[發明專利]原料粉末處理方法、原料粉末處理裝置和物體產生方法

有效

• 申請號: 201611125067.3
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106862562B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 蒲池康;木谷耕治
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F1/00;B33Y10/00;B33Y40/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 宋巖

公開了原料粉末處理方法、原料粉末處理裝置和物體產生方法。用于處理原料粉末的方法包括形成原料粉末的層，以及去除形成在原料粉末的表面上的氧化膜，所述層由所述原料粉末形成。

技術領域

本公開涉及用于處理原料粉末的方法和裝置，其中原料粉末是用等離子體處理的。

背景技術

近年來，使用粉末床熔融技術的制造設備(被稱為3D打印機)已經在開發中。在粉末床熔融中，形成原料粉末的薄片，每個形成的薄片的要被固化的區域(下文中被稱為固化區域)用激光束或電子束(下文中被稱為能量束)來照射以加熱固化區域，并且這種薄片被堆疊以形成三維物體(日本專利特許公開No.8-39275和10-88201)。

一般認為利用粉末床熔融制造的三維物體(下文中被稱為粉末床熔融產品)可以通過如下方式來增強：通過減少結構的空隙體積來增加填充密度(infill)。即使在球形原料粉末被最緊密堆積的薄片中，每單位體積的顆粒間空隙體積也超過20％。這意味著在被稱為燒結的狀態下(其中顆粒僅在接觸點處被熔融)，在顆粒之間存在無數的空隙。

日本專利特許公開No.8-39275提出了一種粉末床熔融技術，其中三維物體是通過在抽空的外殼中在供給惰性氣體的氣氛中形成薄片并利用激光束加熱薄片的固化區域來制造的。日本專利特許公開No.10-88201指出，在不使用粘合劑的情況下由原料粉末形成成形制品并在激光束粉末床熔融之前壓縮原料粉末可以增加三維物體的填充密度。

發現根據這些出版物的用于制造三維物體的方法無法將粉末床熔融產品的填充密度增加到足夠高的水平，因為這些方法在完成的三維物體的結構中留下非常小的空隙。本公開意在解決這些缺點。

發明內容

根據本公開的一方面的用于處理原料粉末的方法包括：形成原料粉末的層；以及去除形成在構成所述層的原料粉末的表面上的氧化膜。

根據本公開的一方面的用于產生物體的方法包括：形成原料粉末的層；去除形成在原料粉末的表面上的氧化膜，所述層由所述原料粉末形成；以及利用射束來成形，包括通過利用能量束的照射來固化已去除氧化膜的原料粉末。

根據本公開的一方面的用于處理原料粉末的裝置包括：可抽空的外殼；氣氛生成器，被配置為在外殼中生成包含氫和/或惰性元素的氣氛；粉末容器，位于外殼中并與外殼電絕緣；形成單元，被配置為在粉末容器中形成原料粉末的層；以及通電單元，被配置為向由形成單元形成的層施加電壓。

根據本公開內容的某些方面，原料粉末的表面上的氧化物和異物的量是通過對原料粉末的等離子體處理來減少的。這減小了原料粉末的表面上的氧化物和異物留在完成的三維物體的結構中的空隙的體積。因此，本公開的某些方面將粉末床熔融產品的填充密度增加到足夠高的水平。此外，本公開的某些方面通過使用利用等離子體處理的原料粉末來使粉末床熔融產品更堅固。

參照附圖，從下面對示例性實施例的描述，本公開內容的進一步的特征將變得清楚。

附圖說明

圖1是根據本公開的一個或多個實施例的物體產生系統的配置的說明圖。

圖2是根據本公開的一個或多個實施例的建造容器的配置的說明圖。

圖3是根據本公開的一個或多個實施例的用于產生物體的處理的流程圖。

圖4A至圖4F是根據本公開的一個或多個實施例的利用物體產生系統執行的堆疊階段的說明圖。

圖5是根據本公開的一個或多個實施例的物體產生系統的配置的說明圖。

具體實施方式

下面參照附圖詳細描述本公開的一些實施例。

已知粉末床熔融技術的問題