用于通過逐層添加生產(chǎn)圓形產(chǎn)品的機器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于逐層生產(chǎn)物品的機器，該機器包括：圓形旋轉容器，該圓形旋轉容器布置在下部部分(B)中，該下部部分的內(nèi)部設置有獨立且豎直地馬達驅動的柱形冠部(7)；以及靜止部件，該靜止部件覆蓋該容器。機器還包括至少一個生產(chǎn)單元，該至少一個生產(chǎn)單元包括：第一站(1)，該第一站用于分配產(chǎn)品的層；第二站(2)，該第二站用于使層的厚度均勻；第三站(3)，該第三站用于控制并調節(jié)下個層的溫度；第四站(4)，該第四站用于固化產(chǎn)品的層的使用表面；第五站(5)，該第五站用于控制并調節(jié)剛剛沉積的層的溫度；以及第六站(6)，該第六站用于處理并浸漬該層。
【專利說明】用于通過逐層添加生產(chǎn)圓形產(chǎn)品的機器
[0001]目前的逐層粉末燒結機遇到的困難在于，由于工作區(qū)域的交替線性掃掠(sweeping)所造成的低生產(chǎn)能力，這是不利的，因為往復運動(該往復運動不利于具有大直徑的圓形部件)消耗大量時間，并且因為在容器中生產(chǎn)的部件的冷卻非常耗時。
[0002]沉積層的溫度實際上不連續(xù)受控或調節(jié)，這在能夠應用新層之前需要特定的時間用于冷卻，并且隨后將完成的部件從保持這些部件的容器移除。
[0003]通過逐層堆疊進行構造的原理是固有的，并且自從構造建筑物開始的時期就已經(jīng)使用，甚至在埃及金字塔之前。
[0004]現(xiàn)在允許用漸增的薄層建立具有非常復雜的螺旋形狀的產(chǎn)品，這在可用當時的工具制造之前是不可能的，這是由于在所有領域中同時出現(xiàn)的累積的技術進步:
[0005]-機械構造的精度，
[0006]-樹脂聚合、激光粉末燒結、切割薄片以及添加材料，
[0007]-添加至軟件封裝件性能的計算機硬件性能，
[0008]-用于在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)送文件的可能性，
[0009]-通過直接使用接收的文件制造連續(xù)層的機器，
[0010]-以及由于CARPYZ計算機工具，其允許具有非常復雜的螺旋形狀的新產(chǎn)品的快速在塗迦造，并且能夠通過將文件發(fā)送到世界的任何地方而產(chǎn)生并制造的這些新產(chǎn)品，將這些新產(chǎn)品幾乎即刻地從虛擬帶到現(xiàn)實。
[0011]很多專利均示出了對于基于層進行制造的機器的興趣:FR 2166526(1973)、US5，637，175(1997)、EP 1，358，994 (2003)、W02004/108398 (2004)等。
[0012]旋轉圓盤能夠將工作相繼地分配至圍繞該盤放置的站的原理也是非常陳舊的(所謂的傳送機)。
[0013]可用于逐層構建的機器的這個新設計以及構造是值得注意的，其中，這些機器具有位于下部部分(B)中的圓形容器，該下部部分在固定基座(D)上連續(xù)地或逐步地旋轉，并且該下部部分的內(nèi)部設置有接收連續(xù)層的獨立豎直機動化的柱形冠部(7)，并且在機器的上部部分中，靜止部件覆蓋該容器并且包括至少一個制造單元，該至少一個制造單元包含在下部容器的圓形部的表面的成角度部分中(圖1)，該至少一個制造單元進而被分成多個連續(xù)區(qū)段，并且沿著截面A-A’，第一區(qū)段(I)分配來自儲存部的產(chǎn)品的層，第二區(qū)段(2)使產(chǎn)品的層的厚度均勻或壓縮產(chǎn)品的層，并將過量分配的產(chǎn)品輸送至儲存部，第三區(qū)段(3)使得能夠用靜止板控制并調節(jié)下個層的溫度，該靜止板優(yōu)選地為多微孔的，第四區(qū)段(4)為這樣的，在所述第四區(qū)段中，通過激光掃掠待保持的產(chǎn)品的層的使用表面以使使用表面熔化，或者通過噴射附加物掃掠待保持的產(chǎn)品的層的使用表面以使使用表面結塊，或通過其他方式掃掠待保持的產(chǎn)品的層的使用表面以改變產(chǎn)品的密度，第五區(qū)段(5)使得能夠控制并調節(jié)剛剛沉積的層的溫度，優(yōu)選地使用具有受控且調節(jié)的溫度的中空柱形件，該中空柱形件的周邊繞層旋轉，第六區(qū)段(6)使得能夠在通過添加補充產(chǎn)品而呈現(xiàn)至接下來的制造單元之前，通過噴霧或通過存在的氣體來處理并浸潰該層。
[0014]還值得注意的是，獨立圓形的冠部(7)各自豎直地凹陷并將容器的表面分成圓形扇形部，該扇形部通過機器的上部部分的六個站獨立地處理，該機器的上部部分的六個站進而適于各自地處理每個冠部。
[0015]當有必要時，站(I至6)的相繼位置相對于彼此移動。
[0016]下部容器(B)在靜止基座(D)上以程序化的方式旋轉，并且下部容器和靜止基座暫時固定至彼此以用于操作，并且下部容器對于端部設置有提升環(huán)(9)以及傾斜環(huán)(8)。
[0017]在地面上，機動化裝置使得在制造期間能夠將基座緊固在特定的穩(wěn)定點上。
[0018]應該注意，在制造時期期間，機器保持在一密封且大氣受控及溫度受控的封殼中，并且下部容器設置有一裝置，該裝置使得能夠使用相容且過濾后的氣體來保持微過壓，該氣體來自所述封殼的受控的大氣。
[0019]非限制性地提供了示意性附圖以及所表示的元件。
[0020]附圖(圖1)在成角度的扇形部上示出了獨立制造單元，該獨立制造單元進而被分成多個扇形部(I至6)。附圖的180°半圓的剩余部分示出了下部容器(7)中的圓形冠部(crown)的俯視圖。
[0021]附圖示出了:第一區(qū)域(I)將產(chǎn)品的每層分配到完整的圓形部分上或分配到從下部容器(7)選擇的活動圓形冠部上；第二區(qū)域(2)使產(chǎn)品的層的厚度均勻或壓縮產(chǎn)品的層，并且收回過量的產(chǎn)品；第三區(qū)域(3)使得能夠控制并調節(jié)上游溫度；第四區(qū)域(4)為這樣的，當激光寫在產(chǎn)品上時，通過將其熔化或使用其他方法來添加材料或改變產(chǎn)品的密度(consistency);第五區(qū)域(5)使得能夠控制并調節(jié)下游溫度；以及第六區(qū)域(6)用于通過噴霧或浸潰或者通過存在的氣體或霧而用于添加附加產(chǎn)品。
[0022]圓形箭頭示出了下部容器的旋轉方向，該方向是可逆的(R容器)。
[0023]沿著截面A-A’，附圖(圖2)示出了如非限制性實例的產(chǎn)品分配裝置，附圖(圖3)示出了使產(chǎn)品的層均勻的裝置，附圖(圖4)示出了能夠調節(jié)溫度的裝置，并且附圖(圖5)示出了用于產(chǎn)品的浸潰的噴霧裝置。
[0024]附圖(圖6)示意性地且非詳盡地示出了下部容器(B)的下部室、圓形容器(C)以及基座(D)的制造細節(jié)，該下部室、圓形容器以及基座是在不要求任何新穎性的機器的構造中使用的傳統(tǒng)元件，但均為整體的一部分:
[0025](8)傾斜環(huán)、(9)提升環(huán)、(10)冠部的提升螺紋件、(11)用于螺紋件的保護波紋管(bellow), (12)螺紋件的馬達、(13)用于基座的運動以及機動化提升的裝置、(14)用于旋轉容器的齒條傳動馬達、(15)用于在基座上將容器居中定位的中央軸承、(16)電傳送環(huán)、
(17)用于在基座上旋轉容器的軸承、(18)灰塵保護裙緣、(19)用于基座自主運動的電池、
(20)用于在工作位置中將基座精確地阻擋就位的裝置。
【權利要求】
1.一種用于設計并構建逐層制造的機器的方法，其特征在于，所述機器具有位于下部部分(B)中的圓形容器，所述下部部分在固定基座(D)上連續(xù)地或逐步地旋轉，并且所述下部部分的內(nèi)部設置有接收連續(xù)層的獨立豎直機動化的柱形冠部(7)，并且在所述機器的上部部分中，靜止部件覆蓋所述容器并且包括至少一個制造單元，所述至少一個制造單元包含在下部容器的圓形部的表面的成角度部分中(圖1)，所述至少一個制造單元進而被分成多個連續(xù)的區(qū)段，并且沿著截面A-A’，第一區(qū)段(I)分配來自儲存部的產(chǎn)品的層，第二區(qū)段(2)使所述產(chǎn)品的所述層的厚度均勻或壓縮所述產(chǎn)品的所述層，并將過量分配的所述產(chǎn)品輸送至所述儲存部，第三區(qū)段(3)使得能夠用靜止板控制并調節(jié)下個層的溫度，所述靜止板優(yōu)選地為多微孔的，第四區(qū)段(4)為這樣的，在所述第四區(qū)段中，通過激光掃掠待保持的所述產(chǎn)品的所述層的使用表面以使所述使用表面熔化，或者通過噴射附加物掃掠待保持的所述產(chǎn)品的所述層的所述使用表面以使所述使用表面結塊，或通過其他方式掃掠待保持的所述產(chǎn)品的所述層的所述使用表面以改變所述產(chǎn)品的密度，第五區(qū)段(5)使得能夠控制并調節(jié)剛剛沉積的所述層的溫度，優(yōu)選地使用具有受控且調節(jié)的溫度的中空柱形件，所述中空柱形件的周邊繞所述層旋轉，第六區(qū)段(6)使得能夠在通過添加補充產(chǎn)品而呈現(xiàn)至接下來的制造單元之前，通過噴霧或通過存在的氣體來處理并浸潰所述層。
2.根據(jù)前述權利要求所述的用于設計并構建逐層制造的機器的方法，其特征在于，獨立圓形的所述冠部(7)各自豎直地凹陷并將所述容器的表面分成圓形扇形部，所述扇形部通過所述機器的所述上部部分的六個站獨立地處理，所述機器的所述上部部分的六個站進而適于各自地處理每個所述冠部。
3.根據(jù)前述權利要求所述的用于設計并構建逐層制造的機器的方法，其特征在于，所述站(I至6)的相繼位置相對于彼此移動。
4.根據(jù)前述權利要求所述的用于設計并構建逐層制造的機器的方法，其特征在于，所述下部容器(B)在靜止基座(D)上以程序化的方式旋轉，并且所述下部容器和所述靜止基座暫時固定至彼此以用于操作，并且所述下部容器對于端部設置有提升環(huán)(9)以及傾斜環(huán)⑶。
5.根據(jù)前述權利要求所述的用于設計并構建逐層制造的機器的方法，其特征在于，在地面上，機動化裝置使得在制造期間能夠將所述基座緊固在特定的穩(wěn)定點上。
6.根據(jù)前述權利要求所述的用于設計并構建逐層制造的機器的方法，其特征在于，在制造時期期間，整個所述機器保持在一密封且大氣受控及溫度受控的封殼中，并且所述下部容器設置有一裝置，該裝置使得能夠使用相容且過濾后的氣體來保持微過壓，該氣體來自所述封殼的受控的大氣。
【文檔編號】B22F3/105GK104245284SQ201380019017
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權日:2012年8月29日
【發(fā)明者】皮埃爾·卡魯塞, 妮科爾·卡魯塞, 加布麗埃勒·卡魯塞 申請人:卡佩茲公司