачи порошка, установленные с возможностью независимого возвратно-поступательного перемещения относительно верхней плоскости высокоточной плиты, бункер сбора излишков порошка, лазерный узел, расположенный над станиной с возможностью обеспечения фокусировки лазерного луча в технологически заданную зону формирования изделия, и средство подачи и уплотнения порошкообразного материала в виде разравнивающего ножа, установленное с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения и формирования слоя изделия, отличающееся тем, что лазерный узел снабжен по крайней мере одним оптическим дальномером, связанным с системой управления и предназначенным для контроля уровня поверхности изделия в зоне его формирования.
Figure 00000001
A device for producing products from powdered materials, containing a rigid frame with a high-precision plate mounted on it with a base surface, a camera designed to protect service personnel, functionally connected control system and actuators, including a working hopper consisting of a piston with a heating element and mounted on top a substrate intended for layer-by-layer formation of the product, and a powder feed hopper, installed with the possibility of independent reciprocating movement relative to the upper plane of the high-precision plate, a hopper for collecting excess powder, a laser unit located above the bed with the possibility of focusing the laser beam in a technologically defined zone of product formation, and means for feeding and compaction of the powdered material in the form of a leveling knife, mounted with the possibility of horizontal reciprocating translational movement and formation of the product layer, characterized in that the laser unit is equipped with at least one optical range The operator associated with the control system and designed to control the level of the surface of the product in the zone of its formation.
Figure 00000001
RU2014146167/05U 2014-11-18 2014-11-18 DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS RU154761U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146167/05U RU154761U1 (en) 2014-11-18 2014-11-18 DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146167/05U RU154761U1 (en) 2014-11-18 2014-11-18 DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU154761U1 true RU154761U1 (en) 2015-09-10

Family

ID=54073928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014146167/05U RU154761U1 (en) 2014-11-18 2014-11-18 DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU154761U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185513U1 (en) * 2017-04-24 2018-12-07 Дмитрий Сергеевич Колчанов Installation for growing products by selective laser melting
RU208175U1 (en) * 2021-08-10 2021-12-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ" СТАНКИН") A device for obtaining products from polymers by layer-by-layer synthesis
RU2778389C1 (en) * 2021-12-15 2022-08-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for production of products by selective laser melting

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185513U1 (en) * 2017-04-24 2018-12-07 Дмитрий Сергеевич Колчанов Installation for growing products by selective laser melting
RU208175U1 (en) * 2021-08-10 2021-12-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ" СТАНКИН") A device for obtaining products from polymers by layer-by-layer synthesis
RU2778389C1 (en) * 2021-12-15 2022-08-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for production of products by selective laser melting
RU2805686C1 (en) * 2022-10-27 2023-10-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for producing items by selective laser melting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahn Directed energy deposition (DED) process: state of the art
CN110191792B (en) Additive manufacturing using a moving scan area
US10926336B2 (en) Machine and method for powder-based additive manufacturing
EP3106288B1 (en) Additive manufacturing apparatus and method for large components
CN104972124B (en) Real-time monitoring rapid prototyping device and method based on femtosecond laser composite technology
US10029417B2 (en) Articulating build platform for laser additive manufacturing
CN106363171A (en) Selective laser melting forming molten bath real-time monitoring device and monitoring method
CN206200123U (en) A kind of selective laser melting shapes molten bath real-time monitoring device
JP2020514136A (en) Device and method for manufacturing a three-dimensional workpiece
RU2423203C2 (en) Method of sintering solid parts in laser layer-by-layer powder synthesis
RU2393056C1 (en) Method of sintering parts from powders
CN111497235B (en) Recoating assembly for additive manufacturing machine
RU152433U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS
US20200198235A1 (en) Lifting system for device and a method for generatively manufacturing a three-dimensional object
JP2020537602A (en) Modeling platform guidance device for additional manufacturing equipment
US20190009368A1 (en) Methods and support structures leveraging grown build envelope
JP2020075505A (en) Melt pool monitoring system and method for detecting errors in multi-laser additive manufacturing process
RU154761U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS
RU165868U1 (en) DEVICE FOR PRODUCTION OF POWDER MATERIALS
RU86512U1 (en) DEVICE FOR PRODUCTION OF PARTS BY THE METHOD OF LAYERED SYNTHESIS
US20190152143A1 (en) Powder reduction apparatus
EP4309897A1 (en) Apparatus and method for producing a three-dimensional work piece
RU152914U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING GRADIENT MATERIALS FROM POWDER SYSTEMS
US20220097142A1 (en) Three-dimensional deposition device and method
EP3461574B1 (en) Modified frame and recoating system

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191119