[發(fā)明專利]增材制造設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610217343.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN106042407B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原尻勝二;三矢喜之;木村剛之;氣田亨嘉;丹羽誠二;井藤勝弘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B29C64/153
• 分類號(hào): B29C64/153;B29C64/20;B33Y30/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 魏金霞,高源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種增材制造(Additive Manufacturing)設(shè)備。

背景技術(shù)

近年來，增材制造設(shè)備引起了關(guān)注。增材制造設(shè)備通過用激光束照射由無機(jī)材料或有機(jī)材料制成的粉末材料使得粉末材料燒結(jié)或者熔融固化而制造出呈三維形狀的積層物體。具體地，重復(fù)進(jìn)行通過在平臺(tái)上鋪設(shè)粉末材料而形成粉末層的步驟以及形成硬化層的步驟。通過用激光束照射粉末層的指定區(qū)域以燒結(jié)或熔融固化粉末層而形成硬化層。因此，通過對(duì)多個(gè)硬化層進(jìn)行積層和一體化，能夠制造出呈三維形狀的物體。

日本專利申請(qǐng)公開No.2010-89438(JP 2010-89438 A)公開了一種增材制造設(shè)備。該增材制造設(shè)備包括用激光束照射平臺(tái)上的粉末材料的照射部、使平臺(tái)移動(dòng)的平臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)、將粉末材料給送到平臺(tái)上的粉末給送部、以及存儲(chǔ)粉末材料的粉末存儲(chǔ)部。在JP 2010-89438 A中公開的增材制造設(shè)備中，粉末材料通過使用管被從粉末存儲(chǔ)部傳送至粉末給送部，并且粉末存儲(chǔ)部設(shè)置在粉末給送部的豎向下側(cè)。

像圖11中示出的增材制造設(shè)備100，在粉末給送部36設(shè)置在粉末存儲(chǔ)部40的豎向上側(cè)的情況下，通過從粉末給送部36側(cè)抽吸粉末材料，能夠?qū)⒎勰┎牧蠌姆勰┐鎯?chǔ)部40傳送至粉末給送部36。在具有上述結(jié)構(gòu)的增材制造設(shè)備100中，將粉末給送部36與粉末存儲(chǔ)部40連接的管143沿豎向方向延伸。隨后會(huì)給出增材制造設(shè)備100的細(xì)節(jié)。

然而，當(dāng)在粉末材料被從粉末存儲(chǔ)部40傳送至粉末給送部36之后停止抽吸粉末材料時(shí)，沿豎向方向延伸的管143內(nèi)的粉末材料會(huì)自由下落。這時(shí)，如果粉末材料從很高的位置(例如，管143的上端142a)下落，那么粉末材料之間的碰撞沖擊就會(huì)變大，因此粉末材料彼此粘結(jié)。當(dāng)粉末材料彼此粘結(jié)時(shí)，每個(gè)聚集體的質(zhì)量會(huì)增大，因而會(huì)導(dǎo)致當(dāng)重新開始抽吸時(shí)傳送不了粘結(jié)的粉末材料這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種增材制造設(shè)備，該增材制造設(shè)備在粉末材料被傳送時(shí)能夠限制粉末材料粘結(jié)。

本發(fā)明的第一方面涉及一種增材制造設(shè)備，所述增材制造設(shè)備包括：成型部，所述成型部使粉末材料能夠被固化并形成三維物體；粉末給送部，所述粉末給送部將所述粉末材料給送至所述成型部；粉末存儲(chǔ)部，所述粉末存儲(chǔ)部存儲(chǔ)待給送至所述粉末給送部的所述粉末材料；以及管，所述粉末材料經(jīng)由所述管從所述粉末存儲(chǔ)部傳送至所述粉末給送部。所述粉末存儲(chǔ)部設(shè)置在所述粉末給送部的豎向下側(cè)，并且當(dāng)從所述粉末給送部側(cè)抽吸所述粉末材料時(shí)將所述粉末材料從所述粉末存儲(chǔ)部傳送至所述粉末給送部。所述管在所述粉末材料被從豎向方向上的下側(cè)傳送至上側(cè)的傳送部段中設(shè)置有彎折部。當(dāng)停止抽吸所述粉末材料時(shí)，所述彎折部使存在于所述傳送部段中的所述粉末材料在所述傳送部段的中途停止下落。所述彎折部設(shè)置在所述管中的如下位置：該位置使得當(dāng)停止抽吸時(shí)所述粉末材料的最大下落距離變得短于當(dāng)所述粉末材料下落時(shí)所述粉末材料發(fā)生彼此碰撞并粘結(jié)的下落距離。

在該增材制造設(shè)備中，在管的將粉末材料從豎向方向上的下側(cè)傳送至上側(cè)的傳送部段中設(shè)置有彎折部，該彎折部在停止抽吸時(shí)使存在于傳送部段中的粉末材料在傳送部段的中途停止下落。彎折部設(shè)置成使得當(dāng)停止抽吸時(shí)粉末材料的最大下落距離變得短于當(dāng)粉末材料下落時(shí)粉末材料彼此碰撞并發(fā)生粘結(jié)的下落距離。通過設(shè)置如上所述的彎折部，能夠減小粉末材料下落并且彼此碰撞時(shí)的沖擊，由此能夠限制粉末材料彼此粘結(jié)。因此，當(dāng)重新開始抽吸時(shí)，能夠重新開始傳送積聚在管中的粉末材料。

彎折部可以呈如下形狀：其中，沿水平方向延伸的兩個(gè)水平管與沿豎向方向延伸的一個(gè)豎向彼此連接為呈U形。與像JP 2010-89438A中公開的增材制造設(shè)備那樣管適度傾斜的情況相比，通過如上所述允許彎折部呈U形，能夠使管在水平方向上占據(jù)的空間變窄。因而，能夠減小該設(shè)備結(jié)構(gòu)的尺寸。

水平管可以相對(duì)于水平方向傾斜，并且在由所述水平管與相對(duì)于所述水平管設(shè)置在粉末給送部側(cè)的豎向管所形成的角度中，位于所述彎折部的內(nèi)側(cè)的角度可以是銳角。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠在停止抽吸粉末材料時(shí)限制粉末材料回流，并且還能夠確保粉末材料積聚在彎折部中。

還可以設(shè)置加壓部。該加壓部在抽吸粉末材料時(shí)使在沿水平方向延伸的水平管中流動(dòng)的氣體的流量增大，并且該加壓部有助于傳送積聚在沿水平方向延伸的水平管中的粉末材料。通過設(shè)置如上所述的加壓部，能夠在進(jìn)行抽吸時(shí)使在水平管中流動(dòng)的氣體的流量增大，并且有助于傳送積聚在水平管中的粉末材料。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供這樣的一種增材制造設(shè)備，該增材制造設(shè)備在粉末材料被傳送時(shí)能夠限制粉末材料彼此粘結(jié)。