特開 2024-70837 付加製造システム、および付加製造システムを使用する方法

(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】P2024070837

(43)【公開日】2024-05-23

(54)【発明の名称】付加製造システム、および付加製造システムを使用する方法

(51)【国際特許分類】

   B22F 12/82 20210101AFI20240516BHJP

   B22F 10/73 20210101ALI20240516BHJP

   B22F 10/70 20210101ALI20240516BHJP

   B29C 64/165 20170101ALI20240516BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20240516BHJP

   B29C 64/357 20170101ALI20240516BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20240516BHJP

   B33Y 40/00 20200101ALI20240516BHJP

   B29C 64/321 20170101ALI20240516BHJP

   B22F 10/14 20210101ALN20240516BHJP

【ＦＩ】

B22F12/82

B22F10/73

B22F10/70

B29C64/165

B33Y30/00

B29C64/357

B33Y10/00

B33Y40/00

B29C64/321

B22F10/14

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023190690

(22)【出願日】2023-11-08

(31)【優先権主張番号】63/383,404

(32)【優先日】2022-11-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】390041542

【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ブロンバーグ、ヴァディム

(72)【発明者】

【氏名】フルトン、ヴィクター

(72)【発明者】

【氏名】ボニージャ、カルロス エイチ．

(72)【発明者】

【氏名】ムック、ジョシュア タイラー

(72)【発明者】

【氏名】シャルルボア、アンソニー

(72)【発明者】

【氏名】ヴァン ディースト、ライアン ウィリアム

(72)【発明者】

【氏名】シビヤ、キャシディ シー．

(72)【発明者】

【氏名】アンドリュース、ティモシー フランシス

(72)【発明者】

【氏名】アリアパッド、アレックス ダブリュー．

(72)【発明者】

【氏名】ロイ、マチュー

(72)【発明者】

【氏名】ルデュク、パトリック

(72)【発明者】

【氏名】フール、サイモン

(72)【発明者】

【氏名】カドアレット、ジャン－フランソワ

(72)【発明者】

【氏名】ゴーチエ、パトリック

(72)【発明者】

【氏名】ラング、ジェイ マシュー

【テーマコード（参考）】

4F213

4K018

【Ｆターム（参考）】

4F213AC04

4F213AC05

4F213WA25

4F213WA97

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL32

4F213WL67

4F213WL74

4F213WL87

4F213WL96

4K018CA44

4K018EA51

4K018EA60

(57)【要約】

【解決手段】付加製造システムは、未使用粉末入口を含む粉末マテリアルハンドリングシステムを含む。未使用粉末入口は未使用粉末ドラムに結合されており、未使用粉末ドラムから未使用粉末を受け取るように構成されている。付加製造システムは、さらに、バインダ入口を含む液体マテリアルハンドリングシステムを含む。バインダ入口はバインダドラムに結合されており、バインダドラムからバインダを受け取るように構成されている。付加製造システムは、また、粉末マテリアルハンドリングシステムおよび液体マテリアルハンドリングシステムに結合されている付加製造機を含む。付加製造機は、粉末マテリアルハンドリングシステムおよび液体マテリアルハンドリングシステムから未使用粉末およびバインダを受け入れ、未使用粉末およびバインダを使用してワークプロダクトを生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

未使用粉末ドラム（１８２）に結合され、前記未使用粉末ドラム（１８２）から未使用粉末を受け取るように構成された未使用粉末入口（１７４）を含む粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）と、
バインダドラム（１２８）に結合され、前記バインダドラム（１２８）からバインダを受け取るように構成されたバインダ入口（１２４）を含む液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）と、
前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）および前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）に結合され、前記未使用粉末を前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）から受け取り、前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）から前記バインダを受け取る、付加製造機（１１０）と、
を含み、
前記付加製造機（１１０）は、前記未使用粉末および前記バインダを使用してワークプロダクトを製造するように構成されている、
付加製造システム（１００）。

【請求項2】

少なくとも１つの気密結合を介して前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）に結合されている、
請求項１に記載の付加製造システム（１００）。

【請求項3】

少なくとも１つの気密結合を介して前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）に結合されている、
請求項１または請求項２に記載の付加製造システム（１００）。

【請求項4】

前記付加製造機（１１０）が回収粉末出口（１１２）を含み、
前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）が前記付加製造機（１１０）から回収粉末を受け取るように、前記回収粉末出口（１１２）に結合された回収粉末入口（１７６）を前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）が含む、
請求項１または請求項２に記載の付加製造システム（１００）。

【請求項5】

前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）に結合されたデパウダーシステム（２００）をさらに含み、
前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）は、前記デパウダーシステム（２００）からの回収粉末を受け取り、
前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）が、前記回収粉末と前記未使用粉末とを混合して混合粉末出力（１８０）を形成するように構成されたふるい（１７８）を含む、
請求項１または請求項２に記載の付加製造システム（１００）。

【請求項6】

前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）は、クリーナ入口（１３４）をさらに含み、
前記クリーナ入口（１３４）がクリーナドラム（１３８）からクリーナを受け取るように、前記クリーナドラム（１３８）に前記クリーナ入口（１３４）が結合されており、
前記付加製造機（１１０）が前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）から前記クリーナを受け取るように、前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）に前記付加製造機（１１０）が流体的に結合されている、
請求項１または請求項２に記載の付加製造システム（１００）。

【請求項7】

前記付加製造機（１１０）は廃棄ドラム（１４８）に結合された廃液出口（１４４）を含み、
廃液は前記付加製造機（１１０）から前記廃液出口（１４４）を介して前記廃棄ドラム（１４８）に排出される、
請求項１または請求項２に記載の付加製造システム（１００）。

【請求項8】

未使用粉末を未使用粉末ドラム（１８２）から粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）に気密に移送し、
前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）は未使用粉末入口（１７４）を含み、
前記未使用粉末入口（１７４）が前記未使用粉末ドラム（１８２）から前記未使用粉末を受け取るように、前記未使用粉末ドラム（１８２）に前記未使用粉末入口（１７４）が結合されており、
前記未使用粉末を、前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）から付加製造機（１１０）に気密に移送する、
付加製造システム（１００）を使用する方法。

【請求項9】

気密にバインダをバインダドラム（１２８）から液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）に移送し、
前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）はバインダ入口（１２４）を含み、
前記バインダ入口（１２４）が前記バインダドラム（１２８）から前記バインダを受け取るように、前記バインダドラム（１２８）に前記バインダ入口（１２４）が結合されており、
前記バインダを、前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）から前記付加製造機（１１０）に気密に移送する、
請求項８に記載の付加製造システム（１００）を使用する方法。

【請求項10】

クリーナをクリーナドラム（１３８）から液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）に気密に移送し、
前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）は、クリーナ入口（１３４）を含み、
前記クリーナ入口（１３４）が前記クリーナドラム（１３８）から前記クリーナを受け取るように、前記クリーナドラム（１３８）に前記クリーナ入口（１３４）が結合されており、
前記クリーナを、前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）から前記付加製造機（１１０）に気密に移送する、
請求項９に記載の付加製造システム（１００）を使用する方法。

【請求項11】

前記付加製造機（１１０）に結合された廃液出口（１４４）を介して廃液を廃棄ドラム（１４８）に移送する、
請求項１０に記載の付加製造システム（１００）を使用する方法。

【請求項12】

前記付加製造機（１１０）に結合された回収粉末出口（１１２）を介して、前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）に結合された回収粉末入口（１７６）に回収粉末を移送する、
請求項８～請求項１１の何れか１項に記載の付加製造システム（１００）を使用する方法。

【請求項13】

前記回収粉末および前記未使用粉末を、前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）のふるい（１７８）を使用して混合して、混合粉末出力（１８０）を形成し、
前記ふるい（１７８）を使用して、混合粉末から過大粒子を除去し、
前記過大粒子を出口（１７９）に移送し、
前記混合粉末を付加製造機（１１０）に移送する、
請求項１２に記載の付加製造システム（１００）を使用する方法。

【請求項14】

前記付加製造機（１１０）からデパウダーシステム（２００）にワークプロダクトを移送し、
前記デパウダーシステム（２００）から前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）に回収粉末を移送し、
前記回収粉末と前記未使用粉末とを、前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）のふるい（１７８）を用いて混合して混合粉末出力（１８０）を形成し、
前記ふるい（１７８）を用いて混合粉末から過大粒子を除去し、
前記過大粒子を出口（１７９）に移送し、
前記混合粉末を前記付加製造機（１１０）に移送する、
請求項９～請求項１１の何れか１項に記載の付加製造システム（１００）を使用する方法。

【請求項15】

クリーナドラム（１３８）に結合されたクリーナ入口（１３４）を介して前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）にクリーナを移送し、
前記付加製造機（１１０）が前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）に結合され、
前記付加製造機（１１０）に結合された廃液出口（１４４）を介して廃棄ドラム（１４８）に廃液を移送する、
請求項１４に記載の付加製造システム（１００）を使用する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、概して、付加製造システムおよびそれを使用する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

付加製造装置は多くの場合、付加製造機に装填するために、粉末およびバインダなどのビルディングマテリアルを必要とする。次いで、付加製造機は、ビルディングマテリアルを使用して、ワークプロダクトを製作することができる。ワークプロダクトが製造された後、ワークプロダクトおよび余分なビルディングマテリアルは、付加製造機から取り出されてもよい。多くの従来の付加製造システムでは、ビルディングマテリアルを手動で付加製造機に装填することができる。同様に、多くの従来の付加製造システムでは、余分なビルディングマテリアルも手動で付加製造機から除去することができる。これは、時間がかかり、マテリアルハンドリングエラーを生じる可能性がある。マテリアルハンドリングエラーはビルディングマテリアルが反応性であるか、または溶剤バインダを含む場合に、とりわけ問題となり得る。さらに、そのような手動の装填および除去は、ビルディングマテリアルおよび／または余分なビルディングマテリアルを開放環境に露出させ得る。この曝露は酸素またはデブリによる汚染を引き起こす可能性があり、これは、ビルディングマテリアルの品質および有効性を低下させる可能性がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

本開示の一態様は、付加製造システム（１００）であって、未使用粉末ドラム（１８２）に結合され、前記未使用粉末ドラム（１８２）から未使用粉末を受け取るように構成された未使用粉末入口（１７４）を含む粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）と、バインダドラム（１２８）に結合され、前記バインダドラム（１２８）からバインダを受け取るように構成されたバインダ入口（１２４）を含む液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）と、前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）および前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）に結合され、前記未使用粉末を前記粉末マテリアルハンドリングシステム（１７０）から受け取り、前記液体マテリアルハンドリングシステム（１２０）から前記バインダを受け取る、付加製造機（１１０）と、を含み、前記付加製造機（１１０）は、前記未使用粉末および前記バインダを使用してワークプロダクトを製造するように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】図１は、液体マテリアルハンドリングシステム、粉末マテリアルハンドリングシステム、デパウダーシステム、および付加製造機を含む、例示的な付加製造システムを概略的に描写する。

【図2A】図２Ａは、本明細書に示され、説明される１つまたは複数の実施形態による、液体マテリアルハンドリングシステムおよび付加製造機を含む、例示的付加製造システムの斜視図を描写する。

【図2B】図２Ｂは、本明細書に示され、説明される１つまたは複数の実施形態による、図２Ａの液体マテリアルハンドリングシステムの上面図を描写する。

【図3】図３は、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、粉末マテリアルハンドリングシステム、デパウダーシステム、および付加製造機を含む、例示的付加製造システムの斜視図を描写する。

【図4】図４は、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、図３の粉末マテリアルハンドリングシステムの上面図を描写する。

【図5】図５は、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、付加製造システムのための制御システムの例示的な内部構成要素を概略的に示す。

【図6】図６は、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、付加製造装置の例示的な動作の流れ図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0005】

図面に示される実施形態は本質的に例示的なものであり、特許請求の範囲によって定義される主題を限定することを意図するものではない。例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、同様の構造が同様の参照番号で示されている以下の図面と併せて読むと理解することができる。

【0006】

本開示のさらなる特徴および利点は以下の詳細な説明に記載され、一部はその説明から当業者に明らかであるか、または特許請求の範囲に続く詳細な説明、ならびに添付の図面を含む、本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識される。

【0007】

前述の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方は様々な実施形態を説明し、特許請求される主題の性質および特徴を理解するための概要またはフレームワークを提供することが意図されることを理解されたい。添付の図面は、様々な実施形態のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は本明細書に記載される様々な実施形態を示し、説明とともに、特許請求される主題の原理および動作を説明する。

【0008】

ここで、装置、アセンブリ、および方法の様々な実施形態について詳しく説明するが、これらの実施形態は添付の図面に示されている。可能な場合は常に、同様または類似の部分を指すために、図面全体を通して同じ参照番号が使用される。付加製造システム１００の一実施形態は、図１に概略的に示される付加製造機１１０を含む。付加製造機１１０は、粉末マテリアルハンドリングシステム、デパウダーシステム、および液体マテリアルハンドリングシステムを含む。付加製造機１１０は粉末ハンドリングシステムから未使用粉末を受け取り、液体ハンドリングシステムからバインダを受け取って、未使用粉末およびバインダを用いてワークプロダクトを製造する。付加製造装置およびそれを使用する方法の様々な実施形態が、添付の図面に具体的に関連して、本明細書でさらに詳しく説明される。

【0009】

本明細書で使用される指向性用語、例えば、上、下、右、左、前、後、上、下、は描かれたような図を参照するだけであり、別段の指定がない限り、絶対的な向きを暗示することを意図しない。

【0010】

特に明示的に記載されない限り、本明細書に記載される任意の方法は、そのステップが特定の順序で実行されることを必要とするものとして解釈されることも、任意の装置特定の向きを必要とするものとして解釈されることも、決して意図されない。したがって、方法請求項が実際にそのステップに従うべき順序を列挙していない場合、または装置またはアセンブリ請求項が実際に個々の構成要素に対する順序または向きを列挙していない場合、またはステップが具体的な順序に限定されるべきであること、または装置またはアセンブリの構成要素に対する具体的な順序または向きが列挙されていないことが、特許請求の範囲または明細書に別段具体的に述べられていない場合、順序または向きがいかなる点においても推論されることは決して意図されていない。これは、ステップの配置、動作フロー、構成要素の順序、または構成要素の向きに関する論理の問題、文法的編成または句読点から導出される平易な意味、および本明細書に記載される実施形態の数またはタイプを含む、解釈のための任意の可能な非明示的基礎に当てはまる。

【0011】

本明細書で使用される場合、単数形「１つの」などは文脈が明らかに別段の指示をしない限り、複数の指示対象を含む。したがって、たとえば、「１つの」構成要素への言及は文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、２つ以上のそのような構成要素を有する態様を含む。

【0012】

付加製造装置は、付加製造に使用するためにマテリアルを付加製造機に装填することによって、粉末およびバインダなどのビルディングマテリアルを利用する。次に、付加製造機は、ビルディングマテリアルを使用して、ワークプロダクトを製造する。さらに、大量のマテリアルがワークプロダクトをビルドするためのプリントサイクルを実行するために付加製造のために利用され、多数のワークプロダクト製造のための迅速な切り替えを支援するために、さらに多くの量が必要とされる。現行の付加製造機では、これらのマテリアルが機械リザーバ内に手動で充填されるように中間容器内に圧送される。しかしながら、中間容器は、いくつかの理由で理想的ではない。

【0013】

第１に、粉末およびバインダなどのビルディングマテリアルの手動装填は時間がかかり、マテリアルハンドリングエラーを生じ得る。マテリアルハンドリングエラーはビルディングマテリアルが反応性であるか、または溶剤バインダを含む場合に、とりわけ問題となり得る。加えて、そのような手動の装填および除去は、ビルディングマテリアルおよび／または余分なビルディングマテリアルを外気に曝す可能性がある。さらに、この曝露は酸素またはデブリによる汚染を引き起こす可能性があり、ビルディングマテリアルの品質および有効性を低下させる可能性がある。

【0014】

本発明は付加製造機が粉末およびバインダマテリアルを受け取って、未使用粉末およびバインダを用いてワークプロダクトを製造することができるように、それぞれが付加製造機に結合される粉末マテリアルハンドリングシステム、デパウダーシステム、および液体マテリアルハンドリングシステムに関する。これらのシステムは、一緒になって、バインダ、クリーナなどの構成要素の自動移送を可能にすることによって、付加製造工程に必要な期間を短縮する。さらに、付加製造処理に関わる精度は、これらの要素をある方法で移送することによって改善され、したがって汚染を回避する。安全性はまた、溶媒などの反応性成分のための閉じたシステムを提供することによっても改善され、曝露の可能性が低減される。

【0015】

図１を参照すると、付加製造システム１００が概略的に示されている。付加製造システム１００は、付加製造機１１０を含む。付加製造機１１０はバインダジェットプリンター、エレクトロンビームマニュファクチャリング（ＥＢＭ）システム、レーザーマニュファクチャリングシステムなどであってもよいが、これらに限定されない。簡潔にするために、本発明は付加製造機１１０をバインダジェットプリンターとして考察するが、任意の他の装置またはシステムも使用され得ることを理解されたい。付加製造機１１０は粉末を積層し、バインダを塗布することにより、被加工物を付加製造するように構成されてもよい。付加製造機１１０は粉末を堆積させるためのリコータアーム（図示せず）を含むことができ、粉末上にバインダを堆積させるための１つ以上のノズル（図示せず）を含むことができる。バインダは粉末の一部、例えば、バインダと接触する粉末の一部と相互作用して、固形マテリアルを形成することができる。バインダに接しない粉末は、粉末形態のままであってもよい。

【0016】

付加製造システム１００はまた、液体マテリアルハンドリングシステム１２０と、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０とを含み、また、固まっていない粉末が３次元ワークプロダクトから除去されるデパウダーシステム２００を含むことができる。付加製造機１１０は、液体マテリアルハンドリングシステム１２０、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０に流動的に結合され、デパウダーシステム２００にも結合され得る。このようにして、付加製造機１１０は不活性ガスおよび廃液などの要素を液体マテリアルハンドリングシステム１２０に移送することができ、一方、液体マテリアルハンドリングシステム１２０は、バインダおよびクリーナを付加製造機１１０に移送することができる。

【0017】

同様に、付加製造機１１０は不活性ガスおよび回収粉末を粉末マテリアルハンドリングシステム１７０に移送することができ、一方、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０は、付加製造機１１０がワークプロダクトをビルドするための粉末を移送する。デパウダーシステム２００はまた、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０および付加製造機１１０に流体結合されてもよい。このようにして、デパウダーシステム２００は付加製造機１１０からワークプロダクトを受け取り、デパウダーシステム２００は、その後、回収粉末を粉末マテリアルハンドリングシステム１７０に移送する。さらなる詳細は、以下の段落において提供される。

【0018】

図２Ａを参照すると、液体マテリアルハンドリングシステム１２０および付加製造機１１０を含む付加製造システムの一部が示されている。液体マテリアルハンドリングシステム１２０は、液体ステーション１２２を含むことができる。概して、液体ステーション１２２は例えば、付加製造処理を実行するためのパイプ、バルブ、計器、圧力レギュレータ、フランジ、および他の構成要素および機器を含むことができる内蔵型環境である。液体ステーション１２２は、バインダを液体ステーション１２２内に受け取ることができるバインダ入口１２４を含む。液体ステーション１２２は、バインダが液体ステーション１２２を出ることができるバインダ出口１２６をさらに含むことができる。液体ステーション１２２は、送達のための少なくとも１つのポンプと、抽出のための少なくとも１つのポンプとを含むことができる。例えば、図２Ａの実施形態では、第１ポンプ４０１および第２ポンプ４０２が送達および抽出を提供することができる。液体ステーション１２２はまた、１つまたは複数のバルブ４０３を含み、これは、第１ポンプ４０１および第２ポンプ４０２とともに、バインダ入口１２４およびバインダ出口１２６を通るバインダの流れを制御することができる。

【0019】

液体マテリアルハンドリングシステム１２０は、新しい又は未使用のバインダを収容することができるバインダドラム１２８を含む。バインダは、ワークプロダクトをビルドするために付加製造工程内で使用され得る。ビルド工程の間、バインダは、粉末床上に選択的に堆積され、領域を一緒に結合して、一度に１つの層を形成する。使用されるマテリアルは、粒状形態である金属、砂、およびセラミックであってもよい。

【0020】

バインダドラム１２８は、第１バインダパイプ１３０を介してバインダ入口１２４に流体結合されてもよい。バインダ出口１２６は、第２バインダパイプ１３２を介して付加製造機１１０に流体結合されてもよい。そのような継手、第１ポンプ４０１、および／または第２ポンプ４０２はバインダドラム１２８から、第１バインダパイプ１３０を通って、液体ステーション１２２に入り、第２バインダパイプ１３２を通って、付加製造機１１０に入る、流れを可能にすることができる。このようにして、付加製造機１１０は、入口領域１１５において液体マテリアルハンドリングシステム１２０からバインダを受け取ることができる。付加製造機１１０内で、バインダは、付加製造機１１０の１つまたは複数のノズル（図示せず）に送られて、１つまたは複数のノズルがバインダを粉末上に堆積させることができる。

【0021】

いくつかの実施形態ではバインダドラム１２８、第１バインダパイプ１３０、液体ステーション１２２、第２バインダパイプ１３２、および付加製造機１１０は気密に接続されてもよい。本発明で使用されるように、「気密様式」は気体（例えば、エア）が付加製造システムのドラム、入口、出口、パイプ、ポンプ、バルブ、およびシステムを逃がしたり通過したりしないようにする手段である。例えば、液体ステーション１２２は、気体が様々なパイプ、バルブ、ポンプなどから漏れたり入ったりするのを防ぐシールまたは他の接続部を含むことができる。これは、バインダの汚染の危険性（例えば、バインダへの環境汚染マテリアルの導入）を低減することができるので、いくつかの実施形態において有益であり得る。さらに、バインダが可燃性または化学反応性である実施形態では、封止構成要素の使用がバインダと、液体マテリアルハンドリングシステム１２０の外部の任意の大気または化学マテリアル、特に、バインダと組み合わせた場合に燃焼を引き起こし得るマテリアルとの相互作用を最小限に抑えることができる。

【0022】

さらに図２Ａを参照すると、付加製造機１１０は、液体マテリアルハンドリングシステム１２０からクリーナを受け取ることができる。クリーナは、付加製造機１１０の１つ以上のノズルを洗浄またはフラッシングするための液体クリーナであってもよい。いくつかの実施形態では、液体ステーション１２２が、クリーナが液体ステーション１２２内に受け取られ得るクリーナ入口１３４と、バインダが液体ステーション１２２を出ることができるクリーナ出口１３６とを含むことができる。液体ステーション１２２は、第１ポンプ４０１および第２ポンプ４０２と、クリーナ入口１３４およびクリーナ出口１３６を通るクリーナの流れを制御することができる１つまたは複数のバルブ４０３とを含むことができる。

【0023】

液体マテリアルハンドリングシステム１２０は、クリーナを収容することができるクリーナドラム１３８を含むことができる。クリーナドラム１３８は、第１クリーナパイプ１４０を介してクリーナ入口１３４に流体的に結合され得る。クリーナ出口１３６は、第２クリーナパイプ１４２を介して付加製造機１１０に流体結合されてもよい。そのような結合はクリーナドラム１３８から、第１クリーナパイプ１４０を通って、液体ステーション１２２に入り、第２クリーナパイプ１４２を通って、付加製造機１１０に入るクリーナの流れを可能にすることができる。このようにして、付加製造機１１０は、液体マテリアルハンドリングシステム１２０からクリーナを受け取ることができる。付加製造機１１０内では、クリーナが１つまたは複数のノズルを掃除または洗浄することができるように、付加製造機１１０にクリーナが提供されてもよい。

【0024】

いくつかの実施形態では、付加製造機１１０が使用済み液体クリーナをパージすることができる。したがって、いくつかの実施形態では、液体ステーション１２２が、廃液が液体ステーション１２２内に受け取られることができる廃液入口１４６と、廃液が液体ステーション１２２を出ることができる廃液出口１４４とを含むことができる。液体マテリアルハンドリングシステム１２０は、１つまたは複数のノズルの洗浄、フラッシュ、または詰まりもしくは損傷を防止するために使用される使用済み液体クリーナを収容することができる廃棄ドラム１４８を含むことができる。廃棄ドラム１４８は、第１廃棄物パイプ１５０を介して廃液出口１４４に流体結合され得る。付加製造機１１０は、第２廃液パイプ１５２を介して廃液入口１４６に流体結合されてもよい。このような継手は使用済みクリーナが付加製造機１１０から、第２廃液パイプ１５２を通って、液体ステーション１２２に入り、第１廃液パイプ１５０を通って、廃棄ドラム１４８に流入することを可能にすることができる。このようにして、廃棄ドラム１４８は、付加製造機１１０から廃液を受け取ることができる。液体ステーション１２２は、第１ポンプ４０１および第２ポンプ４０２と、廃液入口１４６および廃液出口１４４を通る廃液の流れを制御することができる１つまたは複数のバルブ４０３とを含むことができる。

【0025】

いくつかの実施形態では、付加製造機１１０が気体供給部３００に結合されてもよい。具体的には、気体が付加製造機１１０に入らなくてもよく、気体供給部３００からの気体が付加製造機１１０内の唯一の気体であってもよいように、付加製造機１１０が気体供給部３００に気密に結合されてもよい。気体供給部３００は、窒素などの不活性ガスを含むことができる。したがって、いくつかの実施形態では、付加製造機１１０がエアを含まなくてもよく、代わりに不活性ガスのみを含んでもよい。これは、バインダの汚染またはそれとの反応を防止し得るので、いくつかの実施形態において有益であり得る。

【0026】

ここで図２Ｂを参照すると、付加製造機１１０は、バインダパイプ３０２を介してバインダドラム１２８に結合され得る。具体的には、バインダパイプ３０２がバインダドラム１２８および液体ステーション１２２に、バインダ気体出口３０１を介して気密に流体結合されてもよい。付加製造機１１０は、気体パイプ３２０を介して気体入口３１０に流体結合されてもよい。そのような結合は気体が付加製造機１１０から、気体パイプ３２０を通って、液体ステーション１２２内に、バインダ気体パイプ３０２を通って、バインダドラム１２８内に流れることを可能にし得る。このようにして、バインダドラム１２８は、付加製造機１１０から気体を受け取ることができる。液体ステーション１２２は、第１ポンプ４０１（図示せず）と、第２ポンプ４０２（図示せず）と、気体入口３１０およびバインダ気体出口３０１を通る気体の流れを制御することができる１つまたは複数のバルブ４０３（図示せず）とを含むことができる。したがって、第１バインダパイプ１３０を介してバインダがバインダドラム１２８から除去されると、バインダパイプ３０２を介して不活性ガスがバインダドラム１２８内に引き込まれる。言い換えれば、不活性ガスは、バインダドラム１２８からバインダを取り出すことによって生成された真空を満たすことができる。

【0027】

上述のように、バインダドラム１２８、第１バインダパイプ１３０、液体ドラム１２２、第２バインダパイプ１３２、および付加製造機１１０は、気密に接続されてもよい。したがって、いくつかの実施形態では、バインダがエアに接触することなく、かつエアがバインダドラム１２８に導入されることなく、バインダドラム１２８から付加製造機１１０に移送することができる。

【0028】

いくつかのそのような実施形態では、付加製造機１１０がクリーナ気体パイプ３０４を介してクリーナドラム１３８に結合され得る。具体的には、クリーナ気体パイプ３０４がクリーナ気体出口３０３を介して、クリーナドラム１３８および液体ステーション１２２に気密に流体結合されてもよい。付加製造機１１０は、気体パイプ３２０を介して気体入口３１０に流体結合されてもよい。そのような結合は気体が付加製造機１１０から、気体パイプ３２０を通って、液体ステーション１２２内に、クリーナ気体パイプ３０４を通って、クリーナドラム１３８内に流れることを可能にし得る。このようにして、クリーナドラム１３８は、付加製造機１１０から気体を受け取ることができる。液体ステーション１２２は、第１ポンプ４０１（図示せず）と、第２ポンプ４０２（図示せず）と、気体入口３１０およびクリーナ気体出口３０３を通る気体の流れを制御することができる１つまたは複数のバルブ４０３（図示せず）とを含むことができる。したがって、クリーナが第１クリーナパイプ１４０を介してクリーナドラム１３８から取り外されると、クリーナ気体パイプ３０４を介してクリーナドラム１３８内に不活性ガスが引き込まれる。言い換えれば、不活性ガスは、クリーナドラム１３８からクリーナを取り外すことによって生成された真空を満たすことができる。

【0029】

上述のように、クリーナドラム１３８、第１クリーナパイプ１４０、液体ステーション１２２、第２クリーナパイプ１４２、および付加製造機１１０は、気密に接続されてもよい。したがって、いくつかの実施形態では、クリーナがエアに接触することなく、またエアがクリーナドラム１３８に導入されることなく、クリーナドラム１３８から付加製造機１１０に移送することができることが理解されよう。

【0030】

さらに図２Ｂを参照すると、付加製造機１１０は、気体パイプ３０６を介して廃棄ドラム１４８に結合することができる。具体的には、気体パイプ３０６が例えば、シール、バルブ、または他の気密結合部を用いて、気密様式で廃棄ドラム１４８および付加製造機１１０に結合され得る。気体パイプ３０６は、付加製造機１１０から廃棄ドラム１４８に不活性ガスを供給するように構成され、配置されてもよい。したがって、クリーナが第１廃液パイプ１５０を介して廃棄ドラム１４８から除去されると、気体パイプ３０６を介して不活性ガスが廃棄ドラム１４８に引き込まれ得る。言い換えれば、不活性ガスは、廃棄ドラム１４８からクリーナを除去することによって生成された真空を満たすことができる。

【0031】

いくつかのそのような実施形態では、付加製造機１１０が廃ガスパイプ３０６を介して廃棄ドラム１４８に結合されてもよい。具体的には、廃ガスパイプ３０６が廃ガス入口３０５を介して、気密に、廃棄ドラム１４８および液体ステーション１２２に流体結合されてもよい。付加製造機１１０は、気体パイプ３２２を介して気体出口３１２に流体結合されてもよい。そのような結合は気体が廃棄ドラム１４８から、廃ガスパイプ３０６を通って、液体ステーション１２２内に、気体パイプ３２２を通って、付加製造機１１０内に流れることを可能にし得る。液体ステーション１２２は第１ポンプ４０１（図示せず）と、第２ポンプ４０２（図示せず）と、１つまたは複数のバルブ４０３（図示せず）とを含むことができ、これらのバルブは、廃ガス入口３０５および気体出口３１２を通る気体の流れを制御することができる。したがって、廃液が第１廃棄パイプ１５０を介して廃棄ドラム１４８に添加されると、廃棄ドラム１４８から廃ガスパイプ３０６を介して不活性ガスが引き抜かれる。言い換えれば、不活性ガスは不活性環境を維持するために廃液が廃棄ドラム１４８に添加されるとき、廃棄ドラム１４８から除去され得る。

【0032】

上述のように、廃棄ドラム１４８、第１廃棄パイプ１５０、液体ドラム１２２、第２廃棄パイプ１５２、および付加製造機１１０は、気密に接続され得る。したがって、いくつかの実施形態では、廃棄物がエアに接触することなく、かつ廃棄ドラム１４８にエアを導入することなく、廃棄ドラム１４８から付加製造機１１０に移送することができることが理解されよう。

【0033】

ここで図３を参照すると、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０、付加製造機１１０、およびデパウダーシステム２００を含む付加製造システム１００の一部が示されている。粉末マテリアルハンドリングシステム１７０は、粉末ステーション１７２を含むことができる。一般に、粉末ステーションは、パイプ、バルブ、計器、圧力レギュレータ、フランジ、および付加製造処理を実行するために必要な他の必須の構成要素および機器を含む、内蔵型環境であってもよい。いくつかの実施形態では、粉末ステーション１７２が、未使用粉末が粉末ステーション１７２内に受け取られる未使用粉末入口１７４を含む。粉末ステーション１７２はまた、回収粉末入口１７６を含むことができ、それを通して、回収粉末、または以前に使用された粉末を、粉末ステーション１７２内に受け取ることができる。いくつかの実施形態では付加製造機１１０が回収粉末出口１１２を含んでもよく、回収粉末入口１７６は第１回収粉末パイプ１１６を介して回収粉末出口１１２に結合されてもよい。

【0034】

粉末ステーション１７２は回収粉末と未使用粉末とを組み合わせて、回収粉末と未使用粉末とを一緒に混合して混合粉末を形成するふるい１７８と、ふるい１７８を使用して混合粉末から未使用の粒子をろ過し、未使用の粒子を粉末出口１７９に移し、混合粉末を付加製造機１１０に移すこととを含むことができる。粉末ステーション１７２は粉末出口１８０を含むことができ、これを通して、混合粉末は、粉末ステーション１７２を出ることができる。粉末ステーション１７２は廃棄物／過大粉末出口１７９を含むことができ、それを通して過大粉末が粉末ステーション１７２を出ることができる。粉末ステーション１７２は、１つ以上のポンプ（図示せず）と、粉末ステーション１７２を通る粉末、例えば未使用粉末、回収粉末、および混合粉末の流れを制御することができる１つ以上のバルブ（図示せず）とを含むことができる。

【0035】

いくつかの実施形態では、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０が回収粉末入口１７６またはふるい１７８を含まなくてもよい。そのような実施形態では、未使用粉末が未使用粉末入口１７４を通って粉末ステーション１７２に入り、回収粉末と組み合わせることなく、粉末出口１８０を通って粉末ステーション１７２を出る。このようにして、付加製造機１１０は、粉末ハンドリングシステム１７０から未使用粉末を受け取って、ワークプロダクトを製造することができる。

【0036】

ここで図４を参照すると、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０は、未使用粉末を含む未使用粉末ドラム１８２を含む。未使用粉末ドラム１８２は、未使用粉末パイプ１９２を介して未使用粉末入口１７４に結合することができる。粉末マテリアルハンドリングシステム１７０はまた、回収粉末ドラム１８４を含むことができ、これは、第２回収粉末パイプ１９４を通して回収粉末入口１７６に結合することができる。粉末ステーション１７２の粉末出口１８０は、粉末移送パイプ１８６を介して付加製造機１１０に結合されてもよい。このようにして、付加製造機１１０は粉末、例えば、未使用粉末および回収粉末を含む混合粉末を、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０から受け取ることができる。付加製造機１１０内では粉末が付加製造機１１０のリコータアーム（図示せず）に送られ、リコータアームは付加製造機１１０内に粉末を堆積させることができる。

【0037】

いくつかの実施形態では、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０が未使用粉末ガスパイプ３３０を介して未使用粉末ドラム１８２に結合されてもよい。具体的には、未使用粉末ガスパイプ３３０が未使用粉末ドラム１８２および粉末ステーション１７２に気密に流体結合され得る（図示せず）。付加製造機１１０は、気体パイプ３２４を介して粉末ステーション１７２に流体結合されてもよい。そのような結合は気体が付加製造機１１０から、気体パイプ３２４を通って、粉末ステーション１７２内に、未使用粉末ガスパイプ３３０を通って、未使用粉末ドラム１８２内に流れることを可能にし得る。このようにして、未使用粉末ドラム１８２は、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０から気体を受け取ることができる。したがって、未使用粉末が未使用粉末ドラム１８２から除去され、未使用粉末入口１７４を介して粉末ステーション１７２に入ると、不活性ガスが未使用粉末ガスパイプ３３０を介して未使用粉末ドラム１８２に引き込まれ得る。言い換えれば、不活性ガスは、未使用粉末ドラム１８２から未使用粉末を除去することによって生成された真空を満たすことができる。

【0038】

粉末マテリアルハンドリングシステム１７０は、回収粉末ガスパイプ３３２を介して回収粉末ドラム１８４に結合されてもよい。具体的には、回収粉末ガスパイプ３３２が気密に（図示せず）、回収粉末ドラム１８４および粉末ステーション１７２に流体的に結合されてもよい。付加製造機１１０は、気体パイプ３２４を介して粉末ステーション１７２に流体結合されてもよい。そのような結合は気体が付加製造機１１０から、気体パイプ３２４を通って、粉末ステーション１７２内に、回収粉末ガスパイプ３３２を通って、回収粉末ドラム１８４内に流れることを可能にし得る。このようにして、回収粉末ドラム１８４は、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０から気体を受け取ることができる。したがって、回収粉末が回収粉末ドラム１８４から除去され、回収粉末入口１７６を介して粉末ステーション１７２に入ると、回収粉末ガスパイプ３３２を介して不活性ガスが回収粉末ドラム１８４に引き込まれ得る。言い換えれば、不活性ガスは、回収粉末ドラム１８４から回収粉末を除去することによって生成された真空を満たすことができる。

【0039】

いくつかの実施形態では、未使用粉末ドラム１８２および回収粉末ドラム１８４はそれぞれ、気密に粉末ステーション１７２に結合され得る。同様に、粉末ステーション１７２、粉末搬送パイプ１８６、および付加製造機１１０は、気密に接続されてもよい。例えば、付加製造システム１００は、封止部および／又は他の気密結合部を含むことができる。これは、粉末の汚染のリスクを減少させ得るので、いくつかの実施形態において有益であり得る。

【0040】

図３を再度参照すると、付加製造システム１００の一部が、付加製造機１１０および粉末マテリアルハンドリングシステム１７０を含んで示されている。付加製造システム１００はまた、固まっていない粉末が３次元ワークプロダクトから除去されるデパウダーシステム２００を含むことができる。いくつかの実施形態では、付加製造機１１０がコンベヤーシステム１９０を介してデパウダーシステム２００にワークプロダクト（図示せず）を移送することができる。ワークプロダクトを移送する他の手段が考えられ、フォークリフトまたは自動化された乗り物を用いた手動移送など、本発明の一部であると考えられる。いくつかの実施形態では、デパウダーシステム２００が粉末マテリアルハンドリングシステム１７０に結合されてもよい。デパウダーシステム２００は回収粉末出口２１０を含むことができ、それを通して、回収粉末、または以前に使用された粉末は、第２回収粉末パイプ２２０を介して、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０内の粉末ステーション１７２の回収粉末入口１７６に移送することができる。

【0041】

デパウダーシステム２００から粉末ステーション１７２に供給された回収粉末は、次いで、ふるい１７８を介してふるい分けされて、回収粉末を未使用粉末と組み合わせて、混合粉末を作り出すことができる。次いで、混合粉末は粉末ステーション１７２から、粉末出口１８０および粉末移送パイプ１８６を通って付加製造機１１０に流れることができる。このようにして、付加製造機１１０は、デパウダーシステム２００から回収粉末を受け取ることができる。

【0042】

いくつかの実施形態では、デパウダーシステム２００がデパウダーガスパイプ３５０を介して気密に付加製造・マシン１１０に結合されてもよい。別の実施形態では、デパウダーステーションが付加製造システム１００の外部でそれ自体の供給源に接続されたデパウダーガスパイプを有することができる。デパウダーシステム２００内の気体源にかかわらず、シールまたは他の気密接続（図示せず）を使用することによって気密接続が維持される。これは、粉末の汚染のリスクを減少させ得るので、いくつかの実施形態において有益であり得る。

【0043】

図５は、付加製造システム１００に含まれ得る制御装置５００を示す。図５の実施形態では、付加製造システム１００が１つ以上のプロセッサ５０２、通信路５０４、１つ以上のメモリモジュール５０６、ネットワークインターフェースハードウェア５０８、およびデータストレージコンポーネント５１０を含み、その詳細は以下の段落に記載される。

【0044】

１つまたは複数のプロセッサ５０２の各々は、機械可読命令および実行可能命令を実行することが可能な任意のデバイスであり得る。したがって、１つまたは複数のプロセッサ５０２の各々は、制御装置、集積回路、マイクロチップ、コンピュータ、または任意の他のコンピューティングデバイスであり得る。

【0045】

１つ以上のプロセッサ５０２は、付加製造システム１００の様々な装置間の相互接続性を提供する通信路５０４に接続される。したがって、通信路５０４は任意の数のプロセッサ５０２を互いに通信可能に結合することができ、通信路５０４に結合されたモジュールが分散コンピューティング環境で動作することを可能にする。具体的には、モジュールの各々がデータを送信および／または受信することができるノードとして動作することができる。本明細書で使用されるとき、「通信可能に結合された」という語は、例えば、導電性媒体を介した電気信号、空中を介した電磁気信号、光導波路を介した光信号などの、データ信号を互いに交換することができる結合された構成要素を意味する。

【0046】

したがって、通信路５０４は例えば、導電性ワイヤ、導電性トレース、光導波路など、信号を伝送することが可能な任意の媒体から形成され得る。いくつかの実施形態では、通信路５０４がＷｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、NFC(Near Field Communication)などのワイヤレス信号の送信を容易にし得る。また、通信路５０４は、信号を伝送可能な媒体の組み合わせで構成されていてもよい。一実施形態では、通信路５０４がプロセッサ、メモリ、センサ、入力デバイス、出力デバイス、および通信デバイスなどの構成要素への電気データ信号の送信を可能にするように協働する、導電性トレース、導電性ワイヤ、コネクタ、およびバスの組合せを備える。さらに、「信号」という語は媒体を通過することができる、直流、交流、正弦波、三角波、方形波、振動などの波形（例えば、電気的、光学的、磁気的、機械的、または電磁気的）を意味することに留意されたい。

【0047】

付加製造システム１００は、通信路５０４に結合された１つ以上のメモリモジュール５０６を含む。１つまたは複数のメモリモジュール５０６はＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードドライブ、または機械可読および実行可能命令が１つまたは複数のプロセッサ５０２によってアクセスされ得るように、機械可読および実行可能命令を記憶することが可能な任意のデバイスを備え得る。機械可読および実行可能命令は例えば、プロセッサによって直接的に実行され得る機械言語、またはアセンブリ言語、オブジェクト指向プログラミング（ＯＯＰ）、スクリプト言語、マイクロコードなどの任意の世代（例えば、１ＧＬ、２ＧＬ、３ＧＬ、４ＧＬ、または５ＧＬ）の任意のプログラミング言語で書かれ、機械可読および実行可能命令にコンパイルまたはアセンブルされ、１つまたは複数のメモリモジュール５０６上に記憶され得る、ロジックまたはアルゴリズムを備え得る。代替として、機械可読および実行可能命令は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）構成または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のいずれか、またはそれらの同等物を介して実装される論理など、ハードウェア記述言語（ＨＤＬ）で書き込まれ得る。したがって、本明細書で説明される方法は、任意の従来のコンピュータプログラミング言語で、事前にプログラムされたハードウェア要素として、またはハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との組合せとして実装され得る。

【0048】

さらに図５を参照すると、付加製造システム１００は、ネットワークインターフェースハードウェア５０８を含む。いくつかの実施形態では、ネットワークインターフェースハードウェア５０８が付加製造システム１００を、リモートコンピューティングデバイス（例えば、クラウドサーバ又はエッジサーバ）又は他の車両などの１つ以上の他の外部装置に結合することもできる。ネットワークインターフェースハードウェア５０８は通信路５０４に通信可能に結合することができ、ネットワークを介して、または有線接続（例えば、ケーブル接続）を介してデータを送信および／または受信することができる任意の装置とすることができる。いくつかの実施形態では、ネットワークインターフェースハードウエア５０８が任意の有線またはワイヤレス通信を送信および／または受信するための通信送受信機を含むことができる。例えば、ネットワークインターフェースハードウェア５０８は、アンテナ、モデム、ＬＡＮポート、Ｗｉ－Ｆｉカード、ＷｉＭａｘカード、移動通信ハードウェア、近距離通信ハードウェア、衛星通信ハードウェア、および／または他のネットワークおよび／または装置と通信するための任意の有線またはワイヤレスハードウェアを含むことができる。

【0049】

付加製造システム１００はまた、データストレージコンポーネント５１０を含む。データ記憶構成要素５１０は、付加製造システム１００の様々な構成要素によって使用されるデータを記憶することができる。制御システム５００は、図６に関して以下で説明されるプロセスなどの様々なプロセスを実行するために利用され得る。

【0050】

図６は、付加製造システム１００を動作させる例示的な方法６００の流れ図を示す。ブロック６０２において、コントローラは、回収粉末がワークプロダクトを製造するために利用可能であるかどうかを判定する。コントローラが回収粉末を検出しない場合、コントローラはシステムをブロック６０４に導き、そこで未使用粉末が未使用粉末ドラム１８２から粉末マテリアルハンドリングシステム１７０に移送される。例えば、未使用粉末は、未使用粉末パイプ１９２に沿って、粉末ステーション１７２上の未使用粉末入口１７４まで移送する。工程６０６では、未使用粉末が付加製造機に移送される。再び図３を参照すると、粉末ステーション１７２は、粉末移送パイプ１８６を介して付加製造機１１０に結合された粉末出口１８０を含む。例えば、未使用粉末は粉末ステーション１７２から粉末出口１８０に移送し、次いで、粉末移送パイプ１８６を通って付加製造機１１０に移送する。

【0051】

そして、ブロック６２０で、ワークプロダクトは付加製造機から、デパウダーシステムに転送される。例えば、ワークプロダクトは、付加製造機１１０を出て、デパウダーシステム２００に到達するまで、コンベヤーシステム１９０に沿って移送することができる。ブロック６２２において、デパウダーシステムから回収粉末は将来のビルドに使用するために、粉末マテリアルハンドリングシステムに移送される。例えば、デパウダーシステム２００はワークプロダクトから粉末を回収することができ、回収粉末は、第２回収粉末パイプ２２０に沿って、粉末マテリアルハンドリングシステム１７０内の粉末ステーション１７２の回収粉末入口１７６に移送することができる。

【0052】

ブロック６５２において、回収粉末および未使用粉末は、ふるい１７８を介して混合され、混合粉末を形成することができる。例えば、回収粉末および未使用粉末は粉末ステーション１７２に沿って移送することができ、回収粉末および未使用粉末の両方が、ふるい１７８を通って導かれて、混合粉末を形成する。ブロック６５４において、混合粉末は、ふるい１７８を介して濾過され、混合粉末から過大粒子を除去することができる。例えば、ふるいは、回収粉末および未使用粉末の両方からの特定のサイズの粉末がふるい１７８を通って落下して、下に混合粉末を形成することを可能にし得る。

【0053】

ブロック６５６において、過大粒子は、出口１７９を介して粉末マテリアルハンドリングシステム１７０から移送されてもよい。例えば、過大粒子は、粉末ステーション１７２に沿って出口１７９に移送して、粉末ステーション１７２を出ることができる。工程６５８において、ふるい分けされた混合粉末は、粉末移送パイプ１８６を介して付加製造機１１０に移送されてもよい。例えば、混合粉末は、粉末ステーション１７２に沿って移送してもよく、粉末出口１８０を通って移送してもよい。混合粉末は、付加製造機１１０に到達するまで、粉末移送パイプ１８６を通って移送し続けることができる。

【0054】

しかしながら、ブロック６０２において、コントローラがワークプロダクトを製造するための回収粉末があると決定した場合、コントローラはシステムをブロック６０８に導き、回収粉末は、ドラムから粉末マテリアルハンドリングシステムに移送される。例えば、回収粉末は、回収粉末パイプ１９４に沿って、粉末ステーション１７２上の回収粉末入口１７６に移送する。

【0055】

ブロック６１０において、コントローラは、未使用粉末もまたワークプロダクトを製造するために必要であるかどうかを判定する。未使用粉末が必要とされない場合、コントローラはブロック６３０において、システムに、回収粉末からふるいを介して過大粒子を除去するように指示する。例えば、ふるいは、回収粉末からの所望のサイズの粉末がふるい１７８を通って落下して、下にふるい分けされた回収粉末を形成することを可能にすることができる。

【0056】

ブロック６３２において、過大粒子は、粉末マテリアルハンドリングシステムから移送される。例えば、過大粒子は、粉末ステーション１７２に沿って出口１７９に移送して、粉末ステーション１７２を出ることができる。工程６３４において、ふるい分けされた回収粉末は、付加製造機に移送される。工程６４０において、バインダを付加製造機１１０に転送することができる。例えば、バインダは、バインダドラム１２８から第１バインダパイプ１３０を介して液体マテリアルハンドリングシステム１２０に移送されてもよい。すなわち、バインダは第１バインダパイプ１３０に沿って移送し、バインダ入口１２４で液体ステーション１２２に入ることができる。バインダは、第２バインダパイプ１３２を介して付加製造機１１０に移送されてもよい。例えば、バインダはバインダ出口１２６で液体ステーション１２２を出てもよく、バインダは第２バインダパイプ１３２に沿って付加製造機１１０に移送してもよい。

【0057】

ブロック６４０、６４２、および６４４は図６に直列に示されているが、これらのステップは任意の順序で、または実質的に同時に行われてもよい。これらのステップが実質的に同時に行われる能力は、システム内のポンプの数によって制限される。ブロック６３０において、クリーナは、クリーナドラム１３８から第１クリーナパイプ１４０を介して液体マテリアルハンドリングシステム１２０に移送されてもよい。例えば、クリーナは第１クリーナパイプ１４０に沿って移送し、クリーナ入口１３４で液体ステーション１２２に入ることができる。工程６３２において、クリーナは、第２クリーナパイプ１４２を介して、液体マテリアルハンドリングシステム１２０から付加製造機１１０に移送されてもよい。例えば、クリーナはクリーナ出口１３６で液体ステーション１２２を出てもよく、バインダは第２クリーナパイプ１４２に沿って付加製造機１１０に移送してもよい。

【0058】

工程６４４において、廃液は、第２廃液パイプ１５２および第１廃液パイプ１５０を介して付加製造機１１０から廃棄ドラム１４８に移送されてもよい。例えば、廃液は、第２廃液パイプ１５２に沿って、液体ステーション１２２上の廃液入口１４６に移送することができる。次いで、廃液は、廃液出口１４４で液体ステーション１２２を出て、第１廃棄パイプ１５０に沿って移送して、廃棄ドラム１４８に入ることができる。

【0059】

ブロック６１０において未使用粉末が必要とされる場合、コントローラは、システムをブロック６５０に導いて、未使用粉末をドラムから粉末マテリアルハンドリングシステムに移送する。例えば、未使用粉末は、未使用粉末パイプ１９４に沿って、粉末ステーション１７２上の回収粉末入口１７６に移送する。次いで、コントローラはシステムをブロック６５２に導き、そこで、回収粉末および未使用粉末は、ふるい１７８を介して混合されて、混合粉末を形成することができる。ブロック６５４、６５６、６５８、６４０、および６４４も同様に続くことができる。そのようなブロックの詳細は、上で説明されている。

【0060】

前述の説明を考慮すると、物品形成に使用される粉末は未使用粉末、回収粉末、または未使用粉末と回収粉末（例えば、混合粉末）との組み合わせから得ることができることを理解されたい。

【0061】

上記を考慮して、本発明の少なくともいくつかの実施形態は、未使用粉末入口を含む粉末マテリアルハンドリングシステムを含む付加製造システムを対象とすることが理解されるべきである。未使用粉末入口は、粉末ドラムに結合され、粉末ドラムから未使用粉末を受け取るように構成される。付加製造システムは、バインダ入口を含む液体マテリアルハンドリングシステムをさらに含む。バインダ入口は、バインダドラムに結合され、バインダドラムからバインダを受け取るように構成される。付加製造システムはまた、粉末マテリアルハンドリングシステムおよび液体マテリアルハンドリングシステムに結合された付加製造機を備える。付加製造機は粉末マテリアルハンドリングシステムから未使用粉末を受け取り、液体マテリアルハンドリングシステムからバインダを受け取る。また、付加製造機は、未使用粉末とバインダとを用いて、ワークを製作するように構成されている。上述のように、このシステムは、時間が節約され、プロセス効率が改善され、自動化された性質および気密設計により安全性が向上するなど、従来技術を超える利点を提供する。

【0062】

「実質的に」および「約」という用語は、本明細書では任意の定量的比較、値、測定、または他の表現に起因し得る固有の不確実性の程度を表すために利用され得ることに留意されたい。これらの用語はまた、定量的表現が問題の主題の基本的機能の変化をもたらすことなく、記載された参照から変化し得る程度を表すために、本明細書において利用される。

【0063】

本明細書では特定の実施形態を例示し説明してきたが、特許請求される主題の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な他の変更および修正を行うことができることを理解されたい。さらに、特許請求される主題の様々な態様が本明細書で説明されたが、そのような態様は組み合わせて利用される必要はない。したがって、添付の特許請求の範囲は、特許請求される主題の範囲内にあるそのような全ての変更および修正を包含することが意図される。

【0064】

さらなる態様は、以下の付記の主題によって提供される。

【0065】

粉末ドラムに結合され、前記粉末ドラムから未使用粉末を受け取るように構成された未使用粉末入口を備える粉末マテリアルハンドリングシステムと、バインダドラムに結合され、前記バインダドラムからバインダを受け取るように構成されたバインダ入口を備える液体マテリアルハンドリングシステムと、前記粉末マテリアルハンドリングシステムおよび前記液体マテリアルハンドリングシステムに結合され、前記未使用粉末を前記粉末マテリアルハンドリングシステムから受け取り、前記液体マテリアルハンドリングシステムから前記バインダを受け取る、付加製造機と、を含み、前記付加製造機は、前記未処理粉末およびバインダを使用してワークプロダクトを製造するように構成されている、付加製造システム。

【0066】

気密結合を介して前記粉末ハンドリングシステムに結合される、上記付加製造システム。

【0067】

気密結合を介して前記液体マテリアルハンドリングシステムに結合される、上記付加製造システム。

【0068】

前記付加製造機が回収粉末出口を含み、前記粉末マテリアルハンドリングシステムが前記付加製造機から回収粉末を受け取るように、前記回収粉末出口に結合された回収粉末入口を前記粉末マテリアルハンドリングシステムが含む、上記付加製造システム。

【0069】

前記粉末マテリアルハンドリングシステムに結合されたデパウダーシステムをさらに含み、前記粉末マテリアルハンドリングシステムは、前記デパウダーシステムから回収粉末を受け取る、上記付加製造システム。

【0070】

前記粉末マテリアルハンドリングシステムが、回収粉末と未使用粉末とを混合して混合粉末出力を形成するように構成されたふるいを含む、上記付加製造システム。

【0071】

前記液体マテリアルハンドリングシステムは、クリーナ入口をさらに含み、前記クリーナ入口は前記クリーナ入口が前記クリーナドラムからクリーナを受け取るように、クリーナドラムに結合される、上記付加製造システム。

【0072】

前記付加製造機が前記液体マテリアルハンドリングシステムから前記クリーナを受け取るように、前記付加製造機が前記液体マテリアルハンドリングシステムに流体的に結合される、上記付加製造システム。

【0073】

前記付加製造機は廃棄ドラムに結合された廃液出口を含み、廃液は前記付加製造機から前記廃液出口を介して前記廃棄ドラムに排出される、上記付加製造システム。

【0074】

未使用粉末入口が粉末ドラムから未使用粉末を受け取るように粉末ドラムに結合された未使用粉末入口と、第１回収粉末を受け取るように構成された第１回収粉末入口と、前記第１回収粉末と前記未使用粉末とを混合して混合粉末出力を形成するように構成されたふるいと、を含む粉末マテリアルハンドリングシステムと、バインダを有する液体マテリアルハンドリングシステムと、付加製造機が前記粉末マテリアルハンドリングシステムから混合粉末出力を受け取り、前記液体マテリアルハンドリングシステムからバインダを受け取るように、前記粉末マテリアルハンドリングシステムおよび前記液体マテリアルハンドリングシステムに結合された付加製造機と、を含み、前記付加製造機が、前記混合粉末および前記バインダを使用してワークプロダクトを製造するように構成されている、付加製造システム。

【0075】

前記粉末マテリアルハンドリングシステムに結合されたデパウダーシステムをさらに含み、前記粉末マテリアルハンドリングシステムは、前記デパウダーシステムから回収粉末を受け取る、上記付加製造システム。

【0076】

前記付加製造機が回収粉末出口を含み、前記粉末マテリアルハンドリングシステムが前記付加製造機の前記回収粉末出口に結合された回収粉末入口を含み、前記粉末マテリアルハンドリングシステムが前記付加製造機から回収粉末を受け取る、上記付加製造システム。

【0077】

未使用粉末を未使用粉末ドラムから粉末マテリアルハンドリングシステムに気密に移送し、前記粉末マテリアルハンドリングシステムは未使用粉末入口を含み、前記未使用粉末入口が前記未使用粉末ドラムから前記未使用粉末を受け取るように、前記未使用粉末入口は粉末ドラムに結合され、前記未使用粉末を、前記粉末マテリアルハンドリングシステムから付加製造機に気密に移送する、付加製造システムを使用する方法。

【0078】

気密にバインダをバインダドラムから液体マテリアルハンドリングシステムに移送することをさらに含み、前記液体マテリアルハンドリングシステムはバインダ入口を含み、前記バインダ入口が前記バインダドラムから前記バインダを受け取るように、前記バインダ入口は前記バインダドラムに結合され、前記バインダを、前記液体マテリアルハンドリングシステムから前記付加製造機に気密に移送する、上記付加製造システムを使用する方法。

【0079】

クリーナをクリーナドラムから液体マテリアルハンドリングシステムに気密に移送することをさらに含み、前記液体マテリアルハンドリングシステムは、クリーナ入口を含み、前記クリーナ入口が前記クリーナドラムから前記クリーナを受け取るように、前記クリーナ入口はクリーナドラムに結合され、前記クリーナを、前記液体マテリアルハンドリングシステムから前記付加製造機に気密に移送する、上記付加製造システムを使用する方法。

【0080】

前記付加製造システムに結合された廃液出口を介して廃液を廃棄ドラムに移送することをさらに含む、上記付加製造システムを使用する方法。

【0081】

前記付加製造機に結合された回収粉末出口を介して、前記粉末マテリアルハンドリングシステムに結合された回収粉末入口に回収粉末を移送することをさらに含む、上記付加製造システムを使用する方法。

【0082】

回収粉末および未使用粉末を、粉末マテリアルハンドリングシステム内のふるいを使用して一緒に混合して、混合粉末出力を形成し、ふるいを使用して、混合粉末から過大粒子を除去し、過大粒子を出口に移送し、混合粉末を付加製造機に移送する、上記付加製造システムを使用する方法。

【0083】

前記付加製造機からデパウダーシステムにワークプロダクトを移送し、前記デパウダーシステムから前記粉末マテリアルハンドリングシステムに回収粉末を移送し、前記回収粉末と前記未使用粉末とを、前記粉末マテリアルハンドリングシステム内のふるいを用いて混合して混合粉末出力を形成し、前記ふるいを用いて前記混合粉末から過大粒子を除去し、前記過大粒子を出口に移送し、前記混合粉末を前記付加製造機に移送する、上記付加製造システムを使用する方法。

【0084】

クリーナドラムに結合されたクリーナ入口を介して前記液体マテリアルハンドリングシステムにクリーナを移送し、前記付加製造機が前記液体マテリアルハンドリングシステムに結合され、前記付加製造機に結合された廃液出口を介して廃棄ドラムに廃液を移送する、ことをさらに含む、上記付加製造システムを使用する方法。

【0085】

付加製造システムの未使用粉末入口に粉末ドラムを結合し、バインダドラムを前記付加製造システムのバインダ入口に結合する、付加製造システムを組み立てる方法であって、前記付加製造システムは、未使用粉末入口を含む粉末マテリアルハンドリングシステムを含み、前記未使用粉末入口は粉末ドラムから未使用粉末を受け取るように構成され、バインダ入口を含む液体マテリアルハンドリングシステムを含み、前記バインダ入口は前記バインダドラムからバインダを受け取るように構成され、前記粉末マテリアルハンドリングシステムおよび前記液体マテリアルハンドリングシステムに結合されている、前記付加製造機を含み、前記付加製造機は、前記未使用粉末および前記バインダを用いてワークプロダクトを製造するように構成されている、付加製造システムを組み立てる方法。

【0086】

未使用粉末入口を含み、前記未使用粉末入口が前記未使用粉末ドラムから未使用粉末を受け取るように、前記未使用粉末入口が未使用粉末ドラムに結合されている、粉末ステーションを含み、付加製造機は、前記粉末マテリアルハンドリングシステムに結合されている、粉末マテリアルハンドリングシステム。

【0087】

前記粉末ステーションに結合され、第１回収粉末を受け取るように構成された第１回収粉末入口と、ふるいと、をさらに含み、前記第１回収粉末および前記未使用粉末は前記ふるいを使用して一緒に混合されて、混合粉末出力を形成する、上記粉末マテリアルハンドリングシステム。

【0088】

前記粉末マテリアルハンドリングシステムに結合されたデパウダーシステムをさらに含み、前記粉末マテリアルハンドリングシステムは、前記デパウダーシステムから回収粉末を受け取る、上記粉末マテリアルハンドリングシステム。

【0089】

バインダ入口を含む液体ステーションを含み、前記バインダ入口が前記バインダドラムからバインダを受け取るように、バインダドラムに結合されている、液体マテリアルハンドリングシステムであって、付加製造機は、前記液体マテリアルハンドリングシステムに結合されている、液体マテリアルハンドリングシステム。

【0090】

前記液体ステーションに結合されたクリーナ入口をさらに含み、前記クリーナ入口が前記クリーナドラムからクリーナを受け取るように、前記クリーナ入口がクリーナドラムに結合されている、上記液体マテリアルハンドリングシステム。

【0091】

前記液体ステーションに結合された廃棄入口を含み、前記廃棄入口が前記付加製造機から廃液を受け取るように、前記廃棄入口が前記付加製造機に結合され、廃棄ドラムが前記液体ステーションから廃液を受け取るように、前記廃棄ドラムが前記液体ステーションと結合されている、上記液体マテリアルハンドリングシステム。

【0092】

回収粉末ドラムから粉末マテリアルハンドリングシステムに回収粉末を気密に移送し、前記粉末マテリアルハンドリングシステムは回収粉末入口を含み、前記回収粉末入口は前記回収粉末ドラムから前記回収粉末を受け取るように、前記回収粉末入口が前記回収粉末ドラムに結合され、前記回収粉末を、前記粉末マテリアルハンドリングシステムから、気密に付加製造機に移送する、付加製造システムを使用する方法。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】