KR101950536B1 - 금속분말 가공장치 - Google Patents

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도시히코 가토
히데토 마쓰바라
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가부시키가이샤 마쓰우라 기카이 세이사쿠쇼
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Abstract

금속분말 가공장치 내의 금속분말에 대한 가열 온도를 일정하게 함으로써, 가공에 있어서의 치수 정밀도의 저하, 금속분말의 품질 악화를 방지하는 것을 과제로 하고 있고, 챔버(1) 내의 테이블(2)에 금속분말(7)을 순차적으로 적층하며, 또한 레이저 비임 또는 전자선의 조사에 의한 용융에 기초한 금속분말 가공장치, 또는 상기 용융에 이어서 회전 공구에 의한 절삭성형에 기초한 금속분말 가공장치에 있어서, 테이블(2)의 하측 바닥부에 온도조정부(20)를 설치하고 그와 함께, 챔버(1) 외벽의 온도를 조정하는 온도조정부(10)를 둘레에 설치하여, 쌍방의 온도조정부(10, 20)를 동시에 가열 또는 냉각하는 한편, 금속분말 비축 탱크(4) 및 금속분말 공급 파이프(5)의 일부를 둘러싸는 부실(部室)을 설정하며, 상기 부실 내에서의 온도조정부의 온도를, 상기 챔버(1)의 외벽에 대한 온도조정부(10)의 작동 이전에, 상기 온도조정부(10)의 평균온도와 동일한 온도 등으로 설정함으로써, 상기 과제를 달성할 수 있는 금속분말 가공장치.

Description

금속분말 가공장치{METAL POWDER PROCESSING DEVICE}
본 발명은, 챔버(chamber) 내의 테이블에 금속분말을 순차적으로 적층하고, 또한 레이저 비임 또는 전자선의 조사(照射)에 의한 용융에 기초한 금속분말 가공장치, 또는 상기 용융에 이어서 회전 공구에 의한 절삭성형(切削成型)에 기초한 금속분말 가공장치에 관한 것이다.
금속분말 가공장치에 있어서는, 상하 움직이는 테이블 상에 재치(載置)된 금속분말은, 테이블의 하측 바닥부에 설치된 히터에 의해서 가열된다.
그렇지만, 금속분말이 레이저 비임 또는 전자 비임의 용융 및 회전 공구에 의한 절삭을 수반하여 순차적으로 적층됨에 따라, 테이블로부터의 거리가 멀어지게 되고, 그 결과 테이블의 하측 바닥부로부터의 히터에 의한 가열 온도가 순차적으로 저하되지 않을 수 없다.
이러한 온도 변화에 의해서, 금속분말의 밀도가 미묘하게 변화하고, 나아가 치수 정밀도에 영향을 주는 것을 피할 수 없다.
다른 한편, 습도가 높은 환경 내에서의 가공의 경우에는, 금속분말의 산화 및 유동성의 악화도 발생하고 있고, 챔버 내에서의 냉각을 필요로 한다.
그런데도, 종래 기술에 있어서는, 챔버에서의 냉각을 수반하는 온도 조정을 행하는 것에 대해서는, 각별한 기술적 배려를 강구하지 않았다.
덧붙여서, 특허문헌 1은 용기 중의 금속분말에 대한 가열 제어에 의한 구성을 개시하고 있으나, 가능한한 용기 내의 금속분말의 온도를 일정하게 하는 구성을 개시하고 있지 않다.
특허문헌 2는 금형 성형을 반복하는 경우에도 금형의 온도가 항상 소정 온도 범위내가 되도록 제어하는 구성을 개시하고 있지만, 온도 조정에 관한 구체적인 구성을 개시하고 있지 않으며, 더욱이 금속분말 가공장치에서 채용 가능한 온도 제어에 대해서는 시사되어 있지 않다.
이와 같이, 종래 기술에서는, 금속분말 가공장치에서의 온도를 적절히 설정하는 것에 관한 구성을 전혀 개시 또는 시사하고 있지 않다.
일본공개특허공보 2001－234204 일본공개특허공보 2001－234205
본 발명은, 금속분말 가공장치 내에 순차적으로 적층되는 금속분말에 대한 온도를 가능한 한 일정하게 함으로써, 가공에 있어서의 치수 정밀도의 저하, 또한 습기에 의한 산화 및 유동성의 악화 등의 품질 악화를 방지하는 것을 발명의 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 기본 구성은,
챔버(chamber) 내의 테이블에 금속분말을 순차적으로 적층하고, 또한 레이저 비임 또는 전자선의 조사에 의한 용융에 기초한 금속분말 가공장치, 또는 상기 용융에 이어서 회전 공구에 의한 절삭성형(切削成型)에 기초한 금속분말 가공장치에 있어서, 테이블의 하측 바닥부에 온도조정부를 설치하고 그와 함께, 챔버의 외측에서 챔버 외벽의 전영역(全領域)에 접하는 상태에서 상기 외벽의 온도를 조정하는 온도조정부를 둘레에 설치하여, 쌍방의 온도조정부를 동시에 가열 또는 냉각하는 것이 가능하며, 금속분말 비축 탱크 및 금속분말 공급 파이프 중, 챔버에 대해, 금속분말을 낙하시키고 있는 금속분말 공급 유닛에 금속분말을 공급하고 있는 돌출부 이외의 영역 주위를 둘러싸는 부실(部室)을 설정하고, 부실 내의 온도조정부를 설치한 후에, 부실 내의 온도조정부의 온도를, 챔버 외벽의 온도를 조정하는 온도조정부가 작동하기 전, 또는 상기 작동과 동시에, 챔버 외벽의 온도를 조정하는 온도조정부에서의 평균온도와 동일한 온도로 하는 것이 가능하며, 또한, 챔버 내에서의 용융, 또는 용융에 이어서 성형(成型)이 행해지지 않는 경우에, 부실 내의 온도를 상온(常溫)보다 낮게 설정하는 것 및/또는 부실 내의 습도를 조정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 금속분말 가공장치,
로 이루어진다.
삭제
삭제
상기 기본 구성에 의해서, 본 발명의 금속분말 가공장치에 있어서는, 종래 기술의 경우에 비해서, 적층에 수반하는 온도 변화의 정도를 작게 하고, 나아가서는 종래 기술에 비해, 치수 정밀도의 저하, 또한 품질 열화의 정도를 작게 할 수 있고, 챔버 내에서의 용융, 또는 용융 및 가공이 행해지지 않는 평상시에, 금속분말의 산화를 확실히 방지하고, 또한, 변질하지 않도록 보존을 실현할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 기본 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 금속분말 공급 유닛, 금속분말 비축 탱크 및 금속분말 공급 파이프로 이루어지는 금속분말 공급 장치와 본 발명의 금속분말 가공장치의 배치를 나타내며, 기본 구성의 구성에 대응하는 약식도이다.
도 3은 중공 형상의 금속분말 공급 유닛에 대해, 열탕 또는 수증기 및 냉각수 또는 냉각 공기를 공급 및 배출하는 상태를 나타낸 상면도이다.
기본 구성은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 챔버(1) 내의 테이블(2)에 금속분말(7)을 순차적으로 적층하고, 또한 레이저 비임 또는 전자선의 조사에 의한 용융에 기초한 금속분말 가공장치, 또는 상기 용융에 이어서 회전 공구의 절삭에 의한 성형을 행하는 금속분말 가공장치에 있어서, 테이블(2)의 하측 바닥부에 종래 기술과 같은 히터를 대신하여 온도조정부(20)를 설치한다.
챔버(1)의 외측에서 챔버(1) 외벽의 전영역에 접하는 상태에서 상기 외벽의 온도를 조정하는 온도조정부(10)를 둘레에 설치하는 것과 함께, 쌍방의 온도조정부(10, 20)를 동시에 가열 또는 냉각하는 것을 가능하게 하고 있다.
이러한 쌍방의 온도조정부(10, 20)를 설치함으로써, 챔버(1) 내에서 금속분말(7)이 레이저 비임 또는 전자 비임에 의한 용융, 또한 공구에 의한 절삭에 수반하는 적층이 순차적으로 축적되는 경우에도, 챔버(1) 내에 대해, 가열의 경우 및 냉각의 경우 중 어느 쪽에 있어서도 종래 기술의 경우에 비해, 온도 변화를 적은 상태로 할 수 있다.
구체적으로는, 가열하는 경우에 챔버(1)의 외벽에 대한 주위로부터의 가열에 의해서 종래 기술의 경우에 비해, 가열 온도의 저하를 보다 작은 상태로 할 수 있음과 함께, 냉각 단계에서도, 쌍방의 온도조정부(10, 20)에서 설정하는 온도에 의해서, 챔버(1) 내의 온도를 대략 일정한 상태로 냉각할 수도 있다.
테이블(2)의 하측 바닥부에서의 온도조정부(20) 및 챔버(1)의 외벽에서의 온도조정부(10)에 의한 온도 조정은, 가열의 경우에는, 전열선의 배치 또는 열탕 또는 가열 수증기의 공급 및 배출에 의해서 실현될 수 있고, 냉각의 경우에는, 냉각수, 냉각 에어 또는 액체 암모늄의 공급 및 배출에 의해서 실현될 수 있으며, 그 결과, 상기 효과를 달성하는 것이 가능해진다.
기본 구성은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 금속분말 비축 탱크(4) 및 금속분말 공급 파이프(5) 중, 챔버(1)에 대해, 금속분말(7)을 낙하시키고 있는 금속분말 공급 유닛(3)에 금속분말(7)을 공급하고 있는 돌출부 이외의 영역 주위를 둘러싸는 부실(6)을 설정하고, 상기 부실 내에 온도조정부(60)를 설치한 후에, 상기 온도조정부(60)의 온도를, 챔버(1)의 외벽에 대한 온도조정부(10)가 작동하기 전, 또는 상기 작동과 동시에, 상기 온도조정부(10)에 있어서의 평균온도와 동일한 온도로 하는 것이 가능한 것을 특징으로 하고 있고, 이러한 사전의 온도 설정에 의해서, 기본 구성을 달성하고 있는 효과를 더욱 한층 조장할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서는, 기본 구성은, 부실(6) 내에서의 금속분말(7)이 안정된 보존을 목적으로 하고, 기본 구성과 독립된 상태에서, 부실 내에 온도조정부를 구비하여 구성을 채용하는 것은, 본래 가능하다.
금속분말 공급 파이프(5)로부터 금속분말 공급 유닛(3)에 대하여 금속분말(7)이 공급된 단계에 있어서는, 후술하는 금속분말 공급 유닛(3)에 있어서의 온도 조정은, 반드시 필요 불가결한 요건은 아니다.
상기 기본 구성에 있어서는, 챔버(1) 내에서의 용융, 또는 용융에 이어서 성형이 행해지고 있지 않은 경우에, 부실(6) 내의 온도를 상온보다 낮게 설정하는 것, 및/또는 부실 내의 습도를 조정하는 것을 요건으로 하고 있다.
이러한 가능성을 따르는 요건에 의해서, 챔버(1) 내에서의 용융, 또는 용융 및 가공이 행해지지 않는 평상시의 시기에서, 금속분말(7)의 산화를 확실히 방지하고, 또한 변질하지 않는 보존을 실현할 수 있다.
기본 구성에 있어서는, 테이블(2)의 하측 바닥부에서의 온도조정부(20)의 챔버(1)의 내측 벽부측의 단부(端部)에서의 온도와, 챔버(1)의 외벽에 대한 온도조정부(20)의 온도 중, 상기 테이블(2)의 하측 바닥부의 온도조정부(10)와 동일 높이 위치에 있는 온도를 동일한 상태로 제어하는 것이 가능하게 하는 실시형태를 채용하는 것이 많지만, 그 근거는, 챔버(1) 내벽의 하단 단부 및 테이블(2)의 내벽측 단부의 위치의 온도가 동일한 상태인 것이, 챔버(1) 내의 온도를 대략 균일한 상태로 하는데에 바람직한 것에 유래하고 있다.
이하, 실시예에 따라서 설명한다.
실시예 1
기본 구성과 같이, 상기 부실(6) 내의 온도조정부(60)의 온도를 사전에 챔버(1) 외벽의 온도를 조절하는 온도조정부(10)의 평균온도와 동일한 상태로 설정했다고 해도, 부실(6) 내의 온도는 현실에 용융이 행해진 단계에서의 챔버(1) 외벽의 온도와 반드시 정확하게 일치한다고는 할 수 없다.
이러한 상황에 대처하기 위해, 기본 구성에 입각한 후에, 실시예 1에 있어서는, 도 2, 3에 나타내는 바와 같이, 챔버(1)의 상측에서 왕복 이동을 행하는 금속분말 공급 유닛(3)에서, 금속분말(7)이 낙하하여 통과하는 내측 벽부의 온도를 조정하는 온도조정부(30)를 주위의 외측 벽부와의 사이에 배치하고, 또한 챔버(1)의 외벽에 대한 온도조정부(10)의 하측 단부에서의 온도와 동일한 온도를 설정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이, 금속분말 공급 유닛(3)에서 챔버(1)의 외벽에 대한 온도조정부(10)의 하측 단부에서의 온도와 동등한 온도를 설정한 경우에는, 상기 용융 및 상기 가공에 수반하여 적층이 축적됨으로써, 테이블(2) 측의 온도와 적층 상측의 온도와의 차이의 정도를 더욱 한층 적게 할 수 있다.
상기 온도 설정은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 금속분말 공급 유닛(3)의 내벽과 외벽과의 사이를 중공 상태로 하고, 가열의 경우에 내벽에 대해 전열선을 권착(卷着)하거나, 또는 열탕 또는 수증기를 공급 및 배출하고, 냉각의 경우에 냉각수 또는 냉각 공기를 공급 및 배출함으로써 실현될 수 있다.
실시예 2
테이블(2)의 하측 바닥부에서의 가열 또는 냉각의 영향은, 적층이 축적함에 따라서 순차적으로 저하하는 것을 피할 수 없다.
이러한 영향의 저하에 대처하기 위해, 실시예 2에 있어서는, 기본 구성에 입각한 후에, 금속분말(7)을 가열하는 경우에, 챔버(1)의 외벽에 대한 온도조정부(10)의 온도를 상측으로 갈수록 높게 설정하고, 금속분말(7)을 냉각하는 경우에, 챔버(1)의 외측에서의 온도조정부(10)의 온도를 상측으로 갈수록 낮게 설정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 구성을 채용하고 있으며, 그 결과, 상기 영향의 저하의 정도를 적게 할 수 있다.
상기 구성을 실현하기 위해서는, 가열의 경우에 온도조정부(10)의 온도를 상측으로 갈수록 높게 설정하기 위해서는, 상측으로 갈수록 전열선을 챔버(1)의 외벽에 권착하는 정도를 증가시킴으로써 단위면적 당의 발열량을 많게 하든지, 또는 온도조정부(10)에 공급하는 열탕 또는 가열 수증기를 위쪽으로부터 공급하고, 또한 하측으로부터 배출하며, 게다가 열탕 또는 가열 수증기의 통과량 및 온도를 적당히 선택함으로써, 적절한 온도 구배를 설정하면 좋다.
마찬가지로, 냉각의 경우에 상측으로 갈수록 저온으로 하기 위해서는, 냉각수, 냉각 공기 또는 액체 암모늄을 상측으로부터 공급하고, 또한 하측으로부터 배출하며, 게다가 냉각수 또는 냉각 공기의 온도 및 통과량을 적당히 선택함으로써, 적절한 온도 구배(句配)를 설정하면 좋다.
챔버(1)의 외벽 측에서의 온도 조정에 의한 영향은, 상기 외벽으로부터 내측으로 함에 따라서, 순차적으로 저하하는 것을 피할 수 없다.
이러한 영향의 저하에 대처하기 위해, 실시예 2에서는, 기본 구성에 입각한 후에, 금속분말(7)을 가열하는 경우에는, 테이블(2)의 하측 바닥부에서의 온도조정부(20)의 온도를 챔버(1)의 내측 벽부측으로부터 중심위치에 가까워질수록 높게 설정하고, 금속분말(7)을 냉각하는 경우에, 테이블(2)의 하측 바닥부에서의 온도조정부(20)의 온도를 챔버(1)의 내측 벽부측으로부터 중심위치에 가까워질수록 낮게 설정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 구성을 채용하고 있으며, 그 결과, 상기 영향의 저하의 정도를 적게 할 수 있다.
상기 구성을 실현하기 위해서는, 가열의 경우에, 중심으로 됨에 따라서 고온으로 하기 위해서는, 바닥부의 중심으로 됨에 따라서, 전열선을 배치하는 정도를 증가시킴으로써, 단위면적 당의 발열량을 많게 하거나, 또는 온도조정부(20)에 공급되는 열탕 또는 가열 수증기를 챔버(1)의 중심위치로부터 공급하고, 또한 내측 벽부측으로부터 배출하며, 게다가 열탕 또는 가열 수증기의 온도 및 통과량을 적당히 선택함으로써 적절한 온도 구배를 설정하면 좋다.
마찬가지로, 냉각의 경우에는 온도조정부(20)에 대한 냉각수, 또는 냉각 공기를 챔버(1)의 중심위치로부터 공급하고, 또한 내측 벽부측으로부터 배출하며, 게다가 냉각수 또는 냉각 공기의 온도 및 통과량을 적당히 선택함으로써, 적절한 온도 구배를 설정하면 좋다.
본 발명은, 금속분말에 대한 용융 및 절삭에 의한 금속분말 가공장치의 전(全) 분야에서 이용할 수 있고, 상기 이용에 의한 기술적 효과는 절대적이다.
본원에 사용된 도면부호들은 하기 구성요소를 지칭한다.
1. 챔버
10. 챔버에 대한 온도조정부
2. 테이블
20. 테이블의 하측 바닥부에서의 온도조정부
3. 금속분말 공급 유닛
30. 금속분말 공급 유닛의 내벽에 대한 온도조정부
40. 공급 및 배출용 파이프
4. 금속분말 비축 탱크
5. 금속분말 공급 파이프
6. 금속분말(7)을 공급하고 있는 영역 주위를 둘러싸는 부실
60. 상기 부실(6)에서의 온도조정부
7. 금속분말
70. 금속분말에 있어서의 용융 및 절삭 영역

Claims (8)

  1. 챔버(chamber) 내의 테이블에 금속분말을 순차적으로 적층하고, 또한 레이저 비임 또는 전자선의 조사에 의한 용융에 기초한 금속분말 가공장치, 또는 상기 용융에 이어서 회전 공구에 의한 절삭성형(切削成型)에 기초한 금속분말 가공장치에 있어서, 테이블의 하측 바닥부에 온도조정부를 설치하고 그와 함께, 챔버의 외측에서 챔버 외벽의 전영역(全領域)에 접하는 상태에서 상기 외벽의 온도를 조정하는 온도조정부를 둘레에 설치하여, 쌍방의 온도조정부를 동시에 가열 또는 냉각하는 것이 가능하며,
    금속분말 비축 탱크 및 금속분말 공급 파이프 중, 챔버에 대해, 금속분말을 낙하시키고 있는 금속분말 공급 유닛에 금속분말을 공급하고 있는 돌출부 이외의 영역 주위를 둘러싸는 부실(部室)을 설정하고, 상기 부실 내에 온도조정부를 설치한 후에, 부실내의 온도조정부의 온도를, 챔버 외벽의 온도를 조정하는 온도조정부가 작동하기 전, 또는 상기 작동과 동시에, 챔버 외벽의 온도를 조정하는 온도조정부에서의 평균온도와 동일한 온도로 하는 것이 가능하며,
    또한, 챔버 내에서의 용융, 또는 용융에 이어서 성형(成型)이 행해지지 않는 경우에, 부실 내의 온도를 상온(常溫)보다 낮게 설정하는 것 및/또는 부실 내의 습도를 조정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 금속분말 가공장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    챔버의 상측에서 왕복 이동을 행하는 금속분말 공급 유닛에 있어서, 금속분말이 낙하하여 통과하는 내측 벽부의 온도를 조정하는 온도조정부를 주위의 외측벽부와의 사이에 배치하고, 또한 챔버의 외벽에 대한 온도조정부의 하측 단부(端部)에서의 온도와 동일한 온도를 설정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 금속분말 가공장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    금속분말 공급 유닛의 내벽과 외벽과의 사이를 중공 상태로 하고, 가열의 경우에 내벽에 대해 전열선을 권착(卷着)하거나, 또는 열탕 또는 수증기를 공급 및 배출하며, 냉각의 경우에 냉각수 또는 냉각 공기를 공급 및 배출하는 것을 특징으로 하는 금속분말 가공장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    테이블의 하측 바닥부에서의 온도조정부 챔버의 내측 벽부측의 단부에서의 온도와, 챔버의 외벽에 대한 온도조정부의 온도 중, 상기 테이블의 하측 바닥부의 온도조정부와 동일 높이 위치에 있는 온도를 동일한 상태로 제어하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 금속분말 가공장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    금속분말을 가열하는 경우에, 챔버 외벽의 전영역에 접하는 상태에서 상기 외벽의 온도조정부의 온도를 상측으로 갈수록 높게 설정하고, 금속분말을 냉각하는 경우에, 챔버의 외측에서의 온도조정부의 온도를 상측으로 갈수록 낮게 설정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 금속분말 가공장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    금속분말을 가열하는 경우에, 테이블의 하측 바닥부에서의 온도조정부의 온도를 챔버의 내측 벽부측으로부터 중심위치에 가까워질수록 높게 설정하고, 금속분말을 냉각하는 경우에, 테이블의 하측 바닥부에서의 온도조정부의 온도를 챔버의 내측 벽부측으로부터 중심위치에 가까워질수록 낮게 설정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 금속분말 가공장치.
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  8. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102328517B1 (ko) * 2020-11-30 2021-11-18 주식회사 피스티스 금속 3d 프린터

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170259337A1 (en) * 2015-11-13 2017-09-14 Technology Research Association For Future Additive Manufacturing Three-dimensional laminating and shaping apparatus, control method of three-dimensional laminating and shaping apparatus, and control program of three-dimensional laminating and shaping apparatus
WO2017081812A1 (ja) * 2015-11-13 2017-05-18 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 ３次元積層造形装置、３次元積層造形装置の製造方法および３次元積層造形装置の製造プログラム
CN105642897B (zh) * 2016-04-11 2017-11-24 西安赛隆金属材料有限责任公司 一种电子束选区熔化成形设备的冷却装置
FR3050956B1 (fr) * 2016-05-04 2018-05-25 Addup Machine de fabrication additive comprenant un systeme d’extraction et procede de fabrication additive par la mise en oeuvre d’une telle machine
WO2017196333A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Cooling airflow for a heating lamp
CN106623919B (zh) * 2016-09-30 2019-05-14 西安铂力特增材技术股份有限公司 一种用于激光选区熔化设备粉末预热装置及其预热方法
KR102476579B1 (ko) * 2016-10-14 2022-12-12 한국재료연구원 3차원 프린터
CN106956060B (zh) * 2017-03-23 2018-08-24 湘潭大学 电磁感应加热主动控制电弧增材制造层间温度的方法
JP6823517B2 (ja) * 2017-03-24 2021-02-03 株式会社ソディック 三次元積層造形物の製造方法及び製造装置
DE102017110651B4 (de) * 2017-05-16 2021-02-18 Ald Vacuum Technologies Gmbh Verfahren für die additive Herstellung von Werkstücken
CN107498043A (zh) * 2017-07-04 2017-12-22 西安智熔金属打印***有限公司 电子束熔丝增材制造装置及其控制方法
WO2019207049A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 Freemelt Ab Build compartment with self-sealing design
US11167375B2 (en) 2018-08-10 2021-11-09 The Research Foundation For The State University Of New York Additive manufacturing processes and additively manufactured products
KR102155186B1 (ko) * 2018-12-31 2020-09-11 경북대학교 산학협력단 3d 프린팅 장치의 이종 재료 접합 구조 또는 결합 구조형 베이스 플레이트 및 그 제조방법
US11426942B2 (en) * 2019-04-15 2022-08-30 The Boeing Company Manufacturing systems with coolant supply systems and related methods
KR102264963B1 (ko) 2019-11-29 2021-06-17 한국생산기술연구원 냉각유닛을 포함하는 레이저 적층장치
FR3116461B1 (fr) * 2020-11-26 2022-12-23 S A S 3Dceram Sinto Machine de fabrication de pièces crues en matériau céramique ou métallique
CN113232316B (zh) * 2021-04-04 2022-06-17 宁波大学 一种脱衬底纳米线的打印制造装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008540173A (ja) * 2005-05-13 2008-11-20 イーオーエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング イレクトロ オプティカル システムズ 粉末状成形材料用の加熱式リコータを用いて３次元物体を製造するための装置および方法
JP2008546572A (ja) * 2005-07-01 2008-12-25 イーオーエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング イレクトロ オプティカル システムズ ３次元物体の製造装置
US20130309420A1 (en) 2011-02-01 2013-11-21 Snecma Sintering and laser fusion device, comprising a means for heating powder by induction

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19511772C2 (de) * 1995-03-30 1997-09-04 Eos Electro Optical Syst Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes
JP2001234204A (ja) 2000-02-17 2001-08-28 Kawasaki Steel Corp 金属粉末の加熱装置
JP4352559B2 (ja) 2000-02-23 2009-10-28 Ｊｆｅスチール株式会社 金属粉末成形体の製造方法
DE102005015870B3 (de) 2005-04-06 2006-10-26 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
DE102005030067A1 (de) * 2005-06-27 2006-12-28 FHS Hochschule für Technik, Wirtschaft und soziale Arbeit St. Gallen Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Gegenstandes durch ein generatives 3D-Verfahren
JP4710485B2 (ja) * 2005-08-25 2011-06-29 住友電気工業株式会社 軟磁性材料の製造方法、および圧粉磁心の製造方法
DE102006053121B3 (de) * 2006-11-10 2007-12-27 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes mittels eines Beschichters für pulverförmiges Aufbaumaterial
WO2008143106A1 (ja) * 2007-05-14 2008-11-27 Panasonic Electric Works Co., Ltd. 三次元形状造形物の製造方法及び製造装置
DE102008031587A1 (de) * 2008-07-03 2010-01-07 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung zum schichtweisen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
GB0819935D0 (en) * 2008-10-30 2008-12-10 Mtt Technologies Ltd Additive manufacturing apparatus and method
JP4566286B1 (ja) * 2010-04-14 2010-10-20 株式会社松浦機械製作所 三次元造形製品の製造装置
US9522501B2 (en) 2010-09-21 2016-12-20 The Boeing Company Continuous linear production in a selective laser sintering system
JP5995202B2 (ja) 2012-07-31 2016-09-21 株式会社アスペクト 粉末積層造形装置及び粉末積層造形方法
JP5870144B2 (ja) * 2014-04-04 2016-02-24 株式会社松浦機械製作所 金属粉末加工装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008540173A (ja) * 2005-05-13 2008-11-20 イーオーエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング イレクトロ オプティカル システムズ 粉末状成形材料用の加熱式リコータを用いて３次元物体を製造するための装置および方法
JP2008546572A (ja) * 2005-07-01 2008-12-25 イーオーエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング イレクトロ オプティカル システムズ ３次元物体の製造装置
US20130309420A1 (en) 2011-02-01 2013-11-21 Snecma Sintering and laser fusion device, comprising a means for heating powder by induction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102328517B1 (ko) * 2020-11-30 2021-11-18 주식회사 피스티스 금속 3d 프린터

Also Published As

Publication number Publication date
EP2926923B1 (en) 2019-05-15
US9623512B2 (en) 2017-04-18
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ES2728526T3 (es) 2019-10-25
CA2859414C (en) 2017-03-14

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