[發(fā)明專利]用于增材制造設(shè)備的模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580067166.8
• 申請(qǐng)日: 2015-10-07
• 公開（公告）號(hào): CN107000061B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杰克·塞繆爾·尤弗頓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞尼斯豪公司
• 主分類號(hào): B22F3/105
• 分類號(hào): B22F3/105;B29C64/153;B29C64/205;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

本發(fā)明涉及一種用于插入到增材制造設(shè)備中的模塊。該模塊包括可安裝于該增材制造設(shè)備中的固定位置中的支架(201)，該支架(201)界定構(gòu)建室(205)及投配室(206)。在零件的增材制造期間，構(gòu)建平臺(tái)(207)在該構(gòu)建室(205)中可移動(dòng)以用于支撐粉末床。投配活塞(210)在該投配室(206)中可移動(dòng)以從該投配室(206)推動(dòng)粉末。機(jī)構(gòu)(219a、219b、220)將該構(gòu)建平臺(tái)(205)機(jī)械地耦合到該投配活塞(210)使得該構(gòu)建平臺(tái)(207)在該構(gòu)建室(205)中構(gòu)建平臺(tái)的向下移動(dòng)引起該投配活塞(210)在該投配室(206)中的向上移動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于增材制造設(shè)備的模塊及使用該模塊的方法。本發(fā)明具有特定(但不排它)對(duì)用于減小選擇性激光熔融(SLM)或選擇性激光燒結(jié)(SLS)設(shè)備的構(gòu)建體積的模塊的應(yīng)用。

背景技術(shù)

選擇性激光熔融(SLM)和選擇性激光燒結(jié)(SLS)設(shè)備使用高能量束(例如，激光束)經(jīng)由材料(例如，金屬粉末材料)的逐層固化來(lái)產(chǎn)生物體。粉末層通過(guò)將粉末堆沉積與粉末床相鄰并使用刮片將粉末堆散布于粉末床而在構(gòu)建室中的粉末床中形成。隨后跨越對(duì)應(yīng)于經(jīng)建構(gòu)物體的橫截面的粉末層207的區(qū)域而掃描激光束。激光束熔融或燒結(jié)粉末以形成固化層。在層的選擇性固化之后，粉末床減少新固化層的厚度并且另一粉末層在表面上散布且視需要固化。此類裝置的實(shí)例公開于US6042774中。

構(gòu)建體積由構(gòu)建室的壁及支撐粉末床的構(gòu)建平臺(tái)可降入內(nèi)構(gòu)建室的程度界定。在某些情形中，可能需要改變構(gòu)建體積的大小。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)由昂貴的材料(例如，金)來(lái)制造小零件和/或制造零件時(shí)，可能需要減小構(gòu)建體積以減少用于構(gòu)建的時(shí)間和/或所需要的粉末材料的量。

US2011/0278773公開減小包括用于與構(gòu)建零件同時(shí)將粉末限于較小體積的構(gòu)建壁的構(gòu)建體積的方法。用于應(yīng)用粉末層的應(yīng)用裝置具有插入件以減小應(yīng)用粉末的工作領(lǐng)域。

DE102009020987公開可插入到構(gòu)建室中以減小可供用于構(gòu)建的體積的體積減小元件。還提供子載體以用于支撐粉末床，該子載體包含用于將子載體連接到可在構(gòu)建室中移動(dòng)的主要支撐活塞的連接件板。蓋板可設(shè)置于活塞操作定容器中以減小填充供應(yīng)腔室所需要的粉末的體積。

US2011/0252618、WO2013/189617及EP2732890還公開其中元件插入于構(gòu)建室中以減小可用的構(gòu)建體積的布置。

發(fā)明內(nèi)容

根本發(fā)明的第一方面，提供用于插入至增材制造設(shè)備中的模塊，該模塊包括可安裝于增材制造設(shè)備中的固定位置中的支架，該支架界定構(gòu)建室及投配室；構(gòu)建平臺(tái)，其在零件的增材制造期間在構(gòu)建室中可移動(dòng)以用于支撐粉末床；投配活塞，其在投配室中可移動(dòng)以將粉末從投配室推出；及機(jī)構(gòu)，其將構(gòu)建平臺(tái)機(jī)械地耦合到投配活塞，使得構(gòu)建平臺(tái)在構(gòu)建室中的向下移動(dòng)引起投配活塞在投配室中的向上移動(dòng)。

以此方式，構(gòu)建平臺(tái)及投配活塞兩者可通過(guò)公共驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)移動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō)，模塊可安裝于增材制造設(shè)備的較大主構(gòu)建室中，該模塊的構(gòu)建平臺(tái)可連接至用于驅(qū)動(dòng)主構(gòu)建室的主構(gòu)建平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。構(gòu)建平臺(tái)可經(jīng)由主構(gòu)建平臺(tái)連接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。或者，構(gòu)建平臺(tái)的移動(dòng)可通過(guò)與用于驅(qū)動(dòng)主構(gòu)建平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分開的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)。

將構(gòu)建平臺(tái)機(jī)械地耦合到投配活塞的機(jī)構(gòu)可為齒輪機(jī)構(gòu)。齒輪機(jī)構(gòu)可包括被配置為嚙合兩個(gè)齒條的一個(gè)或多個(gè)小齒輪，該兩個(gè)齒條中的一個(gè)連接到構(gòu)建平臺(tái)，且另一個(gè)連接到投配活塞使得構(gòu)建平臺(tái)向下的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)小齒輪的旋轉(zhuǎn)，該一個(gè)或多個(gè)小齒輪的旋轉(zhuǎn)反過(guò)來(lái)驅(qū)動(dòng)投配活塞的向上移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，齒輪機(jī)構(gòu)包括單個(gè)小齒輪。在此類實(shí)施例中，齒輪機(jī)構(gòu)可將投配活塞向上移動(dòng)等于構(gòu)建平臺(tái)向下移動(dòng)的量。