WO2018087474A1 - Installation de fabrication additive a base de poudre a dispositif de nettoyage par soufflage - Google Patents

Installation de fabrication additive a base de poudre a dispositif de nettoyage par soufflage Download PDF

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WO2018087474A1
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zone
cleaning
layering
deposition
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Christian GEAY
Miguel Torres-Castellano
Olivier Lauwers
Jeremy CHAGNARD
Alexis TREILHES
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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Definitions

  • the invention relates to the field of additive manufacturing of a powder-based part.
  • It relates more particularly to an additive manufacturing facility of a powder-based part and a layering device of such an installation.
  • An additive manufacturing facility for a powder-based part generally comprises a powder layering device movable along a path connecting a starting zone and an arrival zone, provided with means for depositing the powder. suitable for depositing powder on a powder deposition zone situated between the departure zone and the arrival zone.
  • These powder deposition means comprise for example a hopper, a removable trapdoor compartment, or a metering cylinder provided with a cavity accommodating a dose of powder.
  • the powder After being deposited on the deposition zone, the powder is most often formed into a layer by means of smoothing means that may be part of the layering device, which preferably comprise a smoothing roller. Then, the powder is sintered or fused by an ad hoc device. These operations are repeated as many times as is necessary to constitute the part.
  • powder used in powder-based additive manufacturing facilities is both volatile and sticky, the latter tends to accumulate and then agglomerate at various points in the setting device. layered during powder deposition cycles.
  • powder accumulates and forms agglomerates on some surfaces of the powder deposition means, such as interstitial zones difficult to access between a metering roll and its housing.
  • the object of the invention is therefore to limit the formation of powder agglomerates in the layering device of a powder-based additive manufacturing facility, or at least to limit the risks that they may be found in the powder deposit zone.
  • the invention relates to a powder-based additive manufacturing facility, comprising a device for layering the powder movable along a path connecting a starting zone and an arrival zone,
  • the layering device comprising powder deposition means for depositing powder in a deposition zone of the powder located between the departure zone and the arrival zone,
  • a cleaning device located on the path of the layering device, the cleaning device comprising a blowing device configured to blow a flow of gas on at least one surface of the deposition means of powder.
  • the cleaning device Due to the presence of the cleaning device on the path of the deposition device, a significant portion of the powder can be removed from the areas of the layering device where it tends to accumulate during powder deposition cycles. Indeed, the flow of gas blown by the blowing device makes it possible to reach the interstitial zones that are difficult to access between the casing and the powder deposition means and to dislodge the agglomerates, giving the possibility of evacuating them before they do not reach the powder deposit zone.
  • the cleaning device comprises a powder suction device for evacuating the powder sucked by this suction device towards a zone of the installation, called the dust collection zone, which is isolated from the powder deposit zone.
  • the cleaning device comprises sealing means separating, in a powder-tight manner, a cleaning zone where the flow gas is blown on at least one surface of the powder deposition means with respect to the deposition area of the powder.
  • the sealing means comprise a brush provided with bristles which can bend over the passage of the device layering.
  • the sealing means comprise two brushes, the cleaning zone being delimited by the two brushes and the blowing device being located between the two brushes.
  • the bristles of the brush extend in a direction perpendicular to the surface of the powder deposition means with which they come into contact.
  • the cleaning device is upstream of the powder deposition zone, considering the path in the direction from the departure zone to the arrival zone.
  • the blowing device comprises means for orienting the flow of gas in a predetermined orientation direction.
  • the blowing device comprises a blowing nozzle provided with a plurality of orifices aligned and directed towards the predetermined direction of orientation.
  • the layering device comprising a casing delimiting a volume in which the powder deposition means are located, the predetermined orientation direction is such that the flow of gas reaches a surface of the casing facing the deposition means. of powder during the course of the layering device.
  • the powder deposition means comprising a rotary dosing cylinder provided with at least one powder dosing cavity, the predetermined orientation direction is such that the gas flow reaches a surface of the metering cylinder during the course of the layering device.
  • the layering device further comprising means for smoothing the powder, for example a smoothing roller, the predetermined orientation direction is such that the gas flow reaches a surface of the powder smoothing means, by example a surface of the smoothing cylinder, during the course of the layering device.
  • the invention also relates to a powder-based additive manufacturing process by means of a powder-based additive manufacturing facility, comprising a step of cleaning an element of the manufacturing plant, characterized in that
  • the manufacturing plant is according to the invention and in that during the cleaning step, the laying device is made cleaning on which the cleaning device is located, the cleaning path being alternative.
  • the cleaning device cleans several times, for example during an alternating path, the layering device.
  • the suction device performs its suction function for the duration of the cleaning step.
  • the smoothing roll is rotated.
  • FIG. 1 is a perspective view with a section of a powder-based additive manufacturing facility according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a view of detail II of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, in which the layering device is located in a first cleaning zone;
  • FIG. 4 is a perspective view of detail IV of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a histogram showing the cleaning cycle of the cleaning device of the installation of FIG. 1;
  • FIG. 6 is a view similar to Figure 1, the layering device being located in a second cleaning zone;
  • FIG. 7 is a view of detail VII of FIG. 6;
  • FIG. 8 is a perspective view with a section of a powder-based additive manufacturing facility according to a second, unclaimed embodiment
  • FIG. 9 is a view of detail IX of FIG.
  • FIG. 1 shows a powder-based additive manufacturing facility 10 according to a first embodiment of the invention.
  • the installation 10 comprises a substantially flat plate 12, above which a layering device 14 is movable along a path connecting a starting zone A of the plate 12 and an arrival zone B of the plate 12 (for the sake of clarity, the means for moving and guiding the layering device have not been shown in the figures). More particularly, in the embodiments illustrated in the figures, the layering device 14 moves by translating along an axis X.
  • the layering device passes over a powder deposition zone P of the plate 12 (also called working zone), located between the arrival zone B and the departure zone A and intended to receive a dose of powder delivered by the layering device 14.
  • This dose of powder is then intended to be fused or sintered by ad hoc means, for example an energy beam such as a laser beam, which have not been represented on the figures.
  • the deposit area P of substantially rectangular shape, has four sides (only three sides are shown in Figure 1 given the section) surrounded by a recovery tank 16, also called ashtray.
  • the recovery tank 16 can recover any excess powder unused for additive manufacturing, which is pushed by a device provided for this purpose as a squeegee or a roller, for example a smoothing roller as will be seen later.
  • the layering device 14 comprises, for depositing a dose of powder on the powder deposition zone, powder deposition means 18.
  • the powder deposition means 18 comprise storage means comprising a hopper 20, as well as powder dosing means, comprising a rotary dosing cylinder 22 provided with a dosing cavity 24 of powder.
  • Powder stored in the hopper 20 can thus be transferred to the dosing cavity 24 by gravity through an opening 26 of the hopper. Then, once the layering device 14 has moved over the deposition zone P, and after a rotation of the metering roll 22, the dose of powder contained in the metering cavity 24 is deposited by gravity on the P. deposit
  • the metering roll 22 further comprises a flat 28 which makes it possible, during the rotation of the metering roll 22, to prevent the dose of powder thus delivered from being compacted by the metering roll 22. .
  • the powder deposition means 18 are located in a volume delimited by a casing 30.
  • the casing 30 comprises first lateral walls 32 separating the hopper 20 from the remainder of the layering device 14 and delimiting a storage volume powder.
  • the casing also comprises second lateral walls 34 delimiting a volume in which the metering cylinder 22 is contained.
  • the layering device further comprises means for smoothing the dose of powder delivered by the powder deposition means 18.
  • they comprise a smoothing roller 36.
  • the smoothing roller 36 has the function, as it passes over the deposition zone P when advancing the layering device, to distribute and smooth the dose of powder deposited by the powder deposition means 18.
  • the straightening cylinder 36 may be stationary or rotatable.
  • the smoothing roller 36 is rotatable, and its rotation takes place in a direction opposite to that of the advance of the smoothing roller 36 due to the displacement of the layering device 14.
  • the smoothing roller 36 rotates clockwise.
  • powder accumulates and forms agglomerates 38 in the interstices situated between the powder deposition means 18 and the casing 30 of the layering device 14.
  • agglomerates 38 are formed between the second side walls 34 and the metering roll 22.
  • the installation 10 comprises a first cleaning device 40, located on the path of the layering device 14 upstream of the deposition zone P, considering the path in the direction of departure zone A towards zone d. arrival B.
  • the first cleaning device 40 comprises a first blowing device 42, visible more particularly in FIGS. 3 and 4, configured to blow a flow of gas on at least one surface of the powder deposition means 18.
  • the gas blown by the blowing device is the ambient gas of the deposition zone P, here of the dinitrogen, but it could also be argon, hydrogen or another neutral gas.
  • the first blower device 42 includes orientation means 44 of the gas flow in a predetermined orientation direction. More particularly, the orientation means comprise a blast nozzle 46 provided with a plurality of aligned orifices 48, directed parallel to the predetermined orientation direction.
  • the predetermined direction of orientation is chosen so that the gas flow reaches a surface of the housing 30 facing the powder deposition means 18 during the course of the layering device 14.
  • the predetermined direction of orientation is also such that the flow of gas reaches, during the course of the layering device 14, a surface of the metering roll 22, and a surface of the smoothing means 35 of the powder as the surface of the smoothing cylinder 36.
  • the predetermined orientation direction is chosen as being normal to the plane of the plate 12 and directed towards the layering device 14. This orientation direction is therefore perpendicular to the translation axis X of the layering device 14 and has a direction opposite to that in which the gravity is exerted.
  • the orifices 48 are preferably aligned in a direction perpendicular to the translation axis X of the layering device 14 and to the orientation direction O. In this way, a flow of gas F from the orifices 48 reaches the surface of the metering roll 22 over all, or almost all, the longitudinal direction of the second side walls 34 of the housing 30.
  • This choice also makes it possible to reach the surfaces of the metering roll 22 and the smoothing roll 36 during the course of the layering device 14.
  • the distance that can be reached by the flow of gas F, as well as the speed of this flow F, will be adjusted so as to be able to dislodge the agglomerates 38 of powder located between the second lateral walls 34 and the metering roll 22, as may be possible. see it in figure 4.
  • the cleaning device 40 may also comprise sealing means 50 sealingly separating the powder from a first cleaning zone N1, where the flow of gas is blown on at least one surface of the powder deposition means 18, relative to at the deposit zone P of the powder.
  • these sealing means 50 comprise at least one brush
  • the brush 52 provided with bristles 54 can bend over the passage of the layering device 14.
  • the brush 52 separates the first cleaning zone N1, in which is located the first blowing device 42, the powder deposit zone P .
  • the length of the bristles 52 of the brush is chosen so as to provide a seal between the cleaning zone N1 and the zone of deposition of the powder P at the moment of the passage of the device. layer 14 in the first cleaning zone N1.
  • the bristles 54 of the brush 52 extend in a direction perpendicular to the surface of the deposition means 18 of the powder with which they come into contact.
  • the bristles extend in the same direction as the orientation direction O of the flow.
  • the bristles 52 of the brush are long enough to be flush with a second side walls 34 of the housing 30 when the blowing nozzle 46 is in line with the metering cylinder 22 and thus perform its sealing function.
  • the brush 52 can perform a function of brushing the surface of the metering roll 22 and / or the smoothing roll 36 to the passage of the layering device 14. This allows the dislodging the agglomerates of powder that may have accumulated on the surface of these metering cylinders 22 and straightener 36.
  • the sealing means 50 comprise only one brush 52 located downstream of the cleaning zone N1 and the first blowing device 42.
  • the sealing means 50 comprise two brushes 52, the cleaning zone being delimited by these two brushes 52 and the blowing device 42 being located between the two brushes 52.
  • the second brush 52 will in this case preferably be identical at the first, and arranged symmetrically with respect to the direction of alignment of the orifices 42 (ie symmetrical with respect to the blowing nozzle 46).
  • the cleaning device 40 further comprises a first suction device 56.
  • suction device 56 discharges the powder sucked by the first suction device 56 to an area of the installation, called first dedusting zone D1, which is isolated from the powder deposition area P.
  • the first suction device 56 comprises a first evacuation duct 58 situated under the first cleaning zone N1, which extends in a direction normal to the plane of the apron 12 and which is directed in a direction opposite to that of the layering device 14.
  • the first evacuation duct 56 is situated in line with the first blowing device 42, and in particular at the right of the blast nozzle 46, hence below it in FIG. 3.
  • the first exhaust duct 58 has a convergent shape in the opposite direction to the first suction device 56.
  • FIG. 5 shows a histogram of a cleaning cycle carried out during a manufacturing process according to the invention, comprising a step of cleaning.
  • This manufacturing method comprises a cleaning step in which the layering device 14 performs a cleaning path on which the cleaning device 40 is located, the cleaning path being reciprocating.
  • the layering device 14 performs three round trips in the cleaning path. It will therefore pass six times in the cleaning zone N1. On this occasion, there will be six times contact between the brush 52 and the metering cylinder 22 and the smoothing cylinder 36.
  • the first suction device 56 performs its suction function during the entire duration of the cleaning step. It is preferably the same for the blowing device 42.
  • the smoothing roller 36 is rotated, which facilitates the detachment of any agglomerates 38 of powder by the gas flow F sent by the first blowing device 42.
  • This rotation preferably takes place during the entire duration of the cleaning step.
  • the installation 10 comprises a second cleaning device 60, located downstream of the deposition zone P. .
  • This second cleaning device 60 comprises a brushing device 62 for brushing at least one surface of the smoothing means 35 of the powder, here that of the smoothing roller 36.
  • the brushing device 62 comprises at least one brush provided with bristles that can bend over the passage of the layering device 14.
  • the second cleaning device 60 comprises in particular two parallel brushes extending in a substantially longitudinal direction, an upstream brush 64 and a downstream brush 66 (the upstream and downstream terms to be included in relation to the path of the layering device 14 from the departure zone A to the arrival zone B).
  • the upstream brush 64 and the downstream brush 66 are placed in such a way that the layering device 14 moves locally. in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the brushes 64, 66.
  • the upstream brush 64 and the downstream brush 66 extend along an axis perpendicular to the translation direction X of the layering device. 14.
  • the bristles 68 of the upstream brush 64 and the bristles 70 of the downstream brush 66 extend in a direction perpendicular to the surface of the smoothing means 35 of the powder with which they come into contact, here the smoother 36 .
  • the length of the bristles 68 of the upstream brush 64 and the bristles 70 of the downstream brush 66 are chosen so that the upstream brush 64 and the downstream brush 66 can brush the surface of the smoothing roller 36.
  • the brushing device 62 and therefore the upstream brushes 64 and downstream brush 66, also brushes at least one surface of the powder deposition means 18, here that of the measuring cylinder 22. Furthermore, this brushing is advantageously carried out perpendicular to the surface of the metering roll 22.
  • the bristles 68 of the upstream brush 64 and the bristles 70 of the downstream brush 66 have the same length.
  • the bristles of the two upstream brushes 64 and 66 downstream have different lengths to adapt to the dimensions of the metering cylinder 22 and the smoothing cylinder 36 when their diameters differ from each other , or so as to adapt to different heights of the metering cylinder 22 and the smoothing roller 36 with respect to the deposition zone P.
  • the second cleaning device 60 being placed downstream of the deposition zone P of the powder, the upstream brush 64 separates a second cleaning zone N2, where the brushing of the powder deposition means 18 takes place, from the deposition zone. P.
  • the length of the bristles 68 of the upstream brush 64 is chosen so as to provide a seal between the second cleaning zone N2 and the deposition zone of the powder P at the time of the passage of the layering device 14. in the cleaning area N2.
  • the bristles 68 of the brush are long enough to flush one of the second side walls 34 of the housing 30 when the blowing nozzle 46 is in line with the metering roll 22 and thus perform a sealing function to the powder as in the first cleaning device 40.
  • the second cleaning device 60 may comprise a powder suction device.
  • This second suction device 72 of powder discharges the powder it aspires to a second dust collection zone D2 isolated from the powder deposition zone P.
  • the second suction device 72 comprises a suction nozzle 74 comprising a suction orifice 76 in the form of a slot with substantially rectangular edges made in the apron 12.
  • the suction port 76 constitutes the inlet of a discharge duct 78 connecting the cleaning zone N2 to the second dust collection zone D2.
  • one of the two brushes of the brushing device 62 here the downstream brush 66, is placed at the edge of the suction orifice 76.
  • the latter comprises means 80 for guiding the powder sucked to guide the powder towards the second exhaust duct 78.
  • These guide means 80 comprise in particular a ramp 82 located opposite the downstream brush 66, the wall 82P of the ramp being in facing relation to a wall 84P of the body 84 of the downstream brush 66 forming a duct. introduction of the powder to the rest of the exhaust duct 78.
  • the second exhaust duct 78 comprises a first portion 87 extending under the deck 12, in a direction parallel to the translation axis X of the layering device 14 .
  • the second exhaust duct 78 comprises a second part consisting of a discharge tube 88 extending in a direction normal to the plane of the deck 12.
  • the first end of this tube 88 is connected to the first part 87 and the second end of this tube 88 is connected to the second dust collection zone D2, in which the aspirated powder falls under the effect of suction and / or gravity.
  • an additive manufacturing process involving the second cleaning device 60 comprises a cleaning step in which the layering device 14 performs a cleaning path on which finds the second cleaning device 60, the cleaning path being alternative.
  • the smoothing roller 36 is rotated to better dislodge any agglomerates of powder using the upstream brushes 64 and downstream 66.
  • the installation 10 comprises a first 40 and a second device 60 cleaning, but it can quite understand only one both.
  • the installation 10 of the second embodiment not claimed includes a layering device 14 of the movable powder along a path connecting a starting zone A and a finish area B.
  • This layering device 14 comprises means 18 for depositing the powder for depositing powder in a deposition zone P of the powder located between the starting zone A and the arrival zone B.
  • the powder deposition means 18 comprise, instead of a metering roll, a sliding drawer. These depositing means have not been shown in the figures.
  • the third cleaning device 90 is situated on the path of the powder deposition device 14 and is provided with means for smoothing the dose of powder delivered by the powder deposition means. including a smoothing roller 36.
  • the installation of the second, unclaimed embodiment also includes a cleaning device, or third cleaning device 90, upstream of the powder deposit area P.
  • the third cleaning device 90 comprises scraper means 92 provided with a plurality of longitudinal scraping teeth 94, parallel to each other, scraping the surface of the smoothing roller 36 tangentially to this surface.
  • the layering device 14 moves locally on the path in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the scraping teeth 94 of scraping means 92.
  • the teeth scraping means 94 scraping means 92 thus extend along the axis X.
  • the doctoring means 92 comprise at least one comb comprising the plurality of scraping teeth 94.
  • the scraping teeth 94 of the comb are substantially all of the same length.
  • the scraping means 94 comprise a first comb 96 forming a first row of teeth 94 and a second comb 98 forming a second row of teeth 94, the first and second rows of teeth 94 being parallel.
  • the free ends of the teeth 94 of the first comb 96 are offset longitudinally with respect to the free ends of the teeth 94 of the second comb 98.
  • first comb 96 and the second comb 98 share the same body 100. More particularly, the teeth 94 of the first comb 96 and the second comb 98 extend from the same plane, here the same surface 102 of the body 100.
  • the length of the teeth 94 of the first comb 96 is greater than the length of the teeth of the second comb 98.
  • the teeth 94 of the doctoring means 92 are preferably made of metallic material.
  • the teeth of scraping means 92 are made of demagnetized stainless steel, so as, on the one hand, to avoid the creation of oxides and the pollution of the powder by these oxides, and on the other hand to may be used in a metal powder additive manufacturing facility.
  • An example of such a steel is, for example, demagnetized stainless steel 301.
  • the cleaning device comprises a blowing device 42 configured to blow a flow of gas on at least one surface of the smoothing roller 36.
  • This blowing device 42 is very similar to that of the installation of the first embodiment, it will not be described in more detail here.
  • this blowing device 42 comprises a blast nozzle 46 provided with a plurality of aligned orifices 48 directed towards the surface of the smoothing roller 36, and that the setting device layer 14 moves locally on the path in a direction substantially perpendicular to the direction of alignment of the orifices 48 of the blast nozzle 46.
  • an additive manufacturing process involving the third cleaning device 90 comprises a cleaning step in which the layering device 14 performs a cleaning path on which the third cleaning device 90 is located, the cleaning path being reciprocating.
  • the smoothing roller 36 is rotated to better dislodge any agglomerates of powder using the combs 96, 98 in a direction opposite to that of the advance of the smoothing cylinder 36 because of the displacement of the layering device 14.
  • the teeth 94 of scraping means 92 extending from upstream to downstream (from the right to the left in FIGS. 8 and 9), the setting device layer 14 moves downstream upstream and the smoothing cylinder 36 rotates counterclockwise during cleaning.
  • the installation 10 includes a single cleaning device 90, but it can quite understand several, including one and / or the other of the first 40 and second 60 cleaning devices.
  • any combination of elements of the different cleaning devices described above may be considered.

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Abstract

L'invention concerne une installation de fabrication (10) additive à base de poudre, comprenant un dispositif de mise en couche (14) de la poudre déplaçable le long d'un parcours reliant une zone de départ (A) et une zone d'arrivée (B). Le dispositif de mise en couche (14) comprend des moyens de dépôt (18) de la poudre pour déposer de la poudre dans une zone de dépôt (D) de la poudre située entre la zone de départ (A) et la zone d'arrivée (B). L'installation comprend un dispositif de nettoyage (40) situé sur le parcours du dispositif de mise en couche (14). Le dispositif de nettoyage (40) comprend un dispositif de soufflage (42) configuré pour souffler un flux de gaz sur au moins une surface des moyens de dépôt (18) de la poudre.

Description

Installation de fabrication additive à base de poudre à dispositif de nettoyage par soufflage
L'invention concerne le domaine de la fabrication additive d'une pièce à base de poudre.
Elle concerne plus particulièrement une installation de fabrication additive d'une pièce à base de poudre et un dispositif de mise en couche d'une telle installation.
Une installation de fabrication additive d'une pièce à base de poudre comprend généralement un dispositif de mise en couche de poudre déplaçable le long d'un parcours reliant une zone de départ et une zone d'arrivée, muni de moyens de dépôt de la poudre aptes à déposer de la poudre sur une zone de dépôt de la poudre située entre la zone de départ et la zone d'arrivée. Ces moyens de dépôt de la poudre comprennent par exemple une trémie, un compartiment à trappe amovible, ou encore un cylindre doseur muni d'une cavité accueillant une dose de poudre.
Après son dépôt sur la zone de dépôt, la poudre est le plus souvent mise sous forme de couche à l'aide de moyens de lissage pouvant faire partie du dispositif de mise en couche, qui comprennent de préférence un cylindre lisseur. Puis, la poudre est frittée ou fusionnée par un dispositif ad hoc. Ces opérations sont répétées autant de fois qu'il est nécessaire pour constituer la pièce.
On constate, du fait que la poudre utilisée dans les installations de fabrication additive à base de poudre est à la fois volatile et collante, que celle-ci a tendance à s'accumuler, puis à s'agglomérer à divers endroits du dispositif de mise en couche au cours des cycles de dépôt de poudre. En particulier, on a pu observer que de la poudre s'accumule et forme des agglomérats sur certaines surfaces des moyens de dépôt de la poudre, comme les zones interstitielles difficilement accessibles entre un cylindre doseur et son carter.
Or, il arrive qu'au passage du dispositif de mise en couche dans la zone de dépôt de la poudre, les agglomérats ainsi constitués chutent dans la zone de dépôt de la poudre. Ceci a pour effet de modifier l'épaisseur de la couche de poudre à fusionner par rapport à l'épaisseur voulue et donc de réduire la qualité de la pièce que l'on cherche à fabriquer.
Selon la granulométrie de la poudre et l'épaisseur requise pour chaque couche déposée, l'erreur introduite par la présence de ces agglomérats est plus ou moins tolérable. Ainsi, lorsque l'ordre de grandeur de l'épaisseur de la couche est de l'ordre de la dizaine de micromètres, l'erreur introduite devient si importante qu'il peut s'avérer nécessaire d'interrompre la fabrication de la pièce et de la mettre au rebut. On connaît du document FR 2 984 191 un dispositif de fabrication additive à base de poudre. Toutefois, ce document ne décrit aucun moyen visant à éviter que des agglomérats de poudre se retrouvent dans la zone de dépôt de la poudre.
L'invention a donc pour but de limiter la formation d'agglomérats de poudre dans le dispositif de mise en couche d'une installation de fabrication additive à base de poudre, ou du moins de limiter les risques que ces derniers ne se retrouvent dans la zone de dépôt de la poudre.
A cet effet, l'invention concerne une installation de fabrication additive à base de poudre, comprenant un dispositif de mise en couche de la poudre déplaçable le long d'un parcours reliant une zone de départ et une zone d'arrivée,
le dispositif de mise en couche comprenant des moyens de dépôt de poudre pour déposer de la poudre dans une zone de dépôt de la poudre située entre la zone de départ et la zone d'arrivée,
caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de nettoyage situé sur le parcours du dispositif de mise en couche, le dispositif de nettoyage comprenant un dispositif de soufflage configuré pour souffler un flux de gaz sur au moins une surface des moyens de dépôt de poudre.
Grâce à la présence du dispositif de nettoyage sur le parcours du dispositif de dépôt, une partie importante de la poudre peut être retirée des zones du dispositif de mise en couche où elle a tendance à s'accumuler lors des cycles de dépôt de la poudre. En effet, le flux de gaz soufflé par le dispositif de soufflage permet d'atteindre les zones interstitielles difficilement accessibles entre le carter et les moyens de dépôt de poudre et d'en déloger les agglomérats, donnant la possibilité de les évacuer avant qu'ils n'atteignent la zone de dépôt de la poudre.
On réduit ainsi de manière importante la formation d'agglomérats de poudre et on limite ainsi les risques qu'ils se retrouvent dans la zone de dépôt de la poudre.
De façon avantageuse, pour évacuer les agglomérats avant qu'ils n'atteignent la zone de dépôt de la poudre, le dispositif de nettoyage comprend un dispositif d'aspiration de poudre pour évacuer la poudre aspirée par ce dispositif d'aspiration vers une zone de l'installation, dite zone de dépoussiérage, qui est isolée de la zone de dépôt de poudre.
De préférence, afin d'éviter que la poudre délogée par le dispositif de soufflage n'atteigne la zone de dépôt de poudre, le dispositif de nettoyage comprend des moyens d'étanchéité séparant de façon étanche à la poudre une zone de nettoyage où le flux de gaz est soufflé sur au moins une surface des moyens de dépôt de poudre par rapport à la zone de dépôt de la poudre.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens d'étanchéité comprennent une brosse munie de poils pouvant ployer sur le passage du dispositif de mise en couche.
Avantageusement, pour mieux isoler la zone de nettoyage de la zone de dépôt de poudre, les moyens d'étanchéité comprennent deux brosses, la zone de nettoyage étant délimitée par les deux brosses et le dispositif de soufflage étant situé entre les deux brosses.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les poils de la brosse s'étendent selon une direction perpendiculaire à la surface des moyens de dépôt de poudre avec laquelle ils entrent en contact.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif de nettoyage se trouve en amont de la zone de dépôt de la poudre, en considérant le parcours dans le sens zone de départ vers zone d'arrivée.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif de soufflage comprend des moyens d'orientation du flux de gaz dans une direction d'orientation prédéterminée.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif de soufflage comprend une buse de soufflage munie d'une pluralité d'orifices alignés et dirigés vers la direction d'orientation prédéterminée.
De préférence, le dispositif de mise en couche comprenant un carter délimitant un volume dans lequel sont situés les moyens de dépôt de poudre, la direction d'orientation prédéterminée est telle que le flux de gaz atteint une surface du carter en regard des moyens de dépôt de poudre au cours du parcours du dispositif de mise en couche.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens de dépôt de poudre comprenant un cylindre doseur rotatif pourvu d'au moins une cavité de dosage de poudre, la direction d'orientation prédéterminée est telle que le flux de gaz atteint une surface du cylindre doseur au cours du parcours du dispositif de mise en couche.
Avantageusement, le dispositif de mise en couche comprenant en outre des moyens de lissage de la poudre, par exemple un cylindre lisseur, la direction d'orientation prédéterminée est telle que le flux de gaz atteint une surface des moyens de lissage de la poudre, par exemple une surface du cylindre lisseur, au cours du parcours du dispositif de mise en couche.
L'invention concerne également un procédé de fabrication additive à base de poudre au moyen d'une installation de fabrication additive à base de poudre, comprenant une étape de nettoyage d'un élément de l'installation de fabrication, caractérisé en ce que
l'installation de fabrication est selon l'invention et en ce que, au cours de l'étape de nettoyage, on fait effectuer au dispositif de mise en couche un trajet de nettoyage sur lequel se trouve le dispositif de nettoyage, le trajet de nettoyage étant alternatif.
En effet, afin d'obtenir un nettoyage efficace, il est préférable que le dispositif de nettoyage nettoie plusieurs fois, par exemple au cours d'un trajet alternatif, le dispositif de mise en couche.
Avantageusement, le dispositif d'aspiration exerce sa fonction d'aspiration durant toute la durée de l'étape de nettoyage.
Pour améliorer le nettoyage du cylindre doseur, au cours de l'étape de nettoyage, on fait tourner le cylindre lisseur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective avec une coupe d'une installation de fabrication additive à base de poudre selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue du détail II de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue similaire à la figure 1 , dans laquelle le dispositif de mise en couche est situé dans une première zone de nettoyage ;
- la figure 4 est une vue en perspective d'un détail IV de la figure 3 ;
- la figure 5 est un histogramme représentant le cycle de nettoyage du dispositif de nettoyage de l'installation de la figure 1 ;
- la figure 6 est une vue similaire à la figure 1 , le dispositif de mise en couche étant situé dans une seconde zone de nettoyage ;
- la figure 7 est une vue d'un détail VII de la figure 6 ;
- la figure 8 est une vue en perspective avec une coupe d'une installation de fabrication additive à base de poudre selon un deuxième mode de réalisation non revendiqué ;
- la figure 9 est une vue du détail IX de la figure 8.
On a représenté à la figure 1 une installation 10 de fabrication additive à base de poudre selon un premier mode de réalisation de l'invention.
L'installation 10 comprend un plateau 12 sensiblement plan, au-dessus duquel un dispositif de mise en couche 14 est déplaçable le long d'un parcours reliant une zone de départ A du plateau 12 et une zone d'arrivée B du plateau 12 (pour des raisons de clarté, les moyens permettant le déplacement et le guidage du dispositif de mise en couche n'ont pas été représentés sur les figures). Plus particulièrement, dans les modes de réalisation illustrés sur les figures, le dispositif de mise en couche 14 se déplace en effectuant une translation selon un axe X.
Au cours de son parcours reliant une zone de départ A et une zone d'arrivée B, le dispositif de mise en couche passe au-dessus d'une zone de dépôt de poudre P du plateau 12 (également appelée zone de travail), située entre la zone d'arrivée B et la zone de départ A et destinée à recevoir une dose de poudre délivrée par le dispositif de mise en couche 14. Cette dose de poudre est ensuite destinée à être fusionnée ou frittée par des moyens ad hoc, par exemple un faisceau énergétique tel qu'un faisceau laser, qui n'ont pas été représentés sur les figures.
La zone de dépôt P, de forme sensiblement rectangulaire, a quatre côtés (seuls trois côtés sont représentés sur la figure 1 compte tenu de la coupe) entourés par un bac de récupération 16, également appelé cendrier. Le bac de récupération 16 permet de récupérer un éventuel surplus de poudre non utilisé pour la fabrication additive, qui y est poussé par un dispositif prévu à cet effet comme une raclette ou un rouleau, par exemple un rouleau lisseur comme on le verra plus loin.
Le dispositif de mise en couche 14 comprend, pour déposer une dose de poudre sur la zone de dépôt de poudre, des moyens de dépôt de poudre 18.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention illustré aux figures 1 à 7, les moyens de dépôt de poudre 18 comprennent des moyens de stockage comportant une trémie 20, ainsi que des moyens de dosage de la poudre, comportant un cylindre doseur 22 rotatif pourvu d'une cavité de dosage 24 de poudre.
De la poudre stockée dans la trémie 20 peut ainsi être transférée vers la cavité de dosage 24 par gravité à travers une ouverture 26 de la trémie. Puis, une fois le dispositif de mise en couche 14 déplacé au-dessus de la zone de dépôt P, et après une rotation du cylindre doseur 22, la dose de poudre renfermée dans la cavité de dosage 24 est déposée par gravité sur la zone de dépôt P.
Dans ce premier mode de réalisation de l'invention, le cylindre doseur 22 comprend en outre un méplat 28 permettant d'éviter, lors de la rotation du cylindre doseur 22, que la dose de poudre ainsi délivrée ne soit tassée par le cylindre doseur 22.
Les moyens de dépôt de poudre 18 sont situés dans un volume délimité par un carter 30. A cet effet, le carter 30 comprend des premières parois latérales 32 séparant la trémie 20 du reste du dispositif de mise en couche 14 et délimitant un volume de stockage de la poudre. Le carter comprend également des deuxièmes parois latérales 34 délimitant un volume dans lequel est contenu le cylindre doseur 22.
Le dispositif de mise en couche comprend en outre des moyens de lissage 35 de la dose de poudre délivrée par les moyens de dépôt de poudre 18. Ils comprennent, dans ce premier mode de réalisation de l'invention, un cylindre lisseur 36.
Le cylindre lisseur 36 a pour fonction, à son passage sur la zone de dépôt P lors de l'avancée du dispositif de mise en couche, de répartir et lisser la dose de poudre déposée par les moyens de dépôt de poudre 18.
Le cylindre lisseur 36 peut être fixe ou être rotatif. En l'occurrence, le cylindre lisseur 36 est rotatif, et sa rotation a lieu dans un sens inverse à celui de l'avancée du cylindre lisseur 36 du fait du déplacement du dispositif de mise en couche 14.
Ainsi, compte tenu de l'orientation de là figure 1 , le dispositif de mise en couche 14 se déplaçant dans le sens de la flèche F (depuis la zone de départ à droite de la figure vers la zone d'arrivée à gauche de figure), le cylindre lisseur 36 tourne dans le sens horaire.
On constate, du fait que la poudre utilisée dans les installations de fabrication additive à base de poudre est à la fois volatile et collante, que celle-ci a tendance à s'accumuler, puis à s'agglomérer à divers endroits du dispositif de mise en couche 14 au cours des cycles de dépôt de poudre.
En particulier, on a pu observer que de la poudre s'accumule et forme des agglomérats 38 dans les interstices situés entre les moyens de dépôt de poudre 18 et le carter 30 du dispositif de mise en couche 14. On a notamment illustré à la figure 2 le fait que des agglomérats 38 se forment entre les deuxièmes parois latérales 34 et le cylindre doseur 22.
Pour y remédier, l'installation 10 comprend un premier dispositif de nettoyage 40, situé sur le parcours du dispositif de mise en couche 14 en amont de la zone de dépôt P, en considérant le parcours dans le sens zone de départ A vers zone d'arrivée B.
Le premier dispositif de nettoyage 40 comprend un premier dispositif de soufflage 42, visible plus particulièrement aux figures 3 et 4, configuré pour souffler un flux de gaz sur au moins une surface des moyens de dépôt de poudre 18. En l'occurrence, le gaz soufflé par le dispositif de soufflage est le gaz ambiant de la zone de dépôt P, ici du diazote, mais il pourrait également s'agir d'argon, de l'hydrogène ou d'un autre gaz neutre.
Le premier dispositif de soufflage 42 comprend des moyens d'orientation 44 du flux de gaz dans une direction d'orientation prédéterminée. Plus particulièrement, les moyens d'orientation comprennent une buse de soufflage 46 munie d'une pluralité d'orifices 48 alignés, dirigés parallèlement à la direction d'orientation prédéterminée.
La direction d'orientation prédéterminée est choisie de telle façon que le flux de gaz atteint une surface du carter 30 en regard des moyens de dépôt de poudre 18 au cours du parcours du dispositif de mise en couche 14.
De préférence, la direction d'orientation prédéterminée est également telle que le flux de gaz atteint, au cours du parcours du dispositif de mise en couche 14, une surface du cylindre doseur 22, ainsi qu'une surface des moyens de lissage 35 de la poudre comme la surface du cylindre lisseur 36.
Ainsi, dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 7, la direction d'orientation prédéterminée est choisie comme étant normale au plan du plateau 12 et dirigée vers le dispositif de mise en couche 14. Cette direction d'orientation est donc perpendiculaire à l'axe de translation X du dispositif de mise en couche 14 et a un sens opposé à celui dans lequel la gravité s'exerce.
Le choix d'une telle direction d'orientation, représentée par les flèches O sur la figure 4, permet de diriger le flux de gaz F issu des orifices 48 vers la surface des deuxièmes parois latérales 34 du carter 30 située en regard du cylindre doseur 22.
Les orifices 48 sont de préférence alignés selon une direction perpendiculaire à l'axe de translation X du dispositif de mise en couche 14 et à la direction d'orientation O. De cette manière, un flux de gaz F issu des orifices 48 atteint la surface du cylindre doseur 22 sur toute, ou presque toute, la direction longitudinale des deuxièmes parois latérales 34 du carter 30.
Ce choix permet également d'atteindre les surfaces du cylindre doseur 22 et du cylindre lisseur 36 lors du parcours du dispositif de mise en couche 14.
Plus particulièrement, on ajustera la distance pouvant être atteinte par le flux de gaz F, ainsi que la vitesse de ce flux F, pour pouvoir déloger les agglomérats 38 de poudre situés entre les deuxièmes parois latérales 34 et le cylindre doseur 22, comme on peut le voir sur la figure 4.
Le dispositif de nettoyage 40 peut comprendre également des moyens d'étanchéité 50 séparant de façon étanche à la poudre une première zone de nettoyage N1 , où le flux de gaz est soufflé sur au moins une surface des moyens de dépôt de poudre 18, par rapport à la zone de dépôt P de la poudre.
De préférence, ces moyens d'étanchéité 50 comprennent au moins une brosse
52 munie de poils 54 pouvant ployer sur le passage du dispositif de mise en couche 14. La brosse 52 permet de séparer la première zone de nettoyage N1 , dans laquelle se trouve le premier dispositif de soufflage 42, de la zone de dépôt P de poudre.
Plus particulièrement, comme on le voit sur la figure 3, la longueur des poils 52 de la brosse est choisie de manière à réaliser une étanchéité entre la zone de nettoyage N1 et la zone de dépôt de la poudre P au moment du passage du dispositif de mise en couche 14 dans la première zone de nettoyage N1 . A cet effet, les poils 54 de la brosse 52 s'étendent selon une direction perpendiculaire à la surface des moyens de dépôt 18 de la poudre avec laquelle ils entrent en contact. Ainsi, les poils s'étendent selon la même direction que la direction d'orientation O du flux.
En outre, les poils 52 de la brosse sont suffisamment longs pour affleurer une des deuxièmes parois latérales 34 du carter 30 lorsque la buse de soufflage 46 se trouve au droit du cylindre doseur 22 et ainsi réaliser sa fonction d'étanchéité.
De ce fait, il y aura en outre un contact entre les poils 54 et la surface du cylindre doseur 22 et/ou du cylindre lisseur 36 au passage du dispositif de mise en couche 14 dans la première zone de nettoyage N1 . Ainsi, en plus d'exercer une fonction d'étanchéité, la brosse 52 peut exercer une fonction de brossage de la surface du cylindre doseur 22 et/ou du cylindre lisseur 36 au passage du dispositif de mise en couche 14. Ceci permet d'en déloger les agglomérats de poudre ayant pu s'accumuler sur la surface de ces cylindres doseur 22 et lisseur 36.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 7, les moyens d'étanchéité 50 ne comprennent qu'une seule brosse 52 se trouvant en aval de la zone de nettoyage N1 et du premier dispositif de soufflage 42. Toutefois, dans une variante non représentée, les moyens d'étanchéité 50 comprennent deux brosses 52, la zone de nettoyage étant délimitée par ces deux brosses 52 et le dispositif de soufflage 42 étant situé entre les deux brosses 52. La deuxième brosse 52 sera dans ce cas de préférence identique à la première, et disposée de façon symétrique par rapport à la direction d'alignement des orifices 42 (i.e. symétrique par rapport à la buse de soufflage 46).
De façon avantageuse, pour évacuer les agglomérats 38 délogés par le premier dispositif de soufflage 42 avant qu'ils n'atteignent la zone de dépôt de la poudre P, le dispositif de nettoyage 40 comprend en outre un premier dispositif d'aspiration 56. Ce dispositif d'aspiration 56 évacue la poudre aspirée par ce premier dispositif d'aspiration 56 vers une zone de l'installation, dite première zone de dépoussiérage D1 , qui est isolée de la zone de dépôt P de poudre.
Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 7, le premier dispositif d'aspiration 56 comprend un premier conduit d'évacuation 58 situé sous la première zone de nettoyage N1 , qui s'étend selon une direction normale au plan du tablier 12 et qui est dirigée dans un sens opposé à celui du dispositif de mise en couche 14.
Pour des raisons de clarté, les éléments du premier dispositif d'aspiration 56 autres que le premier conduit d'évacuation 58 n'ont pas été représentés.
De préférence, le premier conduit d'évacuation 56 est situé au droit du premier dispositif de soufflage 42, et en particulier au droit de la buse de soufflage 46, donc en-dessous de celle-ci sur la figure 3. Par exemple, le premier conduit d'évacuation 58 a une forme convergente dans la direction opposée au premier dispositif d'aspiration 56.
On a représenté à la figure 5 un histogramme d'un cycle de nettoyage réalisé au cours d'un procédé de fabrication selon l'invention, comprenant une étape de nettoyage.
Ce procédé de fabrication comprend une étape de nettoyage au cours de laquelle le dispositif de mise en couche 14 effectue un trajet de nettoyage sur lequel se trouve le dispositif de nettoyage 40, ce trajet de nettoyage étant alternatif.
Par exemple, comme illustré sur la figure 5 représentant un histogramme d'un cycle de nettoyage, le dispositif de mise en couche 14 effectue trois allers-retours sur le trajet de nettoyage. Il passera donc six fois dans la zone de nettoyage N1. A cette occasion, il y aura six fois contact entre la brosse 52 et le cylindre doseur 22 et le cylindre lisseur 36.
De préférence, le premier dispositif d'aspiration 56 exerce sa fonction d'aspiration lors de toute la durée de l'étape de nettoyage. Il en est de préférence de même pour le dispositif de soufflage 42.
Par ailleurs, toujours comme on peut le voir sur l'histogramme de la figure 5, au cours de l'étape de nettoyage, on fait tourner le cylindre lisseur 36, ce qui permet de faciliter le détachement des éventuels agglomérats 38 de poudre par le flux de gaz F envoyé par le premier dispositif de soufflage 42. Cette rotation a lieu de préférence durant toute la durée de l'étape de nettoyage.
De manière à plus spécifiquement déloger les agglomérats de poudre pouvant s'accumuler sur les surfaces du cylindre lisseur 36 et/ou du cylindre doseur 22, l'installation 10 comprend un deuxième dispositif de nettoyage 60, situé en aval de la zone de dépôt P.
Ce deuxième dispositif de nettoyage 60 comprend un dispositif de brossage 62 pour brosser au moins une surface des moyens de lissage 35 de la poudre, ici celle du cylindre lisseur 36.
Le dispositif de brossage 62 comprend à cet effet au moins une brosse munie de poils pouvant ployer sur le passage du dispositif de mise en couche 14.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 7, le deuxième dispositif de nettoyage 60 comprend notamment deux brosses parallèles s'étendant selon une direction sensiblement longitudinale, une brosse amont 64 et une brosse aval 66 (les termes amont et aval devant être compris par rapport au parcours du dispositif de mise en couche 14 depuis la zone de départ A vers la zone d'arrivée B).
Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 7, et comme on peut le voir en particulier sur la figure 6, la brosse amont 64 et la brosse aval 66 sont placées de telle sorte que le dispositif de mise en couche 14 se déplace localement selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale des brosses 64, 66.
En l'occurrence, la brosse amont 64 et la brosse aval 66 s'étendent selon un axe perpendiculaire à la direction de translation X du dispositif de mise en couche 14.
Par ailleurs, les poils 68 de la brosse amont 64 et les poils 70 de la brosse aval 66 s'étendent selon une direction perpendiculaire à la surface des moyens de lissage 35 de la poudre avec laquelle ils entrent en contact, ici du cylindre lisseur 36.
La longueur des poils 68 de la brosse amont 64 et des poils 70 de la brosse aval 66 sont choisies de manière à ce que la brosse amont 64 et la brosse aval 66 puissent brosser la surface du cylindre lisseur 36.
De préférence, le dispositif de brossage 62, et donc les brosses amont 64 et aval 66, brosse également au moins une surface des moyens de dépôt 18 de poudre, ici celle du cylindre doseur 22. Par ailleurs, ce brossage se fait avantageusement de façon perpendiculaire à la surface du cylindre doseur 22.
Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 7, les poils 68 de la brosse amont 64 et les poils 70 de la brosse aval 66 ont la même longueur. Toutefois, dans une variante non représentée, les poils des deux brosses amont 64 et aval 66 ont des longueurs différentes de manière à s'adapter aux dimensions du cylindre doseur 22 et du cylindre lisseur 36 lorsque leurs diamètres diffèrent l'un de l'autre, ou de manière à s'adapter aux hauteurs différentes du cylindre doseur 22 et du cylindre lisseur 36 par rapport à la zone de dépôt P.
Le deuxième dispositif de nettoyage 60 étant placé en aval de la zone de dépôt P de la poudre, la brosse amont 64 sépare une deuxième zone de nettoyage N2, où le brossage des moyens de dépôt 18 de poudre a lieu, de la zone de dépôt P.
Ainsi, de préférence, la longueur des poils 68 de la brosse amont 64 est choisie de manière à réaliser une étanchéité entre la deuxième zone de nettoyage N2 et la zone de dépôt de la poudre P au moment du passage du dispositif de mise en couche 14 dans la zone de nettoyage N2.
En l'occurrence, les poils 68 de la brosse sont suffisamment longs pour affleurer une des deuxièmes parois latérales 34 du carter 30 lorsque la buse de soufflage 46 se trouve au droit du cylindre doseur 22 et ainsi réaliser une fonction d'étanchéité à la poudre, comme dans le premier dispositif de nettoyage 40.
Comme dans le premier dispositif de nettoyage 40, le deuxième dispositif de nettoyage 60 peut comprendre un dispositif d'aspiration de poudre. Ce deuxième dispositif d'aspiration 72 de poudre évacue la poudre qu'il aspire vers une deuxième zone de dépoussiérage D2 isolée de la zone de dépôt P de poudre.
A cet effet, le deuxième dispositif d'aspiration 72 comprend une buse d'aspiration 74 comprenant un orifice d'aspiration 76 en forme de fente aux bords sensiblement rectangulaires pratiquée dans le tablier 12.
L'orifice d'aspiration 76 constitue l'entrée d'un conduit d'évacuation 78 reliant la zone de nettoyage N2 à la deuxième zone de dépoussiérage D2. De préférence, et comme on peut le voir plus particulièrement à la figure 7, une des deux brosses du dispositif de brossage 62, ici la brosse aval 66, est placée au bord de l'orifice d'aspiration 76.
Pour mieux faciliter l'évacuation de la poudre aspirée par le deuxième dispositif d'aspiration 72, celui-ci comprend des moyens de guidage 80 de la poudre aspirée pour guider la poudre vers le deuxième conduit d'évacuation 78.
Ces moyens de guidage 80 comprennent notamment une rampe 82 située en regard de la brosse aval 66, la paroi 82P de la rampe se trouvant en vis-à-vis d'une paroi 84P du corps 84 de la brosse aval 66 formant un conduit d'introduction 86 de la poudre vers le reste du conduit d'évacuation 78.
Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 7, le deuxième conduit d'évacuation 78 comprend une première partie 87 s'étendant sous le tablier 12, dans une direction parallèle à l'axe de translation X du dispositif de mise en couche 14.
Puis, le deuxième conduit d'évacuation 78 comprend une deuxième partie constituée d'un tube d'évacuation 88 s'étendant selon une direction normale au plan du tablier 12. La première extrémité de ce tube 88 est reliée à la première partie 87 et la deuxième extrémité de ce tube 88 est reliée à la deuxième zone de dépoussiérage D2, dans laquelle la poudre aspirée tombe sous l'effet de l'aspiration et/ou de la gravité.
De la même façon qu'avec le premier dispositif de nettoyage 40, un procédé de fabrication additive impliquant le deuxième dispositif de nettoyage 60 comprend une étape de nettoyage au cours de laquelle le dispositif de mise en couche 14 effectue un trajet de nettoyage sur lequel se trouve le deuxième dispositif de nettoyage 60, le trajet de nettoyage étant alternatif. De préférence, au cours de cette étape de nettoyage, on fait tourner le cylindre lisseur 36 pour mieux en déloger les éventuels agglomérats de poudre à l'aide des brosses amont 64 et aval 66.
On notera que dans le premier mode de réalisation selon l'invention représenté aux figures 1 et 7, l'installation 10 comprend un premier 40 et un deuxième dispositif 60 de nettoyage, mais elle peut tout à fait n'en comprendre qu'un seul des deux.
On a représenté aux figures 8 et 9 un deuxième mode de réalisation non revendiqué de l'installation 10, dont les éléments communs au mode de réalisation précédent sont désignés par des références similaires.
Comme l'installation du premier mode de réalisation selon l'invention, l'installation 10 du deuxième mode de réalisation non revendiqué comprend un dispositif de mise en couche 14 de la poudre déplaçable le long d'un parcours reliant une zone de départ A et une zone d'arrivée B. Ce dispositif de mise en couche 14 comprend des moyens de dépôt 18 de la poudre pour déposer de la poudre dans une zone de dépôt P de la poudre située entre la zone de départ A et la zone d'arrivée B.
En revanche, dans ce deuxième mode de réalisation non revendiqué, les moyens de dépôt de poudre 18 comprennent, en lieu et place d'un cylindre doseur, un tiroir coulissant. Ces moyens de dépôt n'ont pas été représentés sur les figures.
Comme les premier et deuxième dispositifs de nettoyage, le troisième dispositif de nettoyage 90 est situé sur le parcours du dispositif de dépôt de la poudre 14 et est muni des moyens de lissage 35 de la dose de poudre délivrée par les moyens de dépôt de poudre 18, comprenant notamment un cylindre lisseur 36.
L'installation 10 du deuxième mode de réalisation non revendiqué comprend également un dispositif de nettoyage, ou troisième dispositif de nettoyage 90, se trouvant en amont de la zone de dépôt P de la poudre.
Le troisième dispositif de nettoyage 90 comprend des moyens de raclage 92 munis d'une pluralité de dents longitudinales de raclage 94, parallèles entre elles, venant racler la surface du cylindre lisseur 36 de façon tangentielle à cette surface.
En particulier, le dispositif de mise en couche 14 se déplace localement sur le parcours selon une direction sensiblement parallèle à la direction longitudinale des dents de raclage 94 des moyens de raclage 92. Dans l'exemple représenté sur les figures 8 et 9, les dents de raclage 94 des moyens de raclage 92 s'étendent donc selon l'axe X.
De préférence, les moyens de raclage 92 comprennent au moins un peigne comprenant la pluralité de dents de raclage 94. Les dents de raclage 94 du peigne sont sensiblement toutes de la même longueur.
Dans ce deuxième mode de réalisation non revendiqué, les moyens de raclage 94 comprennent un premier peigne 96 formant une première rangée de dents 94 et un deuxième peigne 98 formant une deuxième rangée de dents 94, les première et deuxième rangées de dents 94 étant parallèles.
Afin d'obtenir un raclage plus efficace de la surface du cylindre lisseur 36, les extrémités libres des dents 94 du premier peigne 96 sont décalées longitudinalement par rapport aux extrémités libres des dents 94 du deuxième peigne 98.
En l'occurrence, le premier peigne 96 et le deuxième peigne 98 partagent un même corps 100. Plus particulièrement, les dents 94 du premier peigne 96 et du deuxième peigne 98 s'étendent à partir d'un même plan, ici une même surface 102 du corps 100.
Par ailleurs, la longueur des dents 94 du premier peigne 96 est supérieure à la longueur des dents du deuxième peigne 98. Afin qu'elles soient durables, les dents 94 des moyens de raclage 92 sont de préférence en matériau métallique.
Plus particulièrement, les dents des moyens de raclage 92 sont en acier inoxydable démagnétisé, afin, d'une part, d'éviter la création d'oxydes et la pollution de la poudre par ces oxydes, et d'autre part pour qu'elles puissent être utilisées dans une installation de fabrication additive à base de poudre métallique. Un exemple d'un tel acier est par exemple l'acier inoxydable 301 démagnétisé.
Dans ce deuxième mode de réalisation non revendiqué, comme dans le premier mode de réalisation, le dispositif de nettoyage comprend un dispositif de soufflage 42 configuré pour souffler un flux de gaz sur au moins une surface du cylindre lisseur 36.
Ce dispositif de soufflage 42 étant très similaire à celui de l'installation du premier mode de réalisation, on ne le décrira pas plus en détail ici.
On précisera seulement que de façon analogue au premier mode de réalisation, ce dispositif de soufflage 42 comprend une buse de soufflage 46 munie d'une pluralité d'orifices 48 alignés dirigés vers la surface du cylindre lisseur 36, et que le dispositif de mise en couche 14 se déplace localement sur le parcours selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction d'alignement des orifices 48 de la buse de soufflage 46.
De la même façon qu'avec le premier dispositif de nettoyage 40 ou le deuxième dispositif de nettoyage 60, un procédé de fabrication additive impliquant le troisième dispositif de nettoyage 90 comprend une étape de nettoyage au cours de laquelle le dispositif de mise en couche 14 effectue un trajet de nettoyage sur lequel se trouve le troisième dispositif de nettoyage 90, le trajet de nettoyage étant alternatif.
De préférence, au cours de cette étape de nettoyage, on fait tourner le cylindre lisseur 36 pour mieux en déloger les éventuels agglomérats de poudre à l'aide des peignes 96, 98 dans un sens inverse à celui de l'avancée du cylindre lisseur 36 du fait du déplacement du dispositif de mise en couche 14. Par exemple, les dents 94 des moyens de raclage 92 s'étendant d'amont en aval (de la droite vers la gauche en figures 8 et 9), le dispositif de mise en couche 14 se déplace d'aval en amont et le cylindre lisseur 36 tourne en sens antihoraire lors du nettoyage.
On notera que dans le deuxième mode de réalisation non revendiqué représenté aux figures 8 et 9, l'installation 10 comprend un seul dispositif de nettoyage 90, mais elle peut tout à fait en comprendre plusieurs, et notamment l'un et/ou l'autre du premier 40 et deuxième 60 dispositifs de nettoyage.
D'une manière générale, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.
On pourra par exemple envisager toute combinaison d'éléments des différents dispositifs de nettoyage décrits ci-dessus.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation (10) de fabrication additive à base de poudre, comprenant un dispositif de mise en couche (14) de la poudre déplaçable le long d'un parcours reliant une zone de départ (A) et une zone d'arrivée (B),
le dispositif de mise en couche (14) comprenant des moyens de dépôt (18) de la poudre pour déposer de la poudre dans une zone de dépôt (D) de la poudre située entre la zone de départ (A) et la zone d'arrivée (B),
caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de nettoyage (40) situé sur le parcours du dispositif de mise en couche (14), le dispositif de nettoyage (40) comprenant un dispositif de soufflage (42) configuré pour souffler un flux de gaz sur au moins une surface des moyens de dépôt (18) de la poudre.
2. Installation de fabrication (10) selon la revendication 1 , dans laquelle le dispositif de nettoyage (42) comprend un dispositif d'aspiration (56) de poudre pour évacuer la poudre aspirée par ce dispositif d'aspiration (56) vers une zone de l'installation, dite zone de dépoussiérage (D1 ), qui est isolée de la zone de dépôt (P) de poudre.
3. Installation de fabrication (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif de nettoyage (40) comprend des moyens d'étanchéité (50) séparant de façon étanche à la poudre une zone de nettoyage (N) où le flux de gaz est soufflé sur au moins une surface des moyens de dépôt de poudre (18) par rapport à la zone de dépôt (D) de la poudre.
4. Installation de fabrication (10) selon la revendication 3, dans laquelle les moyens d'étanchéité (50) comprennent une brosse (52) munie de poils (54) pouvant ployer sur le passage du dispositif de mise en couche (14).
5. Installation de fabrication (10) selon les revendications 3 et 4 prises ensemble, dans laquelle les moyens d'étanchéité (50) comprennent deux brosses (52), la zone de nettoyage (N) étant délimitée par les deux brosses (52) et le dispositif de soufflage (42) étant situé entre les deux brosses (52).
6. Installation de fabrication (10) selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle les poils (54) de la brosse (52) s'étendent selon une direction perpendiculaire à la surface des moyens de dépôt de poudre (18) avec laquelle ils entrent en contact.
7. Installation de fabrication (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif de nettoyage (40) se trouve en amont de la zone de dépôt (P) de la poudre, en considérant le parcours dans le sens zone de départ vers zone d'arrivée.
8. Installation de fabrication (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif de soufflage (42) comprend des moyens d'orientation du flux de gaz dans une direction d'orientation (O) prédéterminée.
9. Installation de fabrication (10) selon la revendication 8, dans laquelle le dispositif de soufflage (42) comprend une buse de soufflage (46) munie d'une pluralité d'orifices (48) alignés et dirigés vers la direction d'orientation (O) prédéterminée.
10. Installation de fabrication (10) selon la revendication 8 ou 9 dans laquelle, le dispositif de mise en couche (14) comprenant un carter (30) délimitant un volume dans lequel sont situés les moyens de dépôt de poudre (18), la direction d'orientation (O) prédéterminée est telle que le flux de gaz atteint une surface du carter (34) en regard des moyens de dépôt de poudre (18) au cours du parcours du dispositif de mise en couche (14).
1 1 . Installation de fabrication (10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans laquelle, les moyens de dépôt de poudre (18) comprenant un cylindre doseur (22) rotatif pourvu d'au moins une cavité de dosage (24) de poudre, la direction d'orientation (O) prédéterminée est telle que le flux de gaz atteint une surface du cylindre doseur (22) au cours du parcours du dispositif de mise en couche (14).
12. Installation de fabrication (10) selon l'une quelconque des revendications
8 à 11 , dans laquelle, le dispositif de mise en couche (14) comprenant en outre des moyens de lissage (35) de la poudre, par exemple un cylindre lisseur (36), la direction d'orientation (O) prédéterminée est telle que le flux de gaz atteint une surface des moyens de lissage (35) de la poudre, par exemple une surface du cylindre lisseur (36), au cours du parcours du dispositif de mise en couche (14).
13. Procédé de fabrication additive à base de poudre au moyen d'une installation de fabrication (10) additive à base de poudre, comprenant une étape de nettoyage d'un élément de l'installation de fabrication (10),
caractérisé en ce que
l'installation de fabrication (10) est selon l'une quelconque des revendications
1 à 12, et en ce que, au cours de l'étape de nettoyage, on fait effectuer au dispositif de mise en couche (14) un trajet de nettoyage sur lequel se trouve le dispositif de nettoyage (90), le trajet de nettoyage étant alternatif.
14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, au moyens d'une installation de fabrication (10) selon la revendication 2, dans lequel le dispositif d'aspiration (56) exerce sa fonction d'aspiration durant toute la durée de l'étape de nettoyage.
15. Procédé de nettoyage selon la revendication 14 d'une installation de fabrication (10) selon la revendication 12, dans lequel, au cours de l'étape de nettoyage, on fait tourner le cylindre lisseur (36).
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