(57)【要約】      （修正有）【課題】プロセスガスの消費を少なくした３次元の物体を付加製造する方法を提供する。【解決手段】エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を選択的に照射及び固化することにより付加製造する方法において、不活性プロセスガスを含有するガスの流れを生じさせ、不活性プロセスガスは、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料（３）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造するように構成された少なくとも１つの造形装置（２）のチャンバ（３、１０）を通って移動させる方法であって、チャンバ（３、１０）から移動させられた流体は、少なくとも部分的に収集され、且つ／又はチャンバ（３）内へ送り返され、若しくは少なくとも１つの装置のチャンバ（３）内へ送り込まれることを特徴とする方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する方法であって、その際、
不活性プロセスガス、好ましくは不活性ガス、又は不活性ガスを含有するガスの流れを生じさせ、
前記不活性プロセスガスは、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料（３）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造するように構成された少なくとも１つの造形装置（２）のチャンバ（３、１０）を通って、並びに／又は
付加製造プロセスの少なくとも１つの前処理ステップを実行するように構成された少なくとも１つの装置（２）のチャンバを通って、並びに／又は
付加製造プロセスの少なくとも１つの後処理ステップを実行するように構成された少なくとも１つの装置（２）のチャンバを通って流れ、前記プロセスガスの流れは、流体の特定の体積を前記チャンバ（３、１０）から移動させる、方法において、
前記チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体は、少なくとも部分的に収集され、且つ／又は前記チャンバ（３）内へ送り返され、若しくは少なくとも１つの装置のチャンバ（３）内へ送り込まれることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記チャンバ（３、１０）から移動させられた流体の一部が、前記流体中に含有されるプロセスガスの比に応じて、収集され、且つ／又は送り込まれ、且つ／又は送り返されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２つの処理ステップについてプロセスガスの最小の比が定義され、ここで、前記流体は、前記対応する処理ステップに関して前記定義された最小の比に到達した場合、又はそれを超過した場合に収集されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記収集された流体は、定義された程度の、好ましくは９０％を超えるプロセスガス、より好ましくは９５％を超えるプロセスガス、特に９９．９％を超えるプロセスガスに精製されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記プロセスガスから分岐した流体内容物は、前記流体を精製することによって除去又は低減され、その際、精製度は、少なくとも１つの処理ステップにとって必要なプロセスガスの比に応じて定義されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記収集された流体は、少なくとも１つの後続の処理ステップのために貯蔵されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造するプラント（１）であって、少なくとも１つの製造ステップのための少なくとも１つの造形装置（２）、及び／又は少なくとも１つの前処理ステップのための少なくとも１つの装置（２）、及び／又は少なくとも１つの後処理ステップのための少なくとも１つの装置（２）を備え、ここで、少なくとも１つの装置（２）のチャンバ（３、１０）内へ、前記チャンバ（３、１０）から流体の特定の体積を移動させる不活性プロセスガス、好ましくは不活性ガス、又は不活性ガスを含有するガスの流れを生じさせるように構成された流れデバイス（４）を備えるプラントにおいて、前記チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体を少なくとも部分的に収集し、且つ／又は前記チャンバ（３、１０）内へ送り返し、若しくは少なくとも１つの装置（２）のチャンバ（３、１０）内へ送り込むように構成された収集ユニット（２２）を有することを特徴とするプラント。
【請求項８】
少なくとも１つの装置（２）が、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法を実行するように構成されることを特徴とする、請求項７に記載のプラント。
【請求項９】
前記装置（２）の前記チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体中に含有されるプロセスガスの比を測定するように構成された測定ユニット（６）を有することを特徴とする、請求項７又は８に記載のプラント。
【請求項１０】
少なくとも１つの装置（２）の前記チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体中に含有されるプロセスガスの比を増大させるように構成された精製ユニット（７）を有することを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一つに記載のプラント。
【請求項１１】
前記流体中に含有されるプロセスガスの比に応じて、前記チャンバ（３、１０）内への流体の送り返し、及び／又は少なくとも１つの装置（２）のチャンバ（３、１０）内への流体の送り込み、及び／又は少なくとも１つの貯蔵ユニット（１１）内での前記流体の貯蔵を制御するように構成された制御ユニット（８）を有することを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一つに記載のプラント。
【請求項１２】
前記装置（２）は、少なくとも２つの貯蔵ユニット（１１）を備え、ここで、前記収集された流体は、前記流体中に含有されるプロセスガスの前記比に応じて、前記様々な貯蔵ユニット（１１）のうちの１つの中に貯蔵されることを特徴とする、請求項１１に記載のプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造（積層造形）する方法に関し、その際、不活性プロセスガス、好ましくは不活性ガス、又は不活性ガスを含有するガスの流れを生じさせ、この不活性プロセスガスが、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造するように構成された少なくとも１つの造形装置のチャンバを通って、並びに／又は付加製造プロセスのための少なくとも１つの前処理ステップを実行するように構成された少なくとも１つの装置のチャンバを通って、並びに／又は少なくとも１つの後処理ステップを実行するように構成された少なくとも１つの装置のチャンバを通って流れ、このプロセスガスの流れは、流体の特定の体積をチャンバから移動させる。
【背景技術】
【０００２】
そのような方法又は製造プロセスは、従来技術から知られており、この際、３次元の物体を製造するために使用される装置のチャンバ、たとえばプロセスチャンバ、又は粉末モジュール若しくは投与モジュールの粉末チャンバ、又は取扱いステーションなどのチャンバが、このチャンバ内へプロセスガス、たとえばアルゴンを送り込むことによって不活性化される。チャンバ内へ送り込まれたプロセスガスは、流体、通常は周囲の空気をチャンバから移動させる。この流体は、チャンバ内へ流れ込むプロセスガスによって置き換えられ、たとえばバルブを介して放出される。
【０００３】
流体をチャンバから移動させることで、入ってくるプロセスガスが流体を連続して移動させるにつれて、チャンバ内のプロセスガスの比が増大する。流体中に含有されるプロセスガスの比は、チャンバ内へプロセスガスを送り込むにつれて増大するため、より多くの新しいプロセスガスがチャンバ内へ送り込まれて、残っている流体を移動させるにつれて、流体がチャンバから放出又は移動させられるだけでなく、流体中に含有されるプロセスガスもチャンバから放出される。
【０００４】
チャンバから移動させられた流体は、典型的には、環境中へ排出される。したがって、特定の量のプロセスガスが失われるが、製造プロセスにとって、チャンバの雰囲気中のプロセスガスの比又は程度が大きいこと、たとえばアルゴンが９９％を超えることは不可欠である。そのような比に到達するためには、明らかにチャンバ内の流体のほぼ全部をプロセスガスによって移動させなければならず、それによって不活性化の終わり頃には、チャンバから移動させられる流体中に含有されるプロセスガスの比は非常に大きくなり、特に９０％を上回る。したがって、移動させられた流体中に含有されるプロセスガスは、環境へ放出されるので無駄になる。したがって、３次元の物体を製造するために、大量のプロセスガスが使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、プロセスガスの消費を少なくした３次元の物体を付加製造する方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明によれば、請求項１に記載の３次元の物体を付加製造する方法によって実現される。
【０００７】
本明細書に記載の装置は、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料（「造形材料」）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体、たとえば技術的構成要素を付加製造する装置である。それぞれの造形材料は、金属、セラミック、又はポリマー粉末とすることができる。それぞれのエネルギービームは、レーザビーム又は電子ビームとすることができる。それぞれの装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置とすることができる。
【０００８】
この装置は、その動作中に使用される複数の機能ユニットを備える。例示的な機能ユニットには、プロセスチャンバ、プロセスチャンバ内に配置された造形材料層を少なくとも１つのエネルギービームで選択的に照射するように構成された照射デバイス、及び所与の流れ特性、たとえば所与の流れプロファイル、流速などでプロセスチャンバを通って少なくとも部分的に流れるガス状流体流を生成するように構成された流れ生成デバイスが挙げられる。ガス状流体流は、プロセスチャンバを通って流れる間に、装置の動作中に生成される固化されていない粒状造形材料、特に煙又は煙残留物が充填されていることが可能である。ガス状流体流は、典型的には不活性であり、すなわち典型的には、不活性ガス、たとえばアルゴン、窒素、二酸化炭素などの流れである。
【０００９】
本発明は、チャンバから移動させられた流体が、少なくとも部分的に収集され、且つ／又はそのチャンバ内へ送り返され、且つ／又は少なくとも１つの装置のチャンバ内へ送り込まれるという概念に基づいている。したがって、流体は、環境へ完全に放出されるのではなく、少なくとも部分的にリサイクルされる。チャンバから移動させられた流体は、収集され、たとえば貯蔵ユニット内に貯蔵され、且つ／又はそのチャンバ内へ送り返され、且つ／又は少なくとも１つの装置のチャンバ内へ送り込まれる。したがって、普通なら環境へ放出され、したがって失われる流体を、収集することが可能である。収集された流体は、リサイクルすることができ、たとえばそのチャンバ又は別の装置のチャンバ内で使用することができる。したがって、特定の量のプロセスガスを環境中へ排出するのではなく再利用することができるため、プロセスガスの消費を低減させることができる。特に、不活性化プロセスの終わり頃には、チャンバから移動させられる流体中のプロセスガスの比は非常に大きくなり、したがってこの流体は、さらなる処置を施さなくても、プロセスガスの比に関してより低い要件を持つプロセスのためにすぐに再利用することができる。
【００１０】
チャンバから移動させられた流体の一部は、その流体中に含有されるプロセスガスの比に応じて、収集され、且つ／又はチャンバへ送り込まれ、且つ／又はそのチャンバ内へ送り返されることが特に好ましい。したがって、移動させられた流体中に含有されるプロセスガスの比が、たとえば適当な測定デバイスによって決定される。チャンバから移動させられた流体中に含有されるプロセスガスの比に応じて、その流体を再利用することができるか、それとも別のプロセス又は処理ステップのために使用することができるかを決定することができる。３次元の物体の製造には、チャンバの不活性化に関してより低い要件を持ついくつかの処理ステップ、たとえば取扱いステーション内での取扱い、特に製造された物体の清浄化又は造形材料の濾過若しくはふるい分けなどの後処理ステップが存在する。
【００１１】
チャンバが不活性化される間に、より多くの新しいプロセスガスがチャンバ内へ流れ込み、チャンバの雰囲気中の望ましくない成分を移動させるため、チャンバから移動させられた流体中に含有されるプロセスガスの比は、連続して増大していく。流体中に含有されるプロセスガスの比の決定を介して、プロセスガスのどの比から流体が収集され、且つ／又は少なくとも１つの装置のチャンバ内へ送り込まれ、且つ／又は流体がそこから移動させられたチャンバ内へ送り返されるかを決定することが可能である。
【００１２】
代替形態によれば、チャンバから移動させられた流体を少なくとも１つの貯蔵ユニット内に貯蔵することが可能である。移動させられた流体は、その後、別の又は後続の処理ステップのために使用することができる。それによって、流体を貯蔵するかどうかを決定することができ、又はどの貯蔵ユニット内に流体が貯蔵されるかを決定することができる。移動させられた流体中に含有されるプロセスガスの比は、チャンバが不活性化される間に増大するため、異なる貯蔵ユニット内に流体を貯蔵することが可能である。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも２つの処理ステップに関して、プロセスガスの最小の比が定義され、この際、流体は、対応する処理ステップに関して定義された最小の比に到達した場合、又はそれを超過した場合に収集される。したがって、好ましい実施形態による本発明の方法は、少なくとも２つの処理ステップを区別する。様々な処理ステップは、たとえば精製又は不活性化要件に関して互いに異なる。たとえば、いくつかの後処理ステップは、約９０％のプロセスガスの比などの低い不活性化要件を有し、流体は、より早い段階で収集して、特定の処理ステップに使用することができる。他の処理ステップは、不活性化に関してより高い要件を有することができ、たとえば、流体がたとえば９９％を上回るより大きい比のプロセスガスを有することを必要とすることができる。したがって、収集された流体は、流体中に含有されるプロセスガスの比に応じて、異なる処理ステップに使用することができる。
【００１４】
本発明の別の実施形態は、好ましくは、収集された流体が、定義された程度の、好ましくは９０％を超えるプロセスガス、より好ましくは９５％を超えるプロセスガス、特に９９．９％を超えるプロセスガスに精製されることを提案する。この実施形態によれば、流体は、チャンバから移動させられた後に収集することができ、たとえば精製ユニットを使用して精製することができる。精製ユニットは、望ましくない成分をプロセスガスから分離するため、流体中のプロセスガスの比を増大させる。精製プロセスによって、チャンバから移動させられた流体を完全に収集することができ、それによって流体中に含有されるプロセスガスを分離して再利用することができる。
【００１５】
特に、プロセスガスから分岐した流体内容物は、流体を精製することによって除去又は低減され、その際、精製度は、少なくとも１つの処理ステップにとって必要なプロセスガスの比に応じて定義される。したがって、精製度は、流体が使用される少なくとも１つの処理ステップに関して定義することができる。したがって、チャンバから移動させられた流体を収集し、後続の処理ステップ及び付随する要件に関して精製することができる。好ましくは、収集された流体は、少なくとも１つの後続の処理ステップのために貯蔵することも可能である。したがって、流体を収集又は精製したときに瞬時に使用する必要はなく、流体は、特にプロセスガスの比に応じて貯蔵することができ、少なくとも１つの後続の処理ステップのために使用することができる。
【００１６】
さらに、本発明は、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造するプラントに関し、このプラントは、少なくとも１つの製造ステップのための少なくとも１つの造形装置、及び／又は付加製造プロセスのための少なくとも１つの前処理ステップを実行するように構成された少なくとも１つの装置、及び／又は少なくとも１つの後処理ステップを実行するように構成された少なくとも１つの装置を備え、その際、プラントは、少なくとも１つの装置のチャンバ内へ流れて流体の特定の体積をチャンバから移動させる不活性プロセスガス、好ましくは不活性ガス、又は不活性ガスを含有するガスの流れを生じさせるように構成された流れデバイスを備え、その際、収集ユニットは、チャンバから移動させられた流体を少なくとも部分的に収集し、且つ／又はそのチャンバ内へ送り返し、若しくは少なくとも１つの装置のチャンバ内へ送り込むように構成される。
【００１７】
当然ながら、本発明の方法に関して記載するすべての詳細、特徴、及び利点は、本発明のプラントに移行可能である。したがって、本発明のプラントの少なくとも１つの装置は、好ましくは、本発明の方法を実行するように構成される。
【００１８】
本発明のプラントの好ましい実施形態によれば、測定ユニットが、チャンバから移動させられた流体中に含有されるプロセスガスの比を測定するように構成される。したがって、チャンバからそれぞれ放出又は移動させられたプロセスガスの比を判定することができ、その際、好ましくは、移動させられた流体を収集するかどうか、及び／又は移動させられた流体をそのチャンバ若しくは別のチャンバ内へ送り込むかどうかを決定することができる。
【００１９】
判定されたプロセスガスの比に応じて、流体を精製するべきかどうかを決定することもでき、その際、本発明のプラント又は少なくとも１つの装置は、好ましくは、少なくとも１つの装置のチャンバから移動させられた流体中に含有されるプロセスガスの比を増大させるように構成された精製ユニットを備える。したがって、チャンバから移動させられた流体を収集し、特に貯蔵ことができ、若しくは再利用し、特にそのチャンバ内へ送り返すことができ、又は装置のチャンバ内へ収容し、若しくはプロセスガスの内容物に応じて精製することができる。
【００２０】
当然ながら、収集された流体を精製し、次にその流体をチャンバ内へ送り返し又はその流体を装置のチャンバ内へ送り込むことも可能である。特に処理ステップ及び付随する要件並びに／又は流体中のプロセスガスの比のうちの少なくとも１つ関して、流体の収集及び／又は精製及び／又は貯蔵及び／又は送り込みのすべての技術的に妥当な組合せが可能であることが自明である。
【００２１】
本発明のプラントは、好ましくは、流体を含有されるプロセスガスの比に応じて、チャンバ内への流体の送り返し、及び／又は少なくとも１つの装置のチャンバ内への流体の送り込み、及び／又は少なくとも１つの貯蔵ユニット内での流体の貯蔵を制御するように構成された制御ユニットを備える。したがって、制御ユニットは、流体中のプロセスガスの比などの特定のパラメータを受け取るように構成される。したがって、制御ユニットは、様々なチャンバ及び／又は少なくとも１つの貯蔵ユニット及び／又は少なくとも１つの精製ユニット内への流体の流れを保証するように、関連するバルブ、流れデバイスなどを制御する。
【００２２】
さらに、本発明のプラントは、好ましくは、収集された流体を受け取るように構成された少なくとも２つの貯蔵ユニットを備える。流体は、流体中に含有されるプロセスガスの比に応じて、様々な貯蔵ユニットのうちの１つの中に貯蔵される。この実施形態によれば、様々な数の貯蔵ユニットを設けることができ、その際、好ましくは、各貯蔵ユニット又は各群の貯蔵ユニットが、特に不活性化要件によって定義された処理ステップに対応する。したがって、流体は、様々な貯蔵ユニットのうちの１つの中に貯蔵することができ、その際、流体は、プロセスガスの実際の比に応じて貯蔵される。流体中のプロセスガスの比は、チャンバが不活性化されるにつれて増大するため、貯蔵ユニットのうちのどれに流体が貯蔵されるか、及び／又は精製プロセスが必要若しくは妥当であるかどうかを、実時間で判定することができる。
【００２３】
本発明の例示的な実施形態について、図を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一態様による本発明のプラントを示す図である。
【図２】一態様による本発明の方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置２を備えるプラント１を示す。プラント１は、３次元の物体を製造する装置２を備え、装置２は、チャンバ３、特にプロセスチャンバ、流れデバイス４、バルブ５、測定ユニット６、及び精製ユニット７を備える。たとえば流れデバイス４によって生成されるプロセスガスの流れの流れ方向を、矢印を介して示す。流れデバイス４、バルブ５、測定ユニット６、及び精製ユニット７は、中央制御ユニット８によって制御される。バルブ５、測定ユニット６、精製ユニット７、及び中央制御ユニット８は、収集ユニット２２の一部と見なすことができる。
【００２６】
流れデバイス４は、プロセスガス供給部（図示せず）にリンクされ、その際、制御ユニット８は、チャンバ３内へのプロセスガスの流れを調整することができるように、流れデバイス４を制御するように構成される。プロセスガスがチャンバ３内へ供給されるとき、チャンバ３内の流体は、チャンバ３内へ流れ込むプロセスガスによって移動させられる。チャンバ３から移動させられた流体は、パイプを通って流れ、その際、測定ユニット６は、流体中に含有されるプロセスガスの比を判定する。当然ながら、チャンバ３内のプロセスガスの現在の比を判定するために、チャンバ３内に測定ユニット６を有することも可能である。測定ユニット６は、判定されたプロセスガスの比を制御ユニット８へ送るように構成される。
【００２７】
測定ユニット６を通って現在流れている流体のプロセスガスの受け取った比に基づいて、制御ユニット８は、バルブ５を通って流れる流体を調整及び／又は誘導することができ、その際、流体は、流体中のプロセスガスの比に応じて誘導される。プロセスガスの比が非常に小さい場合、たとえば１０％を下回る場合、流体のさらなる処理は妥当又は効率的でない可能性がある。したがって、この流体は収集されず、環境９へ排出される。さらに、対応する装置が使用される処理ステップの不活性化要件に応じて、プロセスガスを別の装置の別のチャンバ１０へ送り込むことも可能である。たとえば、後処理ステップは通常、より低い不活性化要件を有し、したがってさらなる処置を施さなくても流体を使用することができる。
【００２８】
加えて、流体は、精製ユニット７へ誘導することができ、その際、精製ユニット７は、装置２のチャンバ３から移動させられた流体中に含有されるプロセスガスの比を増大させるように構成される。また、（たとえばチャンバ３の不活性化プロセスの終わり頃に）プロセスガスの比が十分に大きい場合、流体をチャンバ３内へ送り返すことも可能である。
【００２９】
別法として、制御ユニット８は、チャンバ３内の不活性化要件又は別の処理ステップの不活性化要件に関して、精製ユニット７を制御する。精製ユニット７は、チャンバ３から移動させられた流体を精製するために使用することができ、その際、定義された精製度、たとえば９９．９％に到達した場合、又はそれを超過した場合、流体をチャンバ３内へ送り返すことができる。当然ながら、この流体を別の装置の少なくとも１つのチャンバ１０内へ送り込むことも可能である。他の装置は、たとえば粉末モジュール又は投与モジュール又は取扱いステーションとすることができる。他の装置は特に、少なくとも１つの前処理ステップ又は少なくとも１つの後処理ステップのために使用される。前処理、後処理、又は製造のための装置の自明な任意に組み合わせを行うことができる。
【００３０】
さらに、プラント１は、少なくとも１つの貯蔵ユニット１１を備え、その際、チャンバ３から移動させられた流体は、流体中に含有されるプロセスガスの比に応じて、貯蔵ユニット１１のうちの１つの中に貯蔵することができる。したがって、制御ユニット８は、流体を対応する貯蔵ユニット１１へ誘導することができるように、バルブ５及び／又は精製ユニット７を制御する。プラント１は、複数の貯蔵ユニット１１（図示せず）を備えることができ、異なる貯蔵ユニット１１は、異なるプロセスガス比を有する流体を収容することができる。したがって、流体を後続の処理ステップのために貯蔵し、装置２又は別の装置内で再利用することができる。
【００３１】
特に、チャンバ３から移動させられた流体を収集し、精製ユニット７を介して精製することができるとき、チャンバ３内へ送り込まれたプロセスガスのほぼ全部を再利用することができ、その際、プロセスガス、たとえばアルゴンだけがチャンバ３内へ送り返されることを保証することができる。その際、チャンバ３内のプロセスガスの比が増大し、プロセスガスから逸れるチャンバ３内の流体の内容物だけが分離され、環境９へ放出される。したがって、本発明によって、プロセスガスを再利用又はリサイクルし、したがってプロセスガスの消費を少なくすることが可能になる。
【００３２】
図２は、粉末状の造形材料の層をエネルギービームに連続して選択的に露出させるとともに、造形材料の層の露出部分を連続して選択的に固化することによって、３次元の物体を付加製造する本発明の方法の流れ図を示す。本発明の方法について、図１に示すプラント１を用いて説明するものとし、その際、同じ参照番号を使用する。
【００３３】
本発明の方法は、ステップ１２から始まり、その際、プラント１の装置のチャンバ３の不活性化が開始される。チャンバ３の不活性化プロセスを開始するために、制御ユニット８は、プロセスガスがチャンバ３内へ流れることができるように、流れデバイス４を調整している。ステップ１３で、チャンバ３から移動させられた流体中のプロセスガスの比が、測定ユニット６によって判定される。次に、プロセスガスの比は、制御ユニット８へ伝送される。
【００３４】
ステップ１４で、制御ユニット８は、流体中のプロセスガスの比が大きいか、それとも小さいかを決定し、その際、制御ユニット８内で任意の閾値を事前定義することができる。プロセスガスの比が小さい場合、又は閾値を下回る場合、この方法はステップ１５へ進む。プロセスガスの比に応じて、流体は、精製ユニット７へ案内され、又は環境９中へ誘導される。この場合も、流体の精製が妥当であるかどうか又は流体を環境９へ放出するべきであるかどうかを定義する対応する閾値を、制御ユニット８内で事前定義することができる。プロセスガスの比が、事前定義された閾値を下回る場合、ステップ１６で、流体は環境へ放出される。流体の精製が妥当である場合、流体は精製ユニット７へ誘導され、精製ユニット７で流体を精製することができる。
【００３５】
ステップ１４の判定の結果、流体中のプロセスガスの比がより大きい場合、又はこの比が事前定義された閾値を上回る場合、この方法はステップ１８へ進む。この場合も、閾値又は閾値間隔を定義することができ、したがって流体のさらなる処理を設定することができる。
【００３６】
プロセスガスの比に応じて、流体は、ステップ１９を介してチャンバ３、１０内へ送り返すことができ、又はステップ２０を介して貯蔵ユニット１１内に貯蔵することができる。プロセスガスの比がより小さい場合、この方法はステップ１７へ進み、その際、流体は精製ユニット７へ誘導される。精製度に応じて、制御ユニット８は、ステップ２１で、ステップ１９を介してプロセスガスをチャンバ３、１０内へ送り込むか、それともステップ２０を介して様々な貯蔵ユニット１１のうちの１つの中にそれを貯蔵するかを決定する。
【００３７】
特に処理ステップ及び付随する要件並びに／又は流体中のプロセスガスの比のうちの少なくとも１つに関して、流体の収集及び／又は精製及び／又は貯蔵及び／又は送り込みのすべての技術的に妥当な組合せが可能であることが自明である。
【符号の説明】
【００３８】
１  プラント
２  装置
３  チャンバ
４  流れデバイス
５  バルブ
６  測定ユニット
７  精製ユニット
８  中央制御ユニット
９  環境
１０  別のチャンバ
１１  貯蔵ユニット
２２  収集ユニット
【図１】
2020147042.tif 000003
【図２】
2020147042.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月7日(2020.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する方法であって、
不活性ガスを含有するプロセスガスに、３次元の物体を付加製造することに関連した少なくとも１つの造形装置（２）の第１チャンバ（３、１０）を通過させ、前記プロセスガスは、流体の特定の体積を前記第１チャンバ（３、１０）から移動させ、
測定ユニット（６）によって、前記第１チャンバ（３、１０）とバルブ（５）との間における前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体中の前記プロセスガスの含有比を測定し、
測定された前記含有比と１つ以上の閾値との比較に基づいて、前記バルブ（５）を介して、
前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を１つまたは複数の貯蔵ユニット（１１）の少なくとも１つへ流れ込ませ、且つ／又は
前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を少なくとも１つの造形装置の前記第１チャンバ（３、１０）、及び／若しくは３次元の物体を付加製造することに関連した第２チャンバ（３、１０）内へ送り返す、
ことを含む、
方法。
【請求項２】
前記第１チャンバ（３、１０）は、粉末状の造形材料（３）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造するように構成されている、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２チャンバ（３、１０）は、付加製造プロセスの少なくとも１つの前処理ステップを実行するように構成されている、
又は、
前記第２チャンバ（３、１０）は、付加製造プロセスの少なくとも１つの後処理ステップを実行するように構成されている、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
３次元の物体を付加製造することに関連した第１処理ステップについてプロセスガスの第１の最小の比を定義し、前記第１の最小の比に到達した場合、又はそれを超過した場合に、前記１つまたは複数の貯蔵ユニット（１１）の少なくとも１つの内部での前記第１処理ステップの間に前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を収集し、
３次元の物体を付加製造することに関連した第２処理ステップについてプロセスガスの第２の最小の比を定義し、前記第２の最小の比に到達した場合、又はそれを超過した場合に、前記１つまたは複数の貯蔵ユニット（１１）の少なくとも１つの内部での前記第２処理ステップの間に前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を収集する、
ことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の最小の比に到達した場合、又はそれを超過した場合に、前記第１処理ステップの間に前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を、第１貯蔵ユニット（１１）の内部へ収集し、
及び／又は、
前記第２の最小の比に到達した場合、又はそれを超過した場合に、前記第２処理ステップの間に前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を、第２貯蔵ユニット（１１）の内部へ収集する、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記１つまたは複数の貯蔵ユニット（１１）の少なくとも１つの内部に収集された前記流体を、定義された程度の、９０％を超えるプロセスガスに精製することを含む、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
前記流体を精製することは、前記プロセスガスから分岐した流体内容物を除去又は低減することを含み、
精製度は、少なくとも１つの処理ステップにとって必要なプロセスガスの比に応じて定義され、
前記少なくとも１つの処理ステップは、前処理ステップ、付加製造処理ステップ、及び／又は後処理ステップを含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
収集された前記流体を、３次元の物体を付加製造することに関連した少なくとも１つの後続の処理ステップのために貯蔵することを含む、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造するプラント（１）であって、３次元の物体を付加製造することに関連した少なくとも１つの造形装置（２）を備え、
前記少なくとも１つの造形装置（２）は、
第１チャンバ（３、１０）と、
前記第１チャンバ（３、１０）を通過して前記第１チャンバ（３、１０）から流体の特定の体積を移動させる、不活性ガスを含有するプロセスガスの流れを提供するように構成された流れデバイス（４）と、
前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体中のプロセスガスを測定するように構成された測定ユニット（６）と、
前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の一部を貯蔵するように構成された１つまたは複数の貯蔵ユニット（１１）と、
前記第１チャンバ（３、１０）とバルブ（５）との間における前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体中のプロセスガスの比を決定し、決定された前記比と１つ以上の閾値との比較に応じて、前記バルブ（５）を介して、前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を１つまたは複数の貯蔵ユニット（１１）の少なくとも１つへ流れ込ませ、且つ／又は、前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を前記第１チャンバ（３、１０）、及び／若しくは３次元の物体を付加製造することに関連した第２チャンバ（３、１０）内へ送り返す、制御ユニット（８）、
を有する、プラント。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの造形装置（２）が、請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法を実行するように構成されている、請求項９に記載のプラント。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの造形装置（２）の前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体中に含有されるプロセスガスの比を増大させるように構成された精製ユニット（７）を有する、請求項９または１０に記載のプラント。
【請求項１２】
前記１つまたは複数の貯蔵ユニット（１１）は、
第１の最小の比に到達した場合、又はそれを超過した場合に、第１処理ステップの間に前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を収集する、第１貯蔵ユニットと、
第２の最小の比に到達した場合、又はそれを超過した場合に、第２処理ステップの間に前記第１チャンバ（３、１０）から移動させられた前記流体の少なくとも一部を収集する、第２貯蔵ユニットと、
を含み、
前記造形装置（２）は、少なくとも２つの貯蔵ユニット（１１）を備え、ここで、前記収集された流体は、前記流体中に含有されるプロセスガスの前記比に応じて、様々な前記貯蔵ユニット（１１）のうちの１つの中に貯蔵される、
請求項９〜１１のいずれか一つに記載のプラント。