WO2017017272A1 - Installation de nettoyage de plateaux de fabrication additive - Google Patents

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WO2017017272A1
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tray
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PCT/EP2016/068238
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Benoît POURCHER
Gilles WALRAND
Frédéric PIALOT
Albin EFFERNELLI
Miguel TORRES-CATELLANO
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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Definitions

  • the invention lies in the field of powder-based additive manufacturing by sintering or melting the grains of this powder using an energy beam with electromagnetic radiation, such as for example a laser beam, and / or a particle beam, such as an electron beam.
  • an energy beam with electromagnetic radiation such as for example a laser beam, and / or a particle beam, such as an electron beam.
  • the invention relates to the cleaning of additive manufacturing trays and parts manufactured on these trays.
  • a first layer of powder is deposited on an additive manufacturing plate slidably mounted inside an enclosure surrounding the production tray. Then, this first layer of powder is consolidated in a predetermined pattern using one of the aforementioned energy beams. Then, the production plate is lowered into its enclosure so as to allow the deposition and consolidation of a second layer of powder. Finally, the steps of lowering the tray and then depositing and consolidating layers of powder follow one another until the deposit and consolidation of the last layer of powder useful for the manufacture of the parts to be produced.
  • the production plate is extracted from the machine, with or without its enclosure, and an operator manually releases the powder grains by using tools such as a brush and a compressed air gun or a vacuum.
  • the additive manufacturing machine described in European Patent EP1793979 is equipped with means allowing an operator to manipulate and clean the parts manufactured in the manufacturing chamber of the machine.
  • these means comprise openings made in a wall of the manufacturing chamber, a robot arm installed in the manufacturing chamber, and a suction pipe manipulable in this manufacturing chamber.
  • the openings are provided with protective gloves allowing an operator to introduce his hands into the manufacturing chamber to clean the parts made with the suction pipe, and the operator can order the robot arm from the outside of the machine to easily move the heaviest parts.
  • a lid provided with two openings facing each other is placed on the top of the container, and a source of compressed air is connected to the first opening while a reservoir is connected to the second opening.
  • a source of compressed air is connected to the first opening while a reservoir is connected to the second opening.
  • the top of the container is equipped with a flared neck comprising a spout for discharging the unconsolidated powder when the container is tilted by appropriate means and that the production tray rises gradually.
  • the unconsolidated powder is advantageously discharged by gravity to a reservoir. Then, the tank being equipped with a sieve for receiving the manufactured parts, vibrations are used to finish separating the powder grains from the manufactured parts.
  • this second embodiment of the cleaning device does not use compressed air flow likely to pollute the unconsolidated powder, it also does not allow to perfectly clean the manufactured parts. [020] Indeed, under the effect of vibrations, the finest powder grains are likely to float in the air in the form of a fog and to be deposited again on the parts manufactured once the setting vibration stopped.
  • the present invention aims to overcome at least one of the disadvantages of the devices described in the documents of the prior art, while allowing to clean a manufacturing plate alone or with the parts that have been manufactured on this plate and which can be integral with this plate at the end of the additive manufacturing cycle.
  • the subject of the invention is an installation for cleaning an additive manufacturing plate made with the aid of powder, the installation comprising an entry lock for receiving a plate to be cleaned and a outlet lock for extracting a cleaned tray from the installation.
  • the installation comprises a dry cleaning device for cleaning a plate using vibrations and shocks in a first containment chamber, a wet cleaning device for cleaning a tray to using at least one liquid in a second confinement enclosure, and at least one conveying device for transporting a tray between the enclosure of dry cleaning, humid cleaning enclosure, and the airlock of the installation.
  • shocks and vibrations By using shocks and vibrations to take off and separate the unconsolidated powder grains from the manufactured parts and their production platform, the dry cleaning device makes it possible to recover the grains of powder without polluting them. [027] In addition, the use of shocks makes it possible to break up the agglomerates of powder that can form in the cavities of certain parts and that would not disintegrate under the effect of simple vibrations.
  • the invention also provides for the use of vibrations during dry cleaning because these vibrations make it possible to rapidly evacuate the unconsolidated powder grains still present on the parts manufactured and on the production plate after the application. of shocks.
  • the wet cleaning device comprises in its enclosure at least one washing station of a tray with a washing liquid and at least one rinsing station of a tray with a rinsing liquid.
  • the washing station takes the form of a tank filled with cleaning liquid and equipped with ultrasonic wave emission means of very high frequencies in the cleaning liquid.
  • the wet cleaning device comprises a drying station in its enclosure.
  • a conveyor In order to use the installation to supply additive manufacturing machines in clean trays and / or new from the outside of an additive manufacturing workshop, a conveyor also makes it possible to transport a tray of the airlock of exit of the installation to the dry cleaning enclosure.
  • the installation comprises a first conveyor for transporting a tray of the enclosure of the dry cleaning device to the enclosure of the wet cleaning device and vice versa of the enclosure of the device of wet cleaning to the enclosure of the dry cleaning device, and a second conveyor for transporting a tray of the enclosure of the wet cleaning device to the airlock and vice versa of the airlock to the enclosure of the cleaning device wet.
  • the installation comprises a conveyor for transporting a tray from the enclosure of the dry cleaning device to the outlet lock and vice versa from the outlet lock to the dry cleaning device enclosure, at least one temporary tray storage area, and an arm manipulator for moving a tray between the dry cleaning device, the wet cleaning device, the conveyor and each temporary storage area.
  • FIG. 1 is a schematic view of an additive manufacturing plate to be cleaned, the plate being equipped with a support and d
  • FIG. 2 is a schematic view from above of a first embodiment of a cleaning installation according to the invention, with arrows illustrating a cleaning cycle of a tray, FIG.
  • FIG. 4 is a schematic view from above of a second embodiment of a cleaning installation according to the invention, with arrows illustrating a cleaning cycle of a tray and the use of the installation according to the invention for supplying an additive manufacturing workshop with clean and / or new trays
  • FIG. 5 is a schematic top view of a dry cleaning device according to the invention
  • FIG. 6 is a schematic view of face of a dry cleaning device according to the invention, this view also illustrating the reception of an additive manufacturing plate to be cleaned by the dry cleaning device
  • FIG. 7 is a detailed view of FIG.
  • Figure 8 is a schematic side view of the cleaning chamber of the dry cleaning device according to the invention, this view also illustrating the turnaround of the tray to be cleaned provided by the invention, and - Figure 9 is also a schematic side view of the cleaning chamber of the dry cleaning device according to the invention, but this view illustrates more particularly the cleaning of the tray to be cleaned by the dry cleaning device according to the invention.
  • An additive manufacturing plate 10 takes the form of a parallelepipedal support, generally metallic, and a few centimeters in height and several tens of centimeters in length and width in a plane P10.
  • such a plate 10 is used as a support for manufacturing the parts to be manufactured inside the manufacturing chamber of an additive manufacturing machine.
  • the tray is mounted inside a manufacturing enclosure surrounding the tray in this manufacturing chamber, and the tray is mounted movable in vertical translation in this manufacturing chamber so that it can be lowered before each new deposit a bed of unconsolidated powder.
  • the plate 10 is preferably surrounded by a jacket 12 serving as a manufacturing chamber inside an additive manufacturing machine.
  • the plate 10 and the jacket 12 form a container 15.
  • This container 15 is removably mounted inside an additive manufacturing machine so that it can be extracted. of the manufacturing chamber of this machine with the manufactured parts 14 and the unconsolidated powder 16 surrounding them.
  • this container 15 makes it easier to transport the manufactured parts 14 and the unconsolidated powder 16 from an additive manufacturing machine to another device present in an additive manufacturing workshop or to a cleaning installation such as that proposed by the present invention.
  • a support 13 equips the plate 10.
  • This support 13 takes the form of a frame on which is fitted a tray of 10.
  • this support 13 comprises bores 17.
  • this support 13 is equipped with a peripheral seal 19 to prevent powder leaks when the plate 10 and its support 13 are displaced in translation inside the jacket 12.
  • the main objectives of the present invention are to recover, without altering it, the large quantity of unconsolidated powder 16 which surrounds the parts 14 in a container 15 and to better rid the manufactured parts 14 and the additive manufacturing trays 10 grains of unconsolidated powder.
  • the invention provides a facility 20 for cleaning additive manufacturing trays as illustrated in FIG. 2.
  • This installation 20 comprises an input lock 22 for receiving a plate 10 to be cleaned from an additive manufacturing machine, adapted transport means 24 being provided for transporting the container 15, the manufactured parts 14 and the powder consolidated 16 in the best possible conditions from an additive manufacturing machine to the entry lock 22 of the installation.
  • the installation 20 also comprises an airlock 26.
  • the assembly of the installation 20 is preferably confined in a protective enclosure 28 partially represented on the 2 to 4, the airlock 26 is provided through a wall 30 of this chamber 28.
  • the airlock 26 can also be used to supply air installation 10 in trays 10 new and / or clean from the outside E of the installation, and the entry lock 22 can also be used to extract clean trays 10 of the cleaning installation 20 for sending them to additive manufacturing machines via the means of transport 24.
  • the installation 20 comprises a dry cleaning device 32 for cleaning a tray 10 with the aid of vibrations and shocks in a first containment chamber E32, a wet cleaning device 34 for cleaning a plate 10 with at least one liquid in a second confinement chamber E34, and at least one conveying device for transporting a plate 10 between the dry cleaning enclosure E32, the wet cleaning enclosure E34, and the airlock 26 of the installation.
  • the dry cleaning device 32 aims to recover a maximum amount of unconsolidated powder without altering it in order to reuse this powder as quickly as possible, without prior drying treatment but only with sieving to control the particle size of the powder thus recycled.
  • the wet cleaning device 34 is intended to thoroughly clean the manufactured parts 14 and the production trays 10 by removing all unconsolidated powder grains that can remain stuck to the parts and trays after dry cleaning.
  • the wet cleaning device 34 comprises in its enclosure E34 at least one washing station 38 of a tray 10 with a cleaning fluid and at least one rinsing station 40 of a plate 10 with a rinsing liquid.
  • the washing station 38 takes the form of a tank filled with cleaning liquid and equipped with means, such as a transducer, for emitting ultrasonic waves of very high frequencies, preferably 20 kHz and possibly 45kHz, in this cleaning liquid.
  • a transducer for emitting ultrasonic waves of very high frequencies, preferably 20 kHz and possibly 45kHz, in this cleaning liquid.
  • the ultrasonic waves generate by a cavitation phenomenon microscopic bubbles that implode under the effect of these same waves, and these implosions cause turbulence in the cleaning liquid for detaching the last grains of powder still adhered to the manufactured parts 14 and their manufacturing plate 10.
  • the microscopic size of the bubbles allows them to penetrate the smaller cavities of the manufactured parts 14.
  • the cleaning liquid is an aqueous solution and the rinsing liquid is also an aqueous solution.
  • the wet cleaning device 34 may comprise in its enclosure E34 a prewash station 42, obviously located upstream of the washing station 38.
  • This prewash station 42 may take the form of a tank filled with prewash liquid and the prewash liquid is preferably an aqueous solution.
  • the flushing station 40 can also act as a drying station and include drying means cleaned trays and manufactured parts 14, these drying means taking for example the shape of a tank equipped with a blower 'hot air.
  • the wet cleaning device 34 comprises in its enclosure E34 conveying means (not shown) for automatically conveying the trays 10 to be cleaned and the parts manufactured 14 attached to these trays 10 between the various prewashing stations 42, washing 38 and rinsing 40.
  • the wet cleaning device 34 may comprise a single working chamber in which the trays 10 may be pre-washed, washed and optionally dried, and different storage chambers for storing the trays. 10 before, between and / or after these different steps.
  • the conveying means of the wet cleaning device 34 can also convey new trays 10 and / or clean through the chamber E34 of the wet cleaning device 34, without going through the different washing and rinsing stations.
  • the installation comprises a first conveyor 44 for transporting trays 10 being cleaned from the enclosure E32 of the dry cleaning device 32 to the enclosure E34 of the wet cleaning device 34, and a second conveyor 46 for transporting the trays 10 cleaned from the enclosure E34 of the wet cleaning device 34 to the airlock 26 of the installation 20.
  • the second conveyor 46 also makes it possible to transport trays 10 from the airlock 26 of the installation 20 to the enclosure E34 of the wet cleaning device 34, and the first conveyor 44 also allows to transport trays 10 from the enclosure E34 of the cleaning device wet 34 to the enclosure E32 of the dry cleaning device 32.
  • the installation 20 In such a case of use of the installation 20 to supply an additive manufacturing workshop in new and / or clean trays, it can be provided to proceed with a wet cleaning of these trays 10 in the cleaning device. Wet 34. This ensures the perfect cleaning and decontamination of these trays 10 before use in an additive manufacturing machine, these trays 10 could be polluted outside the enclosure E 28 the installation 20 during manual handling or during unprotected storage.
  • the two conveyors 44,46 may be belt conveyors.
  • the installation comprises a conveyor 36 for transporting trays 10 from the enclosure E32 of the dry cleaning device 32 to the airlock 26 and conversely the output lock 26 to the enclosure E32 of the dry cleaning device 32, at least one temporary storage area 48,50 of trays 10, and a manipulator arm 52 for moving a tray 10 between the device dry cleaning 32, the wet cleaning device 34, the conveyor 36 and each temporary storage area 48.50.
  • the conveyor 36 may be a conveyor belt
  • each storage area 48,50 may take the form of an open storage device such as a shelf
  • the manipulator arm 52 is an articulated arm at the end which is mounted a gripping device 54 of a plate 10 as for example a clamp.
  • the manipulator arm 52 allows for example to manage the dry and wet cleaning steps of different trays 10 while the conveyor 36 is used to transfer clean trays 10 from the airlock 26 to the dry cleaning device 32.
  • the manipulator arm 52 is rotatable about different horizontal and / or vertical axes in order to move each plate 10 as quickly as possible from one point to another.
  • the manipulator arm 52 can be removed and the conveyor 36 can be arranged to ensure only the transport of the trays 10 between the dry cleaning chamber E32, the wet cleaning enclosure E34, and the airlock 26 of the installation.
  • this cleaning device dry 32 comprises an enclosure E32.
  • this confinement chamber E32 comprises at least one entry lock chamber 56, and in order to evacuate a plate 10 cleaned, this containment chamber E32 also comprises an airlock 58.
  • the airlock 56 of the chamber E32 of the dry-cleaning device 32 is also the airlock 22 of the installation 20.
  • the dry cleaning enclosure E32 being formed on the ground S by a front wall 60F, a rear wall 60R, a left side wall 62G, a right side wall 62D and a ceiling P, the entry lock 56 is provided through the rear wall 60R of the dry cleaning enclosure E32, and the airlock 58 is provided through the right side wall 62D of the dry cleaning enclosure E32.
  • the dry cleaning device 32 comprises receiving means 64 of a plate 10 to be cleaned and a dry cleaning station 66 of this plateau.
  • the receiving means 64 can receive and transport a container 15 formed by a plate 10 to clean, its support 13 and its sleeve 12.
  • These receiving means 64 take for example the form of A chain conveyor 72.
  • This chain conveyor 72 extends horizontally inside the dry cleaning enclosure E32, and in a longitudinal direction DL parallel to the planes of the side walls 62G, 62D of the enclosure E32 and perpendicular to the front walls 60F and rear 60R of this enclosure.
  • this chain conveyor 72 makes it possible to transport a container 15, and thus a tray 10 to be cleaned, from the entry lock 56 of the enclosure E32 to the dry cleaning station 66.
  • the dry cleaning device 32 comprises a second cleaning chamber 68 inside its first containment enclosure E32.
  • This second cleaning chamber 68 takes the form of a bell 70 mounted on a base 74, and this base 74 comprises an opening 76 for receiving a plate 10 to be cleaned.
  • the base 74 is substantially flat and rectangular, while the bell 70 has a pyramidal shape S70 extending around a central axis A70 perpendicular to the plane P74 of the base 74. Meanwhile, the opening 76 is of shape and dimensions adjusted or adjustable to the shape and dimensions of the trays 10 to be cleaned.
  • the pyramidal shape of the bell 70 about its central axis A70 facilitates the flow and the recovery of the unconsolidated powder 16 when this bell 70 is turned over with a plate 10 to be cleaned.
  • the bell 70 comprises a parallelepipedal low portion 70B about its central axis A70 and a pyramidal upper part 70H around its central axis A70, the parallelepipedic lower part 70B extending from the base 74, and the upper portion 70H pyramidal extending between the lower portion 70B and the top 78 of the bell 70.
  • the bell may also take a fully pyramidal, partially or completely conical, partially or entirely frusto-conical, or any other shape to form a funnel when the bell 70 is returned.
  • the top 78 bell 70 takes the form of a conduit 80 equipped with a valve 82 or other flow control device.
  • the invention provides to return the bell 70 and the plate 10 in order to recover the unconsolidated powder 16 surrounding the manufactured part or parts 14 in a container 15.
  • the cleaning chamber 68 is in an initial position corresponding to an unturned position in which the bell 70 and its top 78 are above the base 74.
  • the plane P74 of the base 74 is substantially horizontal, as shown in Figures 6 and 7.
  • the receiving means 64 allow a container 15, and therefore a plate 10, to be conveyed from the entry lock chamber 56 of the confinement enclosure E32 as far as the opening 76 of the base 74. of the cleaning chamber 68 when the cleaning chamber 68 is in its initial position.
  • the dry cleaning device 32 comprises an elevator 84 for taking a tray 10 to be cleaned from the receiving means 64 to the opening 76.
  • this elevator 84 makes it possible to move the plate 10 to be cleaned and its support 13 in vertical translation T1 inside the jacket 12 of the container 15.
  • the sleeve 12 extending vertically in height about a central axis A12, the vertical translation T1 of the plate 10 and its support 13 is made parallel to the central axis A12 of the jacket 12 and towards the upper edge 86 of the shirt 12.
  • the elevator 84 moves the liner 12 in vertical translation T2 parallel to its central axis A12 and to the base 74 of the enclosure 68.
  • the upper edge 86 of the liner 12 is pressed against the lower edge 88 of the opening 76 of the base 74, which makes it possible to avoid leaking unconsolidated powder 16 when the plate 10 s pupates in the jacket 12 and that this powder is gradually transferred from the container 15 to the interior volume V68 of the cleaning enclosure 68.
  • the elevator 84 comprises for example a piston 90 guided in translation inside a body 92 and driven in translation by a motor 94 and worm 96.
  • the elevator 84 comprises for example a plate 98 guided in translation around the rod 89 of the piston 90 and animated in translation by compression springs 100 in support on another plate 102 attached to the body 92.
  • the plates 98, 102 and the springs 100 are dimensioned and positioned relative to the body 92 and to the piston 90 so that the translational movement of the piston 90 by the motor 94 also causes the plate 98 to move in translation. effect of the springs 100.
  • the translation T1 of the plate is stopped, and locking elements such as pins 104 come to immobilize the support 13 in the opening 76 of the base 74, these pins 104 penetrating for this purpose in the bores 17 provided in the support 13.
  • the peripheral seal 19 of the support 13 also carries the seal between the support 13 and the base 74, and therefore between the plate 10 and the base 74.
  • the cleaning chamber 68 is pivotally mounted about an axis A68 preferably horizontal.
  • the cleaning chamber 68 when the cleaning chamber 68 is in its inverted position, the plane P74 of the base 74 is substantially horizontal. Also, the cleaning enclosure 68 is pivotally mounted at least 180 ° inside the containment enclosure E32 of the dry cleaning device 32.
  • an actuator such as an electric motor 106 can drive the enclosure 68 in rotation about its axis A68.
  • this actuator 106 makes it possible to control the angle of rotation of the cleaning enclosure 68 about its axis A68, for example in order to modify the inclination of the base 74 and thus of the plate 10 during the cycle dry cleaning.
  • suction powder recovery means 108 are connected to the duct 80 of the top of the bell 70 via the valve 82, the suction favoring the flow of the powder through the conduit 80 and thus to prevent clogging.
  • the bell 70 comprises a suction port 1 10 between its base 74 and its top 78, this orifice 1 10 being connected to means 109 for recovering a powder mist by suction.
  • this orifice 1 10 is provided at mid-height in the bell 70.
  • this orifice 1 10 is provided in the upper 70H pyramidal part of the bell 70. but close to the parallelepipedic lower part 70B.
  • the recovery means 109 of a powder mist by suction are also connected to the interior volume V32 of the confinement chamber E32 of the dry cleaning device 32.
  • the recovery means 109 of a powder mist by suction provide a larger suction flow.
  • this cleaning chamber 68 comprises a door 1 12 for closing the opening 76 of the base 74.
  • This door 1 12 is pivotally mounted relative to the base 74, and it closes the enclosure 68 just behind the plate 10 and its support 13.
  • the implementation movement of this door 1 12 is also fully automated.
  • the dry cleaning station 66 of the dry cleaning device 32 comprises means 1 14 able to impose vibrations to the plate 10 to be cleaned and means 1 16 able to impact the plate 10. As shown in Figures 8 and 9, these means 1 14 able to impose vibration and these means 1
  • the shock-absorbing members 16 are supported by the base 74 of the cleaning enclosure 68 and provided adjacent the opening 76 receiving the tray 10 to be cleaned.
  • the means 1 14 capable of imposing vibrations take for example the form of a vibrator 1 18 with an electric motor, and the means 1 16 able to withstand shocks take for example the shape of a striker 120 pneumatic.
  • this vibrator 1 18 and the firing pin 120 are mounted on a plate 122 mounted on silent blocks in front of an opening 124 made in the base 74.
  • sealing means 126 such bellows are provided between the base 74 and the plate 122.
  • the vibrator 1 18 and the firing pin 120 come directly into contact with the plate 10, which improves the cleaning efficiency and optimize the use of vibration and shock.
  • the cleaning chamber 68 comprises internal means 128 for conveying a plate 10 between its opening 76 and the means 1 14.1 16 of the dry cleaning station 66.
  • these internal means 128 for conveying a plate comprise at least one first guide support 130 that can be moved in translation, a second guide support 132 connected to the plate 122. supporting the means 1 14,1 16 of the dry cleaning station 66, and transfer means 136 of a plate 10 of the first support 130 to the second support 132.
  • the first support 130 is mounted mobile in translation inside the cleaning chamber 68, opposite the opening 76 of the base 74, and its translation T3 is effected in a direction perpendicular to the plane P74 of the base, for example under the effect of a cylinder 134.
  • the first support 130 makes it possible to receive the plate 10 to be cleaned.
  • the enclosure 68 and the tray 10 having been turned over, the first support 130 allows to receive the tray 10 returned, that is to say with the manufactured part or 14 under the tray 10.
  • the first support 130 takes the form of a plurality of fingers 138 spaced from each other and a few centimeters in length.
  • the fingers 138 are rounded to prevent the retention of powder grains.
  • the first support is translated from its upper position to a lower position shown in Figure 9 allowing the transfer of the plate 10 to be cleaned to the second guide support 132.
  • the second support 132 also takes the form of a plurality of fingers 140 spaced from each other, a few centimeters in length, and preferably of rounded shape, the transfer means 136 of a plate 10 take the form of a fork 142 guided in translation between the first support 130 and the second support 132
  • the translation T4 of this fork 142 is carried out in a direction parallel to the plane P74 of the base 74, and for example under the effect of a jack 144.
  • This fork 142 makes it possible to grip the plate 10 to be cleaned in such a way that to slide it from the fingers 138 of the first support 130 to the fingers 140 of the second support 132.
  • an intermediate guide support 146 between the first support 130 and the second support 132 the intermediate support 146 is also formed by fingers 148 preferably having a rounded shape.
  • the dry cleaning by shock and vibration provided by the invention can be implemented. However, and prior to vibration and shocks, the rod 150 of a jack 152 supported by the plate 122 of the dry cleaning station 66 clamps the plate 10 on the second support 132.
  • the vibration of a plate 10 is to oscillate the plate 10 at frequencies between 40 and 150 Hz, the amplitudes of the oscillations of the plate 10 not exceeding 5 millimeters.
  • the vibrations are generated by the vibrator January 18 and transmitted to the plate 10 and the manufactured part or parts 14 via the plate 122 and the second support 132.
  • the shocks are connected to a plate 10, and thus to the manufactured part or parts 14 using a moving body and having a kinetic energy of 20 to 25 Joules when
  • a plate 10 undergoes a plurality of impacts at frequencies between 15 and 25 Hz, ie from 120 to 600 shocks during a dry cleaning cycle to give an order of magnitude. ideas.
  • the shocks are connected to the plate 10 by the rod 154 of the firing pin 120.
  • the unconsolidated powder grains 16 that can form in the cavities or the hollow shapes of the manufactured parts 14 are disintegrated, and thanks to the application of vibrations, these grains of powder are extracted from the hollow forms or cavities of manufactured parts 14 and they fall by gravity towards the summit 78 of the bell 70.
  • the plate 10 is led to the outlet lock chamber 58 of the dry cleaning device 32 where it can for example be grasped by the gripping device 54 to be extracted from the enclosure E32, as illustrated in FIG.
  • the cleaned tray 10 follows the same path as it arrived but in the opposite direction.
  • the fork 142 brings the plate 10 of the second support 132 to the first support 130, then the first support 130 returns to the upper position to bring the plate 10 in the opening 76 of the base 74. Then, the cleaning chamber 68 is returned to its initial unturned position, after having taken care to open the door 1 12, so that the plate 10 is recovered by the elevator 84 and its piston 90 which finish driving the cleaned tray 10 to the chain conveyor 72 of the receiving means 64.
  • the cleaning installation 20 is particularly suitable for being installed in an additive manufacturing workshop comprising a plurality of additive manufacturing machines.
  • the installation 20, and more particularly the dry cleaning device 32 can be adapted to perform the cleaning of a plate 10 alone, that is to say without a jacket 12 forming a container 15 with this tray 10.
  • the installation 20 and the trays 10 can also be adapted so as to avoid the use of supports 13 of the trays 10.
  • the two containment enclosures E32 and cleaning 68 of the dry cleaning device 32 offer a double containment that best protects people from the toxicity of certain additive manufacturing powders.
  • the present invention also aims at a method of dry cleaning an additive manufacturing plate 10 which can for example be implemented with the dry cleaning device 32 which has just been described.
  • this process consists in separating the unconsolidated powder 16 from a plate 10 and collecting it by imposing vibrations on the plate and subjecting the shocks to the board.
  • the vibrations applied to the plate 10 have frequencies preferably between 40 and 150 Hz, and the amplitudes of the oscillations of the plate 10 under the effect of the vibrations do not exceed 5 millimeters.
  • a plurality of shocks are applied to a plate 10 by means of a moving body and having a kinetic energy of 20 to 25 Joules when it comes into contact with the plate 10.
  • the shocks are given in a direction orthogonal to the plane P10 of the plate 10, and for example using the rod 154 of the striker 120.
  • a plate 10 being designed to be particularly rigid in its shape. width and its length, it is more effective to apply these shocks perpendicularly to the plate 10 and therefore in its height.
  • a plate 10 undergoes 120 to 600 shocks during a dry cleaning cycle, at frequencies between 15 and 25 Hz.
  • the vibrations are preferably imposed on the plate 10 in directions substantially parallel to the plane P10 of the plate 10, and for example using a vibrator 1 18.
  • the vibrations can be imposed on the plate 10 in directions substantially parallel to the plane P10 of the plate 10 but different from each other.
  • the vibrations are imposed on the plate 10 in two directions parallel to the plane P10 of the plate 10 but perpendicular to each other, and corresponding for example to the directions extending in the length and in the width of the plate 10.
  • This combination of vibrations of different directions is advantageous because it allows to best rid the manufactured parts and their cavities of unconsolidated powder grains, and that whatever the directions in which these parts and these cavities extend parallel to the plane P10 of the plate.
  • vibration steps and shock steps are alternated several times.
  • the method comprises a prior step consisting in turning over the plate 10, this reversal making it possible to recover a large part of the unconsolidated powder 16 by gravity.
  • the dry cleaning process can provide for to vary the inclination of the plate 10 during the steps of vibrating and / or the stages of application of shocks to the plate 10.
  • the cleaning method dry is carried out in a confined volume V68, and preferably doubly confined thanks to the confinement chamber E32 of the dry cleaning device 32.
  • the dry cleaning process comprises a step subsequent to the vibration setting and the application of shocks of evacuating this volume V68. confined the grains of the unconsolidated powder 16 resulting from the dry cleaning of the plate 10, for example for storage and reuse.
  • the suction for recovering the unconsolidated powder 16 fallen into the top 78 of the bell 70 only works for a few seconds.
  • the method provides that the confined volume V68 is subjected to a supplementary suction during cleaning, this additional suction intended to eliminate any powder mists that may form inside the dry cleaning enclosure 68 during a dry cleaning cycle.
  • the additional suction is at least maintained in the enclosure of the enclosure cleaning dry during the vibration of a plate 10 and during the application of shocks to the plate 10.
  • the method provides for the confinement volume V32 of the dry-cleaning device 32 also subject to additional suction.
  • the dry cleaning device 32 returns and cleans only the plate 10 and the manufactured parts integral with the plate 10. Indeed, it is not useful to return and clean the shirt 12 because the translation the tray 10 with its support 13 and the seal 19 is sufficient to rid the inner walls of the jacket 12 of unconsolidated powder grains. In addition, the reversal of the liner 12 with the plate 10 would represent an additional energy consumption and therefore unnecessary.
  • the dry cleaning device 32 separates the plate 10 and the manufactured parts of the jacket 12 in order to transfer only the plate 10 and the manufactured parts to the wet cleaning device 34. Indeed wet cleaning of the shirts 12 is not necessary.

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Abstract

L'invention concerne une installation (20) de nettoyage d'un plateau (10) de fabrication additive effectuée à l'aide d'une poudre, l'installation (20) comprenant un sas d'entrée (22) permettant de recevoir un plateau (10) à nettoyer et un sas de sortie (26) permettant d'extraire un plateau (10) nettoyé de l'installation. L'installation (20) comprend un dispositif de nettoyage à sec (32) permettant de nettoyer un plateau (10) à l'aide de vibrations et de chocs dans une première enceinte de confinement (E32), un dispositif de nettoyage humide (34) permettant de nettoyer un plateau (10) à l'aide d'au moins un liquide dans une seconde enceinte de confinement (E34), et au moins un dispositif de convoyage (44,46) permettant de transporter un plateau (10) entre l'enceinte de nettoyage à sec (E32), l'enceinte de nettoyage humide (E34), et le sas de sortie (26) de l'installation.

Description

INSTALLATION DE NETTOYAGE DE PLATEAUX DE FABRICATION ADDITIVE
[001] L'invention se situe dans le domaine de la fabrication additive à base de poudre par frittage ou fusion des grains de cette poudre à l'aide d'un faisceau énergétique à rayonnement électromagnétique, comme par exemple un faisceau laser, et/ou d'un faisceau de particules, comme par exemple un faisceau d'électrons.
[002] Plus précisément, l'invention concerne le nettoyage des plateaux de fabrication additive et des pièces fabriquées sur ces plateaux.
[003] Lors de la mise en œuvre d'un procédé de fabrication additive au sein d'une machine de fabrication additive, une première couche de poudre est déposée sur un plateau de fabrication additive monté coulissant à l'intérieur d'une enceinte entourant le plateau de fabrication. Ensuite, cette première couche de poudre est consolidée selon un motif prédéterminé à l'aide de l'un des faisceaux énergétiques précités. Puis, le plateau de fabrication est abaissé dans son enceinte de manière à permettre le dépôt et la consolidation d'une deuxième couche de poudre. Enfin, les étapes d'abaissement du plateau puis de dépôt et de consolidation de couches de poudre se succèdent jusqu'au dépôt et à la consolidation de la dernière couche de poudre utile à la fabrication des pièces à réaliser.
[004] Selon un inconvénient rencontré à la fin de ce procédé de fabrication additive, la ou les pièces fabriquées se retrouvent noyées au milieu d'une importante quantité de poudre non consolidée qui doit être évacuée.
[005] Selon une première méthode, le plateau de fabrication est extrait de la machine, avec ou sans son enceinte, et un opérateur dégage manuellement les grains de poudre en s'aidant d'outils tels une brosse et une soufflette à air comprimé ou un aspirateur.
[006] En raison de sa mise en œuvre essentiellement manuelle, cette première méthode de nettoyage est difficilement compatible avec une application industrielle.
[007] De plus, ce nettoyage manuel peut être dangereux pour l'opérateur car les poudres utilisées en fabrication additive contiennent généralement des composés chimiques toxiques pouvant être inhalés par les opérateurs malgré leurs équipements de protection.
[008] Enfin, selon un autre inconvénient, si la poudre non consolidée n'est pas maintenue sous atmosphère protectrice pendant le nettoyage, elle doit subir plusieurs traitements avant de pouvoir être réutilisée. [009] Aussi, certains fabricants de machines de fabrication additive ont modifié leurs machines de manière à mieux protéger la santé des opérateurs et de façon à pouvoir réutiliser immédiatement la poudre issue du nettoyage des pièces fabriquées.
[010] Par exemple, la machine de fabrication additive décrite dans le brevet européen EP1793979 est équipée de moyens permettant à un opérateur de manipuler et de nettoyer les pièces fabriquées dans l'enceinte de fabrication de la machine.
[011] Plus en détail, ces moyens comprennent des ouvertures réalisées dans une paroi de l'enceinte de fabrication, un bras robot installé dans l'enceinte de fabrication, et un tuyau d'aspiration manipulable dans cette enceinte de fabrication. De plus, les ouvertures sont munies de gants de protection permettant à un opérateur d'introduire ses mains dans l'enceinte de fabrication pour procéder au nettoyage des pièces fabriquées à l'aide du tuyau d'aspiration, et l'opérateur peut commander le bras robot depuis l'extérieur de la machine afin de déplacer facilement les pièces les plus lourdes.
[012] Grâce aux moyens décrits dans le brevet européen EP1793979, l'opérateur est protégé et la poudre non consolidée est maintenue sous atmosphère protectrice.
[013] Toutefois, le nettoyage reste une opération manuelle nécessitant le travail d'un opérateur, et comme ce nettoyage manuel a lieu dans l'enceinte de fabrication de la machine, celle-ci ne peut être utilisée pour fabriquer de nouvelles pièces pendant toute la durée du nettoyage. [014] Aussi, dans le brevet européen EP1 192040, il est prévu de fabriquer les pièces dans un récipient amovible qui peut être extrait de l'enceinte de fabrication de la machine de fabrication additive et conduit vers un dispositif de nettoyage indépendant de cette machine.
[015] Dans un premier mode de réalisation de ce dispositif de nettoyage, un couvercle muni de deux ouvertures en vis-à-vis l'une de l'autre est placé sur le sommet du récipient, et une source d'air comprimé est reliée à la première ouverture tandis qu'un réservoir est relié à la deuxième ouverture. Ainsi, et en faisant monter progressivement le plateau de fabrication et les pièces fabriquées vers le sommet du récipient, le flux d'air comprimé pousse la poudre non consolidée vers la deuxième ouverture et donc dans le réservoir.
[016] Selon un inconvénient de ce premier mode de réalisation, il existe un risque de polluer la poudre avec le flux d'air comprimé utilisé pour pousser la poudre vers le réservoir.
[017] Dans un second mode de réalisation, le sommet du récipient est équipé d'un col évasé comprenant un bec permettant d'évacuer la poudre non consolidée lorsque le récipient est incliné grâce à des moyens appropriés et que le plateau de fabrication monte progressivement.
[018] Dans ce second mode de réalisation, la poudre non consolidée est avantageusement évacuée par gravité vers un réservoir. Ensuite, le réservoir étant équipé d'un tamis de réception des pièces fabriquées, des vibrations sont utilisées pour finir de séparer les grains de poudre des pièces fabriquées.
[019] Si ce second mode de réalisation du dispositif de nettoyage n'emploie pas de flux d'air comprimé susceptible de polluer la poudre non consolidée, il ne permet pas non plus de nettoyer parfaitement les pièces fabriquées. [020] En effet, sous l'effet des vibrations, les grains de poudre les plus fins sont susceptibles de flotter dans l'air sous forme d'un brouillard et de se déposer à nouveau sur les pièces fabriquées une fois la mise en vibration stoppée.
[021] De plus, dans le cas où les pièces fabriquées sont de formes complexes avec des cavités susceptibles de contenir des agglomérats de poudre, de simples vibrations ne suffisent pas à désagréger les amas de poudre qui peuvent se former dans ces cavités lors de la fabrication additive.
[022] Enfin, la simple utilisation de vibrations ne permet pas de retirer tous les grains de poudre collés aux pièces fabriquées comme le permet par exemple un brossage manuel.
[023] Aussi, la présente invention a pour objectif de parer à au moins l'un des inconvénients des dispositifs décrits dans les documents de l'art antérieur, tout en permettant de nettoyer un plateau de fabrication seul ou avec les pièces qui ont été fabriquées sur ce plateau et qui peuvent être solidaires de ce plateau à la fin du cycle de fabrication additive.
[024] A cet effet, l'invention a pour objet une installation de nettoyage d'un plateau de fabrication additive effectuée à l'aide de poudre, l'installation comprenant un sas d'entrée permettant de recevoir un plateau à nettoyer et un sas de sortie permettant d'extraire un plateau nettoyé de l'installation.
[025] Selon l'invention, l'installation comprend un dispositif de nettoyage à sec permettant de nettoyer un plateau à l'aide de vibrations et de chocs dans une première enceinte de confinement, un dispositif de nettoyage humide permettant de nettoyer un plateau à l'aide d'au moins un liquide dans une seconde enceinte de confinement, et au moins un dispositif de convoyage permettant de transporter un plateau entre l'enceinte de nettoyage à sec, l'enceinte de nettoyage humide, et le sas de sortie de l'installation.
[026] En utilisant des chocs et des vibrations pour décoller et séparer les grains de poudre non consolidée des pièces fabriquées et de leur plateau de fabrication, le dispositif de nettoyage à sec permet de récupérer les grains de poudre sans les polluer. [027] De plus, l'utilisation de chocs permet de désagréger les agglomérats de poudre qui peuvent se former dans les cavités de certaines pièces et qui ne se désagrégeraient pas sous l'effet de simples vibrations.
[028] Enfin, l'invention prévoit aussi d'utiliser des vibrations lors du nettoyage à sec car ces vibrations permettent d'évacuer rapidement les grains de poudre non consolidée encore présents sur les pièces fabriquées et sur le plateau de fabrication après l'application de chocs.
[029] Plus en détail, le dispositif de nettoyage humide comprend dans son enceinte au moins un poste de lavage d'un plateau avec un liquide de lavage et au moins un poste de rinçage d'un plateau avec un liquide de rinçage. [030] De préférence, le poste de lavage prend la forme d'une cuve remplie de liquide de nettoyage et équipée de moyens d'émission d'ondes ultrasonores de très hautes fréquences dans ce liquide de nettoyage.
[031] Avantageusement, le dispositif de nettoyage humide comprend un poste de séchage dans son enceinte. [032] En vue d'utiliser l'installation pour alimenter des machines de fabrication additive en plateaux propres et/ou neufs depuis l'extérieur d'un atelier de fabrication additive, un convoyeur permet aussi de transporter un plateau du sas de sortie de l'installation vers l'enceinte de nettoyage à sec.
[033] Dans un premier mode de réalisation, l'installation comprend un premier convoyeur permettant de transporter un plateau de l'enceinte du dispositif de nettoyage à sec vers l'enceinte du dispositif de nettoyage humide et inversement de l'enceinte du dispositif de nettoyage humide vers l'enceinte du dispositif de nettoyage à sec, et un second convoyeur permettant de transporter un plateau de l'enceinte du dispositif de nettoyage humide vers le sas de sortie et inversement du sas de sortie vers l'enceinte du dispositif de nettoyage humide.
[034] Dans un second mode de réalisation, l'installation comprend un convoyeur permettant de transporter un plateau depuis l'enceinte du dispositif de nettoyage à sec vers le sas de sortie et inversement du sas de sortie vers l'enceinte du dispositif de nettoyage à sec, au moins une zone de stockage temporaire de plateaux, et un bras manipulateur permettant de déplacer un plateau entre le dispositif de nettoyage à sec, le dispositif de nettoyage humide, le convoyeur et chaque zone de stockage temporaire.
[035] Enfin, comme l'installation de nettoyage selon l'invention est entièrement automatisée, l'invention prévoit que l'ensemble de l'installation peut être confinée dans une enceinte de protection telle que l'enceinte d'un atelier de fabrication additive comprenant une pluralité de machine de fabrication additive. [036] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre. Cette description, donnée à titre d'exemple et non limitative, se réfère aux dessins joints en annexe sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un plateau de fabrication additive à nettoyer, le plateau étant équipé d'un support et d'une chemise, - la figure 2 est une vue schématique de dessus d'un premier mode de réalisation d'une installation de nettoyage selon l'invention, avec des flèches illustrant un cycle de nettoyage d'un plateau, la figure 3 est une vue schématique de dessus d'un premier mode de réalisation d'une installation de nettoyage selon l'invention, avec des flèches illustrant l'utilisation de l'installation selon l'invention pour approvisionner un atelier de fabrication additive avec des plateaux propres et/ou neufs, la figure 4 est une vue schématique de dessus d'un second mode de réalisation d'une installation de nettoyage selon l'invention, avec des flèches illustrant un cycle de nettoyage d'un plateau et l'utilisation de l'installation selon l'invention pour approvisionner un atelier de fabrication additive avec des plateaux propres et/ou neufs, la figure 5 est une vue schématique de dessus d'un dispositif de nettoyage à sec selon l'invention, la figure 6 est une vue schématique de face d'un dispositif de nettoyage à sec selon l'invention, cette vue illustrant aussi la réception d'un plateau de fabrication additive à nettoyer par le dispositif de nettoyage à sec, la figure 7 est une vue de détail de la figure 6, cette vue illustrant aussi l'arrivée du plateau à nettoyer dans l'enceinte de nettoyage du dispositif de nettoyage à sec, la figure 8 est une vue schématique de côté de l'enceinte de nettoyage du dispositif de nettoyage à sec selon l'invention, cette vue illustrant aussi le retournement du plateau à nettoyer prévu par l'invention, et - la figure 9 est aussi une vue schématique de côté de l'enceinte de nettoyage du dispositif de nettoyage à sec selon l'invention, mais cette vue illustre plus particulièrement le nettoyage du plateau à nettoyer par le dispositif de nettoyage à sec selon l'invention.
[037] La présente invention est relative au nettoyage de plateaux 10 de fabrication additive. [038] Un plateau de fabrication additive 10 prend la forme d'un support parallélépipédique, généralement métallique, et de quelques centimètres de hauteur et de plusieurs dizaines de centimètres de longueur et de largeur dans un plan P10.
[039] De façon connue, un tel plateau 10 est utilisé comme support de fabrication des pièces à fabriquer à l'intérieur de la chambre de fabrication d'une machine de fabrication additive. Plus en détail, le plateau est monté à l'intérieur d'une enceinte de fabrication entourant le plateau dans cette chambre de fabrication, et le plateau est monté mobile en translation verticale dans cette enceinte de fabrication afin de pouvoir être abaissé avant chaque nouveau dépôt d'un lit de poudre non consolidée.
[040] Comme le montre la figure 1 , dans le cadre de la présente invention, le plateau 10 est de préférence entouré par une chemise 12 faisant office d'enceinte de fabrication à l'intérieur d'une machine de fabrication additive.
[041] En étant assemblé l'un à l'autre, le plateau 10 et la chemise 12 forment un container 15. Ce container 15 est monté de manière amovible à l'intérieur d'une machine de fabrication additive afin de pouvoir être extrait de la chambre de fabrication de cette machine avec les pièces fabriquées 14 et la poudre non consolidée 16 qui les entoure.
[042] Avantageusement, ce container 15 permet de faciliter le transport des pièces fabriquées 14 et de la poudre non consolidée 16 depuis une machine de fabrication additive vers un autre dispositif présent dans un atelier de fabrication additive ou vers une installation de nettoyage telle que celle proposée par la présente invention. [043] En vue d'un guidage et d'un transfert automatisé, un support 13 équipe le plateau 10. Ce support 13 prend la forme d'un cadre sur lequel vient s'emboîter un plateau de fabrication 10. Afin d'être maintenu en position par des goujons ou d'autres types d'axes rétractables, ce support 13 comprend des alésages 17. Enfin, ce support 13 est équipé d'un joint d'étanchéité périphérique 19 pour éviter les fuites de poudre lorsque le plateau 10 et son support 13 sont déplacés en translation à l'intérieur de la chemise 12. [044] La présente invention a pour objectifs principaux de récupérer, sans l'altérer, l'importante quantité de poudre non consolidée 16 qui entoure les pièces 14 dans un container 15 et de débarrasser au mieux les pièces fabriquées 14 et les plateaux de fabrication additive 10 des grains de poudre non consolidée.
[045] A cet effet, l'invention prévoit une installation 20 de nettoyage de plateaux de fabrication additive telle qu'illustrée en figure 2.
[046] Cette installation 20 comprend un sas d'entrée 22 permettant de recevoir un plateau 10 à nettoyer depuis une machine de fabrication additive, des moyens de transport 24 adaptés étant prévus pour transporter le container 15, les pièces fabriquées 14 et la poudre non consolidée 16 dans les meilleures conditions possibles depuis une machine de fabrication additive jusqu'au sas d'entrée 22 de l'installation.
[047] Afin de pouvoir extraire un plateau 10 nettoyé de l'installation, l'installation 20 comprend aussi un sas de sortie 26. L'ensemble de l'installation 20 étant de préférence confiné dans une enceinte de protection 28 partiellement représentée sur les figures 2 à 4, le sas de sortie 26 est prévu au travers d'une paroi 30 de cette enceinte 28. [048] Comme l'illustrent les différentes flèches en figure 3, le sas de sortie 26 peut aussi être utilisé pour approvisionner l'installation 20 en plateaux 10 neufs et/ou propres depuis l'extérieur E de l'installation, et le sas d'entrée 22 peut aussi être utilisé pour extraire des plateaux 10 propres de l'installation 20 de nettoyage en vue de les envoyer à des machines de fabrication additive via les moyens de transport 24. [049] Afin d'assurer un nettoyage optimal des plateaux 10, l'installation 20 comprend un dispositif de nettoyage à sec 32 permettant de nettoyer un plateau 10 à l'aide de vibrations et de chocs dans une première enceinte de confinement E32, un dispositif de nettoyage humide 34 permettant de nettoyer un plateau 10 à l'aide d'au moins un liquide dans une seconde enceinte de confinement E34, et au moins un dispositif de convoyage permettant de transporter un plateau 10 entre l'enceinte de nettoyage à sec E32, l'enceinte de nettoyage humide E34, et le sas de sortie 26 de l'installation.
[050] Plus précisément, le dispositif de nettoyage à sec 32 vise à récupérer une quantité maximale de poudre non consolidée sans l'altérer afin de pouvoir réutiliser cette poudre le plus rapidement possible, sans traitement préalable de séchage mais seulement avec un tamisage visant à maîtriser la granulométrie de la poudre ainsi recyclée. Consécutivement, le dispositif de nettoyage humide 34 vise à nettoyer parfaitement les pièces fabriquées 14 et les plateaux de fabrication 10 en retirant tous les grains de poudre non consolidée qui peuvent rester collés aux pièces et aux plateaux après le nettoyage à sec.
[051] Afin d'obtenir un nettoyage parfait des pièces fabriquées 14 et des plateaux de fabrication 10, le dispositif de nettoyage humide 34 comprend dans son enceinte E34 au moins un poste de lavage 38 d'un plateau 10 avec un liquide de nettoyage et au moins un poste de rinçage 40 d'un plateau 10 avec un liquide de rinçage.
[052] De préférence, le poste de lavage 38 prend la forme d'une cuve remplie de liquide de nettoyage et équipée de moyens, tel un transducteur, permettant d'émettre des ondes ultrasonores de très hautes fréquences, de 20 kHz de préférence et éventuellement de 45kHz, dans ce liquide de nettoyage. Ainsi, lorsque le plateau 10 et les pièces 14 à nettoyer sont plongées dans le liquide de nettoyage, les ondes ultrasonores génèrent par un phénomène de cavitation des bulles microscopiques qui implosent sous l'effet de ces mêmes ondes, et ces implosions provoquent des turbulences dans le liquide de nettoyage permettant de détacher les derniers grains de poudre encore collés aux pièces fabriquées 14 et à leur plateau de fabrication 10. Avantageusement, la taille microscopique des bulles leur permet de pénétrer dans les plus petites cavités des pièces fabriquées 14.
[053] Idéalement, le liquide de nettoyage est une solution aqueuse et le liquide de rinçage est aussi une solution aqueuse.
[054] En vue de faciliter l'étape de lavage et d'améliorer la qualité du nettoyage réalisé, le dispositif de nettoyage humide 34 peut comprendre dans son enceinte E34 un poste de prélavage 42, évidemment situé en amont du poste de lavage 38.
[055] Ce poste de prélavage 42 peut prendre la forme d'une cuve remplie de liquide de prélavage et le liquide de prélavage est de préférence une solution aqueuse.
[056] Le poste de rinçage 40 peut aussi faire office de poste de séchage et comprendre des moyens de séchage des plateaux nettoyés et des pièces fabriquées 14, ces moyens de séchage prenant par exemple la forme d'une cuve équipée d'un souffleur d'air chaud. [057] En vue d'une automatisation complète de l'installation, le dispositif de nettoyage humide 34 comprend dans son enceinte E34 des moyens de convoyage (non représentés) permettant de convoyer de manière automatisée les plateaux 10 à nettoyer et les pièces fabriquées 14 accrochées à ces plateaux 10 entre les différents postes de prélavage 42, de lavage 38 et de rinçage 40.
[058] Dans une variante de réalisation non illustrée sur les figures, le dispositif de nettoyage humide 34 peut comprendre une seule chambre de travail dans laquelle les plateaux 10 peuvent être prélavés, lavés et éventuellement séchés, et différentes chambres de stockage pour stocker les plateaux 10 avant, entre et/ou après ces différentes étapes. [059] Comme l'illustre la figure 3, les moyens de convoyage du dispositif de nettoyage humide 34 permettent aussi de convoyer des plateaux 10 neufs et/ou propres au travers de l'enceinte E34 du dispositif de nettoyage humide 34, sans passer par les différents postes de lavage et de rinçage.
[060] Dans un premier mode de réalisation de l'installation illustré par les figures 2 et 3, l'installation comprend un premier convoyeur 44 permettant de transporter des plateaux 10 en cours de nettoyage depuis l'enceinte E32 du dispositif de nettoyage à sec 32 vers l'enceinte E34 du dispositif de nettoyage humide 34, et un second convoyeur 46 permettant de transporter les plateaux 10 nettoyés depuis l'enceinte E34 du dispositif de nettoyage humide 34 vers le sas de sortie 26 de l'installation 20. [061] Dans l'objectif d'utiliser le sas de sortie 26 de l'installation pour introduire des plateaux 10 neufs et/ou propres dans un atelier de fabrication additive via l'installation de nettoyage 20, le second convoyeur 46 permet aussi de transporter des plateaux 10 depuis le sas de sortie 26 de l'installation 20 vers l'enceinte E34 du dispositif de nettoyage humide 34, et le premier convoyeur 44 permet aussi de transporter des plateaux 10 depuis l'enceinte E34 du dispositif de nettoyage humide 34 vers l'enceinte E32 du dispositif de nettoyage à sec 32.
[062] Dans un tel cas d'utilisation de l'installation 20 pour alimenter un atelier de fabrication additive en plateaux 10 neufs et/ou propres, il peut être prévu de procéder à un nettoyage humide de ces plateaux 10 dans le dispositif de nettoyage humide 34. On s'assure ainsi du parfait nettoyage et de la décontamination de ces plateaux 10 avant leur utilisation au sein d'une machine de fabrication additive, ces plateaux 10 ayant pu être pollués à l'extérieur E de l'enceinte 28 de l'installation 20 lors d'une manutention manuelle ou lors d'un stockage sans protection. [063] Dans ce premier mode de réalisation de l'installation 20, les deux convoyeurs 44,46 peuvent être des convoyeurs à bande.
[064] Dans un second mode de réalisation de l'installation 20 illustré par la figure 4, l'installation comprend un convoyeur 36 permettant de transporter des plateaux 10 depuis l'enceinte E32 du dispositif de nettoyage à sec 32 vers le sas de sortie 26 et inversement du sas de sortie 26 vers l'enceinte E32 du dispositif de nettoyage à sec 32, au moins une zone de stockage 48,50 temporaire de plateaux 10, et un bras manipulateur 52 permettant de déplacer un plateau 10 entre le dispositif de nettoyage à sec 32, le dispositif de nettoyage humide 34, le convoyeur 36 et chaque zone de stockage 48,50 temporaire. [065] Plus en détail, le convoyeur 36 peut être un convoyeur à bande, chaque zone de stockage 48,50 peut prendre la forme d'un dispositif de stockage ouvert tel une étagère, et le bras manipulateur 52 est un bras articulé au bout duquel est monté un dispositif de préhension 54 d'un plateau 10 comme par exemple une pince.
[066] Grâce à la présence d'au moins une zone de stockage 48,50, le bras manipulateur 52 permet par exemple de gérer les étapes de nettoyage à sec et humide de différents plateaux 10 pendant que le convoyeur 36 est utilisé pour transférer des plateaux propres 10 depuis le sas de sortie 26 jusqu'au dispositif de nettoyage à sec 32.
[067] De préférence, il est prévu deux zones de stockage 48 et 50 temporaires afin d'éviter de stocker dans une même zone des plateaux 10 propres et des plateaux 10 en cours de nettoyage.
[068] Toujours de préférence, le bras manipulateur 52 est mobile en rotation autour de différents axes horizontaux et/ou verticaux afin de déplacer le plus rapidement possible chaque plateau 10 d'un point à un autre.
[069] Selon une variante non illustrée et plus économique de ce second mode de réalisation, le bras manipulateur 52 peut être supprimé et le convoyeur 36 peut être agencé de manière à assurer seul le transport des plateaux 10 entre l'enceinte de nettoyage à sec E32, l'enceinte de nettoyage humide E34, et le sas de sortie 26 de l'installation.
[070] Pour réaliser le nettoyage à sec des plateaux 10 à l'aide de chocs et de vibrations, l'invention propose un dispositif de nettoyage à sec 32 d'un plateau 10. [071] Comme indiqué précédemment, ce dispositif de nettoyage à sec 32 comprend une enceinte de confinement E32. Afin de recevoir un plateau 10 à nettoyer, cette enceinte de confinement E32 comprend au moins un sas d'entrée 56, et afin d'évacuer un plateau 10 nettoyé, cette enceinte de confinement E32 comprend aussi un sas de sortie 58. Avantageusement, le sas d'entrée 56 de l'enceinte E32 du dispositif de nettoyage à sec 32 est aussi le sas d'entrée 22 de l'installation 20.
[072] L'enceinte de nettoyage à sec E32 étant formée sur le sol S par une paroi avant 60F, une paroi arrière 60R, une paroi latérale gauche 62G, une paroi latérale droite 62D et un plafond P, le sas d'entrée 56 est prévu au travers de la paroi arrière 60R de l'enceinte de nettoyage à sec E32, et le sas de sortie 58 est prévu au travers de la paroi latérale droite 62D de l'enceinte de nettoyage à sec E32.
[073] Comme l'illustre la figure 5, à l'intérieur de cette enceinte de confinement E32, le dispositif de nettoyage à sec 32 comprend des moyens de réception 64 d'un plateau 10 à nettoyer et un poste de nettoyage à sec 66 de ce plateau.
[074] Plus précisément, les moyens de réception 64 permettent de recevoir et de transporter un container 15 formé par un plateau 10 à nettoyer, son support 13 et sa chemise 12. [075] Ces moyens de réception 64 prennent par exemple la forme d'un convoyeur à chaîne 72. Ce convoyeur à chaîne 72 s'étend horizontalement à l'intérieur de l'enceinte de nettoyage à sec E32, et dans une direction longitudinale DL parallèle aux plans des parois latérales 62G,62D de l'enceinte E32 et perpendiculaire aux parois avant 60F et arrière 60R de cette enceinte. Ainsi, ce convoyeur à chaîne 72 permet de transporter un container 15, et donc un plateau 10 à nettoyer, depuis le sas d'entrée 56 de l'enceinte E32 vers le poste de nettoyage à sec 66.
[076] En vue de faciliter la récupération de la poudre non consolidée 16 contenue dans un container 15, le dispositif de nettoyage à sec 32 comprend une seconde enceinte de nettoyage 68 à l'intérieur de sa première enceinte de confinement E32. [077] Cette seconde enceinte de nettoyage 68 prend la forme d'une cloche 70 montée sur une embase 74, et cette embase 74 comprend une ouverture 76 de réception d'un plateau 10 à nettoyer.
[078] Plus précisément, l'embase 74 est sensiblement plane et rectangulaire, tandis que la cloche 70 a une forme pyramidale S70 s'étendant autour d'un axe central A70 perpendiculaire au plan P74 de l'embase 74. Parallèlement, l'ouverture 76 est de forme et de dimensions ajustées ou ajustables à la forme et aux dimensions des plateaux 10 à nettoyer.
[079] La forme pyramidale de la cloche 70 autour de son axe central A70 facilite l'écoulement et la récupération de la poudre non consolidée 16 lorsque cette cloche 70 est retournée avec un plateau 10 à nettoyer.
[080] Dans une variante préférée de réalisation illustrée sur les figures 6 à 9, la cloche 70 comprend une partie basse 70B parallélépipédique autour de son axe central A70 et une partie haute 70H pyramidale autour de son axe central A70, la partie basse 70B parallélépipédique s'étendant depuis l'embase 74, et la partie haute 70H pyramidale s'étendant entre cette partie basse 70B et le sommet 78 de la cloche 70.
[081] Dans d'autres variantes, la cloche peut aussi prendre une forme entièrement pyramidale, partiellement ou entièrement conique, partiellement ou entièrement tronconique, ou tout autre forme permettant de former un entonnoir lorsque la cloche 70 est retournée.
[082] Afin de contrôler l'écoulement de la poudre non consolidée 16 lorsque la cloche 70 est retournée de telle manière que son embase 74 se situe au-dessus de son sommet 78 comme l'illustrent les figures 8 et 9, le sommet 78 de la cloche70 prend la forme d'un conduit 80 équipé d'une vanne 82 ou de tout autre dispositif de régulation de débit. [083] Comme cela vient d'être indiqué, l'invention prévoit de retourner la cloche 70 et le plateau 10 en vue de récupérer la poudre non consolidée 16 entourant la ou les pièces fabriquées 14 dans un container 15.
[084] Toutefois, dans un premier temps, il est nécessaire d'emmener le container 15 comprenant le plateau 10 à nettoyer et la poudre non consolidée 16 à récupérer vers l'ouverture 76 de l'embase 74 de l'enceinte de nettoyage 68.
[085] A cet effet, il est prévu que l'enceinte de nettoyage 68 soit dans une position initiale correspondant à une position non retournée dans laquelle la cloche 70 et son sommet 78 se situent au-dessus de l'embase 74. Dans cette position initiale de l'enceinte de nettoyage 68, le plan P74 de l'embase 74 est sensiblement horizontal, comme illustré sur les figures 6 et 7.
[086] Ensuite, les moyens de réception 64 permettent de transporter un container 15, et donc un plateau 10, du sas d'entrée 56 de l'enceinte de confinement E32 jusqu'en face de l'ouverture 76 de l'embase 74 de l'enceinte de nettoyage 68 lorsque cette enceinte de nettoyage 68 se trouve dans sa position initiale. [087] En complément des moyens de réception 64, le dispositif de nettoyage à sec 32 comprend un ascenseur 84 permettant d'emmener un plateau 10 à nettoyer depuis les moyens de réception 64 jusqu'à l'ouverture 76. [088] A cet effet et comme illustré par les figures 6 et 7, cet ascenseur 84 permet de déplacer le plateau 10 à nettoyer et son support 13 en translation verticale T1 à l'intérieur de la chemise 12 du container 15. Plus précisément, la chemise 12 s'étendant verticalement en hauteur autour d'un axe central A12, la translation verticale T1 du plateau 10 et de son support 13 s'effectue parallèlement à l'axe central A12 de la chemise 12 et vers le bord supérieur 86 de la chemise 12.
[089] Parallèlement à la mise en translation verticale T1 du plateau 10 et de son support 13, l'ascenseur 84 permet de déplacer la chemise 12 en translation verticale T2 parallèlement à son axe central A12 et vers l'embase 74 de l'enceinte de nettoyage 68. Ainsi, le bord supérieur 86 de la chemise 12 est plaqué contre le bord inférieur 88 de l'ouverture 76 de l'embase 74, ce qui permet d'éviter les fuites de poudre non consolidée 16 lorsque le plateau 10 s'élève dans la chemise 12 et que cette poudre est progressivement transvasée du container 15 vers le volume intérieur V68 de l'enceinte de nettoyage 68.
[090] Pour la mise en œuvre de la translation verticale T1 du plateau 10 et de son support 13, l'ascenseur 84 comprend par exemple un piston 90 guidé en translation à l'intérieur d'un corps 92 et animé en translation par un moteur 94 et une vis sans fin 96.
[091] Pour la mise en œuvre de la translation T2 de la chemise 12, l'ascenseur 84 comprend par exemple une plaque 98 guidée en translation autour de la tige 89 du piston 90 et animée en translation par des ressorts de compression 100 en appui sur une autre plaque 102 fixée au corps 92.
[092] Avantageusement, les plaques 98,102 et les ressorts 100 sont dimensionnés et positionnés par rapport corps 92 et au piston 90 de façon que la mise en translation du piston 90 par le moteur 94 entraîne aussi la mise en translation de la plaque 98 sous l'effet des ressorts 100. [093] Une fois le plateau 10 arrivé dans le plan P74 de l'embase 74, la translation T1 du plateau est stoppée, et des éléments de verrouillage tels des goujons 104 viennent immobiliser le support 13 dans l'ouverture 76 de l'embase 74, ces goujons 104 pénétrant à cet effet dans les alésages 17 prévus dans le support 13.
[094] Avantageusement, dans cette position du plateau 10 par rapport à l'embase 74, le joint d'étanchéité périphérique 19 du support 13 réalise aussi l'étanchéité entre le support 13 et l'embase 74, et donc entre le plateau 10 et l'embase 74.
[095] Lorsque le plateau 10 est solidarisé à l'embase 74, la ou les pièces fabriquées 14 et la poudre non consolidée 16 se trouvent dans le volume intérieur V68 de l'enceinte de nettoyage 68, ce qui permet d'envisager un retournement de cette enceinte de nettoyage 68 pour récupérer par gravité la poudre non consolidée 16 et procéder au nettoyage à sec du plateau 10 et de la ou des pièces fabriquées 14. [096] En vue de ce retournement, l'enceinte de nettoyage 68 est montée pivotante autour d'un axe A68 de préférence horizontal.
[097] Comme l'illustre la figure 8, lorsque l'enceinte de nettoyage 68 est dans sa position retournée, le plan P74 de l'embase 74 est sensiblement horizontal. Aussi, l'enceinte de nettoyage 68 est montée de manière à pouvoir pivoter d'au moins 180° à l'intérieur de l'enceinte de confinement E32 du dispositif de nettoyage à sec 32.
[098] En vue d'une automatisation complète de l'installation, un actionneur tel un moteur électrique 106 permet d'entraîner l'enceinte 68 en rotation autour de son axe A68.
[099] Avantageusement, cet actionneur 106 permet de contrôler l'angle de rotation de l'enceinte de nettoyage 68 autour de son axe A68, par exemple afin de modifier l'inclinaison de l'embase 74 et donc du plateau 10 pendant le cycle de nettoyage à sec.
[0100] Lorsque l'enceinte de nettoyage 68 est retournée, la poudre non consolidée 16 chute par gravité vers le sommet 78 de la cloche 70, ce qui permet de récupérer facilement cette poudre via le conduit 80.
[0101] De préférence et comme l'illustre la figure 5, des moyens de récupération 108 de poudre par aspiration sont reliés au conduit 80 du sommet de la cloche 70 via la vanne 82, l'aspiration favorisant l'écoulement de la poudre dans le conduit 80 et permettant donc d'éviter son obturation.
[0102] Afin d'aspirer les grains de poudre du brouillard de poudre non consolidée 16 qui se forme dans le volume intérieur V68 de l'enceinte de nettoyage lorsque cette enceinte 68 est retournée, la cloche 70 comprend un orifice 1 10 d'aspiration entre son embase 74 et son sommet 78, cet orifice 1 10 étant relié à des moyens de récupération 109 d'un brouillard de poudre par aspiration.
[0103] De préférence, cet orifice 1 10 est prévu à mi-hauteur dans la cloche 70. Dans une variante préférée et illustrée par les figures 6 à 9, cet orifice 1 10 est prévu dans la partie haute 70H pyramidale de la cloche 70, mais à proximité de la partie basse 70B parallélépipédique. [0104] Afin de collecter les éventuels grains de poudre qui pourraient s'échapper d'un container 15 lors de son transport entre le sas d'entrée 56 de l'enceinte de confinement E32 et l'enceinte de nettoyage 68, ou de l'enceinte 68 lors de son retournement par exemple, les moyens de récupération 109 d'un brouillard de poudre par aspiration sont aussi reliés au volume intérieur V32 de l'enceinte de confinement E32 du dispositif de nettoyage à sec 32.
[0105] Comparativement aux moyens de récupération 108 de poudre par aspiration, les moyens de récupération 109 d'un brouillard de poudre par aspiration offrent un débit d'aspiration plus important.
[0106] Pour s'assurer de la fermeture hermétique de l'enceinte de nettoyage 68 après son retournement avec le plateau 10 à nettoyer, cette enceinte de nettoyage 68 comprend une porte 1 12 permettant d'obturer l'ouverture 76 de l'embase 74. Cette porte 1 12 est montée pivotante par rapport à l'embase 74, et elle vient refermer l'enceinte 68 juste derrière le plateau 10 et son support 13. En vue d'une automatisation complète de l'installation, la mise en mouvement de cette porte 1 12 est aussi entièrement automatisée. [0107] Grâce au retournement de l'enceinte de nettoyage 68 et du plateau 10 à nettoyer et à la partie pyramidale 70H de cette enceinte 68, une grande partie de la poudre non consolidée 16 peut être simplement récupérée par gravité via le sommet 78 de la cloche 70, et de préférence avec l'aide d'une aspiration.
[0108] Toutefois, malgré ce retournement et cette aspiration, certains grains de poudre non consolidée 16 peuvent encore adhérer au plateau 10 et à la ou aux pièces fabriquées 14, notamment lorsque ces pièces 14 comportent des cavités et/ou des formes creuses.
[0109] Aussi, afin d'entraîner la chute des grains de poudre adhérant encore au plateau 10 ou contenus dans les creux ou les cavités des pièces fabriquées 14, le poste de nettoyage à sec 66 du dispositif de nettoyage à sec 32 comprend des moyens 1 14 aptes à imposer des vibrations au plateau 10 à nettoyer et des moyens 1 16 aptes à faire subir des chocs à ce plateau 10. Comme le montrent les figures 8 et 9, ces moyens 1 14 aptes à imposer des vibrations et ces moyens 1 16 aptes à faire subir des chocs sont supportés par l'embase 74 de l'enceinte de nettoyage 68 et prévus à côté de l'ouverture 76 recevant le plateau 10 à nettoyer. [0110] Plus en détail, les moyens 1 14 aptes à imposer des vibrations prennent par exemple la forme d'un vibreur 1 18 à moteur électrique, et les moyens 1 16 aptes à faire subir des chocs prennent par exemple la forme d'un percuteur 120 pneumatique. [0111] Afin d'éviter que le vibreur 1 18 et le percuteur 120 ne propagent des vibrations et des chocs dans l'embase 74 et dans l'ensemble de l'enceinte de nettoyage 68, ce vibreur 1 18 et ce percuteur 120 sont montés sur une plaque 122 montée sur silentblocs en face d'une ouverture 124 réalisée dans l'embase 74. Avantageusement, des moyens d'étanchéité 126 tels des soufflets sont prévus entre l'embase 74 et la plaque 122.
[0112] Comme le montre la figure 9, le vibreur 1 18 et le percuteur 120 viennent directement au contact du plateau 10, ce qui permet d'améliorer l'efficacité du nettoyage et d'optimiser l'utilisation des vibrations et des chocs.
[0113] Comme le poste de nettoyage à sec 66 est situé à distance de l'ouverture 76 recevant le plateau 10 à nettoyer, l'enceinte de nettoyage 68 comprend des moyens internes 128 de convoyage d'un plateau 10 entre son ouverture 76 et les moyens 1 14,1 16 du poste de nettoyage à sec 66.
[0114] Dans une variante préférée et illustrée sur les figures 8 et 9, ces moyens internes 128 de convoyage d'un plateau comprennent au moins un premier support de guidage 130 mobile en translation, un second support de guidage 132 relié à la plaque 122 supportant les moyens 1 14,1 16 du poste de nettoyage à sec 66, et des moyens de transfert 136 d'un plateau 10 du premier support 130 vers le second support 132.
[0115] Plus en détail, le premier support 130 est monté mobile en translation à l'intérieur de l'enceinte de nettoyage 68, en face de l'ouverture 76 de l'embase 74, et sa translation T3 s'effectue dans une direction perpendiculaire au plan P74 de l'embase, par exemple sous l'effet d'un vérin 134.
[0116] Dans sa position haute illustrée en figure 8, le premier support 130 permet de réceptionner le plateau 10 à nettoyer. L'enceinte 68 et le plateau 10 ayant été retournés, le premier support 130 permet de réceptionner le plateau 10 retourné, c'est-à-dire avec la ou les pièces fabriquées 14 sous le plateau 10. A cet effet, le premier support 130 prend la forme d'une pluralité de doigts 138 espacés les uns des autres et de quelques centimètres de longueur. Avantageusement, les doigts 138 sont arrondis afin d'éviter la rétention de grains de poudre.
[0117] Une fois le plateau 10 réceptionné par le premier support 130, ce premier support est translaté de sa position haute à une position basse illustrée en figure 9 autorisant le transfert du plateau 10 à nettoyer vers le second support de guidage 132.
[0118] Le second support 132 prenant aussi la forme d'une pluralité de doigts 140 espacés les uns des autres, de quelques centimètres de longueur, et de préférence de forme arrondie, les moyens de transfert 136 d'un plateau 10 prennent la forme d'une fourche 142 guidée en translation entre le premier support 130 et le second support 132. La translation T4 de cette fourche 142 s'effectue dans une direction parallèle au plan P74 de l'embase 74, et par exemple sous l'effet d'un vérin 144. Cette fourche 142 permet de saisir le plateau 10 à nettoyer de façon à le faire glisser depuis les doigts 138 du premier support 130 jusqu'aux doigts 140 du second support 132.
[0119] Eventuellement, il peut aussi être prévu un support de guidage intermédiaire 146 entre le premier support 130 et le second support 132, ce support intermédiaire 146 étant aussi formé par des doigts 148 ayant de préférence une forme arrondie.
[0120] Une fois plateau 10 présent sur le second support 132, le nettoyage à sec par chocs et vibrations prévus par l'invention peut être mis en œuvre. Toutefois, et préalablement à la mise en vibrations et aux chocs, la tige 150 d'un vérin 152 supporté par la plaque 122 du poste de nettoyage à sec 66 vient brider le plateau 10 sur le second support 132.
[0121] Selon l'invention, la mise en vibrations d'un plateau 10 consiste à faire osciller le plateau 10 à des fréquences comprises entre 40 et 150 Hz, les amplitudes des oscillations du plateau 10 ne dépassant pas 5 millimètres.
[0122] Dans la variante de réalisation préférée et illustrée sur les figures 8 et 9, les vibrations sont générées par le vibreur 1 18 et transmises au plateau 10 et à la ou aux pièces fabriquées 14 via la plaque 122 et le second support 132.
[0123] Toujours selon l'invention, les chocs sont assénés à un plateau 10, et donc à la ou aux pièces fabriquées 14 à l'aide d'un corps en mouvement et ayant une énergie cinétique de 20 à 25 Joules lorsqu'il entre en contact avec le plateau 10. De plus, un plateau 10 subit une pluralité de chocs à des fréquences comprises entre 15 et 25 Hz, soit de 120 à 600 chocs au cours d'un cycle de nettoyage à sec pour donner un ordre d'idées.
[0124] Dans la variante de réalisation préférée et illustrée sur les figures 8 et 9, les chocs sont assénés au plateau 10 par la tige 154 du percuteur 120.
[0125] Grâce à l'application de chocs au plateau 10, les amas de grains de poudre non consolidée 16 susceptibles de se former dans les cavités ou les formes creuses des pièces fabriquées 14 se désagrègent, et grâce l'application de vibrations, ces grains de poudre sont extraits des formes creuses ou des cavités des pièces fabriquées 14 et ils chutent par gravité vers le sommet 78 de la cloche 70.
[0126] Une fois terminé le cycle de mise en vibrations et d'application de chocs, le plateau 10 est conduit vers le sas de sortie 58 du dispositif de nettoyage à sec 32 où il peut par exemple être saisi par le dispositif de préhension 54 afin d'être extrait de l'enceinte E32, comme l'illustre la figure 5.
[0127] Pour retourner du poste de nettoyage à sec 66 vers le sas de sortie 58 et plus précisément jusqu'aux moyens de réception 64, le plateau 10 nettoyé suit le même trajet qu'à son arrivée mais en sens inverse.
[0128] Plus en détail, après avoir libéré le bridage de la tige 154, la fourche 142 ramène le plateau 10 du second support 132 vers le premier support 130, puis le premier support 130 revient en position haute de façon à ramener le plateau 10 dans l'ouverture 76 de l'embase 74. Ensuite, l'enceinte de nettoyage 68 est ramenée dans sa position initiale non retournée, après avoir pris soin d'ouvrir la porte 1 12, de manière à ce que le plateau 10 soit récupéré par l'ascenseur 84 et son piston 90 qui finissent de conduire le plateau 10 nettoyé jusqu'au convoyeur à chaîne 72 des moyens de réception 64.
[0129] Grâce à son automatisation complète, l'installation de nettoyage 20 est particulièrement adaptée à être installée dans un atelier de fabrication additive comprenant une pluralité de machines de fabrication additive.
[0130] Avantageusement, l'installation 20, et plus particulièrement le dispositif de nettoyage à sec 32, peuvent être adaptés pour réaliser le nettoyage d'un plateau 10 seul, c'est-à-dire sans chemise 12 formant un container 15 avec ce plateau 10.
[0131] De plus, l'installation 20 et les plateaux 10 peuvent aussi être adaptés de manière à éviter l'utilisation de supports 13 des plateaux 10.
[0132] Avantageusement, les deux enceintes de confinement E32 et de nettoyage 68 du dispositif de nettoyage à sec 32 offrent un double confinement protégeant au mieux les personnes de la toxicité de certaines poudres de fabrication additive.
[0133] D'une manière plus générale, la présente invention vise aussi un procédé de nettoyage à sec d'un plateau 10 de fabrication additive pouvant par exemple être mis en œuvre avec le dispositif de nettoyage à sec 32 qui vient d'être décrit. [0134] Selon l'invention, ce procédé consiste à séparer la poudre non consolidée 16 d'un plateau 10 et à la recueillir en imposant des vibrations au plateau et en faisant subir des chocs au plateau.
[0135] Comme indiqué précédemment, les vibrations appliquées au plateau 10 ont des fréquences de préférence comprises entre 40 et 150 Hz, et les amplitudes des oscillations du plateau 10 sous l'effet des vibrations ne dépassent pas 5 millimètres. [0136] De plus, une pluralité de chocs sont assénés à un plateau 10 à l'aide d'un corps en mouvement et ayant une énergie cinétique de 20 à 25 Joules lorsqu'il entre en contact avec le plateau 10.
[0137] De préférence, les chocs sont donnés selon une direction orthogonale au plan P10 du plateau 10, et par exemple à l'aide de la tige 154 du percuteur 120. En effet, un plateau 10 étant conçu pour être particulièrement rigide dans sa largeur et sa longueur, il est plus efficace d'appliquer ces chocs perpendiculairement au plateau 10 et donc dans sa hauteur.
[0138] De préférence, un plateau 10 subit de 120 à 600 chocs au cours d'un cycle de nettoyage à sec, à des fréquences comprises entre 15 et 25 Hz. [0139] Afin de favoriser la chute par gravité des grains de poudre non consolidée 16 depuis les formes creuses ou les cavités de la ou des pièces fabriquées 14, les vibrations sont de préférence imposées au plateau 10 dans des directions sensiblement parallèles au plan P10 du plateau 10, et par exemple à l'aide d'un vibreur 1 18.
[0140] Toujours afin de favoriser le nettoyage du plateau 10 et des pièces fabriquées, les vibrations peuvent être imposées au plateau 10 dans des directions sensiblement parallèles au plan P10 du plateau 10 mais différentes entre elles. De préférence, les vibrations sont imposées au plateau 10 dans deux directions parallèles au plan P10 du plateau 10 mais perpendiculaires entre elles, et correspondant par exemple aux directions s'étendant dans la longueur et dans la largeur du plateau 10. Cette combinaison de vibrations de différentes directions est avantageuse car elle permet de débarrasser au mieux les pièces fabriquées et leurs cavités des grains de poudre non consolidée, et cela quelles que soient les directions dans lesquelles ces pièces et ces cavités s'étendent parallèlement au plan P10 du plateau.
[0141] En vue d'un nettoyage à sec optimal, on alterne plusieurs fois des étapes de vibrations et des étapes de chocs.
[0142] Eventuellement, et pour réduire le temps d'un cycle de nettoyage à sec, on réalise simultanément des étapes de vibrations et de chocs. [0143] Par exemple grâce à l'enceinte de nettoyage 68 et à son montage en rotation autour d'un axe horizontal A68, le procédé comprend une étape préalable consistant à retourner le plateau 10, ce retournement permettant de récupérer une grande partie de la poudre non consolidée 16 par gravité. [0144] Toujours en vue d'un nettoyage à sec optimal et de favoriser la chute par gravité des grains de poudre non consolidée 16 depuis les formes creuses ou les cavités de la ou des pièces fabriquées 14, le procédé de nettoyage à sec peut prévoir de faire varier l'inclinaison du plateau 10 au cours des étapes de mise en vibrations et/ou des étapes de d'application de chocs au plateau 10. [0145] Par exemple grâce à l'enceinte de nettoyage 68, le procédé de nettoyage à sec se déroule dans un volume V68 confiné, et de préférence doublement confiné grâce à l'enceinte de confinement E32 du dispositif de nettoyage à sec 32.
[0146] Par gravité, ou à l'aide de moyens 108 de récupération de poudre par aspiration, le procédé de nettoyage à sec comprend une étape subséquente à la mise en vibrations et à l'application de chocs consistant à évacuer de ce volume V68 confiné les grains de la poudre non consolidée 16 issue du nettoyage à sec du plateau 10, par exemple en vue de son stockage et de sa réutilisation.
[0147] Avantageusement, l'aspiration destinée à la récupération de la poudre non consolidée 16 tombée dans le sommet 78 de la cloche 70 ne fonctionne que pendant quelques secondes.
[0148] Par exemple grâce aux moyens de récupération 109 d'un brouillard de poudre reliés à l'enceinte 68 de nettoyage à sec, le procédé prévoit que le volume confiné V68 est soumis à une aspiration complémentaire au cours du nettoyage, cette aspiration complémentaire ayant pour but d'éliminer les éventuels brouillards de poudre pouvant se former à l'intérieur de l'enceinte 68 de nettoyage à sec au cours d'un cycle de nettoyage à sec.
[0149] De préférence, l'aspiration complémentaire est au moins maintenue dans l'enceinte de l'enceinte 68 de nettoyage à sec pendant la mise en vibration d'un plateau 10 et pendant l'application de chocs au plateau 10. [0150] Enfin, et par exemple grâce aux moyens de récupération 109 d'un brouillard de poudre reliés à l'enceinte de confinement E32 du dispositif de nettoyage à sec 32, le procédé prévoit que le volume de confinement V32 du dispositif de nettoyage à sec 32 soit aussi soumis à une aspiration complémentaire.
[0151] On constate que le dispositif de nettoyage à sec 32 retourne et nettoie uniquement le plateau 10 et les pièces fabriquées solidaires de ce plateau 10. En effet, il n'est pas utile de retourner et de nettoyer la chemise 12 car la translation du plateau 10 avec son support 13 et le joint d'étanchéité 19 suffit à débarrasser les parois intérieures de la chemise 12 des grains de poudre non consolidée. De plus, le retournement de la chemise 12 avec le plateau 10 représenterait une consommation d'énergie supplémentaire et donc inutile.
[0152] Selon un autre avantage, le dispositif de nettoyage à sec 32 permet de séparer le plateau 10 et les pièces fabriquées de la chemise 12 afin de transférer uniquement le plateau 10 et les pièces fabriquées vers le dispositif de nettoyage humide 34. En effet, un nettoyage humide des chemises 12 n'est pas nécessaire.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Installation (20) de nettoyage d'un plateau (10) de fabrication additive effectuée à l'aide de poudre, l'installation (20) comprenant un sas d'entrée (22) permettant de recevoir un plateau (10) à nettoyer et un sas de sortie (26) permettant d'extraire un plateau (10) nettoyé de l'installation, l'installation (20) étant caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de nettoyage à sec (32) permettant de nettoyer un plateau (10) à l'aide de vibrations et de chocs dans une première enceinte de confinement (E32), un dispositif de nettoyage humide (34) permettant de nettoyer un plateau (10) à l'aide d'au moins un liquide dans une seconde enceinte de confinement (E34), et au moins un dispositif de convoyage (36,44,46) permettant de transporter un plateau (10) entre l'enceinte de nettoyage à sec (E32), l'enceinte de nettoyage humide (E34), et le sas de sortie (26) de l'installation.
2. Installation (20) selon la revendication 1 , dans laquelle le dispositif de nettoyage humide (34) comprend dans son enceinte (E34) au moins un poste de lavage (38) d'un plateau (10) avec un liquide de lavage et au moins un poste de rinçage (40) d'un plateau (10) avec un liquide de rinçage.
3. Installation (20) selon la revendication 2, dans laquelle le poste de lavage (38) prend la forme d'une cuve remplie de liquide de nettoyage et équipée de moyens d'émission d'ondes ultrasonores de très hautes fréquences dans ce liquide de nettoyage.
4. Installation (20) selon la revendication 2 ou la revendication 3, dans laquelle le dispositif de nettoyage humide (34) comprend un poste de séchage (40) dans son enceinte (E34).
5. Installation (20) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle un convoyeur (36,44,46) permet aussi de transporter un plateau (10) du sas (26) de sortie de l'installation vers l'enceinte (E32) de nettoyage à sec.
6. Installation (20) selon l'une des revendications 1 à 5, l'installation comprenant un premier convoyeur (44) permettant de transporter un plateau (10) de l'enceinte (E32) du dispositif de nettoyage à sec (32) vers l'enceinte (E34) du dispositif de nettoyage humide (34) et inversement de l'enceinte (E34) du dispositif de nettoyage humide (34) vers l'enceinte (E32) du dispositif de nettoyage à sec (32), et un second convoyeur (46) permettant de transporter un plateau (10) de l'enceinte (E34) du dispositif de nettoyage humide (34) vers le sas de sortie (26) et inversement du sas de sortie (26) vers l'enceinte (E34) du dispositif de nettoyage humide (34).
7. Installation (20) selon l'une des revendications 1 à 5, l'installation comprenant un convoyeur (36) permettant de transporter un plateau (10) depuis l'enceinte (E32) du dispositif de nettoyage à sec (32) vers le sas de sortie (26) et inversement du sas de sortie (26) vers l'enceinte (E32) du dispositif de nettoyage à sec (32), au moins une zone de stockage (48,50) temporaire de plateaux (10), et un bras manipulateur (52) permettant de déplacer un plateau (10) entre le dispositif de nettoyage à sec (32), le dispositif de nettoyage humide (34), le convoyeur (36) et chaque zone de stockage (48,50) temporaire.
8. Installation (20) selon l'une des revendications précédentes, l'ensemble de l'installation (20) étant confinée dans une enceinte de protection (28).
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