RU2588207C2 - Method and device for increasing resolution in additive-made 3d articles - Google Patents

Method and device for increasing resolution in additive-made 3d articles Download PDF

Info

Publication number
RU2588207C2
RU2588207C2 RU2014118618/05A RU2014118618A RU2588207C2 RU 2588207 C2 RU2588207 C2 RU 2588207C2 RU 2014118618/05 A RU2014118618/05 A RU 2014118618/05A RU 2014118618 A RU2014118618 A RU 2014118618A RU 2588207 C2 RU2588207 C2 RU 2588207C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
pressure level
layer
vacuum chamber
electron beam
Prior art date
Application number
RU2014118618/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014118618A (en
Inventor
Ульф АККЕЛИД
Original Assignee
Аркам Аб
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 Аркам Аб filed Critical Аркам Аб
Priority claimed from PCT/EP2012/074383 external-priority patent/WO2013098050A1/en
Publication of RU2014118618A publication Critical patent/RU2014118618A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2588207C2 publication Critical patent/RU2588207C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a method for increasing resolution when forming a three-dimensional article through successive fusion of parts of a powder bed for producing a three-dimensional article. Method comprises providing a first powder layer on a work table inside a vacuum chamber, directing an electron beam from an electron gun over said work table. This causes powder layer to fuse in selected locations to form a first cross section of said three-dimensional article. Method then includes providing a second powder layer on work table and directing electron beam over said work table. This causes said second powder layer to fuse in selected locations to form a second cross section of said three-dimensional article. Method then includes reducing pressure in vacuum chamber from a first pressure level to a second pressure level between providing of said first powder layer and said second powder layer.
EFFECT: technical result achieved when using disclosed method for production of three-dimensional article consists in providing high resolution of sequence of operations of additive production process by maintaining electric field distribution in powder material so as to prevent formation of free floating particles.
14 cl, 6 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к способу увеличения разрешающей способности в аддитивно выполненных трехмерных изделиях согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.The present invention relates to a method for increasing resolution in additively made three-dimensional products according to the restrictive part of paragraph 1 of the claims.

Уровень техникиState of the art

Выполнение объектов произвольной формы или аддитивное выполнение представляет собой способ образования трехмерных изделий посредством последовательного сплавления выбранных частей порошковых слоев, наносимых на рабочем столе.The execution of objects of arbitrary shape or additive execution is a method of forming three-dimensional products by sequentially fusing selected parts of the powder layers deposited on the desktop.

Такое устройство может содержать рабочий стол, на котором должно быть выполнено указанное трехмерное изделие, диспергатор порошкообразных материалов, выполненный таким образом, чтобы наносить тонкий слой порошка на рабочий стол для образования порошкового основания, энергетический пучок для подачи энергии к порошку, посредством чего происходит сплавление порошка, элементы управления энергией, испускаемой энергетическим пучком по указанному порошковому основанию для образования сечения указанного трехмерного изделия посредством сплавления частей порошкового основания, и управляющий компьютер, в котором хранится информация, относящаяся к последовательным сечениям трехмерного изделия. Трехмерное изделие формируется посредством последовательных операций сплавления последовательно сформированных сечений порошковых слоев, последовательно нанесенных диспергатором порошкообразных материалов.Such a device may comprise a working table on which the specified three-dimensional product should be made, a dispersant of powdered materials, made in such a way as to apply a thin layer of powder on the working table to form a powder base, an energy beam for supplying energy to the powder, whereby the powder is fused , controls for the energy emitted by the energy beam on the specified powder base to form a cross section of the specified three-dimensional products by lavleniya parts powder base, and a control computer in which is stored information relating to successive cross sections of the three-dimensional product. A three-dimensional product is formed by successive operations of fusing successively formed sections of powder layers successively deposited by a dispersant of powder materials.

При воздействии энергетического пучка в виде пучка электронов на порошок вокруг области воздействия электронов возникает некоторое распределение заряда. При необходимости этот заряд пропускается через выполненную часть изготавливаемого изделия и/или через порошковое основание на заземление. Если плотность распределения заряда превышает критическое предельное значение, вокруг места, куда попадает пучок, возникнет электрическое поле, напряженность которого превышает заранее определенный уровень. Электрическое поле с напряженностью электрического поля, превышающей заранее определенный уровень, в настоящем описании обозначено как Emax. Электрическое поле приводит к такому отталкиванию частиц порошка друг от друга, что частицы покидают самый верхний поверхностный слой частиц и создают некоторое распределение частиц, плавающих выше поверхности. Плавающие частицы напоминают облако, размещенное над поверхностью. При значении напряженности электрического поля выше Emax. электрическое поле, то есть облако частиц или туман от порошка, будет отрицательно влиять на разрешающую способность устройства. Частично это происходит вследствие отклонения пучка электронов частицами в облаке частиц. При напряженности электрического поля ниже Emax электрическое поле, то есть облако частиц, не будет влиять на разрешающую способность устройства значительным образом. Таким образом, желательна напряженность поля ниже Emax.Under the influence of an energy beam in the form of an electron beam on a powder, a certain charge distribution arises around the area of electron influence. If necessary, this charge is passed through the completed part of the manufactured product and / or through the powder base to ground. If the charge distribution density exceeds a critical limit value, an electric field will arise around the place where the beam enters, the intensity of which exceeds a predetermined level. An electric field with an electric field strength exceeding a predetermined level is referred to herein as E max . The electric field leads to such repulsion of the powder particles from each other that the particles leave the uppermost surface layer of the particles and create some distribution of particles floating above the surface. Floating particles resemble a cloud placed above the surface. When the value of the electric field strength is higher than E max . an electric field, that is, a cloud of particles or powder fog, will adversely affect the resolution of the device. This is partially due to the deflection of the electron beam by particles in the cloud of particles. If the electric field is below E max, the electric field, that is, a cloud of particles, will not affect the resolution of the device in a significant way. Thus, a field strength below E max is desired.

Поскольку частицы заряжены, они ищут заземляющего контакта, и вследствие этого некоторые из них могут покинуть облако и затем загрязнить различные части устройства, размещенного внутри вакуумной камеры. В результате наличия такого критического электрического поля структура поверхности порошка будет нарушена.Since the particles are charged, they are looking for a grounding contact, and as a result some of them can leave the cloud and then contaminate various parts of the device located inside the vacuum chamber. As a result of the presence of such a critical electric field, the structure of the powder surface will be disrupted.

Одно техническое решение проблемы, связанной с недопущением зарядки порошка, описано в заявке WO 2008/147306. В указанной заявке обеспечивается управление теми ионами, которые присутствуют в непосредственной близости к положению, где пучок электронов воздействует на порошковый материал. Это происходит согласно одному варианту реализации, выполненному посредством введения вспомогательного газа в вакуумную камеру, который может образовывать ионы при его облучении пучком электронов.One technical solution to the problem of preventing powder charging is described in WO 2008/147306. This application provides control of those ions that are present in close proximity to the position where an electron beam acts on the powder material. This occurs according to one embodiment, made by introducing an auxiliary gas into a vacuum chamber, which can form ions when it is irradiated with an electron beam.

Проблема, возникающая при использовании указанного технического решения, состоит в том, что вспомогательный газ увеличивает размер пятна пучка электронов и тем самым отрицательным образом воздействует на разрешающую способность последовательности операций аддитивного производственного процесса.The problem arising when using the indicated technical solution is that the auxiliary gas increases the spot size of the electron beam and thereby negatively affects the resolution of the sequence of operations of the additive manufacturing process.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Цель настоящего изобретения состоит в обеспечении способа и устройства, предназначенных для увеличения разрешающей способности последовательности операций аддитивного производственного процесса посредством поддержания распределения электрического поля в порошковом материале таким образом, чтобы было предотвращено образование свободных всплывающих частиц.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for increasing the resolution of an additive manufacturing process by maintaining the distribution of the electric field in the powder material so that the formation of free pop-up particles is prevented.

Вышеупомянутая цель обеспечивается посредством характерных особенностей способа по п. 1 формулы.The aforementioned goal is achieved by the characteristic features of the method according to claim 1 of the formula.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен способ увеличения разрешающей способности при формировании трехмерного изделия посредством последовательного сплавления частей порошкового основания, причем эти части соответствуют последовательным сечениям трехмерного изделия. Указанный способ включает следующие этапы: обеспечение вакуумной камеры, обеспечение инжектора электронов, обеспечение первого слоя порошка на рабочем столе в вакуумной камере, направление пучка электронов от инжектора электронов по рабочему столу, что приводит к сплавлению указанного первого слоя порошка в определенных местах с образованием первого сечения указанного трехмерного изделия, обеспечение второго слоя порошка на рабочем столе, направление пучка электронов по рабочему столу, что приводит к сплавлению второго слоя порошка в определенных местах с образованием второго сечения указанного трехмерного изделия, причем указанный второй слой присоединен к указанному первому слою, уменьшение давление в вакуумной камере от первого уровня давления до второго уровня давления между этапами обеспечения первого слоя порошка и второго слоя порошка.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for increasing resolution in forming a three-dimensional product by sequentially fusing parts of the powder base, these parts corresponding to successive sections of the three-dimensional product. The specified method includes the following steps: providing a vacuum chamber, providing an electron injector, providing a first layer of powder on a desktop in a vacuum chamber, directing an electron beam from an electron injector on a desktop, which leads to fusion of the specified first layer of powder in certain places with the formation of a first section the specified three-dimensional product, providing a second layer of powder on the desktop, the direction of the electron beam along the desktop, which leads to fusion of the second layer of powder in certain places with the formation of a second section of the specified three-dimensional products, and the specified second layer is attached to the specified first layer, reducing the pressure in the vacuum chamber from the first pressure level to the second pressure level between the steps of providing the first powder layer and the second powder layer.

Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что уровень давления и/или количество ионов в вакуумной камере могут быть адаптированы к этапу обработки, а именно посредством обеспечения относительно высокого первого уровня давления во время этапа предварительного нагрева, когда вероятность возникновения тумана от порошка максимальна, и после этого уменьшения давления до относительно низкого второго уровня давления. При таком подходе этап предварительного нагрева выполняют при первом уровне давления, при котором количество существующих ионов достаточно высоко, чтобы подавить образование тумана от порошка. Так как предварительный нагрев может быть выполнен при любом качестве пучка энергии, расплывание пучка энергии вследствие взаимодействия пучка электронов с атомами газа не будет воздействовать на качество конечного трехмерного изделия. Фактическое сплавление указанного порошка выполняют на втором уровне давления, который значительно ниже указанного первого уровня давления, так что разрешающая способность пучка электронов может быть высокой, насколько возможно. Количество атомов газа в вакуумной камере во время сплавления намного меньше, чем во время предварительного нагрева. Поскольку порошок уже спечен, возникновение частиц тумана не происходит. Уменьшенный уровень давления во время сплавления будет воздействовать на качество пучка электронов, то есть чем ниже уровень давления, тем выше качество пучка. Это, в свою очередь, увеличивает разрешающую способность при выполнении окончательного трехмерного изделия.An advantage of the present invention is that the pressure level and / or the number of ions in the vacuum chamber can be adapted to the processing step, namely by providing a relatively high first pressure level during the preheating step, when the probability of occurrence of powder mist is maximum, and after this pressure reduction to a relatively low second pressure level. With this approach, the preheating step is performed at a first pressure level at which the number of existing ions is high enough to suppress the formation of mist from the powder. Since preheating can be performed with any quality of the energy beam, the spreading of the energy beam due to the interaction of the electron beam with gas atoms will not affect the quality of the final three-dimensional product. The actual fusion of said powder is performed at a second pressure level, which is significantly lower than said first pressure level, so that the resolution of the electron beam can be as high as possible. The number of gas atoms in the vacuum chamber during fusion is much smaller than during preheating. Since the powder is already sintered, the appearance of particles of fog does not occur. A reduced pressure level during fusion will affect the quality of the electron beam, that is, the lower the pressure level, the higher the quality of the beam. This, in turn, increases the resolution when performing the final three-dimensional product.

Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что срок службы нити накала источника пучка электронов может быть увеличен, поскольку среднее давление в ходе аддитивного производственного процесса может быть уменьшено по сравнению с обычными методиками современного уровня техники. Во взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения относительно высокий первый уровень давления может иметь место только в течение времени, меньшем 20% от полного времени обработки каждого слоя. В остальной части времени обработки для каждого слоя имеет место второй уровень давления, значительно меньший первого уровня давления. Во взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения указанный второй уровень давления может присутствовать в течение более 80% времени обработки каждого слоя. Относительно высокий первый уровень давления может иметь место только в первой части этапа предварительного нагрева. Второй уровень давления, значительно меньший указанного первого уровня давления, может иметь место во время этапа полного сплавления и в течение второй части этапа предварительного нагрева и любого другого этапа обработки для каждого слоя.Another advantage of the present invention is that the service life of the filament of the electron beam source can be increased, since the average pressure during the additive manufacturing process can be reduced in comparison with conventional methods of the modern technology. In an exemplary embodiment of the present invention, a relatively high first pressure level can only occur for less than 20% of the total processing time of each layer. In the rest of the processing time, a second pressure level takes place for each layer, significantly less than the first pressure level. In an exemplary embodiment of the present invention, said second pressure level may be present for more than 80% of the processing time of each layer. A relatively high first pressure level can occur only in the first part of the preheating step. A second pressure level significantly lower than the indicated first pressure level may occur during the full alloying step and during the second part of the preheating step and any other processing step for each layer.

В одном взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения указанный способ дополнительно включает этап подачи первого вспомогательного газа в вакуумную камеру, причем первый вспомогательный газ способен вырабатывать ионы при облучении пучком электронов во время указанного этапа предварительного нагрева.In one exemplary embodiment of the present invention, said method further includes the step of supplying a first auxiliary gas to the vacuum chamber, wherein the first auxiliary gas is capable of generating ions upon irradiation with an electron beam during said pre-heating step.

Преимущество указанного варианта реализации изобретения состоит в том, что обеспечена возможность выработки некоторого количества газа, не превышающего количество, необходимое для подавления возникновения дыма порошка.An advantage of this embodiment of the invention is that it is possible to produce a certain amount of gas not exceeding the amount necessary to suppress the occurrence of powder smoke.

В еще одном взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения указанный первый вспомогательный газ представляет собой по меньшей мере один инертный газ, причем указанный инертный газ представляет собой один газ или большее количество газов из группы, содержащей: гелий, аргон, двуокись углерода, азот, неон, криптон, ксенон, радон.In another exemplary embodiment of the present invention, said first auxiliary gas is at least one inert gas, said inert gas being one gas or more gases from the group consisting of helium, argon, carbon dioxide, nitrogen, neon, krypton, xenon, radon.

Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что разные газы могут быть использованы в вакуумной камере. Обычно были использованы газы с легкими атомами, например, гелий, поскольку газы с более тяжелыми атомами слишком сильно рассеивают пучок электронов, что приводит к плохой разрешающей способности. Уменьшение давления при переходе от этапа предварительного нагрева к этапу сплавления позволяет использовать газы с более тяжелыми атомами, сохраняя значение разрешающей способности пучка электронов. Аргон, атомы которого тяжелее атомов гелия, представляет собой наилучший газ для подавления образования дыма порошка. Поскольку во время предварительного нагрева качество пучка не важно, аргон или любой газ из двуокиси углерода, азота, неона, криптона, ксенона, радона или комбинация таких газов могут быть использованы для подавления образования тумана от порошка во время этапа предварительного нагрева. При достаточном уменьшении давления во время этапа сплавления качество пучка электронов не будет ухудшено, как это имеет место при сохранении значения давления одинаковым во время этапа предварительного нагрева и сплавления.An advantage of the present invention is that different gases can be used in a vacuum chamber. Usually, gases with light atoms, such as helium, were used, because gases with heavier atoms scatter the electron beam too much, which leads to poor resolution. The decrease in pressure during the transition from the preheating stage to the fusion stage allows the use of gases with heavier atoms, while maintaining the resolution of the electron beam. Argon, whose atoms are heavier than helium atoms, is the best gas to suppress the formation of powder smoke. Since the beam quality is not important during preheating, argon or any gas of carbon dioxide, nitrogen, neon, krypton, xenon, radon, or a combination of these gases can be used to suppress powder fog during the preheating step. With a sufficient decrease in pressure during the fusion step, the quality of the electron beam will not be degraded, as is the case when the pressure value is kept the same during the preheating and fusion step.

В еще одном взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения указанный способ дополнительно включает этап подачи второго вспомогательного газа в вакуумную камеру, причем второй вспомогательный газ способен, по меньшей мере будучи подвергнутым воздействию пучка электронов, реагировать химически и/или физически со слоем порошка на рабочем столе.In another exemplary embodiment of the present invention, said method further includes the step of supplying a second auxiliary gas to the vacuum chamber, wherein the second auxiliary gas is capable of reacting, at least when exposed to the electron beam, chemically and / or physically with a layer of powder at the working the table.

Поскольку давление в вакуумной камере было уменьшено во время этапа сплавления до уровня примерно 10-5 мбар или ниже, второй вспомогательный газ может быть введен в камеру во время этапа сплавления. Указанный второй вспомогательный газ может влиять на характеристики конечного изделия, например увеличивая его прочность, пластичность или любое другое механическое свойство.Since the pressure in the vacuum chamber was reduced during the fusion step to a level of about 10 -5 mbar or lower, a second auxiliary gas can be introduced into the chamber during the fusion step. The specified second auxiliary gas may affect the characteristics of the final product, for example, increasing its strength, ductility or any other mechanical property.

В еще одном взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения указанный второй вспомогательный газ представляет собой один газ или большее количество газов, выбранных из группы: водород, дейтерий, углеводороды, газообразные органические соединения, аммиак, азот, кислород, моноокись углерода, двуокись углерода, окислы азота и/или закись азота.In another exemplary embodiment of the present invention, said second auxiliary gas is one gas or more gases selected from the group: hydrogen, deuterium, hydrocarbons, gaseous organic compounds, ammonia, nitrogen, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen oxides and / or nitrous oxide.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение дополнительно описано ниже неограничивающим способом со ссылками на прилагаемые чертежи. Одинаковые символы или позиционные обозначения использованы для обозначения соответствующих аналогичных частей повсюду по нескольким чертежам:The invention is further described below in a non-limiting manner with reference to the accompanying drawings. The same symbols or reference numbers are used to indicate corresponding similar parts throughout several drawings:

На фиг. 1 показан первый взятый в качестве примера вариант реализации способа по настоящему изобретению.In FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the method of the present invention.

На фиг. 2 в схематическом виде показан взятый в качестве примера вариант реализации устройства для выполнения трехмерного изделия, причем в этом устройстве могут быть применены первый и второй варианты реализации заявляемого способа.In FIG. 2 in a schematic view shows an exemplary embodiment of a device for performing a three-dimensional product, and in this device, the first and second embodiments of the inventive method can be applied.

На фиг. 3 показана зависимость давления от времени для первого взятого в качестве примера варианта реализации настоящего изобретения.In FIG. 3 shows the pressure versus time for a first exemplary embodiment of the present invention.

На фиг. 4 в схематическом виде показан пример поверхности порошкообразного материала с облаком заряженных частиц.In FIG. 4 schematically shows an example of a surface of a powdery material with a cloud of charged particles.

На фиг. 5 показан второй взятый в качестве примера вариант реализации способа по настоящему изобретению.In FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of the method of the present invention.

На фиг. 6 показана зависимость давления от времени для первого взятого в качестве примера варианта реализации настоящего изобретения.In FIG. 6 shows the pressure versus time for a first exemplary embodiment of the present invention.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Для облегчения понимания настоящего изобретения ниже определен ряд терминов. Определенные здесь термины имеют значения, обычно понятные специалистам среднего уровня в областях техники, имеющих отношение к настоящему изобретению. Неопределенные артикли «a» и «an» и определенный артикль «the» не предназначены для указания лишь на один объект, но включают общий класс, из которого конкретный пример может быть использован для иллюстрации. Использованные здесь термины предназначены для описания конкретных вариантов реализации настоящего изобретения, но их использование не ограничивает изобретения, за исключением элементов, выделенных в пунктах формулы изобретения.To facilitate understanding of the present invention, a number of terms are defined below. The terms defined herein have meanings generally understood by those of ordinary skill in the art that are relevant to the present invention. The indefinite articles “a” and “an” and the definite article “the” are not intended to refer to only one object, but include a general class from which a specific example can be used to illustrate. The terms used here are intended to describe specific embodiments of the present invention, but their use does not limit the invention, with the exception of the elements highlighted in the claims.

Термин «трехмерные структуры» и аналогичные термины при использовании здесь относятся обычно к намечаемым или фактически выполненным трехмерным конфигурациям (например, из конструкционного материала или материалов), предназначенным для использования для конкретной цели. Такие структуры и т.п. могут, например, быть разработаны при помощи системы трехмерного автоматизированного проектирования.The term "three-dimensional structures" and similar terms when used here usually refer to intended or actually made three-dimensional configurations (for example, of structural material or materials) intended for use for a specific purpose. Such structures, etc. can, for example, be developed using a three-dimensional computer-aided design system.

Термин «пучок электронов» при использовании здесь в различных вариантах реализации настоящего изобретения относится к любому пучку заряженных частиц. Источники пучка заряженных частиц могут включать инжектор электронов, линейный ускоритель и так далее.The term "electron beam" as used here in various embodiments of the present invention refers to any beam of charged particles. Sources of a charged particle beam may include an electron injector, a linear accelerator, and so on.

На фиг. 2 показан вариант реализации устройства 21, предназначенного для выполнения объектов произвольной формы или аддитивного выполнения, в котором может быть осуществлен заявляемый в настоящем изобретении способ.In FIG. 2 shows an embodiment of a device 21 for executing objects of arbitrary shape or additive execution, in which the method of the present invention can be implemented.

Указанное устройство 21 содержит инжектор 6 пучка электронов; отклоняющие катушки 7; два бункера 4, 14 для порошка; платформу 2 для выполнения изделия; резервуар 10 для выполнения изделия; устройство 28 распределения порошка; порошковое основание 5 и вакуумную камеру 20.Said device 21 comprises an electron beam injector 6; deflection coils 7; two bins 4, 14 for powder; platform 2 for product execution; a tank 10 for performing the product; powder distribution device 28; powder base 5 and vacuum chamber 20.

Вакуумная камера 20 способна поддерживать вакуумную окружающую среду посредством вакуумной системы, причем эта система может содержать турбомолекулярный насос, спиральный насос, ионный насос и один клапан или большее количество клапанов, которые хорошо известны специалисту в данной области техники и, следовательно, какое-либо их дальнейшее объяснение в этом контексте не приводится. Вакуумной системой управляет блок 8 управления.The vacuum chamber 20 is capable of supporting a vacuum environment by means of a vacuum system, which system may comprise a turbomolecular pump, a scroll pump, an ion pump and one valve or more valves that are well known to those skilled in the art and, therefore, any further thereof no explanation is given in this context. The vacuum system is controlled by the control unit 8.

Инжектор 6 пучка электронов вырабатывает пучок электронов, используемый для расплавления или сплавления порошкообразного материала на платформе 2 для выполнения. По меньшей мере часть инжектора 6 пучка электронов может быть выполнена в вакуумной камере 20. Блок 8 управления может быть использован для управления и контроля пучка электронов, испускаемого инжектором 6 пучка электронов. По меньшей мере одна фокусирующая катушка (не показана), по меньшей мере одна отклоняющая катушка 7, дополнительная катушка для астигматической коррекции (не показана) и источник питания пучка электронов (не показан) могут быть электрически связаны с указанным блоком 8 управления. Во взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения указанный инжектор 6 пучка электронов вырабатывает выполненный с возможностью фокусирования пучок электронов посредством ускоряющего напряжения, приблизительно составляющего 15-60 кВ и с мощностью пучка в диапазоне 3-10 кВт. Давление в вакуумной камере может составлять 10-3 мбар или меньше при выполнении трехмерного изделия посредством сплавления слоя порошка энергетическим пучком.The electron beam injector 6 generates an electron beam used to melt or fuse the powder material on the platform 2 for execution. At least a portion of the electron beam injector 6 may be provided in the vacuum chamber 20. The control unit 8 may be used to control and control the electron beam emitted by the electron beam injector 6. At least one focusing coil (not shown), at least one deflecting coil 7, an additional astigmatic correction coil (not shown), and an electron beam power source (not shown) can be electrically connected to said control unit 8. In an exemplary embodiment of the present invention, said electron beam injector 6 generates a focusing electron beam by means of an accelerating voltage of approximately 15-60 kV and with a beam power in the range of 3-10 kW. The pressure in the vacuum chamber can be 10 -3 mbar or less when performing a three-dimensional product by fusing a layer of powder with an energy beam.

Бункеры 4, 14 для порошка содержат порошкообразный материал, предназначенный для нанесения на платформе 2 для выполнения изделия в резервуаре 10. Порошковый материал может, например, представлять собой чистые металлы или металлические сплавы, например титан, сплавы титана, алюминий, алюминиевые сплавы, нержавеющую сталь, сплавы Со-Cr, суперсплавы на основе никеля и т.д.The powder bins 4, 14 contain a powder material intended for application on a platform 2 for carrying out the product in the tank 10. The powder material may, for example, be pure metals or metal alloys, for example titanium, titanium alloys, aluminum, aluminum alloys, stainless steel , Co-Cr alloys, nickel-based superalloys, etc.

Устройство 28 распределения порошка выполнено с возможностью нанесения тонкого слоя порошкообразного материала на платформу 2. Во время цикла работы платформа 2 будет претерпевать последовательное опускание относительно фиксированной точки в вакуумной камере. Для обеспечения возможности такого перемещения в одном варианте реализации настоящего изобретения платформа 2 выполнена подвижной в вертикальном направлении, то есть в направлении, обозначенном стрелкой Р. Это означает, что платформа 2 начинает перемещение в исходном положении, в котором был нанесен первый слой порошкообразного материала необходимой толщины. Средства для опускания платформы 2 могут, например, быть выполнены в виде серводвигателя, оборудованного зубчатой передачей, установочными винтами и т.д.The powder distribution device 28 is configured to deposit a thin layer of powder material on the platform 2. During the cycle of operation, the platform 2 will undergo sequential lowering relative to a fixed point in the vacuum chamber. To enable such movement in one embodiment of the present invention, the platform 2 is movable in the vertical direction, that is, in the direction indicated by the arrow P. This means that the platform 2 begins to move in the initial position in which the first layer of powdered material of the required thickness was applied . Means for lowering the platform 2 can, for example, be made in the form of a servomotor equipped with a gear, set screws, etc.

Пучок электронов может быть направлен поверх платформы 2 для выполнения изделия, приводя к сплавлению указанного первого слоя порошка в выбранных местах с образованием первого сечения указанного трехмерного изделия. Пучок направляют поверх платформы 2 для выполнения изделия в соответствии с командами, выдаваемыми блоком 8 управления. В блок 8 управления занесены команды для управления пучком электронов для каждого слоя трехмерного изделия.The electron beam can be directed over the platform 2 to complete the product, leading to the fusion of the specified first layer of powder in selected places with the formation of the first section of the specified three-dimensional products. The bundle is sent over the platform 2 to complete the product in accordance with the commands issued by the control unit 8. The control unit 8 contains commands for controlling the electron beam for each layer of a three-dimensional product.

После окончания выполнения первого слоя, то есть сплавления порошкообразного материала для выполнения первого слоя трехмерного изделия, происходит нанесение второго слоя порошка на платформу 2 для выполнения изделия. В предпочтительном варианте реализации изобретения второй слой порошка распределяют согласно тому же самому способу, как и предыдущий слой. Однако в одном и том же устройстве для аддитивного выполнения могут быть реализованы альтернативные способы распределения порошка на рабочем столе. Например, первый слой может быть нанесен посредством первого устройства 28 распределения порошка, а второй слой может быть нанесен другим устройством распределения порошка. Конструкция устройства распределения порошка претерпевает автоматическое изменение согласно командам от блока 8 управления. Устройство 28 распределения порошка может быть выполнено в виде системы с одним наклоном, то есть, где один наклон захватывает порошок, падающий из левого бункера 4 для порошка и из правого бункера 14 для порошка, причем наклон, как таковой, может изменять конструкцию.After the completion of the first layer, that is, the fusion of the powdery material to complete the first layer of a three-dimensional product, a second layer of powder is applied to the platform 2 to complete the product. In a preferred embodiment of the invention, the second layer of powder is distributed according to the same method as the previous layer. However, alternative methods for distributing powder on a desktop may be implemented in the same additive execution device. For example, a first layer may be applied by a first powder distribution device 28, and a second layer may be applied by another powder distribution device. The design of the powder distribution device undergoes an automatic change according to commands from the control unit 8. The powder distribution device 28 can be made in the form of a system with a single slope, that is, where one slope captures the powder falling from the left powder hopper 4 and from the right powder hopper 14, and the slope, as such, can change the design.

После распределения второго слоя порошка на платформе для выполнения изделия, пучок энергии направляют поверх рабочего стола, вызывая сплавление второго слоя в определенных местах с формированием второго сечения указанного трехмерного изделия. Сплавленные части во втором слое могут быть приклеены к сплавленным частям указанного первого слоя. Сплавленные части в первом и втором слоях могут быть сплавлены вместе посредством сплавления не только порошка в самом верхнем слое, но также и повторного сплавления по меньшей мере части толщины слоя непосредственно под указанным самым верхним слоем.After the distribution of the second layer of powder on the platform for the product, the energy beam is sent over the work table, causing the second layer to fuse in certain places with the formation of a second section of the specified three-dimensional product. The fused parts in the second layer can be glued to the fused parts of said first layer. The fused parts in the first and second layers can be fused together by fusing not only the powder in the uppermost layer, but also by re-fusing at least part of the thickness of the layer directly below the uppermost layer.

В случае использования пучка электронов необходимо рассматривать распределение заряда, возникающее в порошке при ударе электронов о порошковое основание.In the case of using an electron beam, it is necessary to consider the charge distribution arising in the powder upon impact of electrons on the powder base.

Настоящее изобретение, по меньшей мере частично, основано на реализации того, что плотность распределения заряда зависит от следующих параметров: ток пучка, скорость электронов (определяемая ускоряющим напряжением), скорость сканирования пучком, порошкообразный материал и удельная электропроводность порошка, то есть, главным образом, удельная электропроводность между зернами порошка. Последний параметр, в свою очередь, зависит от нескольких параметров, таких как температура, степень спекания и размер/распределение по размерам зерен порошка.The present invention, at least in part, is based on the realization that the charge distribution density depends on the following parameters: beam current, electron velocity (determined by the accelerating voltage), beam scanning speed, powdery material, and electrical conductivity of the powder, i.e., mainly electrical conductivity between the grains of the powder. The latter parameter, in turn, depends on several parameters, such as temperature, degree of sintering, and grain size / size distribution of the powder grains.

Таким образом, для данного порошка, то есть порошка определенного материала с определенным распределением зерен по размерам, и при заданном ускоряющем напряжении, обеспечена возможность воздействия на распределение заряда посредством изменения тока пучка (и, таким образом, мощности пучка) и скорости сканирования пучком.Thus, for a given powder, that is, a powder of a certain material with a certain grain size distribution, and at a given accelerating voltage, it is possible to influence the charge distribution by changing the beam current (and thus the beam power) and the scanning speed of the beam.

При изменении этих параметров контролируемым образом удельная электропроводность порошка может быть постепенно увеличена посредством увеличения температуры порошка. Порошок с высокой температурой обладает значительно более высокой удельной электропроводностью, что приводит к пониженной плотности распределения заряда, поскольку обеспечена возможность быстрой диффузии зарядов по большой области. Происходит усиление этого эффекта при обеспечении возможности небольшого спекания порошка во время операции предварительного нагрева. При достижении удельной электропроводностью достаточно высокого значения порошок может быть сплавлен вместе, т.е. сплавлен или полностью спечен при заранее определенных значениях тока пучка и скорости сканирования пучком.By changing these parameters in a controlled manner, the electrical conductivity of the powder can be gradually increased by increasing the temperature of the powder. A powder with a high temperature has a significantly higher electrical conductivity, which leads to a lower charge distribution density, since it is possible to quickly diffuse charges over a large area. This effect is enhanced while allowing a slight sintering of the powder during the preheating operation. Upon reaching a sufficiently high electrical conductivity, the powder can be fused together, i.e. fused or completely sintered at predetermined values of the beam current and scanning speed of the beam.

Общая функция, описывающая плотность заряда, возникающую в порошке в ходе произвольной процедуры сканирования, представляет собой достаточно сложную функцию времени и положения пучка, поскольку на плотность заряда, образованного вдоль одного пути сканирования, влияет плотность заряда, образованного вдоль другого пути сканирования, если только эти пути не будут очень сильно разнесены по пространству и времени. Таким образом, должны быть приняты во внимание эффекты накопления заряда между различными путями.The general function that describes the charge density that occurs in the powder during an arbitrary scanning procedure is a rather complicated function of the time and position of the beam, since the density of the charge formed along one scanning path is affected by the density of the charge formed along the other scanning path, if only these paths will not be very much spaced in space and time. Thus, the effects of charge accumulation between different paths must be taken into account.

На фиг. 4 показан верхний слой 5′ порошкового основания 5 из порошкообразного материала с облаком 41 заряженных частиц. Облако сконцентрировано вокруг положения, где пучок электронов 42 облучает порошкообразный материал. Чем больше напряженность электрического поля, тем большее облако возникает вокруг точки облучения. Количество ионов, введенных в вакуумную камеру или созданных в вакуумной камере, должно, таким образом, быть выше заранее определенного уровня, чтобы в достаточной степени нейтрализовать заряды на поверхности порошка. Заранее определенный уровень должен быть выбран таким образом, чтобы он удерживал напряженность электрического поля ниже значения Emax. При этом происходит нейтрализация достаточного количества порошкообразного материала, и подъем порошка блокирован.In FIG. 4 shows a top layer 5 ′ of a powder base 5 of a powder material with a cloud of 41 charged particles. The cloud is concentrated around a position where an electron beam 42 irradiates a powdery material. The greater the electric field, the larger the cloud arises around the point of exposure. The number of ions introduced into the vacuum chamber or created in the vacuum chamber must thus be higher than a predetermined level in order to sufficiently neutralize the charges on the surface of the powder. A predetermined level must be chosen so that it keeps the electric field below the value of E max . In this case, a sufficient amount of powder material is neutralized, and the rise of the powder is blocked.

На фиг. 1 показан первый взятый в качестве примера вариант реализации способа по настоящему изобретению. На фиг. 1 показан источник давления газа в форме газового баллона 25. Газовый баллон 25 выполнен с возможностью соединения с устройством 21 аддитивного выполнения через трубу 27 и клапан 23. В этом примере реализации настоящего изобретения клапаном управляет блок 8 управления. При открытом клапане газ из источника 25 газа поступает в устройство 21 аддитивного выполнения через входное отверстие 22. Клапан может быть в любом положении между полным открытием и полным закрытием, то есть поток газа может быть отрегулирован клапаном 23. В альтернативном варианте реализации настоящего изобретения регулятор давления и расхода может быть размещен непосредственно на источнике 25 газа, оставляя у клапана 23 лишь одно функциональное назначение быть средством открытия и закрытия при поступлении газа в устройство 21 аддитивного выполнения.In FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the method of the present invention. In FIG. 1 shows a gas pressure source in the form of a gas bottle 25. The gas bottle 25 is adapted to be connected to the additive device 21 through a pipe 27 and a valve 23. In this embodiment, the control unit 8 controls the valve. When the valve is open, gas from the gas source 25 enters the additive execution device 21 through the inlet 22. The valve can be in any position between full opening and full closing, that is, the gas flow can be regulated by valve 23. In an alternative embodiment of the present invention, the pressure regulator and the flow rate can be placed directly on the gas source 25, leaving the valve 23 only one functional purpose is to be a means of opening and closing when the gas enters the additive device 21 fulfillment.

На фиг. 3 показана зависимость давления от времени для взятого в качестве примера первого варианта реализации настоящего изобретения по фиг. 1.In FIG. 3 shows the pressure versus time for an exemplary first embodiment of the present invention of FIG. one.

На фиг. 3 четыре различных операции обработки, обозначенные 31, 32, 33 и 34 соответственно, отмечены выше графика давления. Распределение порошка представляет собой первую операцию обработки, обозначенную как 31 на фиг. 3. Во время распределения порошка (операция 31), то есть нанесения порошка на платформу 2 для выполнения изделия (чистую платформу для выполнения изделия или платформу для выполнения изделия, содержащую одно сечение сплавленного материала или несколько таких сечений) давление внутри устройства 21 аддитивного выполнения может быть увеличено с уровня Р1 начального давления в начале операции распределения порошка до первого уровня Р2 давления по окончании операции распределения порошка.In FIG. 3, four different processing operations, designated 31, 32, 33, and 34, respectively, are noted above the pressure graph. Powder distribution is the first processing operation, designated as 31 in FIG. 3. During the distribution of the powder (operation 31), that is, the powder is applied to the platform 2 for the product (a clean platform for the product or a platform for the product containing one section of fused material or several such sections), the pressure inside the additive execution device 21 may be increased from the initial pressure level P1 at the beginning of the powder distribution operation to the first pressure level P2 at the end of the powder distribution operation.

Следующая операция обработки представляет собой операцию 32 предварительного нагрева. Во время предварительного нагрева порошок, нанесенный на платформу 2 для выполнения изделия, должен быть доведен до соответствующей температуры перед операцией 33 сплавления. Эта операция предварительного нагрева может быть выполнена посредством сканирования пучком электронов по порошковому основанию соответствующим образом с целью нагрева порошкового основания без образования дыма порошка. Это выполнено посредством сохранения достаточного интервала между двумя последовательными линиями сканирования таким образом, чтобы накопление зарядов в первой линии сканирования не воздействовало на заряды во второй линии сканирования. Во время операции предварительного нагрева давление в устройстве 21 аддитивного выполнения находится на первом уровне Р2 давления, достаточно высоком для подавления или устранения дыма порошка. Первый уровень Р2 давления может быть приблизительно равен 10-3 мбар. В течение всей операции предварительного нагрева уровень давления может быть на постоянно высоком уровне. В качестве альтернативы во время указанного предварительного нагрева происходит изменение уровня давления, но он всегда достаточно высок для подавления образования дыма порошка. На фиг. 3 в первой части операции предварительного нагрева давление имеет место на высоком уровне, на первом уровне Р2 давления. Во второй части операции предварительного нагрева происходит уменьшение давления с постоянной скоростью до второго уровня Р3 давления, причем второй уровень Р3 давления ниже первого уровня Р2 давления и начального уровня Р1 давления. Вероятность существования дыма порошка наиболее велика в начале операции предварительного нагрева при отсутствии какого-либо спекания порошка. Чем больше степень спекания порошка, тем меньше вероятность существования дыма порошка. Следовательно, обеспечена возможность начала уменьшения давления во время операции предварительного нагрева по прошествии некоторого времени, показанного на фиг. 3.The next processing operation is a pre-heating operation 32. During pre-heating, the powder deposited on the platform 2 for the product must be brought to the appropriate temperature before fusion operation 33. This preheating operation can be performed by scanning the electron beam over the powder base accordingly to heat the powder base without generating smoke powder. This is done by maintaining a sufficient interval between two consecutive scan lines so that the accumulation of charges in the first scan line does not affect the charges in the second scan line. During the preheating operation, the pressure in the additive execution device 21 is at a first pressure level P2, high enough to suppress or eliminate powder smoke. The first pressure level P2 may be approximately 10 −3 mbar. Throughout the pre-heating operation, the pressure level can be at a constantly high level. Alternatively, a pressure level changes during said preheating, but it is always high enough to suppress the formation of powder smoke. In FIG. 3, in the first part of the preheating operation, the pressure takes place at a high level, at the first pressure level P2. In the second part of the pre-heating operation, the pressure decreases at a constant speed to the second pressure level P3, the second pressure level P3 below the first pressure level P2 and the initial pressure level P1. The probability of the existence of powder smoke is greatest at the beginning of the preheating operation in the absence of any sintering of the powder. The greater the degree of sintering of the powder, the less likely the existence of powder smoke. Consequently, it is possible to start the pressure reduction during the preheating operation after some time, as shown in FIG. 3.

Во время операции 33 сплавления давление в устройстве 21 аддитивного выполнения может быть сохранено по возможности низким, и на фиг. 3 оно сохранено на втором уровне Р3 давления, который может приблизительно составлять 10-5 мбар или ниже.During the fusion operation 33, the pressure in the additive embodiment 21 can be kept as low as possible, and in FIG. 3 it is kept at a second pressure level P3, which may be approximately 10 −5 mbar or lower.

В заявляемом способе предложено понижение давления в вакуумной камере указанного устройства аддитивного выполнения от первого уровня давления, здесь обозначенного как указанный первый уровень Р2 давления, до второго уровня давления, здесь обозначенного как Р3, между операциями нанесения указанного первого слоя порошка и указанного второго слоя порошка.In the inventive method, it is proposed to lower the pressure in the vacuum chamber of the specified additive device from the first pressure level, here indicated as the first pressure level P2, to the second pressure level, here indicated as P3, between the operations of applying the first powder layer and the second powder layer.

Предварительный нагрев порошкового основания может быть выполнен, по меньшей мере частично, при указанном первом уровне Р2 давления, более высоком, чем указанный второй уровень Р3 давления. Указанное порошковое основание может быть сплавлено, по меньшей мере частично, в указанных выбранных местах при указанном втором уровне Р3 давления.The preheating of the powder base can be performed, at least in part, with said first pressure level P2, higher than said second pressure level P3. Said powder base may be fused, at least in part, at said selected locations at said second pressure level P3.

После окончания операции сплавления порошок и сплавленный порошок могут потребовать нагрева, чтобы быть в пределах заранее определенного температурного интервала. На фиг. 3 эта операция нагрева обозначена как 34. Температура при операции предварительного нагрева зависит от вида материала, что означает, что различные материалы требуют различных интервалов температуры предварительного нагрева. Температура, выбранная для указанной операции предварительного нагрева, может воздействовать на свойства внутренних напряжений и усталости окончательного трехмерного изделия. По окончании нагрева или при отсутствии необходимости какого-либо нагрева, последовательность операций начинается снова посредством нанесения следующего слоя порошка. Повышение давления в устройстве аддитивного выполнения может быть начато уже во время операции нагрева, чтобы обеспечить возможность достижения необходимого давления во время операции 32 предварительного нагрева.After the fusion operation is completed, the powder and the fused powder may require heating to be within a predetermined temperature range. In FIG. 3, this heating operation is indicated as 34. The temperature in the pre-heating operation depends on the type of material, which means that different materials require different pre-heating temperature ranges. The temperature selected for the specified pre-heating operation may affect the properties of internal stresses and fatigue of the final three-dimensional product. Upon completion of heating or in the absence of the need for any heating, the sequence of operations begins again by applying the next layer of powder. The increase in pressure in the additive execution device can be started already during the heating operation, to ensure that it is possible to achieve the required pressure during the pre-heating operation 32.

На фиг. 5 показан второй взятый в качестве примера вариант реализации способа по настоящему изобретению. На фиг. 5 показан источник давления газа в виде газового баллона 52, второго клапана 54 и резервуара 56. Резервуар 56 выполнен с возможностью соединения с устройством 21 аддитивного выполнения посредством трубы 27 и клапана 23. В этом примере реализации настоящего изобретения клапан 23 и второй клапан 54 управляемы блоком 8 управления. Клапаны 23 и 54 могут быть выполнены в виде двухпозиционных клапанов.In FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of the method of the present invention. In FIG. 5 shows a gas pressure source in the form of a gas bottle 52, a second valve 54 and a tank 56. The tank 56 is configured to be connected to the additive device 21 via a pipe 27 and a valve 23. In this embodiment, the valve 23 and the second valve 54 are controlled by a unit 8 controls. Valves 23 and 54 can be made in the form of on-off valves.

При открытом втором клапане 54 указанный клапан 23 закрыт. При открытом втором клапане 54 и закрытом клапане 23 происходит подача газа из источника 52 газа в резервуар 56. Давление и время нахождения указанного второго клапана в открытом состоянии определяют количество газа, поданного в резервуар при заданном постоянном объеме резервуара 56. Во взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения указанное время нахождения указанного клапана 54 в открытом состоянии может составлять 1 секунду.With the second valve 54 open, said valve 23 is closed. With the second valve 54 open and the valve 23 closed, gas is supplied from the gas source 52 to the tank 56. The pressure and the time the second valve is in the open state determines the amount of gas supplied to the tank at a given constant volume of the tank 56. In the exemplary embodiment the implementation of the present invention, the specified residence time of the specified valve 54 in the open state may be 1 second.

При закрытом втором клапане 54 указанный клапан 23 может быть открыт, чтобы обеспечить прохождение газа из резервуара в устройство 21 аддитивного выполнения. Во взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения указанное время нахождения указанного клапана 23 в открытом состоянии может составлять 1 секунду.With the second valve 54 closed, said valve 23 can be opened to allow gas to flow from the reservoir to the additive execution device 21. In an exemplary embodiment of the present invention, the indicated residence time of said valve 23 in the open state may be 1 second.

Показанный на фиг. 3 вариант реализации настоящего изобретения работает посредством открытия и закрытия указанного клапана 23 и второго клапана 54. Оба клапана 23, 54 могут быть закрыты в одно и то же время. При одном открытом клапане из клапанов 23, 54 другой клапан из клапанов 23, 54 закрыт. Оба клапана 23, 54 не могут быть открыты одновременно, причем в этом случае по меньшей мере один из клапанов должен быть управляем способом, показанным в отношении клапана на фиг. 1, что означает, что второй клапан 54 и резервуар 56 будут излишними.Shown in FIG. 3, an embodiment of the present invention works by opening and closing said valve 23 and second valve 54. Both valves 23, 54 can be closed at the same time. With one valve open from valves 23, 54, another valve from valves 23, 54 is closed. Both valves 23, 54 cannot be opened simultaneously, in which case at least one of the valves must be controlled in the manner shown with respect to the valve in FIG. 1, which means that the second valve 54 and reservoir 56 will be redundant.

На фиг. 6 показана зависимость давления от времени для первого взятого в качестве примера варианта реализации настоящего изобретения. На фиг. 6 четыре различных операции обработки, обозначенные 61, 62, 63 и 64 соответственно, отмечены выше графика давления. Распределение порошка представляет собой первую операцию обработки, обозначенную как 61 на фиг. 3. Во время распределения порошка (операция 61), то есть, нанесения порошка на платформу 2 для выполнения изделия (чистую платформу для выполнения изделия или платформу для выполнения изделия, содержащую одно сечение сплавленного материала или несколько таких сечений) давление внутри устройства 21 аддитивного выполнения может быть равно второму уровню Р1 давления.In FIG. 6 shows the pressure versus time for a first exemplary embodiment of the present invention. In FIG. 6, four different processing operations, designated 61, 62, 63 and 64, respectively, are indicated above the pressure graph. Powder distribution is the first processing operation, designated as 61 in FIG. 3. During the distribution of the powder (step 61), that is, the powder is applied to the platform 2 for the product (a clean platform for the product or a platform for the product containing one section of fused material or several such sections), the pressure inside the additive execution device 21 may be equal to the second pressure level P1.

Следующая операция обработки представляет собой операцию 62 предварительного нагрева. Во время операции предварительного нагрева порошок, нанесенный на платформу 2 для выполнения изделия, должен быть доведен до соответствующей температуры перед операцией 63 сплавления. Эта операция предварительного нагрева может быть выполнена посредством сканирования пучком электронов по порошковому основанию соответствующим образом с целью нагрева порошкового основания без образования дыма порошка, как было описано в связи с фиг. 3. Во время операции предварительного нагрева давление в устройстве 21 аддитивного выполнения первоначально находится на первом уровне Р2 давления, достаточно высоком для подавления или устранения дыма порошка. Первый уровень Р2 давления может приблизительно составлять от 10-2 до 10-3 мбар. Газ, подаваемый в резервуар, подают в вакуумную камеру, и относительно быстро происходит увеличение давления в вакуумной камере до первого уровня Р2 давления, обозначенного вертикальной линией на указанном графике давления. Поскольку вакуумные насосы непрерывно откачивают содержимое из вакуумной камеры, давление будет падать с некоторой скоростью, зависящей от эффективности указанных насосов, что обозначено наклонной линией от указанного первого уровня Р2 давления до указанного второго уровня Р1 давления.The next processing operation is a pre-heating operation 62. During the pre-heating operation, the powder deposited on the platform 2 to complete the product must be brought to the appropriate temperature before fusion operation 63. This pre-heating operation can be performed by scanning the electron beam over the powder base accordingly to heat the powder base without generating smoke powder, as described in connection with FIG. 3. During the pre-heating operation, the pressure in the additive execution device 21 is initially at a first pressure level P2, high enough to suppress or eliminate powder smoke. The first pressure level P2 may be approximately 10 -2 to 10 -3 mbar. The gas supplied to the reservoir is supplied to the vacuum chamber, and the pressure in the vacuum chamber increases relatively quickly to the first pressure level P2, indicated by a vertical line in the pressure graph. Since the vacuum pumps continuously pump the contents out of the vacuum chamber, the pressure will drop at a certain speed depending on the efficiency of these pumps, which is indicated by an inclined line from said first pressure level P2 to said second pressure level P1.

Поскольку вероятность существования тумана от порошка наиболее велика в начале операции предварительного нагрева при отсутствии какого-либо спекания порошка, указанное уменьшении давления газа не будет воздействовать на подавление дыма порошка.Since the probability of the existence of powder mist is greatest at the beginning of the preheating operation in the absence of any sintering of the powder, the indicated decrease in gas pressure will not affect the suppression of powder smoke.

Во время операции 63 сплавления давление в устройстве 21 аддитивного выполнения может быть сохранено по возможности низким, и на фиг. 3 оно сохранено на втором уровне Р3 давления, который может приблизительно составлять 10-5 мбар или ниже.During the fusion operation 63, the pressure in the additive embodiment 21 can be kept as low as possible, and in FIG. 3 it is kept at a second pressure level P3, which may be approximately 10 −5 mbar or lower.

В альтернативном варианте реализации настоящего изобретения первый уровень Р2 давления может приблизительно составлять 10-2 мбар, а второй уровень Р1 давления может составлять 10-3 мбар или ниже. В еще одном взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения первый уровень Р2 давления может составлять 2×10-3 мбар, а второй уровень Р1 давления может составлять 10-4 мбар. В еще одном взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения указанный первый уровень Р2 может составлять 2×10-2 мбар, а указанный второй уровень Р1 давления может составлять 2×10-5 мбар. Первый уровень Р2 давления может быть поддержан при относительно высоком значении давления, чтобы гарантировать безопасное подавление дыма порошка, что сильно зависит от типа материала при заданной одинаковой мощности пучка электронов. Второй уровень Р1 давления может быть поддержан при относительно низком значении давления, чтобы сохранять, насколько это возможно, высокое качество пучка электронов, то есть, чтобы он был как можно меньше искажен взаимодействием с атомами на пути от нити накала источника пучка электронов до порошкового основания.In an alternative embodiment of the present invention, the first pressure level P2 may be approximately 10 -2 mbar, and the second pressure level P1 may be 10 -3 mbar or lower. In yet another exemplary embodiment of the present invention, the first pressure level P2 may be 2 × 10 -3 mbar, and the second pressure level P1 may be 10 -4 mbar. In yet another exemplary embodiment of the present invention, said first level P2 may be 2 × 10 −2 mbar, and said second pressure level P1 may be 2 × 10 −5 mbar. The first pressure level P2 can be maintained at a relatively high pressure value to ensure safe suppression of powder smoke, which greatly depends on the type of material at a given identical electron beam power. The second pressure level P1 can be maintained at a relatively low pressure value in order to preserve, as much as possible, the high quality of the electron beam, that is, so that it is distorted as little as possible by interaction with atoms along the path from the filament of the electron beam source to the powder base.

В заявляемом способе предложено понижение давления в вакуумной камере указанного устройства аддитивного выполнения от первого уровня давления, здесь на фиг. 6 обозначенного указанным первым уровнем Р2 давления, до второго уровня давления, здесь обозначенного как Р3, между операциями нанесения указанного первого слоя порошка и указанного второго слоя порошка.In the inventive method, it is proposed to lower the pressure in the vacuum chamber of the specified additive device from the first pressure level, here in FIG. 6 indicated by the indicated first pressure level P2, to a second pressure level, here indicated as P3, between the operations of applying said first powder layer and said second powder layer.

Предварительный нагрев порошкового основания может, как на фиг. 6, быть выполнен по меньшей мере частично при уменьшении уровня давления от высокого давления (первый уровень Р2 давления) до низкого давления, которое может быть вторым уровнем Р1 давления. Указанное порошковое основание может быть сплавлено, по меньшей мере частично, в указанных выбранных местах при указанном втором уровне Р1 давления.Preheating the powder base may, as in FIG. 6, be performed at least partially by decreasing the pressure level from high pressure (first pressure level P2) to low pressure, which may be a second pressure level P1. Said powder base may be fused, at least in part, at said selected locations at said second pressure level P1.

После окончания операции 63 сплавления порошок и сплавленный порошок могут потребовать некоторого нагрева, чтобы быть в пределах заранее определенного температурного интервала. На фиг. 6 эта операция нагрева обозначена как 64. В варианте реализации настоящего изобретения по фиг. 6 указанная операция нагрева может, по меньшей мере частично, быть выполнена при указанном втором уровне Р1 давления. После этой указанной дополнительной операции нагрева все начинается снова, то есть происходит нанесение следующего слоя порошка поверх предыдущего слоя порошка и после этого выполнены предварительный нагрев, сплавление и нагрев. Это означает, что происходит уменьшение давления в вакуумной камере от первого значения до второго значения между нанесением первого и второго слоев порошкообразного материала, подлежащих сплавлению. Значение давления в вакуумной камере идет вверх и вниз в зависимости от операции обработки. Операция предварительного нагрева выполнена при более высоком давлении по сравнению с операцией сплавления. После окончания операции сплавления давление в вакуумной камере снова увеличивают, чтобы подавить возникновение тумана частиц во время операции предварительного нагрева следующего слоя.After the fusion operation 63 is completed, the powder and the fused powder may require some heating to be within a predetermined temperature range. In FIG. 6, this heating operation is designated 64. In the embodiment of the present invention of FIG. 6, said heating operation may, at least in part, be performed at said second pressure level P1. After this indicated additional heating operation, everything starts again, that is, the next layer of powder is applied on top of the previous powder layer and after that preliminary heating, fusion and heating are performed. This means that there is a decrease in pressure in the vacuum chamber from the first value to the second value between the application of the first and second layers of powder material to be fused. The pressure in the vacuum chamber goes up and down depending on the processing operation. The preheating operation was performed at a higher pressure compared to the fusion operation. After the fusion operation is completed, the pressure in the vacuum chamber is again increased to suppress the occurrence of particle mist during the preheating operation of the next layer.

Первый вспомогательный газ, подаваемый в вакуумную камеру, обеспечивает возможность выработки ионов при облучении пучком электронов во время указанной операции предварительного нагрева. Указанный первый вспомогательный газ представляет собой по меньшей мере один инертный газ. Указанный инертный газ представляет собой один газ или несколько газов из группы: гелий, аргон, двуокись углерода, азот, неон, криптон, ксенон, радон.The first auxiliary gas supplied to the vacuum chamber makes it possible to generate ions upon irradiation with an electron beam during said preheating operation. Said first auxiliary gas is at least one inert gas. The specified inert gas is one gas or several gases from the group: helium, argon, carbon dioxide, nitrogen, neon, krypton, xenon, radon.

Указанный первый уровень Р2 давления может составлять приблизительно 10-3 мбар. Значение первого уровня давления может быть изменено в зависимости от типа выбранного первого вспомогательного газа, причем выбор более легкого атома может потребовать несколько большего давления, чем выбор более тяжелого атома из указанных выше вспомогательных газов.Said first pressure level P2 may be approximately 10 −3 mbar. The value of the first pressure level can be changed depending on the type of the selected first auxiliary gas, and the choice of a lighter atom may require slightly more pressure than the choice of a heavier atom from the above auxiliary gases.

Второй вспомогательный газ может быть подан в вакуумную камеру указанного устройства 21 аддитивного выполнения. Указанный второй вспомогательный газ может быть способным, по меньшей мере будучи подвергнутым воздействию пучка электронов, реагировать химически и/или физически со слоем порошка на рабочем столе.The second auxiliary gas may be introduced into the vacuum chamber of said additive device 21. The specified second auxiliary gas may be capable, at least being exposed to an electron beam, react chemically and / or physically with a layer of powder on the desktop.

Первый и второй вспомогательные газы могут одновременно присутствовать в вакуумной камере.The first and second auxiliary gases may be simultaneously present in the vacuum chamber.

Второй вспомогательный газ может быть подан в вакуумную камеру указанного устройства 21 аддитивного выполнения во время операции сплавления. Второй вспомогательный газ может быть подан в вакуумную камеру в конце операции предварительного нагрева, чтобы гарантировать постоянное и достаточное количество второго вспомогательного газа на всем протяжении операции сплавления. Это должно гарантировать, что все слои порошка будут сплавлены при одном и том же количестве второго вспомогательного газа, что, в свою очередь, гарантирует однородность свойств материала повсюду по трехмерному изделию, подлежащему изготовлению.The second auxiliary gas may be supplied to the vacuum chamber of said additive device 21 during the fusion operation. The second auxiliary gas may be introduced into the vacuum chamber at the end of the preheating operation to ensure a constant and sufficient amount of the second auxiliary gas throughout the fusion operation. This should ensure that all layers of the powder will be fused with the same amount of the second auxiliary gas, which, in turn, ensures uniformity of material properties throughout the three-dimensional product to be manufactured.

Второй вспомогательный газ может представлять собой один газ или большее количество газов, выбранных из группы: водород, дейтерий, углеводороды, газообразные органические соединения, аммиак, азот, кислород, моноокись углерода, двуокись углерода, окислы азота и/или закись азота.The second auxiliary gas may be one gas or more gases selected from the group: hydrogen, deuterium, hydrocarbons, gaseous organic compounds, ammonia, nitrogen, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen oxides and / or nitrous oxide.

Второй уровень давления Р1, Р3 может приблизительно составлять 10-5 мбар. Более тяжелый атом газа может потребовать несколько пониженного давления по сравнению с более легким атомом. Это связано с тем, что более тяжелый атом способен рассеивать пучок электронов в большей степени, чем легкий атом газа и, следовательно, меньше более тяжелых атомов необходимо для достижения той же самой разрешающей способности пучка электронов по сравнению с легкими атомами газа.The second pressure level P1, P3 may be approximately 10 -5 mbar. A heavier gas atom may require slightly lower pressure than a lighter atom. This is due to the fact that a heavier atom is able to scatter an electron beam to a greater extent than a light atom of a gas and, therefore, fewer heavier atoms are necessary to achieve the same resolution of an electron beam in comparison with light gas atoms.

Порошок, подаваемый на рабочий стол, может быть выполнен из металла.The powder supplied to the desktop can be made of metal.

Средний уровень давления во время операции предварительного нагрева может быть более высоким, чем средний уровень давления во время операции сплавления в выбранных местах. Причина наличия более высокого уровня давления указанного, по меньшей мере первого, вспомогательного газа состоит в уменьшении или устранении вероятности образования дыма порошка. Присутствие определенного количества ионов в вакуумной камере необходимо для нейтрализации зарядов или уменьшения их количества в порошке, созданных пучком ионов при падении на указанный порошок. По этой причине в вакуумной камере должно присутствовать определенное давление газа, возникающее или посредством впуска, как описано выше, указанного первого вспомогательного газа или посредством использования ионного генератора с указанной вакуумной камерой, причем ионы от этого генератора вводят в вакуумную камеру во время указанной операции предварительного нагрева.The average pressure level during the preheating operation may be higher than the average pressure level during the fusion operation at selected locations. The reason for having a higher pressure level of said at least first auxiliary gas is to reduce or eliminate the likelihood of powder smoke. The presence of a certain amount of ions in a vacuum chamber is necessary to neutralize the charges or reduce their number in the powder created by the ion beam when it falls on the specified powder. For this reason, a certain gas pressure must be present in the vacuum chamber either by introducing, as described above, the first auxiliary gas or by using an ion generator with said vacuum chamber, the ions from this generator being introduced into the vacuum chamber during said preheating operation .

Для одного слоя порошка или множества слоев порошка предварительный нагрев слоя N порошка может быть выполнен при первом уровне давления, и сплавление слоя N порошка может быть выполнено на втором уровне давления, причем указанный первый уровень давления может быть более высоким, чем указанный второй уровень давления и N может быть любым целым числом ≥1.For one powder layer or multiple powder layers, preheating of the powder layer N can be performed at a first pressure level, and fusion of the powder layer N can be performed at a second pressure level, said first pressure level being higher than said second pressure level and N can be any integer ≥1.

Во время операции сплавления желательно удерживать уровень давления газов в вакуумной камере на минимальном значении, поскольку атомы газа способны в большей или меньшей степени влиять на разрешающую способность пучка электронов. В зависимости от типа ионов, существующих в вакуумной камере, могут иметь место некоторые различия в значении давления, разрешенного для поддержания одинаковой разрешающей способности пучка электронов по объясненным выше причинам.During the fusion operation, it is desirable to keep the level of gas pressure in the vacuum chamber at a minimum value, since gas atoms are able to more or less affect the resolution of the electron beam. Depending on the type of ions existing in the vacuum chamber, there may be some differences in the pressure allowed to maintain the same resolution of the electron beam for the reasons explained above.

Другая особенность настоящего изобретения состоит в том, что предложено устройство для выполнения трехмерного изделия посредством последовательного сплавления частей порошкового основания, причем эти части соответствуют последовательным сечениям трехмерного изделия. Указанное устройство содержит: вакуумную камеру, инжектор электронов, устройство распределения порошка для нанесения первого слоя порошка на рабочий стол в указанной вакуумной камере, блок управления для управления пути пучка электронов по указанному рабочему столу, что приводит к сплавлению указанного первого слоя порошка в определенных местах с образованием первого сечения указанного трехмерного изделия, причем указанный блок управления выполнен с возможностью уменьшения давления в вакуумной камере от первого уровня давления, используемого во время по меньшей мере части операции предварительного нагрева слоя порошка, до второго уровня давления, используемого во время по меньшей мере части операции сплавления слоя порошка.Another feature of the present invention is that there is provided a device for making a three-dimensional product by sequentially fusing parts of a powder base, these parts corresponding to successive sections of a three-dimensional product. The specified device contains: a vacuum chamber, an electron injector, a powder distribution device for applying the first powder layer to the desktop in the specified vacuum chamber, a control unit for controlling the path of the electron beam along the specified desktop, which leads to fusion of the specified first layer of powder in certain places with the formation of the first section of the specified three-dimensional products, and the specified control unit is configured to reduce the pressure in the vacuum chamber from the first pressure level, isp used during at least part of the operation of preheating the powder layer to a second pressure level used during at least part of the operation of fusing the powder layer.

Направлением пучка электронов можно управлять посредством одной катушки отклонения или множества таких катушек, размещенных в инжекторе пучка электронов, который хорошо известен специалистам в данной области техники. Блок управления может управлять катушкой(-ами) отклонения согласно образцу (выбранным местам), который должен быть сплавлен на указанном слое порошка.The direction of the electron beam can be controlled by a single deflection coil or a plurality of such coils located in the electron beam injector, which is well known to those skilled in the art. The control unit may control the deflection coil (s) according to the sample (selected locations) to be fused to the specified powder layer.

Операция предварительного нагрева может быть использована для нагрева слоя порошка до заранее определенной температуры, причем давление в вакуумной камере может быть более высоким во время операции предварительного нагрева по сравнению с давлением при операции сплавления порошка. Блок управления может управлять вакуумным(-ыми) насосом(-ами) и одним клапаном подачи газа или множеством таких клапанов. Вспомогательный газ может быть введен в вакуумную камеру во время операции предварительного нагрева. Указанный вспомогательный газ может, например, представлять собой газ, способный излучать ионы при облучении пучком электронов во время указанной операции предварительного нагрева. Указанный вспомогательный газ может быть гелием, аргоном, двуокисью углерода, азотом, неоном, криптоном, ксеноном, радоном.The preheating operation can be used to heat the powder layer to a predetermined temperature, the pressure in the vacuum chamber being higher during the preheating operation compared to the pressure during the powder fusion operation. The control unit may control the vacuum pump (s) and one gas valve or a plurality of such valves. The auxiliary gas may be introduced into the vacuum chamber during the preheating operation. Said auxiliary gas may, for example, be a gas capable of emitting ions upon irradiation with an electron beam during said preheating operation. Said auxiliary gas may be helium, argon, carbon dioxide, nitrogen, neon, krypton, xenon, radon.

Блок управления способен изменять давление в вакуумной камере от указанного первого уровня давления во время операции предварительного нагрева до второго уровня давления во время операции сплавления. Второй уровень давления обеспечивает более низкое давление, чем первый уровень давления. Сплавление может иметь место с как можно меньшим искажением пучка электронов молекулами, существующими в вакуумной камере. Для одного слоя порошка или множества слоев порошка предварительный нагрев слоя N порошка может быть выполнен при первом уровне давления, и сплавление слоя N порошка может быть выполнено на втором уровне давления, причем указанный первый уровень давления может быть более высоким, чем указанный второй уровень давления, и N может быть любым целым числом ≥1.The control unit is capable of changing the pressure in the vacuum chamber from the indicated first pressure level during the preheating operation to the second pressure level during the fusion operation. The second pressure level provides a lower pressure than the first pressure level. Fusion can take place with as little distortion of the electron beam as the molecules existing in the vacuum chamber. For one powder layer or multiple powder layers, preheating of the powder layer N can be performed at a first pressure level, and fusion of the powder layer N can be performed at a second pressure level, said first pressure level being higher than said second pressure level, and N can be any integer ≥1.

Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами реализации, и возможны многие модификации, не выходящие за пределы объема последующей формулы изобретения. Такие модификации могут, например, включать использование источников энергетического пучка, отличных от приведенного в качестве примера пучка электронов, например, лазерного луча. Могут быть использованы материалы, отличные от металлического порошка, например порошки полимеров или керамические порошки.The present invention is not limited to the above described embodiments, and many modifications are possible without departing from the scope of the following claims. Such modifications may, for example, include the use of energy beam sources other than the exemplary electron beam, such as a laser beam. Can be used materials other than metal powder, such as polymer powders or ceramic powders.

Claims (14)

1. Способ увеличения разрешающей способности при формировании трехмерного изделия посредством последовательного сплавления частей порошкового основания, которые соответствуют последовательным сечениям трехмерного изделия, содержащий этапы:
a. обеспечения вакуумной камеры,
b. обеспечения инжектора электронов,
c. обеспечения первого слоя порошка на рабочем столе внутри вакуумной камеры,
d. направления пучка электронов от инжектора электронов поверх рабочего стола, что приводит к сплавлению первого слоя порошка в выбранных местах с образованием первого сечения указанного трехмерного изделия,
e. обеспечения второго слоя порошка на рабочем столе,
f. направления пучка электронов поверх рабочего стола, что приводит к сплавлению второго слоя порошка в выбранных местах с образованием второго сечения указанного трехмерного изделия, причем второй слой оказывается присоединен к первому слою,
отличающийся тем, что он также содержит этап:
g. уменьшения давления в вакуумной камере от первого уровня давления до второго уровня давления между этапами обеспечения первого слоя порошка и второго слоя порошка, причем средний уровень давления во время предварительного нагрева выше среднего уровня давления во время сплавления выбранных мест.1. A method of increasing resolution when forming a three-dimensional product by sequentially fusing parts of the powder base that correspond to successive sections of a three-dimensional product, comprising the steps of:
a. providing a vacuum chamber,
b. providing an electron injector,
c. providing the first layer of powder on the desktop inside the vacuum chamber,
d. the direction of the electron beam from the electron injector over the desktop, which leads to the fusion of the first layer of powder in selected places with the formation of the first section of the specified three-dimensional products,
e. providing a second layer of powder on the desktop,
f. the direction of the electron beam on top of the desktop, which leads to the fusion of the second layer of powder in selected places with the formation of the second section of the specified three-dimensional products, the second layer being attached to the first layer,
characterized in that it also comprises the step of:
g. reducing the pressure in the vacuum chamber from the first pressure level to the second pressure level between the steps of providing the first powder layer and the second powder layer, and the average pressure level during preheating is higher than the average pressure level during the fusion of selected places. 2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап предварительного нагрева порошкового основания по меньшей мере частично при указанном первом уровне давления.2. The method of claim 1, further comprising the step of preheating the powder base at least partially with said first pressure level. 3. Способ по п. 1 или 2, при котором порошковое основание сплавлено в выбранных местах по меньшей мере частично при втором уровне давления.3. The method according to p. 1 or 2, in which the powder base is fused in selected places at least partially at a second pressure level. 4. Способ по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащий этап обеспечения первого вспомогательного газа в вакуумной камере, причем первый вспомогательный газ способен обеспечивать ионы при его облучении пучком электронов во время предварительного нагрева.4. The method according to any one of paragraphs. 1-2, further comprising the step of providing a first auxiliary gas in a vacuum chamber, the first auxiliary gas being able to provide ions when it is irradiated with an electron beam during pre-heating. 5. Способ согласно любому из пп. 1-2, при котором первый вспомогательный газ
представляет собой по меньшей мере один инертный газ.5. The method according to any one of paragraphs. 1-2, in which the first auxiliary gas
represents at least one inert gas. 6. Способ по п. 5, при котором указанный инертный газ представляет собой один или более газ из группы, содержащей гелий, аргон, двуокись углерода, азот, неон, криптон, ксенон, радон.6. The method according to claim 5, wherein said inert gas is one or more gases from the group consisting of helium, argon, carbon dioxide, nitrogen, neon, krypton, xenon, radon. 7. Способ по любому из пп. 1-2, 6, при котором указанный первый уровень давления составляет приблизительно 10-3 мбар.7. The method according to any one of paragraphs. 1-2, 6, at which the specified first pressure level is approximately 10 -3 mbar. 8. Способ по п. 1-2, 6, дополнительно содержащий этап обеспечения второго вспомогательного газа в вакуумную камеру, причем второй вспомогательный газ способен, по меньшей мере будучи подвергнутым воздействию пучка электронов, реагировать химически и/или физически со слоем порошка на рабочем столе.8. The method according to p. 1-2, 6, further comprising the step of providing a second auxiliary gas into the vacuum chamber, and the second auxiliary gas is capable, at least being exposed to an electron beam, react chemically and / or physically with a layer of powder on the desktop . 9. Способ по п. 8, при котором второй вспомогательный газ представляет собой один или более газ, выбранный из следующей группы: водород, дейтерий, углеводороды, газообразные органические соединения, аммиак, азот, кислород, моноокись углерода, двуокись углерода, окислы азота и/или закись азота.9. The method of claim 8, wherein the second auxiliary gas is one or more gas selected from the following group: hydrogen, deuterium, hydrocarbons, gaseous organic compounds, ammonia, nitrogen, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen oxides and / or nitrous oxide. 10. Способ по любому из пп. 1-2, 6, 9, при котором второй уровень давления составляет приблизительно 10-5 мбар или ниже.10. The method according to any one of paragraphs. 1-2, 6, 9, at which the second pressure level is approximately 10 -5 mbar or lower. 11. Способ по любому из пп. 1-2, 6, 9, при котором порошок, обеспечиваемый на рабочем столе, выполнен из металла.11. The method according to any one of paragraphs. 1-2, 6, 9, in which the powder provided on the desktop is made of metal. 12. Способ по п. 9, при котором второй вспомогательный газ обеспечивают во время сплавления указанных выбранных мест.12. The method of claim 9, wherein the second auxiliary gas is provided during fusion of said selected sites. 13. Способ по любому из пп. 9, 12, при котором второй вспомогательный газ подают при уровне давления в вакуумной камере ниже заранее определенного уровня.13. The method according to any one of paragraphs. 9, 12, in which the second auxiliary gas is supplied at a pressure level in the vacuum chamber below a predetermined level. 14. Трехмерное изделие, выполненное по любому из пп. 1-13. 14. Three-dimensional product made according to any one of paragraphs. 1-13.
RU2014118618/05A 2011-12-28 2012-12-04 Method and device for increasing resolution in additive-made 3d articles RU2588207C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161580768P 2011-12-28 2011-12-28
US61/580,768 2011-12-28
PCT/EP2012/074383 WO2013098050A1 (en) 2011-12-28 2012-12-04 Method and apparatus for increasing the resolution in additively manufactured three-dimensional articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014118618A RU2014118618A (en) 2016-02-20
RU2588207C2 true RU2588207C2 (en) 2016-06-27

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583379B1 (en) * 1998-11-23 2003-06-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process chamber for selective laser fusion
WO2008147306A1 (en) * 2007-05-15 2008-12-04 Arcam Ab Method and device for producing three-dimensional objects
RU2401718C2 (en) * 2005-07-07 2010-10-20 Онэра (Оффис Насьональ Д'Этюд Э Де Решерш Аэроспасьяль) Method of sintering of metal alloys without pressure and applying said method for producing hollow spheres
RU2010113121A (en) * 2010-04-05 2011-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Удмуртский государственный университет" (УдГУ) (RU) METHOD FOR PRODUCING BULK PRODUCTS OR COATINGS ON PRODUCTS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583379B1 (en) * 1998-11-23 2003-06-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process chamber for selective laser fusion
RU2401718C2 (en) * 2005-07-07 2010-10-20 Онэра (Оффис Насьональ Д'Этюд Э Де Решерш Аэроспасьяль) Method of sintering of metal alloys without pressure and applying said method for producing hollow spheres
WO2008147306A1 (en) * 2007-05-15 2008-12-04 Arcam Ab Method and device for producing three-dimensional objects
RU2010113121A (en) * 2010-04-05 2011-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Удмуртский государственный университет" (УдГУ) (RU) METHOD FOR PRODUCING BULK PRODUCTS OR COATINGS ON PRODUCTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9079248B2 (en) Method and apparatus for increasing the resolution in additively manufactured three-dimensional articles
US9950366B2 (en) Apparatus for additive manufacturing
US9162394B2 (en) Method and device for producing three-dimensional objects
RU2630096C2 (en) Method and device for manufacture by additive technologies
US20150290710A1 (en) Powder pre-processing for additive manufacturing
US10421156B2 (en) Apparatus for treating raw-material powder, apparatus for treating raw-material powder, and method for producing object
KR20150010946A (en) Method and apparatus for generating electron beams
Coll et al. Design of vacuum arc-based sources
WO2019136523A1 (en) Method and apparatus for increasing the resolution, reducing defect rates and increasing production rates in additively manufactured 3d articles
US10821673B2 (en) Method for operating an apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
RU2588207C2 (en) Method and device for increasing resolution in additive-made 3d articles
WO2019087845A1 (en) Three-dimensional shaping device and three-dimensional shaping method
EP3431262A1 (en) Plant for additively manufacturing of three-dimensional objects
KR102056825B1 (en) Preheating and sintering processes of the metallic powder using a plasma electron beam
AU2018280333A1 (en) 3D printing method and apparatus
US11440262B2 (en) Method for operating an apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects