[go: up one dir, main page]

RU2685326C1 - Method for layer-by-layer manufacturing of articles from several powders and device for its implementation - Google Patents

Method for layer-by-layer manufacturing of articles from several powders and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2685326C1
RU2685326C1 RU2018130124A RU2018130124A RU2685326C1 RU 2685326 C1 RU2685326 C1 RU 2685326C1 RU 2018130124 A RU2018130124 A RU 2018130124A RU 2018130124 A RU2018130124 A RU 2018130124A RU 2685326 C1 RU2685326 C1 RU 2685326C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
layer
inert gas
chamber
powders
Prior art date
Application number
RU2018130124A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Григорьевич Сапрыкин
Дмитрий Леонидович Сапрыкин
Владимир Васильевич Дубовцев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Priority to RU2018130124A priority Critical patent/RU2685326C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2685326C1 publication Critical patent/RU2685326C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321Feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to layer-by-layer manufacturing of articles from several powders. Method includes making in the chamber of each layer formation by phases, each of which includes layer-by-layer supply of powder from the hopper with the dosing device to the technologically specified sections of the working surface of the adjustable platform of construction, which are identical to sections on cross sections pre-formed by means of specified program of three-dimensional computer model of product, leveling, alloying of powder and removal of non-fused powder by vacuum system into appropriate powder container. Fusion of material in each phase is carried out in a medium of a gas agent in the form of an inert gas, removal of non-fused powder into a corresponding powder container is carried out together with an inert gas, with subsequent separation of inert gas from powder and its supply into construction chamber only at phase of removal of non-fused powder.EFFECT: production of articles in the inert gas environment is provided with the possibility of separation of powders not subjected to fusion in each of the layers, as well as improvement of the device reliability.2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области лазерной обработки материалов и может быть использовано при изготовлении объемных изделий из нескольких, преимущественно металлических, порошков, например, нержавеющих сталей, никелевых сплавов, кобальт-хромовых сплавов, титана, алюминия.The invention relates to the field of laser processing of materials and can be used in the manufacture of bulk products from several, mainly metal, powders, for example, stainless steels, nickel alloys, cobalt-chromium alloys, titanium, aluminum.

Известны способ и устройство послойного изготовления изделий из нескольких порошков, включающий изготовление в заполненной инертной средой камере построения каждого слоя фазами, каждая из которых включает послойную подачу порошка из соответствующего программно-управляемого дозатора на технологически заданные участки рабочей поверхности регулируемой платформы построения, которые идентичны участкам на поперечных разрезах предварительно сформированной посредством заданной программы трехмерной компьютерной модели изделия, разравнивание и сплавление материала, а также удаление не сплавленных порошков материала в контейнер [1].There is a known method and device for layer-by-layer fabrication of products from several powders, including the construction of phases in each layer in an inert medium filled chamber, each of which includes layer-by-layer powder supply from a corresponding program-controlled metering device to technologically specified areas of the working surface of an adjustable construction platform that are identical to areas on cross-sections of a three-dimensional computer model of a product previously formed by means of a given program; Ivanov and alloying material, and removal is not alloyed powder material into the container [1].

Однако данные технические решения имеют следующие недостатки.However, these technical solutions have the following disadvantages.

Удаление не сплавленного материала в каждом из слоев производится роллером, который не всегда может обеспечить необходимую чистоту поверхностей из-за наличия, «мертвых зон». При удалении не сплавленных порошков происходит их смешение, что затрудняет их дальнейшее использование, что ведет к увеличению их расхода.The removal of unmelted material in each of the layers is done by a roller, which may not always provide the necessary cleanliness of the surfaces due to the presence of “dead zones”. When removing unmelted powders, they are mixed, which complicates their further use, which leads to an increase in their consumption.

Известен также способ послойного изготовления изделий из нескольких порошков, осуществляемый в камере построения при изготовлении каждого слоя фазами, каждая из которых включает послойную подачу порошка из соответствующего программно-организованного дозатора на технологически заданные участки рабочей поверхности регулируемой платформы построения, которые идентичны участкам на поперечных разрезах предварительно сформированной посредством заданной программы трехмерной компьютерной модели изделия, разравнивание и сплавление материала, а также удаление не сплавленного материала вакуумной системой в соответствующий порошку контейнер [2].There is also known a method of layer-by-layer manufacturing of products from several powders, carried out in the construction chamber in the manufacture of each layer by phases, each of which involves layer-by-layer powder supply from the corresponding software-organized dispenser to the technologically specified areas of the working surface of the adjustable construction platform that are previously identical to the sections on the transverse sections formed by a given program of a three-dimensional computer model of the product, leveling and fusing mat rial and removal of the vacuum system is not fused material powder corresponding container [2].

Известно устройство для осуществления данного способа, включающее программатор с блоком хранения 3D модели изделия, платформу построения, лазерное устройство для программируемого послойного лазерного сплавления заданной области в каждом слое, разравнивающий элемент слоя порошка на платформе построения, дозатор для каждого из порошков, вакуумную систему с приемным отверстием для удаления порошка не подвергнувшемуся сплавлению в каждом из слоев, соединенное трубопроводами с контейнерами для удаленных порошков, и насосное устройство [2].A device for implementing this method is known, including a programmer with a storage unit of a 3D product model, a building platform, a laser device for programmable layer-by-layer laser fusion of a given area in each layer, a leveling element of the powder layer on the building platform, a dispenser for each of the powders, a vacuum system with a receiver a hole for the removal of powder is not subjected to fusion in each of the layers, connected by pipelines with containers for remote powders, and pumping device [2] .

Данные технические решения позволяют разделять порошки не подвергнувшемуся сплавлению, и соответственно использовать их при изготовлении изделий повторно.These technical solutions allow the separation of powders not subjected to fusion, and accordingly use them in the manufacture of products again.

Однако при применении данных технических решений затруднено использование инертной среды, так как в вакуумной системе порошок засасывается вместе с окружающей газообразной средой и после попадания в соответствующий контейнер газообразная среда попадает в атмосферу. Поэтому данные технические решения не предназначены для изготовления изделий из нержавеющих сталей, никелевых сплавов, кобальт-хромовых сплавов, титана, алюминия.However, when applying these technical solutions, it is difficult to use an inert medium, since in the vacuum system the powder is sucked in together with the surrounding gaseous medium and, after entering the corresponding container, the gaseous medium enters the atmosphere. Therefore, these technical solutions are not intended for the manufacture of products from stainless steels, nickel alloys, cobalt-chromium alloys, titanium, aluminum.

Порошок засасывается вместе с окружающей газообразной средой в насос, что приводит к интенсивному износу насоса.The powder is sucked together with the surrounding gaseous medium into the pump, which leads to intense wear of the pump.

Насос при определенных фазах изготовления изделия должен быть выключен, чтобы поток газа не мешал процессу изготовления изделий, например, при фазах подачи порошка на платформу построения, выравнивании слоя, а также при сплавлении порошка лазером. Частое выключение насоса может привести к снижению его долговечности.The pump must be turned off during certain phases of product manufacturing so that the gas flow does not interfere with the process of manufacturing products, for example, during the phases of powder supply to the building platform, layer alignment, as well as when the powder is fused with a laser. Frequent shutdown of the pump can reduce its durability.

Результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в возможности изготовления изделия в среде инертного газа при обеспечении возможности разделения порошков, не подвергнувшихся сплавлению в каждом из слоев, при одновременном повышении надежности устройства.The result, to achieve which this technical solution is aimed, is the possibility of manufacturing the product in an inert gas environment while allowing the separation of powders that have not undergone fusion in each of the layers, while at the same time increasing the reliability of the device.

Указанный результат достигается за счет того, что в способе послойного изготовления изделий из нескольких порошков, осуществляемом в камере построения при изготовлении каждого слоя фазами, каждая из которых включает послойную подачу порошка из соответствующего программно-организованного дозатора на технологически заданные участки рабочей поверхности регулируемой платформы построения, которые идентичны участкам на поперечных разрезах предварительно сформированной посредством заданной программы трехмерной компьютерной модели изделия, разравнивание и сплавление материала, а также удаление не сплавленного материала вакуумной системой в соответствующий порошку контейнер. Сплавление материала в каждой из фаз производят в инертной среде, удаление не сплавленного порошка в соответствующий порошку контейнер производят вместе с инертной средой, с последующим отделением инертной среды от порошка и подачей ее в камеру построения только при фазе удаления не сплавленного порошка.This result is achieved due to the fact that in the method of layer-by-layer manufacturing of products from several powders, carried out in the construction chamber in the manufacture of each layer by phases, each of which involves the layer-by-layer powder supply from the corresponding program-organized metering unit to the technologically specified areas of the working surface of the adjustable construction platform, which are identical to the sections on the transverse sections of the three-dimensional computer model from the Elia, leveling and alloying material, and removing material not fused in a vacuum system corresponding powder container. The fusion of the material in each of the phases is carried out in an inert environment, the removal of the unmelted powder into the corresponding powder container is carried out together with the inert medium, followed by separation of the inert medium from the powder and feeding it into the construction chamber only during the phase of removal of the unmelted powder.

Указанный результат достигается также за счет того, что в устройство для послойного изготовления объемных изделий из нескольких порошков, включающее программатор с блоком хранения 3D модели изделия, платформу построения, лазерно-оптическое устройство для программируемого послойного лазерного сплавления заданной области в каждом слое, разравнивающий элемент слоя порошка на платформе построения, бункер с дозирующим устройством для каждого из порошков, вакуумная система с приемным отверстием для удаления порошка не подвергнувшемуся сплавлению в каждом из слоев, соединенное трубопроводами с контейнерами для удаленных порошков, и насосное устройство, снабжено устройством блокировки подключения вакуумной системы к камере построения, выполненным в виде подсоединенного ко входу и выходу насоса трубопровода, в котором размещен управляемый программатором запорный клапан, а каждый из контейнеров снабжен фильтром, и выполнен с размещенной под фильтром и соединенной с приемным отверстием вакуумной системы камерой для сбора порошка и размещенной над фильтром камерой для отфильтрованного газового агента, на выходе которой размещен клапан с управляемым программатором блоком, причем выходы клапанов через управляемый программатором запорный элемент сообщены со входом насоса, выход которого соединен с камерой построения.This result is also achieved due to the fact that the device for layer-by-layer manufacturing of bulk products from several powders, including a programmer with a storage unit 3D product models, a building platform, a laser-optical device for programmable layer-by-layer laser alloying of a given area in each layer, leveling element of the layer powder on the building platform, a hopper with a dosing device for each of the powders, a vacuum system with a suction inlet to remove the powder to not undergone In each of the layers, pipelines connected to containers for remote powders, and a pumping device are provided with a device for blocking the connection of the vacuum system to the construction chamber, made as a pipe connected to the pump inlet and outlet, which contains a shut-off valve controlled by the programmer, and each containers equipped with a filter, and made with placed under the filter and connected to the receiving opening of the vacuum system chamber for collecting powder and placed above the filter chamber for otf an iltated gas agent, at the outlet of which a valve is placed with a unit controlled by the programmer, and the valve outputs are connected via a programmer-controlled shut-off element to the pump inlet, the outlet of which is connected to the construction chamber.

Пример выполнения заявляемых технических решений поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено устройство послойного изготовления изделий из нескольких порошков, на фиг.2 - схема, поясняющая работу вакуумного устройства.An example of the implementation of the proposed technical solutions is illustrated by drawings, where figure 1 presents the device layer-by-layer manufacture of products from several powders, figure 2 is a diagram explaining the operation of the vacuum device.

Устройство для послойного изготовления объемных изделий из нескольких порошков, включает камеру построения 1 с системой поддержания рабочей среды 2, платформу построения 3, лазерно-оптическое устройство 4 для программируемого послойного лазерного сплавления заданной области в каждом слое, разравнивающий элемент 5 слоя порошка на платформе построения 3, бункер с дозирующим устройством 6 для каждого из порошков, вакуумная система с приемным отверстием 7 для удаления порошка не подвергнувшемуся сплавлению в каждом из слоев, соединенное трубопроводами 8, 9 с контейнерами 10, 11 для удаленных порошков, и насосное устройство 12, устройство блокировки подключения вакуумной системы к камере построения 13 и программатор 14 с блоком хранения 3D модели изделия 15.A device for layer-by-layer manufacturing of bulk products from several powders, includes a construction chamber 1 with a system for maintaining the working environment 2, a construction platform 3, a laser-optical device 4 for programmable layer-by-layer laser fusing of a given area in each layer, leveling element 5 of a powder layer on a construction platform 3 , a hopper with a metering device 6 for each of the powders, a vacuum system with a receiving opening 7 for removing powder that has not undergone fusion in each of the layers, connected by pipes lines 8, 9 with containers 10, 11 for remote powders, and a pumping device 12, a device blocking the connection of the vacuum system to the construction chamber 13 and a programmer 14 with a storage unit of the 3D model of product 15.

Устройство блокировки 13 выполнено в виде подсоединенного ко входу 16 и выходу 17 насоса трубопровода 18, в котором размещен управляемый программатором запорный клапан 19.The blocking device 13 is made in the form of a pipeline 18 connected to the inlet 16 and the outlet 17 of the pump, which houses the shut-off valve 19 controlled by the programmer.

Каждый из контейнеров 10, 11 снабжен фильтром 20, и выполнен с размещенной под фильтром и соединенной с приемным отверстием вакуумной системы камерой 21 для сбора порошка и размещенной над фильтром камерой 22 для отфильтрованной инертной среды. На выходе каждой камеры 22 размещен клапан 23 с управляемым программатором блоком 24.Each of the containers 10, 11 is provided with a filter 20, and is made with a powder collecting chamber 21 placed under the filter and connected to the receiving opening of the vacuum system and a camera 22 for the filtered inert medium placed above the filter. At the outlet of each chamber 22 is placed a valve 23 with a block 24 controlled by the programmer.

Выходы клапанов 23 через управляемый программатором запорный элемент 25 сообщены со входом 16 насоса, выход 17 которого соединен с камерой 1 построения.The outputs of the valves 23 through a programmer-controlled locking element 25 communicated with the inlet 16 of the pump, the output 17 of which is connected to the camera 1 build.

Способ послойного изготовления изделий из нескольких порошков заключается в следующем.The method of layer-by-layer manufacturing of products from several powders is as follows.

Послойное изготовление изделий из нескольких порошков осуществляется в камере 1 построения при изготовлении каждого слоя фазами, каждая из которых включает послойную подачу порошка из соответствующего бункера с дозирующим устройством 6 на технологически заданные участки рабочей поверхности регулируемой платформы построения 3, которые идентичны участкам на поперечных разрезах предварительно сформированной посредством заданной программы трехмерной компьютерной модели изделия, разравнивание и сплавление материала, а также удаление не сплавленного материала вакуумной системой в соответствующий порошку контейнер.Layer-by-layer manufacture of products from several powders is carried out in the construction chamber 1 in the manufacture of each layer by phases, each of which includes the layer-by-layer powder supply from the corresponding bin with the metering device 6 to the technologically defined areas of the working surface of the adjustable building platform 3, which are identical to the sections on the transverse sections of the previously formed by means of a given program of a three-dimensional computer model of the product, leveling and fusing the material, as well as removing e fused material in a vacuum system corresponding to the powder container.

Сплавление материала в каждой из фаз производят в среде инертного газа, удаление не сплавленного порошка в соответствующий порошку контейнер производят вместе с инертным газом, с последующим отделением последнего от порошка и подачей инертного газа в камеру построения при фазе удаления не сплавленного порошка.The fusion of the material in each of the phases is carried out in an inert gas medium, removal of the un-fused powder into the corresponding powder container is carried out together with an inert gas, followed by separation of the latter from the powder and supply of inert gas into the construction chamber during the phase of removal of the un-fused powder.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Из соответствующего бункера с дозирующим устройством 6 на платформу построения подается порошок, который подвергается спеканию лазерным устройством 4. После сплавления слоя из первого порошка, производится удаление не подвергнувшегося сплавлению в плоскости слоя порошка вакуумной системой. Затем производят нанесение слоя второго порошка и его сплавление с последующим удалением порошка, который не подвергся сплавлению. В случае наличия более двух компонентов процесс повторяют. При этом платформа построения находится в неподвижном состоянии.From the corresponding bunker with the metering device 6, powder is supplied to the building platform, which is subjected to sintering by the laser device 4. After the layer is fused from the first powder, the layer of the powder that is not subjected to alloying in the plane is removed by a vacuum system. Then produce a layer of the second powder and its fusion with the subsequent removal of the powder, which is not subjected to fusion. If there are more than two components, the process is repeated. In this case, the construction platform is stationary.

Затем платформу построения опускают на величину последующего слоя и процесс повторяют.Then the construction platform is lowered by the amount of the subsequent layer and the process is repeated.

Удаление порошка из слоя производится путем всасывания порошка вместе с инертным газом в отверстие вакуумной системы. Предпочтительно выполнять отверстие вакуумной системы в виде щели, а направление потока всасываемого газа осуществлять вертикально. При таком выполнении вакуумной системы, при изготовлении изделия сложной конфигурации, не возникают «мертвые зоны», из которых затруднено удаления порошка, что повышает качество очистки поверхностей, и, следовательно, улучшает геометрию изделия.Removal of the powder from the layer is carried out by sucking the powder together with an inert gas into the opening of the vacuum system. It is preferable to make the opening of the vacuum system in the form of a slit, and to direct the flow of the intake gas vertically. With this performance of the vacuum system, in the manufacture of products of complex configuration, there are no "dead zones" from which the removal of powder is difficult, which improves the quality of cleaning surfaces, and, consequently, improves the geometry of the product.

Каждый из порошков не подвергнувшегося сплавлению подается через соответствующий трубопровод 8 или 9 вместе с инертным газом в камеру 21 для сбора порошка, соответствующего этому порошку контейнера 10 или 11.Each of the powders not subjected to fusion is fed through the corresponding pipeline 8 or 9 together with an inert gas into the chamber 21 for collecting the powder corresponding to this powder of the container 10 or 11.

Инертный газ через фильтр 20 поступает в камеру 22 для отфильтрованного инертного газа, при этом порошок 26 падает на дно камеры 21. Этот порошок, после соответствующей обработки, можно использовать для последующего изготовления изделий.The inert gas through the filter 20 enters the chamber 22 for the filtered inert gas, while the powder 26 falls to the bottom of the chamber 21. This powder, after appropriate treatment, can be used for the subsequent manufacture of products.

Отфильтрованный инертный газ через управляемый программатором клапан 23 и запорный элемент 25 поступает на вход 16 насоса и далее в камеру 1 построения только при фазе удаления не сплавленного порошка.The filtered inert gas through the programmer controlled valve 23 and the locking element 25 is fed to the inlet 16 of the pump and then into the construction chamber 1 only during the phase of removal of unmelted powder.

При остальных фазах изготовления изделия, для того чтобы поток инертного газа не мешал процессу изготовления изделия, открывают посредством программатора 14 запорный клапан 19 и инертный газ из выхода 17 насоса через трубопровод 18 поступает на вход 16 насоса, тем самым осуществляя замкнутую циркуляцию инертного газа и препятствуя поступление его в камеру построения.During the remaining phases of manufacturing the product, so that the flow of inert gas does not interfere with the process of manufacturing the product, open the shut-off valve 19 and the inert gas from the pump outlet 17 through the pipe 18 to the pump inlet 16 by means of the programmer 14, thereby circulating the inert gas and preventing his arrival in the building chamber.

Таким образом данное техническое решение позволит:Thus, this technical solution will allow:

- осуществить разделение удаленных порошков не подвергнувшемуся сплавлению в каждом из слоев и тем самым достигнуть экономии дорогостоящих порошков;- to carry out the separation of the removed powders that have not undergone fusion in each of the layers and thereby achieve savings in expensive powders;

- расширить ассортимент изготавливаемых изделий и позволит изготовлять в инертной среде изделия из нескольких порошков, например, из нержавеющих сталей, никелевых сплавов, кобальт-хромовых сплавов, титана, алюминия;- to expand the range of manufactured products and allow to manufacture products from several powders, for example, from stainless steels, nickel alloys, cobalt-chromium alloys, titanium, aluminum in an inert environment;

- повысить надежность и долговечность работы устройства.- to increase the reliability and durability of the device.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2401180, МКИ B22F 3/105, B23K 26/16, 20081. RF patent №2401180, MKI B22F 3/105, B23K 26/16, 2008

2. Патент ЕР2167304, МКИ - B22F 3/105, 2010.2. Patent EP2167304, MKI - B22F 3/105, 2010.

Claims (2)

1. Способ послойного изготовления изделий из нескольких порошков, включающий изготовление в камере построения каждого слоя фазами, каждая из которых включает послойную подачу порошка из бункера с дозирующим устройством на технологически заданные участки рабочей поверхности регулируемой платформы построения, которые идентичны участкам на поперечных разрезах предварительно сформированной посредством заданной программы трехмерной компьютерной модели изделия, разравнивание, сплавление порошка и удаление не сплавленного порошка вакуумной системой в соответствующий порошку контейнер, отличающийся тем, что сплавление материала в каждой из фаз производят в среде газового агента в виде инертного газа, удаление не сплавленного порошка в соответствующий порошку контейнер производят вместе с инертным газом, с последующим отделением инертного газа от порошка и подачей его в камеру построения только при фазе удаления не сплавленного порошка.1. The method of layer-by-layer manufacturing of products from several powders, including the manufacture of phases in each construction chamber, each of which includes layer-by-layer powder supply from a hopper with a dosing device to technologically defined areas of the working surface of an adjustable construction platform that are identical to the sections on transverse sections previously formed a predetermined program of a three-dimensional computer model of the product, leveling, fusing powder, and removing un-fused vacuum powder my system into an appropriate powder container, characterized in that the fusion of the material in each of the phases is carried out in the gaseous agent medium in the form of an inert gas; removal of the unmelted powder into the corresponding powder container is carried out together with the inert gas, followed by separation of the inert gas from the powder and feeding it into the construction chamber only during the phase of removal of the un-melted powder. 2. Устройство для послойного изготовления объемных изделий из нескольких порошков, содержащее программатор с блоком хранения 3D модели изделия, платформу построения, лазерно-оптическое устройство для программируемого послойного лазерного сплавления заданной области в каждом слое, разравнивающий элемент слоя порошка на платформе построения, бункер с дозирующим устройством для каждого из порошков, вакуумную систему с приемным отверстием для удаления порошка, не подвергнувшегося сплавлению, в каждом из слоев, соединенным трубопроводами с контейнерами для удаленных порошков, и насосное устройство, отличающееся тем, что оно снабжено устройством блокировки подключения вакуумной системы к камере построения, выполненным в виде подсоединенного к входу и выходу насоса трубопровода, в котором размещен управляемый программатором запорный клапан, а каждый из контейнеров снабжен фильтром и выполнен с размещенной под фильтром и соединенной с приемным отверстием вакуумной системы камерой для сбора порошка и размещенной над фильтром камерой для отфильтрованного газового агента в виде инертного газа, на выходе которой размещен клапан с управляемым программатором блоком, причем выходы клапанов через управляемый программатором запорный элемент сообщены с входом насоса, выход которого соединен с камерой построения.2. A device for layer-by-layer manufacturing of bulk products from several powders, containing a programmer with a storage unit 3D product models, a building platform, a laser-optical device for programmable layer-by-layer laser fusion of a given area in each layer, a leveling element of the powder layer on the building platform, a hopper with a dosing a device for each of the powders, a vacuum system with a receiving opening for removing powder that has not undergone fusion, in each of the layers connected by pipelines with containers for remote powders, and a pumping device, characterized in that it is equipped with a device blocking the connection of the vacuum system to the building chamber, made in the form of a pipeline connected to the pump inlet and outlet, which houses a shut-off valve controlled by the programmer, and each of the containers is equipped with a filter and a chamber for collecting powder and a chamber for filtered gas agent placed above the filter and arranged under the filter and connected to the inlet of the vacuum system in the form of an inert gas, at the outlet of which a valve is placed with a unit controlled by the programmer, and the valve outputs are connected via a programmer-controlled shut-off element to the pump inlet, the outlet of which is connected to the construction chamber.
RU2018130124A 2018-08-20 2018-08-20 Method for layer-by-layer manufacturing of articles from several powders and device for its implementation RU2685326C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130124A RU2685326C1 (en) 2018-08-20 2018-08-20 Method for layer-by-layer manufacturing of articles from several powders and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130124A RU2685326C1 (en) 2018-08-20 2018-08-20 Method for layer-by-layer manufacturing of articles from several powders and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685326C1 true RU2685326C1 (en) 2019-04-17

Family

ID=66168163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018130124A RU2685326C1 (en) 2018-08-20 2018-08-20 Method for layer-by-layer manufacturing of articles from several powders and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685326C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732271C1 (en) * 2019-07-30 2020-09-14 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" Method for layer-by-layer manufacturing of three-dimensional articles
RU2732252C1 (en) * 2019-07-30 2020-09-14 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" Method for layer-by-layer manufacturing of three-dimensional articles
WO2020219031A1 (en) * 2019-04-23 2020-10-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Filter housing
RU2812448C1 (en) * 2023-04-28 2024-01-30 Даниил Юрьевич Финогеев Method for serial production of products from several powder materials using direct laser growing

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000021736A1 (en) * 1998-10-09 2000-04-20 Eos Gmbh Electro Optical Systems Device for producing a three-dimensional object, especially a laser sintering machine
US20010045678A1 (en) * 2000-05-25 2001-11-29 Minolta Co., Ltd. Three-dimensional modeling apparatus
RU2401180C2 (en) * 2008-08-15 2010-10-10 Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" Method of producing gradient materials from powders and device to this end
RU2424904C2 (en) * 2006-11-22 2011-07-27 Эос Гмбх Электро Оптикал Системз Device and method for layer-by-layer production of 3d object
EP2167304B1 (en) * 2007-07-19 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Computer program, controller and apparatus for applying a product layer consisting of a plurality of materials to a molded body
RU2550670C2 (en) * 2013-09-10 2015-05-10 Рустем Халимович Ганцев Production of metal article by laser cyclic application of powder and unit to this end
RU152914U1 (en) * 2014-11-18 2015-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") DEVICE FOR PRODUCING GRADIENT MATERIALS FROM POWDER SYSTEMS
RU159863U1 (en) * 2014-11-19 2016-02-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" DEVICE FOR MAKING VOLUME PRODUCTS
RU2580145C2 (en) * 2013-11-21 2016-04-10 Юрий Александрович Чивель Production of 3d articles with gradient of properties of powders and device to this end

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000021736A1 (en) * 1998-10-09 2000-04-20 Eos Gmbh Electro Optical Systems Device for producing a three-dimensional object, especially a laser sintering machine
US20010045678A1 (en) * 2000-05-25 2001-11-29 Minolta Co., Ltd. Three-dimensional modeling apparatus
RU2424904C2 (en) * 2006-11-22 2011-07-27 Эос Гмбх Электро Оптикал Системз Device and method for layer-by-layer production of 3d object
EP2167304B1 (en) * 2007-07-19 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Computer program, controller and apparatus for applying a product layer consisting of a plurality of materials to a molded body
RU2401180C2 (en) * 2008-08-15 2010-10-10 Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" Method of producing gradient materials from powders and device to this end
RU2550670C2 (en) * 2013-09-10 2015-05-10 Рустем Халимович Ганцев Production of metal article by laser cyclic application of powder and unit to this end
RU2580145C2 (en) * 2013-11-21 2016-04-10 Юрий Александрович Чивель Production of 3d articles with gradient of properties of powders and device to this end
RU152914U1 (en) * 2014-11-18 2015-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") DEVICE FOR PRODUCING GRADIENT MATERIALS FROM POWDER SYSTEMS
RU159863U1 (en) * 2014-11-19 2016-02-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" DEVICE FOR MAKING VOLUME PRODUCTS

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020219031A1 (en) * 2019-04-23 2020-10-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Filter housing
RU2732271C1 (en) * 2019-07-30 2020-09-14 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" Method for layer-by-layer manufacturing of three-dimensional articles
RU2732252C1 (en) * 2019-07-30 2020-09-14 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" Method for layer-by-layer manufacturing of three-dimensional articles
RU2812448C1 (en) * 2023-04-28 2024-01-30 Даниил Юрьевич Финогеев Method for serial production of products from several powder materials using direct laser growing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2685326C1 (en) Method for layer-by-layer manufacturing of articles from several powders and device for its implementation
US11130179B2 (en) Method for managing a powder in an additive manufacturing facility comprising a plurality of machines
US20190060998A1 (en) Powder bed re-coater apparatus and methods of use thereof
EP3393700B1 (en) Manufacturing plant with confinment enclosures successively nested
US10960467B2 (en) Forming device for producing moulded bodies by selectively hardening powder material
FR3046147B1 (en) DEVICE FOR CONVEYING CONTAINER ASSEMBLIES / ADDITIVE MANUFACTURING TRAY
US20160339639A1 (en) Method for producing three-dimensional objects from powders and device for implementing same
EP1700686A2 (en) Laser sintering powder recycle system
US9364897B2 (en) Method and apparatus for reconditioning oxidized powder
WO2020183309A3 (en) Tailings deposition
EP2769787B1 (en) A method of manufacturing an article from powder material and an apparatus for manufacturing an article from powder material
US20210197476A1 (en) Build material reclaim in additive manufacturing
JP2007075814A (en) Powder supply system
CN104959599B (en) A method of laser rapid prototyping of complex curved metal thin-walled parts
CN101669672B (en) Automatic flavoring and feeding system
WO2019094296A1 (en) Closed loop gated recoater monitoring system
CN103934456A (en) Method for manufacturing additives based on synchronous spray and adhesion
WO2023129489A1 (en) Material detection, conveyance, and conditioning systems
US20250073783A1 (en) Material detection, conveyance, and conditioning systems
WO2020221996A1 (en) Additive manufacture
CN205710204U (en) A kind of diamond wire waste liquid automated processing system
DE202022103635U1 (en) Powder delivery systems for laser metal deposition
RU2797667C2 (en) Method for layer-by-layer production of product and device for its production
RU2734650C1 (en) Device for layer-by-layer manufacturing of 3d articles and method of production thereof
US20250001504A1 (en) Powder loading in three-dimensional printing

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210217

Effective date: 20210217

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220408

Effective date: 20220408