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▶ ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024169337
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】粉体除去システム
(51)【国際特許分類】
B22F 12/70 20210101AFI20241128BHJP
B22F 10/25 20210101ALI20241128BHJP
B22F 12/30 20210101ALI20241128BHJP
B29C 64/245 20170101ALI20241128BHJP
B29C 64/153 20170101ALI20241128BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20241128BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
B22F12/70
B22F10/25
B22F12/30
B29C64/245
B29C64/153
B33Y30/00
B33Y10/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024076874
(22)【出願日】2024-05-10
(31)【優先権主張番号】18/323,542
(32)【優先日】2023-05-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】515322297
【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ８， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(74)【代理人】
【識別番号】110002848
【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】グリフィス、クレイ トーマス
(72)【発明者】
【氏名】スワナー、アーチー エル．
【テーマコード（参考）】
4F213
4K018
【Ｆターム（参考）】
4F213AC04
4F213WA25
4F213WB01
4F213WL02
4F213WL12
4F213WL55
4F213WL73
4K018FA50
(57)【要約】
【課題】粉体除去システムを提供する。
【解決手段】本出願は、その中に多数のコンポーネントボイド（３３０）を有する付加製造コンポーネント（１１０）から粉末（１７５）を除去するための粉末除去システム（３００）を提供する。粉末除去システム（３００）は、コンポーネントボイド（３３０）と整列する多数のビルドプレート導管（３２０）を有するビルドプレート（３１０）と、ビルドプレート導管（３２０）と整列する多数の粉末除去プレート導管（４４０）を有する粉末除去プレート（３６０）と、粉末除去プレート導管（４４０）と連通する加圧流体システム（４７０）とを含み得る。
【選択図】図２
【解決手段】本出願は、その中に多数のコンポーネントボイド（３３０）を有する付加製造コンポーネント（１１０）から粉末（１７５）を除去するための粉末除去システム（３００）を提供する。粉末除去システム（３００）は、コンポーネントボイド（３３０）と整列する多数のビルドプレート導管（３２０）を有するビルドプレート（３１０）と、ビルドプレート導管（３２０）と整列する多数の粉末除去プレート導管（４４０）を有する粉末除去プレート（３６０）と、粉末除去プレート導管（４４０）と連通する加圧流体システム（４７０）とを含み得る。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
その中に複数のコンポーネントボイドを有する付加製造コンポーネントから粉末を除去するための粉末除去システムであって、
複数のコンポーネントボイド（３３０）と整列する複数のビルドプレート導管（３２０）を含むビルドプレート（３１０）と、
複数のビルドプレート導管（３２０）と整列する複数の粉体除去プレート導管（４４０）を含む粉体除去プレート（３６０）
複数の粉体除去プレート導管（４４０）と連通する加圧流体システム（４５０）と、
を含む、粉体除去システム（３００）。
複数のコンポーネントボイド（３３０）と整列する複数のビルドプレート導管（３２０）を含むビルドプレート（３１０）と、
複数のビルドプレート導管（３２０）と整列する複数の粉体除去プレート導管（４４０）を含む粉体除去プレート（３６０）
複数の粉体除去プレート導管（４４０）と連通する加圧流体システム（４５０）と、
を含む、粉体除去システム（３００）。
【請求項2】
加圧流体システム（４５０）が流体の供給源（４６０）を含む、請求項１に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項3】
流体（４６０）の供給源が気体又は液体を含む、請求項２に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項4】
流体の供給源（４６０）が加圧装置（４７０）と連通している、請求項２に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項5】
加圧流体システム（４５０）が真空を引く、請求項１に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項6】
粉体除去プレート（３６０）が流体分配システム（４００）を含む、請求項１に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項7】
粉体除去プレート（３６０）が、第１の側面（３７０）、第２の側面（３８０）、及び側壁（３９０）を含む、請求項１に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項8】
粉体除去プレート（３６０）が複数の内部チャネル（４１０）を含む、請求項７に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項9】
複数の内部チャネル（４１０）が、側壁（３９０）上に配置された複数の入力ポート（４２０）を含む、請求項８に記載の粉末除去システム（３００）。
【請求項10】
複数の内部チャネル（４１０）が、複数の入力ポート（４２０）から、粉体除去プレート（３６０）の第１の側面（３７０）に沿って延びている、請求項９に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項11】
複数の内部チャネル（４１０）が複数の流体プレナム（４３０）まで延びている、請求項８に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項12】
複数の粉体除去プレート導管（４４０）が、複数の流体プレナム（４３０）の各々に配置されている、請求項１１に記載の粉体除去システム（３００）。
【請求項13】
ビルドプレート（３１０）が粉末除去プレート（３６０）にクランプされている、請求項１に記載の粉末除去システム（３００）。
【請求項14】
ビルドプラットフォーム（４９０）をさらに含み、ビルドプラットフォーム（４９０）が振動する、請求項１に記載の粉末除去システム（３００）。
【請求項15】
その中に複数のコンポーネントボイド（３３０）を有する付加製造コンポーネント（１１０）から残留粉末（１７５）を除去する方法であって、
複数のビルドプレート導管（３２０）を有するビルドプレート（３１０）を、複数の粉末除去プレート導管（４４０）を有する粉末除去プレート（３６０）上に、複数のビルドプレート導管（３２０）が複数の粉末除去プレート導管（４４０）と整列するように位置決めするステップと、
複数のコンポーネントボイド（３３０）が複数のビルドプレート導管（３２０）と整列するように、ビルドプレート（３１０）上でコンポーネント（１１０）を製造するステップと、
加圧流体を、複数の粉末除去プレート導管（４４０）と複数のビルドプレート導管（３２０）とを通して、複数のコンポーネントボイド（３３０）内に流すステップと、
残留粉体（１７５）を複数のコンポーネントボイド（３３０）から押し出すステップと、を含む、方法。
複数のビルドプレート導管（３２０）を有するビルドプレート（３１０）を、複数の粉末除去プレート導管（４４０）を有する粉末除去プレート（３６０）上に、複数のビルドプレート導管（３２０）が複数の粉末除去プレート導管（４４０）と整列するように位置決めするステップと、
複数のコンポーネントボイド（３３０）が複数のビルドプレート導管（３２０）と整列するように、ビルドプレート（３１０）上でコンポーネント（１１０）を製造するステップと、
加圧流体を、複数の粉末除去プレート導管（４４０）と複数のビルドプレート導管（３２０）とを通して、複数のコンポーネントボイド（３３０）内に流すステップと、
残留粉体（１７５）を複数のコンポーネントボイド（３３０）から押し出すステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願及びその結果としての特許は、一般に付加製造システムに関し、より詳細には、製造されたコンポーネント（部品）内に形成されたボイド内（within voids）の残留粉末（residual powder）を除去するための粉末除去システム（powder removal system）を備えた付加製造システム（additive manufacturing system）に関する。
【背景技術】
【0002】
複雑な部品は、付加製造システムを用いて製造することができる。このような付加製造システムは、粉末材料を所定の領域に連続的に積層し、粉末材料に対して焼結又は溶融（sintering or melting）などの材料変換プロセス（material transformation process）を実行することによって、このような構成要素を構築することができる。材料変換プロセスは、粉末材料の物理的状態を粒状組成物から固体材料に変化させ、コンポーネント（構成要素）を構築することができる。付加製造システムを使用して製造された部品は、ストック材料に機械加工プロセスを実行する（performing machining processes on stock material）ことによって通常製造される従来の部品とほぼ同じ物理的属性を有することがある。
【0003】
従来の付加製造システムは、一般に、大型のソリッドビルドプレート（solid build plates）上にコンポーネントを造形する。このような従来のビルドプレートは、多くの場合、ステンレス鋼などの固体金属（solid metal）で２インチ（又はそれ以上）作られている。一部のコンポーネントには適しているが、従来のビルドプレートを形成する固体材料は、独特の特徴を有する特定のコンポーネントを製造する際に問題を生じさせる可能性がある。例えば、従来のビルドプレートで製造された一部のコンポーネントは、そこに形成された導管又はボイド（conduits or voids）を含むことがある。これらの導管又はボイドの中には、ソリッドビルドプレート上に形成された開口部及び／又はソリッドビルドプレートによって閉塞された開口部を含むものがある。その結果、コンポーネントの導管は、研磨、コーティング、及び／又は熱処理などの後処理を受ける前に、残留粉末、粒子、及び／又は破片（residual powder, particles, and/or debris）を除去することができない場合がある。例えば、コンポーネントに後処理を施す際に、導管内に残留する可能性のある残留粉末が焼結する可能性がある。その結果、粉末がコンポーネント内の導管の部分的又は完全な閉塞をもたらす可能性がある。導管の閉塞は、従来のビルドプレート上に構築されたコンポーネントの意図された機能性及び／又は動作に悪影響を及ぼす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第１０，９６７，５７２Ｂ２号
【発明の概要】
【0005】
したがって、本出願及びその結果としての特許は、多数のコンポーネントのボイドをその中に有する付加製造コンポーネントから粉末を除去するための粉末除去システムを提供する。粉末除去システムは、コンポーネントのボイドと整列する多数のビルドプレート導管を有するビルドプレートと、ビルドプレート導管と整列する多数の粉末除去プレート導管を有する粉末除去プレートと、粉末除去プレート導管と連通する加圧流体システムとを含むことができる。
【0006】
本出願及びその結果としての特許はさらに、その中に多数のコンポーネントのボイドを有する付加製造コンポーネントから残留粉末を除去する方法を提供する。この方法は、多数のビルドプレート導管を有するビルドプレートを、多数の粉末除去プレート導管を有する粉末除去プレート上に、ビルドプレート導管が粉末除去プレート導管と整列するように位置決めするステップと、コンポーネントボイドがビルドプレート導管と整列するようにビルドプレート上でコンポーネントを製造するステップと、加圧流体を粉末除去プレート導管及びビルドプレート導管を通してコンポーネントボイドに流すステップと、残留粉末をコンポーネントボイドから強制的に排出するステップとを含む。
【0007】
本出願及びその結果としての特許は、その中に多数の構成要素ボイドを有する構成要素を製造するための付加製造システムをさらに提供する。付加製造システムは、粉末源と、粉末源からコンポーネントを製造するためのアプリケータと、その上にコンポーネントを構築するためのビルドプレートであって、ビルドプレートは、コンポーネントボイドと整列する多数のビルドプレート導管を有するビルドプレートと、ビルドプレート導管と整列する多数の粉末除去プレート導管を有する粉末除去プレートと、粉末除去プレート導管と連通する加圧流体システムとを含み得る。
【0008】
本出願及びその結果としての特許のこれら及び他の特徴及び改良点は、いくつかの図面及び添付の特許請求の範囲と合わせて考慮した場合、以下の詳細な説明を検討すれば、当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
ここで図面を参照すると、いくつかの図を通して同様の数字は同様の要素を指し、図１は、造形プラットフォーム（build platform）１３０上に配置された造形プレート１２０上でコンポーネント１１０を製造するための例示的なコンピュータ化された 付加製造システム１００の概略図／ブロック図である。この例では、付加製造システム１００は、金属粉末付加製造プロセスである直接金属レーザー溶融（ＤＭＬＭ：direct metal laser melting）用に配置されている。本開示の一般的な教示は、他の形態の付加製造にも同様に適用可能であることが理解される。付加製造システム１００は、一般に、コンピュータ化された付加製造制御システム１４０及び付加製造プリンタ１５０を含む。付加製造システム１００は、付加製造プリンタ１５０を用いてビルドプレート１２０上にコンポーネント１１０を物理的に生成するために、一組のコンピュータ実行可能命令を含むコード１６０を実行する。各付加製造プロセスでは、例えば微細粒金属粉末（fine-grain metal powder）１７５の形態の異なる原材料を使用することができ、そのストックは付加製造プリンタ１５０のチャンバ１７０に保持されることができる。例えば、コンポーネント１１０は、金属又は金属合金で作られてもよい。アプリケータ１８０は、最終コンポーネント１１０の各連続スライスが作成され得るブランクキャンバスとして広がる原料（raw material：原材料）１９０の薄層を作成することができる。図示の例では、ビルドプレート１２０の上方に配置されたレーザー又は電子ビーム２００が、コード１６０によって定義されるように、各スライスごとに粒子を融合させる。１つのレーザー又は電子ビーム２００が示されているが、付加製造システム１００は任意の数を含んでもよいことが理解される。付加製造プリンタ１５０の様々な構成要素は、各新しい層の追加に対応するために移動してもよい。
【0011】
付加製造制御システム１４０は、コンピュータプログラムコードとしてコンピュータ２１０上に実装されるものとして示されている。この限りにおいて、コンピュータ２１０は、メモリ２２０、プロセッサ２３０、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２４０、及びバス２５０を含むように示されている。さらに、コンピュータ２１０は、外部Ｉ／Ｏデバイス／リソース（external I/O device/resource：外部入出力装置または資源）２６０及び外部記憶システム２７０と通信するように示されている。一般に、プロセッサ２３０は、コンポーネント１１０を代表するコード１６０（code 160 representative of the component 110：コンポーネント１１０特有のコード１６０）からの指示の下で、メモリ２２０及び／又は記憶システム２７０に記憶され得る付加製造制御システム１４０などのコンピュータプログラムコードを実行する。コンピュータプログラムコードを実行する間、プロセッサ２３０は、メモリ２２０、記憶システム２７０、Ｉ／Ｏデバイス２４０、及び／又は付加製造プリンタ１５０との間でデータを読み取り及び／又は書き込むことができる。バス２５０は、各構成要素間の通信リンクを提供する。Ｉ／Ｏデバイス２４０は、ユーザがコンピュータ２１０と対話することを可能にする任意のデバイス（例えば、キーボード、ポインティングデバイス、ディスプレイなど）を含み得る。コンピュータ２１０は、本明細書で使用され得るハードウェア及びソフトウェアの様々な可能な組み合わせの代表的なものに過ぎない。例えば、プロセッサ２３０は、単一の処理ユニットを含んでもよいし、１つ又は複数の場所、例えばクライアント及びサーバ上の１つ又は複数の処理ユニットに分散されていてもよい。同様に、メモリ２２０及び／又は記憶システム２７０は、１つ又は複数の物理的な場所に存在してもよい。メモリ２２０及び／又は記憶システム２７０は、磁気媒体、光学媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などを含む、様々なタイプの非一過性のコンピュータ可読記憶媒体の任意の組み合わせを含むことができる。コンピュータ２１０は、ネットワークサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、ハンドヘルドデバイス、携帯電話、ページャ、パーソナルデータアシスタントなどの任意のタイプのコンピューティングデバイスを含むことができる。
【0012】
付加製造プロセスは、コンポーネント１１０を代表するコード１６０を記憶する非一過性のコンピュータ可読記憶媒体（例えば、メモリ２２０、記憶システム２７０など）から始まる。前述のように、コード１６０は、コンポーネント１１０を物理的に生成するために使用され得る、コンポーネント１１０を定義する一連のコンピュータ実行可能命令を含む。例えば、コード１６０は、コンポーネント１１０の正確に定義された３Ｄモデルを含み、ＡｕｔｏＣＡＤ（登録商標）、ＴｕｒｂｏＣＡＤ（登録商標）、ＤｅｓｉｇｎＣＡＤ ３Ｄ Ｍａｘなどの多種多様な周知のコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェアシステムのいずれかから生成されてもよい。この点で、コード１６０は、現在知られている、又は後に開発されたファイル形式を取ることができる。例えば、コード１６０は、３Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ社のステレオリソグラフィＣＡＤプログラム用に作成された標準テッセレーション言語（ＳＴＬ：Standard Tessellation Language）であってもよく、又は、任意の付加製造プリンタで製造される任意の三次元コンポーネントの形状及び構成を任意のＣＡＤソフトウェアが記述できるように設計された拡張可能マークアップ言語（ＸＭＬ）ベースのフォーマットである米国機械学会（ＡＳＭＥ：American Society of Mechanical Engineers）標準である付加製造ファイル（ＡＭＦ：additive manufacturing file）であってもよい。付加製造システム１００はコード１６０を実行し、コンポーネント１１０を一連の薄片に分割し、付加製造プリンタ１５０を使用して粉末の連続層で組み立てる。ＤＭＬＭの例では、各層は、コード１６０によって定義された正確な形状に溶融又は焼結され、先行する層に融合され得る。その後、コンポーネント１１０は、例えば、軽微な機械加工、封止、研磨、別の部品への組立、及び類似の工程など、任意の様々な仕上げ工程を受けることができる。
【0013】
図２～４は、本明細書に記載され得るような粉末除去システム３００の一例を示す。粉末除去システム３００は、穴あき付加製造ビルドプレート（holey additive build plate）３１０を含むことができる。一般に、穴あき付加製造ビルドプレート３１０は、ステンレス鋼などの固体金属のブロックであってもよい。この実施例では、穴あき付加製造ビルドプレート３１０は、そこを貫通して延びる多数のビルドプレート導管３２０を含む。ビルドプレート導管３２０は、その上に構築されるコンポーネント１１０の所望のサイズ及び形状に整合するように、穴あき付加製造プレート３１０内にサイズ及び位置決めされる。具体的には、ビルドプレート導管３２０は、コンポーネント１１０内の多数のコンポーネント導管又はボイド３３０と整列することができる。ビルドプレート導管３２０は、底部又はビルドプレート第１側部（a bottom or a build plate first side）３４０から頂部又はビルドプレート第２側部（a top or a build plate second side）３５０まで延びてよい。穴あき付加製造ビルドプレート３１０の例は、一般に所有されている米国特許第１０，９６７，５７２Ｂ２号に示されている。米国特許第１０，９６７，５７２Ｂ２号は、参照によりその全文が本明細書に組み込まれる。
【0014】
粉体除去システム３００は粉体除去プレート３６０を含む。粉末除去プレート３６０も、プラスチックや他の種類の非金属も使用できるが、ステンレス鋼などの金属の塊から作られてもよい。粉体除去プレート３６０は、穴あき付加製造造形プレート３１０にボルトなどで取り付けることができる。図５～８に示すように、粉体除去プレート３６０は、底部又は粉体除去プレート第１側面（a bottom or a powder removal plate first side）３７０ から、その間に粉体除去プレート側壁（powder removal plate sidewall）３９０を有する頂部又は粉体除去プレート第２側面（a top or a powder removal plate second side）３８０まで延びることができる。粉体除去プレート３６０のサイズ、形状、構成は様々である。
【0015】
粉体除去プレート３６０は、その中に形成された流体分配システム４００を含むことができる。流体分配システム４００は、多数の内部チャネル（internal channels）４１０を含んでもよい。内部チャネル４１０は、粉体除去プレート側壁３９０について配置された多数の入力ポート（input ports）４２０から多数の内部流体プレナム４３０まで延びてよい。あるいは、内部ポート（internal ports）４２０は、底部又は粉体除去プレート第１側面３７０から頂部又は粉体除去プレート第２側面３８０まで延びていてもよい。各流体プレナム４３０は、その中に形成された１つ以上の粉末除去プレート導管４４０を有することができる。各粉体除去プレート導管４４０は、流体プレナム４３０から頂部又は粉体除去プレート第２側面３８０まで延びていてもよい。ビルドプレート導管３２０がコンポーネント導管又はボイド３３０と整列するのと同様の方法で、粉末除去プレート導管４４０はビルドプレート導管３２０と整列する。具体的には、粉体除去プレート導管４４０の数と位置は、ビルドプレート導管３２０のそれとほぼ一致する。本明細書では、他の構成要素及び他の構成を使用してもよい。
【0016】
流体プレナム４３０のサイズ及び形状は、内部チャネル４１０が粉体除去プレート側壁３９０から粉体除去プレート導管４４０の各々まで延びることを可能にする上での製造上の懸念に主に基づくことができる。流体プレナム４３０の各々における粉体除去プレート導管４４０の数は、実質的に等しい流体流量及び圧力を確保するように、ほぼ等しくてもよい。
【0017】
粉体除去システム３００は、粉体除去プレート３６０と連通する加圧流体システム４５０を含むことができる。加圧流体システム４５０は粉体除去プレート３６０に正圧で気体、液体又は巻き込まれたそれらの組み合わせのような流体を供給することができる。あるいは、加圧流体システム４５０は、粉体除去プレート３６０から負圧で真空を引き出してもよい。加圧流体システム４５０は、流体の供給源４６０を含んでもよい。流体４６０の供給源は、圧縮ガスのような圧力下にあってもよいし、流体４６０の供給源は、ポンプなどの加圧装置４７０と連通していてもよい。加圧装置４７０は、正圧又は負圧を供給してもよく、及び／又は正圧と負圧を交互に供給できるようにしてもよい。可変圧力も使用できる。加圧流体システム４５０は、粉体除去プレート側壁３９０上の入力ポート４２０と連通する多数の流体ライン４８０を含んでもよい。流体の流れは、本明細書において計量されてもよい。本明細書では、他の構成要素及び他の構成を使用してもよい。
【0018】
粉末除去システム３００は、ビルドプラットフォーム４９０を含むことができる。粉末除去プレート３６０及び穴あき付加製造ビルドプレート３１０は、コンポーネント１１０の製造中及び／又は後処理中にビルドプラットフォーム４９０上に位置決めされてもよい。ビルドプラットフォーム４９０は、コンポーネント１１０から粉末１７５を除去するのを補助するために、必要に応じて粉末除去プレート３６０及び穴あき付加製造ビルドプレート３１０に移動及び／又は振動を与えることができる。本明細書では、他の構成要素及び他の構成を使用してもよい。
【0019】
使用中、穴あき付加製造ビルドプレート３１０のビルドプレート導管３２０及び粉末除去プレート３６０の粉末除去プレート導管４４０の数及び位置は、製造されるコンポーネント１１０のコンポーネント導管又はボイド３３０の数及び位置と整合するように設計される。製造が完了すると、粉体除去システム３００の加圧流体システム４５０は、気体又は液体のような流体を粉体除去プレート３６０の流体分配システム４００に供給することができる。具体的には、流体は流体ライン４８０を通り、粉体除去プレート側壁３９０の入力ポート４２０に入り、粉体除去プレート３６０の内部チャネル４１０に入る。流体は、流体プレナム４３０を通り、粉末除去プレート導管に入り、穴あき付加製造ビルドプレート３１０のビルドプレート導管３２０に入ることができる。その後、流体は、ビルドプレート導管３２０から、コンポーネント１１０のコンポーネント導管又はボイド３３０へと通過する。加圧された流体は、そこに残留する余分な粉末を緩め除去する役割を果たす。同様に、真空もまた、その中にある粉末を引っ張るために、逆の態様で引かれることができる（a vacuum also may be pulled in the opposite manner to pull any powder therein）。本明細書では、流体として様々な種類のエッチング化学薬品（Various types of etching chemicals）も使用することができる。本明細書では、粉体除去システム３００を製造工程の文脈で説明してきたが、粉体除去プレート３６０は、粉体除去ステーションなどでの製造後の処理でも使用することができる。
【0020】
従って、粉体除去システム３００は、加圧された空気／ガス／液体を用いて、コンポーネント１１０の内部形状内に捕捉され得る残留粉体を強制的に除去する。この粉末は、複雑な内部蛇行通路、貫通流のための排出口の欠如などのために、一般に除去できない場合がある。さらに、この粉末は、形状の複雑さや粉末の流動特性のために、基本的な運動や振動によっても除去できない可能性がある。粉末を除去しなければ、仕上げ部品は使用できない可能性がある。粉末除去システム３００は、既存の穴あき付加製造プレート３１０上の導管３２０を使用することにより、繰り返し粉末を除去することを可能にする。その後、粉末は、コンポーネント１１０又は穴あき付加製造ビルドプレート３１０の上の導管３２０、３３０を通して排出することができる。このような方法で粉末を除去する能力は、最終的なコンポーネント１１０においてさらに複雑な形状を可能にする。
【0021】
前述の内容は、本出願及びその結果としての特許の特定の実施形態に関するものでしかないことは明らかであろう。以下の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される本発明の一般的な精神及び範囲から逸脱することなく、当業者であれば本明細書において多数の変更及び修正を行うことができる。
【0022】
本発明のさらなる態様は、以下の条項の主題によって提供される：
［実施形態１］
その中に複数のコンポーネントボイドを有する付加製造コンポーネントから粉末を除去するための粉末除去システムであって、
前記複数のコンポーネントボイドと整列する複数のビルドプレート導管を含むビルドプレートと、
前記複数のビルドプレート導管と整列する複数の粉末除去プレート導管を含む粉末除去プレートと、
前記複数の粉末除去プレート導管と連通する加圧流体システムと、を含む、粉体除去システム。
［実施形態２］
前記加圧流体システムが流体の供給源を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態３］
前記流体の供給源が気体又は液体を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態４］
前記流体の供給源が加圧装置と連通している、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態５］
前記加圧流体システムが、真空を引く、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態６］
前記粉体除去プレートが、流体分配システムを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態７］
前記粉体除去プレートが、第１の側面、第２の側面、及び側壁を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態８］
前記粉体除去プレートが、複数の内部チャンネルを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態９］
前記複数の内部チャネルが、前記側壁に配置された複数の入力ポートを備える、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１０］
前記複数の内部チャネルが、前記複数の入力ポートから、前記粉体除去プレートの第１の側面に沿って延びる、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１１］
前記複数のチャネルが複数の流体プレナムまで延びる、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１２］
前記複数の粉体除去プレート導管の数が、前記複数の流体プレナムの各々に配置される、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１３］
前記ビルドプレートが、前記粉体除去プレートにクランプされている、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１４］
ビルドプラットフォームをさらに含み、前記ビルドプラットフォームが振動する、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１５］
その中に複数のコンポーネントボイドを有する付加製造コンポーネントから残留粉末を除去する方法であって、
複数のビルドプレート導管を有するビルドプレートを、複数の粉末除去プレート導管を有する粉末除去プレート上に、複数のビルドプレート導管が複数の粉末除去プレート導管と整列するように位置決めするステップと、
複数のコンポーネントボイドが前記複数のビルドプレート導管と整列するように、前記ビルドプレート上でコンポーネントを製造するステップと、
加圧流体を前記複数の粉末除去プレート導管と前記複数のビルドプレート導管とを通して、前記複数のコンポーネントボイドに流すステップと、
残留粉末を前記複数のコンポーネントボイドから強制的に排出するステップと、を含む、方法。
［実施形態１６］
その中に複数のコンポーネントボイドを有するコンポーネントを製造するための付加製造システムであって、
粉末源と、
前記粉末源から前記コンポーネントを製造するためのプリンタと、
その上に前記コンポーネントを構築するためのビルドプレートであって、前記ビルドプレートは、前記複数のコンポーネントボイドと整列する複数のビルドプレート導管を含む、前記ビルドプレートと、
前記複数のビルドプレート導管と整列する複数の粉末除去プレート導管を含む、粉末除去プレートと、
前記複数の粉末除去プレート導管と連通する加圧流体システムと、
を含む、付加製造システム。
［実施形態１７］
前記加圧流体システムが、気体流体又は液体流体の供給源を備える、先行する実施形態のいずれかに記載の付加製造システム。
［実施形態１８］
気体流体又は液体流体の供給源が、加圧装置と連通している、先行する実施形態のいずれかに記載の付加製造システム。
［実施形態１９］
前記加圧流体システムが真空を引き込む、先行する実施形態のいずれかに記載の付加製造システム。
［実施形態２０］
ビルドプラットフォームをさらに含み、前記ビルドプラットフォームが振動する、先行する実施形態のいずれかに記載の付加製造システム。
［実施形態１］
その中に複数のコンポーネントボイドを有する付加製造コンポーネントから粉末を除去するための粉末除去システムであって、
前記複数のコンポーネントボイドと整列する複数のビルドプレート導管を含むビルドプレートと、
前記複数のビルドプレート導管と整列する複数の粉末除去プレート導管を含む粉末除去プレートと、
前記複数の粉末除去プレート導管と連通する加圧流体システムと、を含む、粉体除去システム。
［実施形態２］
前記加圧流体システムが流体の供給源を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態３］
前記流体の供給源が気体又は液体を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態４］
前記流体の供給源が加圧装置と連通している、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態５］
前記加圧流体システムが、真空を引く、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態６］
前記粉体除去プレートが、流体分配システムを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態７］
前記粉体除去プレートが、第１の側面、第２の側面、及び側壁を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態８］
前記粉体除去プレートが、複数の内部チャンネルを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態９］
前記複数の内部チャネルが、前記側壁に配置された複数の入力ポートを備える、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１０］
前記複数の内部チャネルが、前記複数の入力ポートから、前記粉体除去プレートの第１の側面に沿って延びる、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１１］
前記複数のチャネルが複数の流体プレナムまで延びる、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１２］
前記複数の粉体除去プレート導管の数が、前記複数の流体プレナムの各々に配置される、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１３］
前記ビルドプレートが、前記粉体除去プレートにクランプされている、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１４］
ビルドプラットフォームをさらに含み、前記ビルドプラットフォームが振動する、先行する実施形態のいずれかに記載の粉体除去システム。
［実施形態１５］
その中に複数のコンポーネントボイドを有する付加製造コンポーネントから残留粉末を除去する方法であって、
複数のビルドプレート導管を有するビルドプレートを、複数の粉末除去プレート導管を有する粉末除去プレート上に、複数のビルドプレート導管が複数の粉末除去プレート導管と整列するように位置決めするステップと、
複数のコンポーネントボイドが前記複数のビルドプレート導管と整列するように、前記ビルドプレート上でコンポーネントを製造するステップと、
加圧流体を前記複数の粉末除去プレート導管と前記複数のビルドプレート導管とを通して、前記複数のコンポーネントボイドに流すステップと、
残留粉末を前記複数のコンポーネントボイドから強制的に排出するステップと、を含む、方法。
［実施形態１６］
その中に複数のコンポーネントボイドを有するコンポーネントを製造するための付加製造システムであって、
粉末源と、
前記粉末源から前記コンポーネントを製造するためのプリンタと、
その上に前記コンポーネントを構築するためのビルドプレートであって、前記ビルドプレートは、前記複数のコンポーネントボイドと整列する複数のビルドプレート導管を含む、前記ビルドプレートと、
前記複数のビルドプレート導管と整列する複数の粉末除去プレート導管を含む、粉末除去プレートと、
前記複数の粉末除去プレート導管と連通する加圧流体システムと、
を含む、付加製造システム。
［実施形態１７］
前記加圧流体システムが、気体流体又は液体流体の供給源を備える、先行する実施形態のいずれかに記載の付加製造システム。
［実施形態１８］
気体流体又は液体流体の供給源が、加圧装置と連通している、先行する実施形態のいずれかに記載の付加製造システム。
［実施形態１９］
前記加圧流体システムが真空を引き込む、先行する実施形態のいずれかに記載の付加製造システム。
［実施形態２０］
ビルドプラットフォームをさらに含み、前記ビルドプラットフォームが振動する、先行する実施形態のいずれかに記載の付加製造システム。
【符号の説明】
【0023】
１００：付加製造システム １１０：コンポーネント １２０：造形プレート １３０：造形プラットフォーム １５０：付加製造プリンタ １４０：付加製造制御システム １６０：コンピュータ実行可能命令を含むコード １７０：チャンバ １７５：微細粒金属粉末 １８０：アプリケータ １９０：原料 ２００：レーザー／電子ビーム ２１０：コンピュータ ２２０：メモリ ２３０：プロセッサ ２４０：入出力インターフェース ２５０：バス ２６０：Ｉ／Ｏデバイス ２７０：記憶システム ３００：粉末除去システム ３１０：穴あき付加製造ビルドプレート ３２０：ビルドプレート導管 ３０：コンポーネント導管／ボイド ３４０：ビルドプレート第１側部 ３５０：ビルドプレート第２側部
３６０：粉体除去プレート ３７０：粉体除去プレート第１側面 ３８０：粉体除去プレート第２側面 ３９０：粉体除去プレート側壁 ４００：流体分配システム ４１０：内部チャネル ４２０：入力ポート ４３０：内部流体プレナム ４４０：粉末除去プレート導管 ４５０：加圧流体システム ４６０：流体の供給源 ４７０：加圧装置 ４８０：流体ライン ４９０：ビルドプラットフォーム
３６０：粉体除去プレート ３７０：粉体除去プレート第１側面 ３８０：粉体除去プレート第２側面 ３９０：粉体除去プレート側壁 ４００：流体分配システム ４１０：内部チャネル ４２０：入力ポート ４３０：内部流体プレナム ４４０：粉末除去プレート導管 ４５０：加圧流体システム ４６０：流体の供給源 ４７０：加圧装置 ４８０：流体ライン ４９０：ビルドプラットフォーム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【外国語明細書】