(57)【要約】【課題】粉末ベースの付加製造（ＡＭ）方法およびシステムで使用するための粉末充填方法を提供する。【解決手段】本開示は、一般に、付加製造（ＡＭ）方法およびシステムのための粉末充填に関する。従来の粉末充填方法は、粉末リザーバのバルク粉末コーンを水平にすることに焦点を当ててきた。さらに、そのような方法は、手作業かつ標準化されていないことがあり、オペレータの疲労および製品の不一致の可能性をもたらす。本開示による粉末充填は、標準化を改善し、ターンアラウンドタイムを短縮し、ＡＭのコストを低下させる可能性がある。【選択図】図３
2019044263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
付加製造に使用される粉末を調製するための方法であって、
ａ）１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバ（３２６）の粉末の充填密度を決定することと（４１０）、
ｂ）前記粉末が前記充填密度を達成するまで前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させることと（４２０）
を含む、方法（４００）。
【請求項２】
前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させることが、前記粉末リザーバ（３２６）の底部プレートを上下に揺動させることを含む、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項３】
前記粉末リザーバ（３２６）の前記底部プレートを上下に揺動させることが、ステッパモータ、サーボモータ、または油圧モータを作動させて、前記粉末リザーバ（３２６）の前記底部プレートを上下に揺動させることを含む、請求項２に記載の方法（４００）。
【請求項４】
前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させる振幅または周波数が、前記粉末の材料のタイプに基づく、請求項２に記載の方法（４００）。
【請求項５】
前記１つまたは複数の充填係数が、前記粉末の高さ、前記粉末の重量、または前記粉末の密度の少なくとも１つを含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法（４００）。
【請求項６】
前記粉末の密度を測定し、前記粉末が前記充填密度を達成したかどうかを決定することをさらに含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法（４００）。
【請求項７】
前記粉末の前記密度を測定することが、前記粉末の抵抗を測定すること、または前記粉末の重量対質量比を測定することの少なくとも１つを含む、請求項６に記載の方法（４００）。
【請求項８】
付加製造に使用される粉末を調製するためのシステム（５００）であって、
付加製造に使用される前記粉末を調製するためのプロセスを実行するための命令を記憶するメモリ（５０８、５１０）と、
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ（５０４）とを備え、前記プロセッサ（５０４）は、
ａ）１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバ（３２６）の粉末の充填密度を決定し、かつ
ｂ）粉末充填装置に供給される制御信号を生成するように構成され、前記制御信号は、前記粉末が前記充填密度を達成するまで前記粉末充填装置のモータ（３３６）に前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させる、システム（５００）。
【請求項９】
前記制御信号が、前記粉末リザーバ（３２６）の底部プレートを上下に揺動させる、請求項８に記載のシステム（５００）。
【請求項１０】
前記制御信号が、ステッパモータ、サーボモータ、または油圧モータを作動させて、前記粉末リザーバ（３２６）の前記底部プレートを上下に揺動させる、請求項９に記載のシステム（５００）。
【請求項１１】
前記プロセッサ（５０４）が、前記粉末の材料のタイプに基づいて前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させるための振幅または周波数を決定するようにさらに構成される、請求項９に記載のシステム（５００）。
【請求項１２】
前記１つまたは複数の充填係数が、前記粉末の高さ、前記粉末の重量、または前記粉末の密度の少なくとも１つを含む、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のシステム（５００）。
【請求項１３】
前記プロセッサ（５０４）が、前記粉末の密度を測定し、前記粉末が前記充填密度を達成したかどうかを決定するようにさらに構成される、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のシステム（５００）。
【請求項１４】
前記粉末の前記密度を測定するために、前記プロセッサ（５０４）が、前記粉末の抵抗を測定するように、または前記粉末の重量対質量比を測定するようにさらに構成される、請求項１３に記載のシステム（５００）。
【請求項１５】
実行可能コンピュータプログラムコードを含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記コードは、
ａ）１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバ（３２６）の粉末の充填密度を決定し、かつ
ｂ）粉末充填装置に供給される制御信号を生成するように構成された命令を含み、前記制御信号は、前記粉末が前記充填密度を達成するまで前記粉末充填装置のモータ（３３６）に前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させる、媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、粉末ベースの付加製造方法およびシステムで使用するための粉末充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末ベースの付加製造（ＡＭ）または付加印刷プロセスは、一般に、除去製造方法とは対照的に、ネットまたはニアネットシェイプ（ＮＮＳ）物体を製作するために１つまたは複数の材料の蓄積を含む。「付加製造」は業界標準用語（ＡＳＴＭ  Ｆ２７９２）であるが、ＡＭは、自由製造、３Ｄ印刷、急速プロトタイピング／ツーリングなどを含む、様々な名前により知られる製造およびプロトタイピング技術を包含する。ＡＭ技術は、多種多様な材料から複雑な構成要素を製造することができる。一般に、自立物体は、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルから製造され得る。特定のタイプのＡＭプロセスは、粉末金属材料を焼結または溶融するために、レーザビームなどの電磁放射線を使用し、固体三次元物体を形成する。直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）および選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）などの粉末ベースの方法は、様々な産業用の物体を製造するために使用されてきた。
【０００３】
選択的レーザ焼結、直接レーザ焼結、選択的レーザ溶融、および直接レーザ溶融は、レーザビームを使用して微細粉末を焼結または溶融することによって三次元（３Ｄ）物体を製造することを示すために使用される、共通の業界用語である。例えば、米国特許第４，８６３，５３８号および米国特許第５，４６０，７５８号には、従来のレーザ焼結技術が記載されている。より正確には、焼結は、粉末材料の融点を下回る温度で粉末の粒子を融合させること（凝集すること）を伴い、一方、溶融は、固体の均質な塊を形成するために粉末の粒子を十分に溶融することを伴う。レーザ焼結またはレーザ溶融に関連する物理的プロセスは、粉末材料への熱伝達、および、その後の粉末材料の焼結または溶融を含む。レーザ焼結および溶融プロセスは広範囲の粉末材料に適用することができるが、生成経路の科学的および技術的態様、例えば、焼結または溶融速度や層製造プロセス中の微細構造発現に対する処理パラメータの影響は、十分に理解されてこなかった。この製造方法は、熱、質量および運動量移動の複数の態様と、プロセスを非常に複雑にする化学反応とによって達成される。
【０００４】
粉末リザーバ、または投与チャンバに粉末を充填する従来の試みは、チャンバ内のバルク粉末コーンを水平にすることに焦点を当ててきた。図１〜図２は、独国特許出願ＤＥ  １０２０１２００８６６４  Ａ１号に記載されている２つのシステムを示す。図１において、カバープレート１１５の断面は、投与チャンバ１０３の内部断面に適合し、投与チャンバ１０３内に載置することができる。このようにして、カバープレートがバルクコーンを平らにするときに、過剰の粉末が投与チャンバの縁領域の上に押し出されるのを回避しながら、投与チャンバの内部のバルクコーンを押すことができる。カバープレート１１５には、振動を導入することができる。構築材料の表面を平滑にするために、振動要素をカバープレート１１５に設けることが可能である。振動するカバープレート１１５によりバルクコーンの最上部が除去されるとすぐに、カバープレート１１５は、バルクコーンとの接触が再び生じるまで投与チャンバ１０３にさらに挿入される。これにより、バルクコーンを段階的に刻むことができる。
【０００５】
図２は、複数のガス供給要素２１８がカバープレート２１５の下側に配置される代替案を示す。ガス供給要素２１８は、構築材料から形成されたバルクコーン２１７に浸漬することができるように、ランス形状を有する。ガスをガス供給要素２１８に導入することによって、バルクコーン２１７が巻き上げられ、それによって埋設される。圧力補償のために、フィルタでシールされる開口部がカバープレート２１５に配置され、開口部は、粉末を密封するように投与チャンバ２０３をシールする。したがって、投与チャンバ２０３に導入されたガスのみが投与チャンバ２０３を出ることができ、構築材料２０５は出ることができない。ガス供給要素２１８は、円形で特に有利に配置され、それらはまた、複数の同心円からなることもできる。これらの円の中心は、出口コーン２１６の中心であり、ガス供給要素２１８の円（単数または複数）は、構築材料２０５が通過して投与チャンバ２０３内に落ちるカバープレート２１５の開口部の下方にそれぞれ配置される。
【０００６】
このような方法は、例えば、こてを用いた公知の手作業による粉末充填方法と共に、粉末リザーバ内の不均一な充填密度をもたらす可能性がある。さらに、これらの技術は遅いことが多く、オペレータの疲労およびバッチ間の変動を招く可能性がある。したがって、粉末リザーバに粉末を迅速かつ一貫して充填するための改良されたシステムおよび方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／００７２６３６Ａ１号
【発明の概要】
【０００８】
このような態様の基本的な理解を提供するために、以下に本開示の１つまたは複数の態様の簡略化した概要を提示する。本概要は、すべての熟考された態様の広範囲の概要ではなく、すべての態様の鍵となるまたは重要な要素を特定するものでもなく、また一部またはすべての態様の範囲を詳しく説明するものでもない。その目的は、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化された形で１つまたは複数の態様のうちのいくつかの概念を提示することである。
【０００９】
一態様では、本開示は、付加製造に使用される粉末を調製するための方法に関する。方法は、ａ）１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバの粉末の充填密度を決定するステップと、ｂ）粉末が充填密度を達成するまで粉末リザーバを動揺させるステップとを含む。粉末リザーバを動揺させることは、粉末リザーバの底部プレートを上下に揺動させることを含み、粉末リザーバの底部プレートを上下に揺動させることは、ステッパモータ、サーボモータ、または油圧モータを作動させて、粉末リザーバの底部プレートを上下に揺動させることを含む。いくつかの実施形態では、粉末リザーバを動揺させる振幅または周波数は、粉末の材料のタイプに基づく。
【００１０】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数の充填係数は、粉末の高さ、粉末の重量、または粉末の密度の少なくとも１つを含む。
【００１１】
さらなる実施形態では、方法はまた、粉末の密度を測定し、粉末が充填密度を達成したかどうかを決定することを含む。いくつかの態様では、粉末の密度を測定することは、粉末の抵抗を測定すること、または粉末の重量対質量比を測定することの少なくとも１つを含む。
【００１２】
第２の態様では、本開示は、付加製造に使用される粉末を調製するためのシステムに関する。システムは、付加製造に使用される粉末を調製するためのプロセスを実行するための命令を記憶するメモリと、命令を実行するように構成されたプロセッサとを含む。プロセッサは、ａ）１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバの粉末の充填密度を決定し、かつｂ）粉末充填装置に供給される制御信号を生成するように構成され、制御信号は、粉末が充填密度を達成するまで粉末充填装置のモータに粉末リザーバを動揺させる。いくつかの実施形態では、制御信号は、粉末リザーバの底部プレートを上下に揺動させ、制御信号はまた、ステッパモータ、サーボモータ、または油圧モータを作動させて、粉末リザーバの底部プレートを上下に揺動させる。さらなる実施形態では、プロセッサは、粉末の材料のタイプに基づいて粉末リザーバを動揺させるための振幅または周波数を決定するようにさらに構成される。
【００１３】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数の充填係数は、粉末の高さ、粉末の重量、または粉末の密度の少なくとも１つを含む。
【００１４】
さらなる実施形態では、プロセッサは、粉末の密度を測定し、粉末が充填密度を達成したかどうかを決定するように構成され、粉末の密度を測定するために、プロセッサは、粉末の抵抗を測定するように、または粉末の重量対質量比を測定するようにさらに構成される。
【００１５】
第３の態様では、本開示は、実行可能コンピュータプログラムコードを含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体に関する。コードは、ａ）１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバの粉末の充填密度を決定し、かつｂ）粉末充填装置に供給される制御信号を生成するように構成された命令を含み、制御信号は、粉末が充填密度を達成するまで粉末充填装置のモータに粉末リザーバを動揺させる。いくつかの実施形態では、制御信号は、ステッパモータ、サーボモータ、または油圧モータを作動させることによって、粉末リザーバの底部プレートを上下に揺動させる。さらなる実施形態では、コードは、粉末の材料のタイプに基づいて粉末リザーバを動揺させるための振幅または周波数を決定するように構成された命令をさらに含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数の充填係数は、粉末の高さ、粉末の重量、または粉末の密度の少なくとも１つを含む。
【００１７】
さらなる実施形態では、コードは、粉末の密度を測定し、粉末が充填密度を達成したかどうかを決定するように構成された命令をさらに含み、粉末の密度を測定するために、コードは、粉末の抵抗を測定するように、または粉末の重量対質量比を測定するように構成された命令をさらに含む。
【００１８】
本開示のこれらおよび他の態様は、以下の詳細な説明を検討することにより、より十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】カバープレートを含む従来の粉末充填装置を示す図である。
【図２】ガス供給要素を含む従来の粉末充填装置を示す図である。
【図３】本開示の態様による、付加製造のための例示的な粉末床装置を示す図である。
【図４】本開示の態様による、付加製造に使用される粉末を調製する方法を示す図である。
【図５】本開示の態様による、例示的なコンピュータシステムの様々な特徴を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
添付の図面に関連して以下に示される詳細な説明は、様々な構成の説明を意図したものであり、本明細書で説明される概念が実施され得る唯一の構成しか表さないことを意図したものではない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を提供するために、具体的な詳細を含む。しかし、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることは当業者にとって明らかであろう。いくつかの例では、周知の構成要素は、そのような概念を不明瞭にすることを避けるためにブロック図形式で示されている。
【００２１】
本出願は、付加製造に使用される粉末を調製する自動化された方法に関する。そのような方法は、付加製造に使用される粉末を充填するための外部ハードウェアの必要性を排除することによって、従来の粉末調製方法とは異なっている。既存の機械を使用することによって、本開示はまた、機械設計または構築の観点から材料コストを低減する。本開示の態様はまた、粉末のより一貫した圧縮を提供し、粉末を圧縮する際の人為的誤差の排除を提供するために使用されてもよい。
【００２２】
図３は、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）または直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）の例示的な従来のシステム３００の断面図を示す概略図である。装置３００は、レーザ３２０のような光源によって生成されたエネルギービーム３３０を使用して、粉末材料（図示せず）を焼結または溶融することによって１層ずつ物体を、例えば、部品３２２を構築する。エネルギービームによって溶融される粉末は、粉末リザーバ３２６によって供給される。粉末リザーバはまた、粉末投与チャンバと呼ばれることもある。粉末は、粉末をレベル３１８に維持し、粉末レベル３１８を超える余分な粉末材料を廃棄容器３２８に除去するために、方向３３４に移動するリコータアーム３１６を使用してビルドプレート３１４上に均一に分散される。エネルギービーム３３０は、ガルボスキャナ３３２の制御の下で構築中の物体の断面層を焼結または溶融する。ビルドプレート３１４は下げられ、別の粉末層がビルドプレートおよび構築中の物体上に分散され、次いでレーザ３２０によって引き続き粉末の溶融／焼結が行われる。プロセスは、部品３２２が溶融／焼結した粉末材料から完全に構築されるまで繰り返される。
【００２３】
いくつかの態様では、粉末リザーバ３２６の移動は、コンピュータシステム３４０、例えば、図５に示すコンピュータシステムを介してモータ３３６によって制御することができる。例えば、粉末リザーバ３２６は、内部に堆積された粉末の充填密度を制御するために動揺させてもよい。いくつかの態様では、充填密度は、限定はしないが、粉末の高さ、粉末の重量、および／または粉末の密度などの１つまたは複数の充填係数に基づくことができる。これを達成するために、コンピュータシステム３４０は、モータ３３６が粉末リザーバ３２６の移動を制御するように、モータ３３６に供給される制御信号を生成することができる。例えば、モータ３３６は、粉末リザーバ３２６の床および／または側壁を振動させることによって粉末リザーバ３２６を動揺させることができる。加えて、または代替的に、モータ３３６は、粉末リザーバの床を上下に揺動させることによって粉末リザーバを動揺させることができる。したがって、いくつかの態様では、粉末リザーバ３２６を動揺させるために、制御信号は、モータ３３６に粉末リザーバ３２６を振動および／または上下に揺動させることができる。いくつかの態様では、モータ３３６は、ステッパモータ、サーボモータ、または油圧モータであってもよい。
【００２４】
本開示のいくつかの態様では、コンピュータ３４０はまた、粉末リザーバ３２６に取り付けられた振動機構３５０に粉末リザーバ３２６を動揺させることができる。これを達成するために、コンピュータ３４０は、振動機構３５０が粉末リザーバ３２６の床および／または側壁を動揺させるように、振動機構に制御信号を送信することができる。
【００２５】
さらなる態様では、制御信号はまた、粉末リザーバ３２６の動揺の振幅および／または周波数を示すことができる。すなわち、制御信号は、モータ３３６が粉末リザーバ３２６を動揺させる振動および／または揺動の振幅および／または周波数を示すことができる。これを達成するために、コンピュータシステム３４０は、製造に使用される材料のタイプに基づいて振幅および／または周波数を計算することができる。例えば、より密度の高い粉末（例えば、ニッケル基合金）は、より密度の低い粉末（例えば、アルミニウム基合金）よりも高い振幅および／または周波数で動揺させることができる。
【００２６】
さらなる態様では、制御信号はまた、充填密度を達成するために粉末リザーバ３２６を動揺させるための所定の時間量を示すことができる。これを達成するために、コンピュータシステム３４０は、製造に使用される材料のタイプに基づいて所定の時間量を計算することができる。コンピュータシステム３４０はまた、動揺の振幅および／または周波数に基づいて所定の時間量を計算してもよい。例えば、振幅および／または周波数が低い場合、所定の時間量がより長くなり、振幅および／または周波数が高い場合、所定の時間量がより短くなることがある。
【００２７】
いくつかの態様では、コンピュータシステム３４０は、所望の充填密度が達成されたことを確認するために粉末リザーバに堆積された粉末の密度を測定することができる。例えば、密度は、粉末の抵抗を決定すること、および／または粉末の重量対高さ比を測定することによって測定することができる。いくつかの態様では、所望の充填密度が達成されていない場合、コンピュータシステム３４０は、充填密度を達成するために粉末リザーバ３２６を動揺させる時間量をさらに計算してもよい。いくつかの態様では、コンピュータシステム３４０は、粉末リザーバ３２６を動揺させる所定の時間量に関して説明したのと同じ方法で追加の時間を計算することができる。
【００２８】
いくつかの態様では、粉末は、物体の製造を開始する前に充填されてもよい。加えて、または代替的に、粉末は、製造中にプロセス補正として充填されてもよい。
【００２９】
図４は、付加製造に使用される粉末を調製する方法を示す。方法４００は、１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバの粉末の充填密度を決定すること４１０と、粉末が充填密度を達成するまで粉末リザーバを動揺させること４２０とを含む。
【００３０】
本発明の態様は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせを使用して実施することができ、１つまたは複数のコンピュータシステムまたは他の処理システムで実施することができる。本発明の一態様では、特徴は、本明細書に記載の機能を実行することができる１つまたは複数のコンピュータシステムに関する。そのようなコンピュータシステム５００の一例を、図５に示す。
【００３１】
コンピュータシステム５００は、プロセッサ５０４などの１つまたは複数のプロセッサを含む。プロセッサ５０４は、通信インフラストラクチャ５０６（例えば、通信バス、クロスオーババー、またはネットワーク）に接続される。様々なソフトウェアの態様が、この例示的なコンピュータシステムの観点から説明される。この説明を読めば、他のコンピュータシステムおよび／またはアーキテクチャを使用して本発明の態様を実施する方法が当業者には明らかになるであろう。
【００３２】
コンピュータシステム５００は、通信インフラストラクチャ５０６（または、図示されていないフレームバッファ）からグラフィックス、テキスト、および他のデータをディスプレイユニット５３０に表示するために転送するディスプレイインターフェース５０２を含むことができる。コンピュータシステム５００はまた、メインメモリ５０８、好ましくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み、また、二次メモリ５１０を含むことができる。二次メモリ５１０は、例えば、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブなどを表す、ハードディスクドライブ５１２、および／またはリムーバブル記憶ドライブ５１４を含むことができる。リムーバブル記憶ドライブ５１４は、周知の方法でリムーバブル記憶ユニット５１８からの読み出し、および／またはリムーバブル記憶ユニット５１８への書き込みを行う。リムーバブル記憶ユニット５１８は、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスク、ＵＳＢフラッシュドライブなどを表し、リムーバブル記憶ドライブ５１４によって読み出され、かつリムーバブル記憶ドライブ５１４に書き込まれる。理解されるように、リムーバブル記憶ユニット５１８は、コンピュータソフトウェアおよび／またはデータを内部に記憶したコンピュータ使用可能記憶媒体を含む。
【００３３】
本発明の代替の態様は、二次メモリ５１０を含むことができ、コンピュータプログラムまたは他の命令がコンピュータシステム５００にロードされることを可能にする他の同様のデバイスを含むことができる。そのようなデバイスは、例えば、リムーバブル記憶ユニット５２２と、インターフェース５２０とを含むことができる。そのような例は、プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェース（ビデオゲームデバイスに見られるものなど）、リムーバブルメモリチップ（消去可能なプログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、またはプログラム可能読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）など）および関連するソケット、ならびに他のリムーバブル記憶ユニット５２２およびインターフェース５２０を含むことができ、リムーバブル記憶ユニット５２２からコンピュータシステム５００にソフトウェアおよびデータを転送することを可能にする。
【００３４】
コンピュータシステム５００はまた、通信インターフェース５２４を含むことができる。通信インターフェース５２４は、コンピュータシステム５００と外部デバイスとの間でソフトウェアおよびデータを転送することを可能にする。通信インターフェース５２４の例は、モデム、ネットワークインターフェース（イーサネット（登録商標）カードなど）、通信ポート、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会（ＰＣＭＣＩＡ）スロットおよびカードなどを含むことができる。通信インターフェース５２４を介して転送されるソフトウェアおよびデータは、通信インターフェース５２４によって受信することができる電子、電磁気、光または他の信号であってもよい信号５２８の形式である。これらの信号５２８は、通信経路（例えば、チャネル）５２６を介して通信インターフェース５２４に供給される。この経路５２６は、信号５２８を搬送し、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話回線、セルラーリンク、無線周波数（ＲＦ）リンクおよび／または他の通信チャネルを使用して実施することができる。本文書では、「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータ使用可能媒体」という用語は、リムーバブル記憶ドライブ５１４、ハードディスクドライブ５１２にインストールされたハードディスク、および信号５２８などの媒体を総称するために使用される。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム５００にソフトウェアを提供する。本発明の態様は、そのようなコンピュータプログラム製品に関する。
【００３５】
コンピュータプログラム（コンピュータ制御論理とも呼ばれる）は、メインメモリ５０８および／または二次メモリ５１０に記憶される。コンピュータプログラムはまた、通信インターフェース５２４を介して受信することができる。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム５００が、本明細書で説明するように、本発明の態様による特徴を実行することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ５０４が本発明の態様による特徴を実行することを可能にする。したがって、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム５００のコントローラを表す。
【００３６】
本発明がソフトウェアを使用して実施される本発明の態様では、ソフトウェアは、コンピュータプログラム製品に記憶され、リムーバブル記憶ドライブ５１４、ハードディスクドライブ５１２、またはインターフェース５２０を使用してコンピュータシステム５００にロードされ得る。制御ロジック（ソフトウェア）は、プロセッサ５０４によって実行されると、プロセッサ５０４に本明細書に記載の機能を実行させる。本発明の別の態様では、システムは、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のようなハードウェア構成要素を使用して主にハードウェアで実施される。本明細書に記載の機能を実行するためのハードウェア状態機械の実施態様は、当業者には明らかであろう。
【００３７】
本発明のさらに別の態様では、本発明は、ハードウェアとソフトウェアの両方の組み合わせを使用して実施することができる。
【００３８】
本開示の方法および装置は、ＤＭＬＭまたはＳＬＭなどの任意の粉末ベースの付加製造方法および装置と共に使用することができる。本開示の方法および装置は、任意の粉末材料と共に使用することができ、好ましくは、粉末は、装置が製作される材料と反応しない。
【００３９】
この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、好ましい実施形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない均等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。記載された様々な実施形態からの態様、ならびにそのような各態様の他の公知の均等物は、本出願の原理に従って付加的な実施形態および技術を構築するために、当業者によって混合および適合され得る。
［実施態様１］
付加製造に使用される粉末を調製するための方法であって、
ａ）１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバ（３２６）の粉末の充填密度を決定することと（４１０）、
ｂ）前記粉末が前記充填密度を達成するまで前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させることと（４２０）
を含む、方法（４００）。
［実施態様２］
前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させることが、前記粉末リザーバ（３２６）の底部プレートを上下に揺動させることを含む、実施態様１に記載の方法（４００）。
［実施態様３］
前記粉末リザーバ（３２６）の前記底部プレートを上下に揺動させることが、ステッパモータ、サーボモータ、または油圧モータを作動させて、前記粉末リザーバ（３２６）の前記底部プレートを上下に揺動させることを含む、実施態様２に記載の方法（４００）。
［実施態様４］
前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させる振幅または周波数が、前記粉末の材料のタイプに基づく、実施態様２に記載の方法（４００）。
［実施態様５］
前記１つまたは複数の充填係数が、前記粉末の高さ、前記粉末の重量、または前記粉末の密度の少なくとも１つを含む、実施態様１に記載の方法（４００）。
［実施態様６］
前記粉末の密度を測定し、前記粉末が前記充填密度を達成したかどうかを決定することをさらに含む、実施態様１に記載の方法（４００）。
［実施態様７］
前記粉末の前記密度を測定することが、前記粉末の抵抗を測定すること、または前記粉末の重量対質量比を測定することの少なくとも１つを含む、実施態様６に記載の方法（４００）。
［実施態様８］
付加製造に使用される粉末を調製するためのシステム（５００）であって、
付加製造に使用される前記粉末を調製するためのプロセスを実行するための命令を記憶するメモリ（５０８、５１０）と、
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ（５０４）とを備え、前記プロセッサ（５０４）は、
ａ）１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバ（３２６）の粉末の充填密度を決定し、かつ
ｂ）粉末充填装置に供給される制御信号を生成するように構成され、前記制御信号は、前記粉末が前記充填密度を達成するまで前記粉末充填装置のモータ（３３６）に前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させる、システム（５００）。
［実施態様９］
前記制御信号が、前記粉末リザーバ（３２６）の底部プレートを上下に揺動させる、実施態様８に記載のシステム（５００）。
［実施態様１０］
前記制御信号が、ステッパモータ、サーボモータ、または油圧モータを作動させて、前記粉末リザーバ（３２６）の前記底部プレートを上下に揺動させる、実施態様９に記載のシステム（５００）。
［実施態様１１］
前記プロセッサ（５０４）が、前記粉末の材料のタイプに基づいて前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させるための振幅または周波数を決定するようにさらに構成される、実施態様９に記載のシステム（５００）。
［実施態様１２］
前記１つまたは複数の充填係数が、前記粉末の高さ、前記粉末の重量、または前記粉末の密度の少なくとも１つを含む、実施態様８に記載のシステム（５００）。
［実施態様１３］
前記プロセッサ（５０４）が、前記粉末の密度を測定し、前記粉末が前記充填密度を達成したかどうかを決定するようにさらに構成される、実施態様８に記載のシステム（５００）。
［実施態様１４］
前記粉末の前記密度を測定するために、前記プロセッサ（５０４）が、前記粉末の抵抗を測定するように、または前記粉末の重量対質量比を測定するようにさらに構成される、実施態様１３に記載のシステム（５００）。
［実施態様１５］
実行可能コンピュータプログラムコードを含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記コードは、
ａ）１つまたは複数の充填係数に基づいて粉末リザーバ（３２６）の粉末の充填密度を決定し、かつ
ｂ）粉末充填装置に供給される制御信号を生成するように構成された命令を含み、前記制御信号は、前記粉末が前記充填密度を達成するまで前記粉末充填装置のモータ（３３６）に前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させる、媒体。
［実施態様１６］
前記制御信号が、ステッパモータ、サーボモータ、または油圧モータを作動させることによって、前記粉末リザーバ（３２６）の底部プレートを上下に揺動させる、実施態様１５に記載の媒体。
［実施態様１７］
前記コードが、
前記粉末の材料のタイプに基づいて前記粉末リザーバ（３２６）を動揺させるための振幅または周波数を決定する命令をさらに含む、実施態様１６に記載の媒体。
［実施態様１８］
前記１つまたは複数の充填係数が、前記粉末の高さ、前記粉末の重量、または前記粉末の密度の少なくとも１つを含む、実施態様１５に記載の媒体。
［実施態様１９］
前記コードが、
前記粉末の密度を測定し、前記粉末が前記充填密度を達成したかどうかを決定するように構成された命令さらに含む、実施態様１５に記載の媒体。
［実施態様２０］
前記粉末の前記密度を測定するために、前記コードが、
前記粉末の抵抗を測定するように、または前記粉末の重量対質量比を測定するように構成された命令をさらに含む、実施態様１９に記載の媒体。
【符号の説明】
【００４０】
１０３  投与チャンバ
１１５  カバープレート
２０３  投与チャンバ
２０５  構築材料
２１５  カバープレート
２１６  出口コーン
２１７  バルクコーン
２１８  ガス供給要素
３００  装置、システム
３１４  ビルドプレート
３１６  リコータアーム
３１８  粉末レベル
３２０  レーザ
３２２  部品
３２６  粉末リザーバ
３２８  廃棄容器
３３０  エネルギービーム
３３２  ガルボスキャナ
３３４  リコータ方向
３３６  モータ
３４０  コンピュータ、コンピュータシステム
３５０  振動機構
４００  方法
５００  コンピュータシステム
５０２  ディスプレイインターフェース
５０４  プロセッサ
５０６  通信インフラストラクチャ
５０８  メインメモリ
５１０  二次メモリ
５１２  ハードディスクドライブ
５１４  リムーバブル記憶ドライブ
５１８  リムーバブル記憶ユニット
５２０  インターフェース
５２２  リムーバブル記憶ユニット
５２４  通信インターフェース
５２６  通信経路
５２８  信号
５３０  ディスプレイユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2019044263000001.pdf