PL232979B1 - Device for additive production with optimized shielding gas flow - Google Patents

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotowy wynalazek dotyczy urządzenia do wytwarzania addytywnego części, zwłaszcza do selektywnego stapiania laserowego, z komorą procesową, która jest otoczona obudową, umieszczoną w komorze procesowej, a zwłaszcza opuszczaną płytą konstrukcyjną, przy czym na płycie konstrukcyjnej wytwarzany przedmiot jest formowany warstwowo przez naświetlenie laserowe złoża proszkowego, co najmniej jednym pierwszym wlotem gazu osłonowego, przez który gaz osłonowy przepływa laminarnie do komory procesowej, korzystnie zasadniczo równolegle do płyty konstrukcyjnej, co najmniej jednym drugim wlotem gazu osłonowego, który jest umieszczony powyżej pierwszego wlotu gazu osłonowego i jest przeznaczony do wytwarzania drugiego strumienia gazu osłonowego, aby utrzymać laminarny przepływ gazu osłonowego z pierwszego wlotu gazu osłonowego w kierunku płyty konstrukc yjnej, co najmniej jednym urządzeniem odsysającym, które jest przeznaczone do odsysania doprowadzonego gazu osłonowego, przy czym wloty gazu osłonowego i urządzenie odsysające są umieszczone na płycie konstrukcyjnej po przeciwległych stronach.The present invention relates to an apparatus for the production of additive parts, in particular for selective laser melting, with a process chamber which is surrounded by a housing located in the process chamber, in particular a lowered construction plate, the workpiece being formed on the construction plate in layers by laser irradiation of the powder bed. , at least one first shielding gas inlet through which the shielding gas flows laminarly into the process chamber, preferably substantially parallel to the building plate, with at least one second shielding gas inlet which is located upstream of the first shielding gas inlet and is designed to produce a second gas stream shielding gas to maintain a laminar flow of shielding gas from the first shielding gas inlet towards the structural plate, at least one suction device which is designed to extract the supplied shielding gas, the gas inlets being shielded the new one and the suction device are located on opposite sides of the construction plate.

W urządzeniu do wytwarzania addytywnego części, zwłaszcza w urządzeniach do selektywnego stapiania laserowego, w tylnej części przestrzeni konstrukcyjnej umieszczone są pierwszy i drugi wlot gazu osłonowego. Pierwszy wlot gazu osłonowego wytwarza przy tym laminarny przepływ gazu osłonowego wzdłuż płyty konstrukcyjnej lub złoża proszkowego. Drugi wlot gazu osłonowego, który jest umieszczony powyżej pierwszego wlotu gazu osłonowego, służy do uniemożliwienia lub zmniejszenia zawirowania lub odchylenia laminarnego przepływu gazu osłonowego do góry. Naprzeciw obu wlotów gazu osłonowego, czyli w przednim obszarze przestrzeni konstrukcyjnej, znajduje urządzenie odsysa jące.In the device for additive part manufacturing, especially in selective laser melting devices, first and second shielding gas inlets are provided at the rear of the construction space. The first shielding gas inlet thereby produces a laminar flow of the shielding gas along the building plate or the powder bed. The second shield gas inlet, which is located upstream of the first shield gas inlet, serves to prevent or reduce turbulence or laminar deflection in the upward flow of the shielding gas. A suction device is located opposite the two shielding gas inlets, i.e. in the front area of the construction space.

Z boku płyty konstrukcyjnej znajduje się z jednej strony tak zwana platforma dozująca, która służy jako zasobnik proszku. Z drugiej strony znajduje się zbiornik nadmiarowy, do którego przy warstwowym nakładaniu proszku na płytę konstrukcyjną odprowadzany jest nadmiar proszku. Powyżej zbiornika nadmiarowego z reguły występuje także pozycja spoczynku dla urządzenia powlekającego, przy czym urządzenie powlekające w celu nakładania proszku na płycie konstrukcyjnej może poruszać się między zbiornikiem nadmiarowym i platformą dozującą.On the side of the building plate there is a so-called dispensing platform on one side, which serves as a powder hopper. On the other side, there is a relief tank to which excess powder is discharged when the powder is layered on the building board. Above the overflow reservoir, as a rule, there is also a rest position for the coating apparatus, wherein the coating apparatus can move between the overflow reservoir and the dispensing platform to apply the powder to the building plate.

W praktycznym zastosowaniu tego rodzaju urządzenia do wytwarzania addytywnego części okazało się, że zwłaszcza w obszarach bocznych płyty konstrukcyjnej gaz osłonowy uchodzi z właściwego obszaru płyty konstrukcyjnej, zwłaszcza w kierunku platformy dozującej i w kierunku zbiornika nadmiarowego. Takie uchodzenie się gazu osłonowego prowadzi zwłaszcza w zewnętrznych bocznych obszarach płyty konstrukcyjnej do niepożądanej i niekorzystnej zmiany przepływu gazu osłonowego.In the practical application of such an additive part manufacturing device, it has been found that, in particular in the side regions of the building plate, the shielding gas escapes from the relevant region of the building plate, in particular towards the dosing platform and towards the overflow reservoir. Such an escaping of the shielding gas leads, in particular in the outer side regions of the building plate, to an undesirable and unfavorable change in the shield gas flow.

Celem wynalazku jest utworzenie urządzenia do wytwarzania addytywnego części, które umożliwia uniknięcie wymienionych wad.The object of the invention is to create a device for the additive manufacturing of parts which allows the above-mentioned drawbacks to be avoided.

Według pierwszego aspektu wynalazku dla osiągnięcia tego celu proponuje się, że pierwszy wlot gazu osłonowego lub/i drugi wlot gazu osłonowego jest przeznaczony do wytwarzania profilu przepływu, w którym w odniesieniu do kierunku poprzecznego względem głównego kierunku przepływu w bocznych, a zwłaszcza zewnętrznych obszarach płyty konstrukcyjnej wytwarzana jest większa prędkość przepływu niż w obszarze centralnym płyty konstrukcyjnej dla utworzenia bocznego strumienia prowadzącego.According to a first aspect of the invention, to achieve this, it is proposed that the first shielding gas inlet and / or the second shielding gas inlet is designed to produce a flow profile in which, with respect to the transverse direction to the main flow direction, in the lateral, in particular the outer, regions of the construction plate a higher flow velocity is produced than in the central area of the building plate to form a side guide stream.

Przez przyspieszenie przepływu gazu osłonowego w bocznych obszarach platformy konstrukcyjnej można przeciwdziałać odchylaniu się strumienia gazu osłonowego na bok. W ten sposób można zredukować ilość uchodzącego bocznie gazu osłonowego, tak, że również w bocznych obszarach płyty konstrukcyjnej możliwe jest utworzenie przepływu gazu osłonowego optymalnego dla wytwarzania części.By accelerating the flow of the shielding gas in the side regions of the building platform, the shielding gas stream can be prevented from deflecting to the side. In this way, the amount of laterally escaping shielding gas can be reduced, so that it is also possible to create an optimal shielding gas flow for the production of the parts in the lateral regions of the construction plate.

Pierwszy wlot gazu osłonowego może obejmować wiele umieszczonych obok siebie pierwszych dysz, które mogą być sterowane lub regulowane pojedynczo lub w grupach do wytwarzania pożądanego profilu przepływu. Alternatywnie możliwe jest także, że pierwszy wlot gazu osłonowego jest skonstruowany w taki sposób, że bocznie możliwe jest zwiększanie prędkości strumienia gazu osłonowego. Można to osiągnąć przykładowo przez małe otwory wylotowe, przy czym w obszarze centralnym pierwszego wlotu gazu osłonowego występują większe otwory wylotowe. Oprócz tego możliwe jest, że otwory wylotowe są utworzone jako regulowane dysze, w taki sposób, że ich przekrój przepływu lub/i ich kierunek wylotu przepływu może być regulowany.The first shield gas inlet may include a plurality of side-by-side first nozzles which may be controlled or regulated individually or in groups to produce the desired flow profile. Alternatively, it is also possible that the first shielding gas inlet is designed in such a way that it is laterally possible to increase the speed of the shielding gas stream. This can be achieved, for example, through small outlet openings, whereby larger outlet openings are present in the center area of the first shield gas inlet. In addition, it is possible for the outlet openings to be formed as adjustable nozzles such that their flow cross section and / or the direction of the flow outlet can be adjusted.

PL 232 979 B1PL 232 979 B1

Drugi wlot gazu osłonowego może być umieszczony w sposób wyśrodkowany względem pierwszego wlotu gazu osłonowego, przy czym drugi wlot gazu osłonowego umożliwia wypływ gazu osłonowego w różnych kierunkach. Drugi wlot gazu osłonowego ma przy tym niewielką szerokość, która odpowiada tylko części szerokości płyty konstrukcyjnej lub części szerokości pierwszego wlotu gazu osłonowego. Przez wypływ gazu osłonowego w różnych kierunkach można, wychodząc od drugiego wlotu gazu osłonowego, rozprowadzać gaz osłonowy w całej przestrzeni konstrukcyjnej. Taki wypływ w różnych kierunkach można nazywać także wypływem kołnierzowym.The second shield gas inlet may be positioned centered with respect to the first shield gas inlet, the second shield gas inlet allowing the shielding gas to flow in different directions. The second shield gas inlet has a narrow width, which corresponds only to part of the width of the building plate or part of the width of the first shield gas inlet. As a result of the flow of the shielding gas in different directions, the shielding gas can be distributed over the entire construction space starting from the second shielding gas inlet. This discharge in different directions can also be called a flange discharge.

Drugi wlot gazu osłonowego może obejmować alternatywnie wiele umieszczonych obok siebie drugich dysz, które mogą być sterowane lub regulowane pojedynczo lub w grupach do utworzenia pożądanego profilu przepływu. Alternatywnie możliwe jest także, że drugi wlot gazu osłonowego jest skonstruowany w taki sposób, że bocznie możliwe jest zwiększanie prędkości przepływu gazu osłonowego. Można to osiągnąć przykładowo przez małe otwory wylotowe, przy czym w obszarze centralnym drugiego wlotu gazu osłonowego występują większe otwory wylotowe. Oprócz tego możliwe jest także, że otwory wylotowe są utworzone jako regulowane dysze, w taki sposób, że możliwe jest ustawianie ich przekroju przepływu lub/i ich kierunku wylotu strumienia.The second shield gas inlet may alternatively include a plurality of side-by-side second nozzles that may be controlled or regulated individually or in groups to create the desired flow profile. Alternatively, it is also possible that the second shielding gas inlet is designed in such a way that it is laterally possible to increase the flow rate of the shielding gas. This can be achieved, for example, through small outlet openings, whereby larger outlet openings are present in the central region of the second shield gas inlet. In addition, it is also possible that the outlets are formed as adjustable nozzles, such that it is possible to adjust their flow cross section and / or their discharge direction.

Drugi wlot gazu osłonowego może mieć przy tym szerokość, która odpowiada zasadniczo szerokości płyty konstrukcyjnej lub szerokości pierwszego wlotu gazu osłonowego. Jeśli drugi wlot gazu osłonowego ma zasadniczo taką samą szerokość, jak pierwszy wlot gazu osłonowego, dla obu wlotów gazu osłonowego względem widoku z góry występuje wspólny główny kierunek przepływu.The second shield gas inlet may have a width which essentially corresponds to the width of the building plate or the width of the first shield gas inlet. If the second shielding gas inlet has substantially the same width as the first shielding gas inlet, there is a common main flow direction for both shielding gas inlets from the top view.

Na bocznym obszarze płyty konstrukcyjnej może występować co najmniej jedno urządzenie z dmuchawą. Przy użyciu takiego urządzenia z dmuchawą można przeciwdziałać uchodzeniu gazu osłonowego. Urządzenie z dmuchawą może być przy tym umieszczone przykładowo po stronie platformy dozującej lub/i po stronie zbiornika nadmiarowego.At least one blower device may be present in the side region of the building plate. By using such a blower device it is possible to prevent the leakage of the shielding gas. The blower device can be arranged, for example, on the side of the dosing platform and / or on the side of the overflow reservoir.

Urządzenie z dmuchawą może być zwłaszcza umieszczone w taki sposób, że wytwarza strumień płynu nachylony względem głównego kierunku przepływu gazu osłonowego z pierwszego wlotu gazu osłonowego. Przez nachylony strumień płynu można zredukować zawirowanie na przejściach między różnymi strumieniami.In particular, the blower device can be arranged such that it creates a fluid flow inclined with respect to the main flow direction of the shielding gas from the first shielding gas inlet. The inclined fluid stream can reduce turbulence at the transitions between the different streams.

Wynalazek dotyczy także sposobu wytwarzania addytywnego części, zwłaszcza do selektywnego stapiania laserowego, w którym przez wielokrotne nakładanie proszku w złożu proszkowym i selektywne stapianie materiału proszkowego wytwarza się warstwowo część, obejmującego następujące etapy:The invention also relates to a method for the production of an additive part, in particular for selective laser melting, in which a part is produced in layers by repeatedly depositing the powder in a powder bed and selectively fusing the powder material, comprising the following steps:

wytworzenie pierwszego strumienia gazu osłonowego o charakterze laminarnym przez co najmniej jeden pierwszy wlot gazu osłonowego, przy czym pierwszy strumień gazu osłonowego wpływa laminarnie do komory procesowej, korzystnie zasadniczo równolegle do płyty konstrukcyjnej umieszczonej w przestrzeni procesowej, wytworzenie drugiego strumienia gazu osłonowego o charakterze laminarnym za pomocą co najmniej jednego drugiego wlotu gazu osłonowego, przy czym drugi strumień gazu osłonowego jest wytwarzany powyżej pierwszego przepływu gazu osłonowego do utrzymania pierwszego strumienia gazu osłonowego o charakterze laminarnym z pierwszego wlotu (24) gazu osłonowego w kierunku płyty konstrukcyjnej, odessanie wprowadzonego gazu osłonowego przez co najmniej jedno urządzenie odsysające, przy czym według wynalazku proponuje się, że za pomocą pierwszego wlotu gazu osłonowego lub/i drugiego wlotu gazu osłonowego tworzy się profil przepływu, przy którym w odniesieniu do kierunku poprzecznego względem głównego kierunku przepływu w bocznych, a zwłaszcza zewnętrznych obszarach płyty konstrukcyjnej wytwarza się większą prędkość przepływu niż w obszarze centralnym płyty konstrukcyjnej, aby utworzyć boczny strumień prowadzący.producing a first stream of laminar shielding gas through at least one first shielding gas inlet, the first stream of shielding gas flowing laminarily into the process chamber, preferably substantially parallel to a building plate positioned in the process space, generating a second laminar shielding gas stream by at least one second shielding gas inlet, the second shielding gas flow being generated upstream of the first shielding gas flow to maintain the first laminar shielding gas stream from the first shielding gas inlet (24) towards the building plate, suction of the introduced shielding gas by at least one suction device, the invention proposes that a flow profile is formed by means of the first shielding gas inlet and / or the second shielding gas inlet in which, with respect to the transverse direction In the lateral and especially the outer regions of the building plate, a higher flow velocity is created than in the central region of the building plate to form a lateral guide flow.

Dzięki zaproponowanym tutaj koncepcjom urządzenia do wytwarzania addytywnego części i odpowiednich sposobów można uzyskać bardziej równomierny przepływ gazu osłonowego w przestrzeni konstrukcyjnej, zwłaszcza w obszarze w pobliżu płyty konstrukcyjnej. Można przeciwdziałać bocznemu rozszerzeniu pierwszego przepływu gazu osłonowego, a tym samym bocznemu uchodzeniu gazu osłonowego z przestrzeni konstrukcyjnej.Due to the concepts of additive manufacturing device and corresponding methods proposed here, a more uniform flow of the shielding gas can be achieved in the construction space, especially in the area adjacent to the construction plate. The lateral expansion of the first shielding gas flow and thus the lateral escape of the shielding gas from the construction space can be prevented.

Poniżej wynalazek opisany jest przykładowo i bez ograniczeń z odniesieniem do dołączonych figur.The invention is described below by way of example and without limitation with reference to the accompanying figures.

Fig. 1 przedstawia schematyczny i uproszczony widok znanego urządzenia do wytwarzania addytywnego w widoku z góry (fig. 1A) i widoku od przodu (fig. 1B).Fig. 1 shows a schematic and simplified view of the known additive manufacturing device in top view (Fig. 1A) and front view (Fig. 1B).

Fig. 2 przedstawia schematyczny i uproszczony widok pierwszego wariantu wykonania wynalazku.Fig. 2 shows a schematic and simplified view of a first embodiment of the invention.

PL 232 979 B1PL 232 979 B1

Fig. 3 przedstawia schematyczny i uproszczony widok drugiego wariantu wykonania wynalazku.Fig. 3 shows a schematic and simplified view of a second embodiment of the invention.

Fig. 4 przedstawia schematyczny i uproszczony widok trzeciego wariantu wykonania wynalazku.Fig. 4 shows a schematic and simplified view of a third embodiment of the invention.

Znane urządzenie 10 do wytwarzania addytywnego części, zwłaszcza urządzenie do selektywnego stapiania laserowego, jest znacznie uproszczone i jest przedstawione schematycznie na fig. 1, przy czym fig. 1A) jest widokiem z góry, a fig. 1B) widokiem od przodu.The known apparatus 10 for producing additive parts, in particular a selective laser melting apparatus, is greatly simplified and is shown schematically in Fig. 1, with Fig. 1A) being a plan view and Fig. 1B) being a front view.

Urządzenie 10 obejmuje komorę procesową 12, którą można określić także jako przestrzeń konstrukcyjną i która jest otoczona obudową 14. Na fig. 1A) z prawej strony komory procesowej 12 przedstawiona jest platforma dozująca 16, a z lewej strony zbiornik nadmiarowy 18 z urządzeniem dozującym 20 w położeniu spoczynku. Komora procesowa 12 obejmuje w znany sposób opuszczaną, nieprzedstawioną szczegółowo płytę konstrukcyjną 22.The device 10 comprises a processing chamber 12, which may also be referred to as a construction space, and which is surrounded by a housing 14. In Fig. 1A), the dispensing platform 16 is shown on the right side of the process chamber 12, and on the left side the overflow tank 18 with the dispensing device 20 in position. resting. The processing chamber 12 comprises a construction plate 22 that can be lowered in a manner known per se.

W tylnym obszarze komory procesowej 12 występuje pierwszy wlot 24 gazu osłonowegoThere is a first shield gas inlet 24 in the rear region of the process chamber 12

Również w tylnym obszarze komory procesowej 12 i powyżej pierwszego wlotu 24 gazu osłonowego umieszczony jest drugi wlot 26 gazu osłonowego. Przez pierwszy wlot 24 gazu osłonowego wytwarza się oznaczony strzałkami kreskowanymi strumień o charakterze laminarnym (pierwszy strumień gazu osłonowego). Ten pierwszy strumień gazu osłonowego przemieszcza się zasadniczo równolegle do płyty konstrukcyjnej od tyłu do przodu przez komorę procesową. W przednim obszarze komory procesowej 12 znajduje się odpowiedni urządzenie odsysające 28, które służy do odsysania gazu osłonowego i gazów procesowych powstających przy wytwarzaniu addytywnym. Drugi wlot 26 gazu osłonowego wyprowadza drugi strumień gazu osłonowego, który jest oznaczony strzałkami ciągłymi. Drugi strumień gazu osłonowego przepływa od góry w kierunku pierwszego strumienia gazu osłonowego, tak, że można wykluczyć lub zredukować zawirowania lub odchylenia pierwszego strumienia gazu osłonowego do góry.Also located in the rear region of the process chamber 12 and above the first shield gas inlet 24 is a second shield gas inlet 26. A laminar flow (first shield gas flow) is produced through the first shield gas inlet 24 with the dashed arrows. This first stream of shielding gas moves substantially parallel to the build plate from back to front through the process chamber. In the front area of the process chamber 12 there is a suitable suction device 28, which serves to suck off the shielding gas and the process gases generated in additive production. The second shielding gas inlet 26 discharges a second shielding gas stream which is indicated by the continuous arrows. The second shielding gas stream flows from above towards the first shielding gas stream so that turbulence or upward deflection of the first shielding gas stream can be excluded or reduced.

Okazało się, że przy takim znanym wykonaniu w bocznych obszarach komory procesowej 12 powstają obszary 30, które są przedstawione w sposób kreskowany, w których właściwości przepływu gazu osłonowego nie są optymalne. W szczególności w tych bocznych obszary 30 gaz osłonowy uchodzi w kierunku platformy dozującej 16 i w kierunku zbiornika nadmiarowego 18.It has turned out that with this known embodiment, regions 30 are formed in the lateral regions of the process chamber 12, which are shown in a dashed manner, in which the flow properties of the shielding gas are not optimal. In particular, in these side regions 30, the shielding gas escapes towards the dosing platform 16 and towards the relief tank 18.

Fig. 2 przedstawia pierwszy wariant wykonania urządzenia 10. W tym urządzeniu wlot 24 gazu osłonowego jest skonfigurowany strukturalnie lub/i pod względem techniki sterowania tak, że prędkość przepływu gazu osłonowego w środkowym obszarze komory procesowej jest niższa niż w obu bocznych obszarach. Wyższa prędkość w bocznych obszarach jest oznaczona przez grubsze kreskowane strzałki. Przez zwiększoną prędkość przepływu w obszarach bocznych pierwszego strumienia gazu osłonowego można zredukować boczne uchodzenie gazu osłonowego. Wytworzony przez drugi wlot gazu 26 osłonowego drugi strumień gazu osłonowego w tym wariancie wykonania jest podobny lub taki sam, jak na fig. 1. Osiągnięcie różnej prędkości przepływu w pierwszym strumieniu gazu osłonowego można osiągnąć przykładowo przez dopasowanie wymiarów poszczególnych otworów wylotowych (nieprzedstawionych) pierwszego wlotu gazu osłonowego. Możliwe jest oprócz tego, że pierwszy wlot 24 gazu osłonowego miał wiele pojedynczo sterowanych lub regulowanych otworów wylotowych lub dysz.Fig. 2 shows a first embodiment of the device 10. In this device, the shield gas inlet 24 is structurally and / or in terms of control technique configured such that the shield gas flow velocity in the central region of the process chamber is lower than in both side regions. The higher speed in the side areas is indicated by thicker hatched arrows. The lateral discharge of the shielding gas can be reduced by the increased flow velocity in the side regions of the first shield gas stream. The second shielding gas stream produced by the second shielding gas inlet 26 in this embodiment is similar or the same as in Fig. 1. Achieving a different flow velocity in the first shielding gas stream can be achieved, for example, by adjusting the dimensions of the individual outlet openings (not shown) of the first inlet. shielding gas. It is also possible that the first shield gas inlet 24 has a plurality of individually controllable or adjustable outlets or nozzles.

Fig. 3 przedstawia drugi wariant wykonania urządzenia 10 ze zmienionym drugim wlotem 126 gazu osłonowego. Wlot 126 gazu osłonowego ma większą szerokość niż w pierwszym wariancie wykonania. Drugi wlot 126 gazu osłonowego może mieć przy tym zasadniczo taką samą szerokość, jak pierwszy wlot 24 gazu osłonowego lub może mieć nieco mniejszą szerokość. Wytworzony przez drugi wlot gazu osłonowego drugi strumień gazu osłonowego (strzałki ciągłe) w widoku z góry ma zasadniczo taki sam główny kierunek przepływu, jak pierwszy strumień gazu osłonowego (strzałki kreskowane) z pierwszego wlotu gazu osłonowego. Oprócz tego w tym wariancie wykonania możliwe jest także ustawianie prędkości przepływu w drugim strumieniu gazu osłonowego w taki sposób, aby prędkość przepływu w bocznych obszarach była nieco wyższa niż w obszarze centralnym. Przez to również można zredukować uchodzenie gazu osłonowego z pierwszego strumienia gazu osłonowego.Fig. 3 shows a second embodiment of device 10 with a modified second shield gas inlet 126. The shield gas inlet 126 is wider than in the first embodiment. The second shield gas inlet 126 may hereby have substantially the same width as the first shield gas inlet 24 or may have a slightly smaller width. The second shielding gas stream (solid arrows) produced by the second shielding gas inlet has substantially the same main flow direction as the first shielding gas stream (dashed arrows) from the first shielding gas inlet. In addition, in this embodiment variant, it is also possible to adjust the flow velocity in the second shielding gas stream such that the flow velocity in the side areas is slightly higher than in the central area. Thereby also the leakage of the shielding gas from the first shielding gas stream can be reduced.

W wariantach wykonania z Fig. 2 i 3 pierwszy wlot 24 gazu osłonowego lub/i drugi wlot 126 gazu osłonowego mogą obejmować wiele umieszczonych obok siebie pierwszych lub drugich dysz, które do utworzenia pożądanego profilu przepływu mogą być sterowane i regulowane pojedynczo lub w grupach.In the embodiments of Figs. 2 and 3, the first shield gas inlet 24 or / and the second shield gas inlet 126 may include a plurality of adjacent first or second nozzles that can be controlled and adjusted individually or in groups to form the desired flow profile.

Fig. 4 przedstawia trzeci wariant wykonania, który w odniesieniu do pierwszego wlotu 24 gazu osłonowego i drugiego wlotu 26 gazu osłonowego jest wykonany zasadniczo tak samo, jak na Fig. 1. Aby zredukować lub uniemożliwić boczne uchodzenie gazu osłonowego, urządzenie 10 zawiera w tym wariancie wykonania co najmniej jedno urządzenie z dmuchawą 40. Urządzenie z dmuchawą 40 wytwarza przepływ płynu, który przeciwdziała uchodzeniu gazu osłonowego z komory procesowej 12. Wzdłuż bocznych obszarów komory procesowej 12 może przy tym występować urządzenie z dmuchawąFig. 4 shows a third embodiment which, with respect to the first shield gas inlet 24 and the second shield gas inlet 26, is made substantially the same as in Fig. 1. In order to reduce or prevent lateral escape of the shield gas, the device 10 in this embodiment comprises At least one device with a blower 40 may be implemented. The device with a blower 40 generates a fluid flow that prevents the shielding gas from escaping from the process chamber 12. There may be a device with a blower along the side regions of the process chamber 12.

PL 232 979 B1 lub może występować wiele urządzeń z dmuchawą. Na Fig. 4 urządzenie z dmuchawą jest oznaczone przykładowo w obszarze platformy dozującej 16. Dodatkowo, co najmniej jedno dalsze urządzenie z dmuchawą może być umieszczone także z innej strony komory procesowej 12 w obszarze zbiornika nadmiarowego 18. Urządzenie z dmuchawą 40 wytwarza nachylony przepływ płynu zwłaszcza w głównym kierunku przepływu pierwszego strumienia gazu osłonowego (strzałki ciągłe). Można przez to zredukować zawirowania na przejściach między różnymi strumieniami.Or there may be multiple blower devices. 4, a blower device is indicated, for example, in the area of the dosing platform 16. In addition, at least one further blower device can also be arranged on the other side of the process chamber 12 in the area of the overflow reservoir 18. The blower device 40 produces an inclined fluid flow, in particular in the main flow direction of the first shielding gas stream (solid arrows). As a result, turbulence at the transitions between the different streams can be reduced.

Wszystkie trzy warianty wykonania według Fig. 2 do 4 są przeznaczone do zredukowania lub uniemożliwienia bocznego uchodzenia gazu osłonowego pierwszego strumienia gazu osłonowego. Wiadomo, że dla zastosowania pożądanych właściwości przepływu dla pierwszego strumienia gazu osłonowego, strumień płynu jednej lub większej liczby dmuchaw i dla odsysania występuje jednostka sterowania dla urządzenia 10, która jest przeznaczona do sterowania odpowiednimi urządzeniami pompowymi do gazu osłonowego i tym podobnych układów.All three embodiments according to Figs. 2 to 4 are intended to reduce or prevent the lateral escape of the shielding gas of the first shielding gas stream. It is known that in order to apply the desired flow characteristics for the first shielding gas stream, the fluid stream of one or more blowers and for suction, there is a control unit for the device 10 which is designed to control the corresponding shielding gas pump devices and the like.

Wskazuje się na to, że opisane tutaj w trzech wariantach wykonania koncepcje mogą być też dowolnie łączone ze sobą. Przykładowo, dmuchawa 40 może występować także w 10 wariantach wykonania według Fig. 2 i 3. Oprócz tego drugi wlot 126 gazu osłonowego z Fig. 3 może też być łączony z wlotem 24 gazu osłonowego z Fig. 2. Przez ukierunkowane działania w odniesieniu do prędkości przepływu lub/i kierunku przepływu można zasadniczo uniemożliwić boczne uchodzenie gazu osłonowego, tak, by także w bocznych obszarach 30 (Fig. 1) możliwe było osiągnięcie pożądanych właściwości przepływu.It is pointed out that the concepts described here in the three embodiment variants can also be combined with one another as desired. For example, the blower 40 could also be embodied in the embodiments according to Figs. 2 and 3. In addition, the second shield gas inlet 126 of Fig. 3 could also be connected to the shield gas inlet 24 of Fig. 2. By speed-directed actions. flow and / or flow direction, it is possible to substantially prevent the shield gas from escaping laterally, so that the desired flow characteristics can also be achieved in the lateral areas 30 (Fig. 1).

Claims (8)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Urządzenie (10) do wytwarzania addytywnego części składowych, zwłaszcza do selektywnego stapiania laserowego, z komorą procesową (12), która jest otoczona obudową (14), umieszczoną w komorze procesowej (12), a zwłaszcza opuszczaną płytą konstrukcyjną (22), przy czym na płycie konstrukcyjnej (22) warstwowo formuje się wytwarzany przedmiot przez laserowe naświetlanie złoża proszkowego, co najmniej jednym pierwszym wlotem (24) gazu osłonowego, przez który gaz osłonowy wpływa laminarnie do komory procesowej (12), korzystnie zasadniczo równolegle do płyty konstrukcyjnej (22), co najmniej jednym drugim wlotem (26) gazu osłonowego, który jest umieszczony powyżej pierwszego wlotu (24) gazu osłonowego i jest przeznaczony do wytwarzania drugiego strumienia gazu osłonowego, aby utrzymać laminarny przepływ gazu osłonowego z pierwszego wlotu (24) gazu osłonowego w kierunku płyty konstrukcyjnej (22), co najmniej jednym urządzeniem odsysającym (28), które jest przeznaczone do odsysania wprowadzonego gazu osłonowego, przy czym wloty (24, 26) gazu osłonowego i urządzenie odsysające (28) są umieszczone w odniesieniu do płyty konstrukcyjnej (22) na przeciwległych stronach, znamienne tym, że pierwszy wlot (24) gazu osłonowego lub/i drugi wlot (26) gazu osłonowego są przeznaczone do wytwarzania profilu przepływu, w którym w odniesieniu do kierunku poprzecznego względem głównego kierunku przepływu w bocznych, a zwłaszcza zewnętrznych obszarach (30) płyty konstrukcyjnej (22) wytwarzana jest większa prędkość przepływu niż w centralnym obszarze płyty konstrukcyjnej (22), aby utworzyć boczny strumień prowadzący.A device (10) for the additive manufacturing of components, in particular for selective laser melting, with a process chamber (12) surrounded by a housing (14) placed in the process chamber (12), in particular a lowered construction plate (22), wherein the workpiece is layered on the building plate (22) by laser irradiation of the powder bed with at least one first shielding gas inlet (24) through which the shielding gas flows laminarly into the process chamber (12), preferably substantially parallel to the building plate ( 22), at least one second shielding gas inlet (26) that is located upstream of the first shielding gas inlet (24) and is designed to produce a second shielding gas stream to maintain a laminar shielding gas flow from the first shielding gas inlet (24) in towards the construction plate (22), at least one suction device (28) that is intended to be suction inserted shielding gas, the shielding gas inlets (24, 26) and the suction device (28) being arranged on opposite sides with respect to the construction plate (22), characterized in that the first shielding gas inlet (24) and / or the second (26) of the shielding gas are intended to produce a flow profile in which, with respect to the transverse direction to the main flow direction, a higher flow velocity is produced in the lateral, especially the outer regions (30) of the building plate (22) than in the central region of the building plate ( 22) to create a side guide stream. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwszy wlot (24) gazu osłonowego obejmuje wiele rozmieszczonych obok siebie pierwszych dysz, które do utworzenia pożądanego profilu przepływu mogą być sterowane lub regulowane pojedynczo lub w grupach.2. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the first shield gas inlet (24) comprises a plurality of adjacent first nozzles which can be controlled or regulated individually or in groups to form the desired flow profile. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że drugi wlot (26) gazu osłonowego w stosunku do pierwszego wlotu (24) gazu osłonowego jest umieszczony w sposób wyśrodkowany, przy czym drugi wlot (26) gazu osłonowego umożliwia wypływ gazu osłonowego w różnych kierunkach.3. The device according to claim The method of claim 2, characterized in that the second shielding gas inlet (26) with respect to the first shielding gas inlet (24) is positioned centered, the second shielding gas inlet (26) allowing the shielding gas to flow in different directions. PL 232 979 B1PL 232 979 B1 4. Urządzenie według zastrz. 1 lub 2, znamienne tym, że drugi wlot (26) gazu osłonowego obejmuje wiele rozmieszczonych obok siebie drugich dysz, które do utworzenia pożądanego profilu przepływu mogą być sterowane lub regulowane pojedynczo lub w grupach.4. The device according to claim The apparatus of Claim 1 or 2, characterized in that the second shield gas inlet (26) comprises a plurality of second nozzles arranged adjacent to each other which can be controlled or regulated individually or in groups to form the desired flow profile. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że drugi wlot (126) gazu osłonowego ma szerokość, która zasadniczo odpowiada szerokości płyty konstrukcyjnej (22) lub szerokości pierwszego wlotu (24) gazu osłonowego.5. The device according to claim 1 The method of claim 4, wherein the second shield gas inlet (126) has a width that substantially corresponds to the width of the building plate (22) or the width of the first shield gas inlet (24). 6. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że w bocznym obszarze (30) płyty konstrukcyjnej (22) znajduje się co najmniej jedno urządzenie z dmuchawą (40).Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one device with a blower (40) is provided in a side region (30) of the construction plate (22). 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że urządzenie z dmuchawą (40) jest wyregulowane w taki sposób, że wytwarza strumień płynu nachylony względem głównego kierunku przepływu gazu osłonowego w pierwszym wlocie gazu osłonowego.The device according to claim 1 6. The apparatus of claim 6, characterized in that the blower device (40) is adjusted to produce a fluid flow inclined with respect to the main flow direction of the shielding gas at the first shielding gas inlet. 8. Sposób wytwarzania addytywnego części, zwłaszcza do selektywnego stapiania laserowego, przy którym przez wielokrotne nakładanie proszku w złożu proszkowym i selektywne stapianie materiału proszkowego wytwarza się warstwowo część, obejmujący następujące etapy:8. A method for the production of additive parts, especially for selective laser melting, in which a part is produced in layers by multiple deposition of the powder in a powder bed and selective fusion of the powdered material, comprising the following steps: wytworzenie pierwszego strumienia gazu osłonowego o charakterze laminarnym przez co najmniej jeden pierwszy wlot (24) gazu osłonowego, przy czym pierwszy strumień gazu osłonowego wpływa laminarnie do komory procesowej (12), korzystnie zasadniczo równolegle do płyty konstrukcyjnej (22) umieszczonej w przestrzeni procesowej, wytworzenie drugiego strumienia gazu osłonowego o charakterze laminarnym za pomocą co najmniej jednego drugiego wlotu (26) gazu osłonowego, przy czym drugi strumień gazu osłonowego jest wytwarzany powyżej pierwszego strumienia gazu osłonowego do utrzymania pierwszego strumienia gazu osłonowego o charakterze laminarnym z pierwszego wlotu (24) gazu osłonowego w kierunku płyty konstrukcyjnej (22), odessanie wprowadzonego gazu osłonowego przez co najmniej jedno urządzenie odsysające (28), znamienny tym, że za pomocą pierwszego wlotu (24) gazu osłonowego lub/i drugiego wlotu (26) gazu osłonowego tworzy się profil przepływu, w którym w odniesieniu do kierunku poprzecznego względem głównego kierunku przepływu w bocznych, a zwłaszcza zewnętrznych obszarach (30) płyty konstrukcyjnej (22) wytwarza się większą prędkość przepływu niż w centralnym obszarze płyty konstrukcyjnej (22), aby utworzyć boczny strumień prowadzący.producing a first shielding gas stream of laminar nature through at least one first shielding gas inlet (24), the first shielding gas stream flowing laminarally into the process chamber (12), preferably substantially parallel to the construction plate (22) placed in the process space, producing a second stream of laminar shielding gas by at least one second shielding gas inlet (26), the second shielding gas stream being generated upstream of the first shielding gas stream to maintain the first laminar shielding gas stream from the first shielding gas inlet (24) towards the construction plate (22), suction of the introduced shielding gas through at least one suction device (28), characterized in that a flow profile is formed by means of the first shield gas inlet (24) and / or the second shield gas inlet (26), where in relation to the lateral direction relative to the main flow direction, a higher flow velocity is created in the side, and especially the outer regions (30) of the building plate (22) than in the central region of the building plate (22), to form a lateral guide flow.