构造材料管理制造技术

描述了一种用于增材制造系统的构造材料管理系统，回收构造材料罐(208)和混合罐(212)提供在其中。回收构造材料罐(208)包括出口和用于将气流与构造材料流分离的第一构造材料过滤器(218b)。混合罐(212)包括第二构造材料过滤器(218c)。混合罐(212)经由RBMT至混合器管道(286)而连接至回收构造材料罐(208)。提供控制器(295)以将第二构造材料过滤器(218c)耦接至减压接口，以将构造材料从回收构造材料罐的出口经由第二构造材料过滤器(218b)输送至混合罐(212)中。控制器(295)控制第一构造材料过滤器(218b)至减压接口的耦接，以将构造材料从构造材料源输送至回收构造材料罐(208)中。提供了对应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】构造材料管理
技术介绍
取决于所使用的三维(3D)打印过程，3D已打印部件的后处理可以包括将已打印部件从大量未熔合构造材料中分离。可以手动地将已打印部件从未熔合构造材料中分离，并且可以收集未熔合构造材料以在进一步3D打印过程中重复使用。附图说明在下文中，参照附图进一步描述示例，其中：图1A示意性地图示三维(3D)打印系统的示例；图1B示意性地图示图1A的示例的材料管理站；图1C示意性地图示图1B的示例的材料管理站的工作区域；图2A示意性地材料管理站的一个示例的内部回路图；图2B是示意性地图示用于图2A的材料管理站内部回路的阀门设置信息的表格；图2C示意性地图示图2A的材料管理站内部回路的罐中所使用的构造材料捕集器几何形状；图2D示意性地图示与图2A的内部回路图相对应的简化内部回路图；并且图3是示意性地图示由负压材料管理站所执行的构造材料管理的方法的流程图。具体实施方式如图1A中所示，根据一个示例的三维(3D)打印系统100(或增材制造系统)包括：手推车102、3D打印机104、以及材料管理站106。材料管理站106管理构造材料。手推车102被设置为插入打印机104中的对接位置(dockingposition)，以允许打印机104在手推车102内生成3D物体。手推车还被设置为(在不同时刻)还插入材料管理站106中的对接位置107。可以在3D打印过程之前将手推车102对接(dock)在材料管理站106中，以在准备后续3D打印过程时为手推车装载构造材料。被装载至手推车中的构造材料可以包括来自一个或多个之前打印过程循环使用的构造材料或回收的构造材料、新构造材料、或者新构造材料与循环使用的构造材料的一部分。一些构造材料可以是不可循环使用的，并且因此在该情形中，将没有回收的构造材料被用于装载手推车。构造材料可以是或包括例如粉末金属材料、粉末复合材料、粉末陶瓷材料、粉末玻璃材料、粉末树脂材料、粉末聚合物材料等。在其中构造材料是粉末基构造材料的一些示例中，术语粉末基材料意在包括干式和湿式粉末基材料两者、颗粒材料以及粒状材料。应该理解，本文所述的示例不限于粉末基材料，并且如果恰当地具有合适的改性，则可以使用其他合适的构造材料。在其他示例中，构造材料可以例如采取小球的形式，或者构造材料的任何其他合适的形式。返回图1A，手推车102也可以对接在材料管理站106(图1A中示出未与手推车102对接)中的对接位置107中，以在手推车102已经用于3D打印制造过程中之后，清洁手推车102的至少一些部件。清洁过程可以包括回收并在材料管理站106中存储来自之前打印作业的未熔合构造材料，以用于后续重新使用。在3D打印过程期间，可以熔合所供应的构造材料的一部分以形成3D物体，而同时，取决于所使用的构造材料的类型，所供应的构造材料的剩余部分可以保持未熔合并且有可能可循环使用。可以由材料管理站106在存储以用于循环之前，执行未熔合构造材料的一些处理，以例如减少凝聚。应该理解，材料管理站106也可以包括接入面板(未示出)，以当手推车102完全与材料管理站106对接时并且当手推车102从材料管理站106完全移除时，覆盖对接位置107。一个材料管理站106可以用于服务一个或多个不同的3D打印机。给定的3D打印机可以可交换地使用一个或多个手推车102，例如，针对不同的构造材料利用不同的手推车。材料管理站106可以在3D打印制造过程之后清洗给定构造材料的手推车102，允许手推车102被采用不同的构造材料填充以用于后续3D打印制造过程。手推车102的清洗也可以包括材料管理站106的清洗，或者可替代地，其可以包括在材料管理站106中不同构造材料的分离，以防止一种构造材料类型与另一种构造材料类型的污染。在该示例中，手推车102具有构造平台122，正在制造的物体在其上构建。在该示例中，手推车102还包括位于构造平台122下方的构造材料储藏室124。构造平台122可以被设置为具有驱动机构(未示出)，当构造平台122对接在打印机104中时并且在3D打印制造过程期间，允许其朝向手推车102的基底诸如以步进方式逐渐向下移动，因为3D物体的打印在发展并且手推车102内的构造材料储藏室124变得耗尽。这在构造平台122的基底水平面与打印托架(未示出)之间提供了逐渐增多的距离，以容纳正在被制造的3D物体。在该示例中，当在3D打印过程中正在被打印的物体逐层构造起来时，该正在被打印的物体的大小可以逐渐增大。该示例的3D打印机104可以通过使用构造材料沉积器托架(未示出)来将构造材料的层形成至构造平台122上而生成3D物体。由打印机104熔合每个沉积层的某些区域，以根据物体指定数据逐渐地形成物体。物体指定数据基于物体的3D形状，并且也可以提供物体属性数据，诸如与整个3D物体或3D物体的部分相对应的长度或粗糙度。在示例中，期望的3D物体属性也可以经由用户界面、经由软件驱动器或经由存储在存储器中的预定的物体属性数据而供应至3D打印机104。在构造材料的层已经由打印机104沉积在构造平台122上之后，3D打印机104的托架(未示出)上的热(或压电)打印头的页宽阵列可以横跨构造平台122，以基于构造材料的颗粒要在何处熔合在一起的模式而选择性地沉积熔合试剂。一旦已经施加了熔合试剂，则可以使用3D打印机104的一个或多个加热元件(未示出)将构造材料的层暴露至熔合能量。构造材料沉积、熔合试剂和熔合能量施加过程可以逐层重复直至已经生成了完整的3D物体。材料管理站106可以与任何增材制造技术一起使用，并且不限于如以上示例所述的使用托架上的打印头的打印机以沉积熔合试剂。例如，材料管理站106可以与选择性激光烧结增材制造技术一起使用。图1B示意性地图示图1A的示例的材料管理站106，以及对接在其中的图1A的手推车102。如图1B的示例中所示，材料管理站106具有用于接收两个新构造材料供应罐(或盒)114a、114b的两个接口，两个新构造材料供应罐114a、114b可以可释放地可插入材料管理站106中。在该示例中，每个新构造材料供应罐114a、114b具有在大约三十和五十升之间的容量。在一个示例中，构造材料可以是粉末半晶体热塑性材料。提供两个新构造材料供应罐114a、114b允许执行“热调换”，以使得如果当由材料管理站106在准备增材制造过程中采用构造材料填充手推车102时，如果当前在使用的容器的构造材料变空或接近为空，则新构造材料供应源可以动态地改变到两个罐中的另一个。材料管理系统106可以具有一个或多个重量测量设备，以估计在给定时刻在一个或多个新构造材料供应源114a、114b中存在多少新构造材料。例如，当在打印机104中安装手推车102以用于3D打印制造运行之前，为手推车102装载构造材料时，可以消耗来自罐114a、114b的新构造材料。在该示例中，使用真空系统(以下参照图2A描述)在材料管理站106内来回移动构造材料，真空系统促进系统内的清洁度并且允许在连续3D打印作业之间循环使用至少一部分构造材料，其中选择使用的构造材料的类型是可循环使用的。在该说明书中对真空系统的参考包括部分真空的真空，或者例如相对于大气压减小的压力。真空可以对应于“负压”，其可以用于表示在由大气压力围绕的回路中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于增材制造系统的材料管理装置，所述装置包括：用于包含回收的构造材料的回收构造材料罐，所述回收构造材料罐包括出口和第一构造材料过滤器；包括第二构造材料过滤器的混合罐，所述混合罐经由回收构造材料罐(RBMT)至混合器管道而连接至所述回收构造材料罐；以及控制器，所述控制器用于控制所述第二构造材料过滤器至减压接口的耦接，以将构造材料从所述回收构造材料罐的所述出口经由所述RBMT至混合器管道和所述第二构造材料过滤器输送至所述混合罐中，所述控制器被设置为控制所述第一构造材料过滤器至所述减压接口的耦接，以将构造材料从构造材料源输送至所述回收构造材料罐中；其中所述第一构造材料过滤器和所述第二构造材料过滤器每个被设置为将构造材料与各自接收的流体化流分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于增材制造系统的材料管理装置，所述装置包括：用于包含回收的构造材料的回收构造材料罐，所述回收构造材料罐包括出口和第一构造材料过滤器；包括第二构造材料过滤器的混合罐，所述混合罐经由回收构造材料罐(RBMT)至混合器管道而连接至所述回收构造材料罐；以及控制器，所述控制器用于控制所述第二构造材料过滤器至减压接口的耦接，以将构造材料从所述回收构造材料罐的所述出口经由所述RBMT至混合器管道和所述第二构造材料过滤器输送至所述混合罐中，所述控制器被设置为控制所述第一构造材料过滤器至所述减压接口的耦接，以将构造材料从构造材料源输送至所述回收构造材料罐中；其中所述第一构造材料过滤器和所述第二构造材料过滤器每个被设置为将构造材料与各自接收的流体化流分离。2.根据权利要求1所述的材料管理装置，包括阀门装置，所述阀门装置包括一个或多个阀门，所述一个或多个阀门用于控制包含所述RBMT至混合器管道的管道网络中的构造材料的流，并且其中所述控制器被设置为选择性地驱动所述阀门装置的一个或多个阀门，以在减压材料管理装置中为所述构造材料提供流动路径。3.根据权利要求2所述的材料管理装置，其中所述管道网络包括被设置为将所述减压接口耦接至所述管道网络的一个或多个管道，并且其中所述控制器被设置为控制所述阀门装置以将所述减压接口选择性地耦接至所述混合罐或所述回收构造材料罐，以为构造材料的流体化流选择目的地。4.根据权利要求1所述的材料管理装置，其中所述第一构造材料过滤器和所述第二构造材料过滤器中的至少一个被设置为执行气旋过滤，以将构造材料从构造材料的所接收的流体化流转移至所述混合罐或所述回收构造材料罐中的对应一个中。5.根据权利要求1所述的材料管理装置，包括新构造材料管道，所述新构造材料管道连接至所述第二构造材料过滤器并且可连接至新构造材料供应罐以提供所述新构造材料供应罐与所述混合器罐之间的路径，其中所述控制器将所述减压接口耦接至所述第二构造材料过滤器，以将新构造材料从所述新构造材料供应罐输送至所述混合罐。6.根据权利要求1所述的材料管理装置，包括收集软管，所述收集软管耦接至所述混合器罐，以为构造材料提供从位于可接入所述回收软管的容器中的构造材料源至所述混合器罐中的路径。7.根据权利要求6所述的材料管理装置，其中所述收集软管被设置为从所述材料管理装置的工作区域中的对接位置中的容器接入所述构造材料源，使得所述容器中的构造材料经由所述收集软管至所述回收构造材料罐是可输送的。8.根据权利要求6所述的材料管理装置，包括溢流罐，所述溢流罐包...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽维尔·阿隆索，伊斯梅尔·昌克隆，马克·莫罗斯，马克·尼古劳，罗伯特·博尚，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US