(57)【要約】      （修正有）【課題】粉末塗布装置及び粉末塗布装置を動作させる方法の提供。【解決手段】粉末の層を電磁放射線又は粒子放射線に暴露することによってワークピースを製造する装置に使用される粉末塗布装置１０’であって、この第１の部分２０に設けられ、原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第１の粉末貯蔵部１２ａを具備する。粉末塗布装置１０’は、この第２の部分２４に設けられ、原材料粉末を第１の粉末貯蔵部１４ａから粉末塗布装置１０’の下方に配置されたキャリア１６上に放出するように構成された第１の粉末供給チャネル１４ａを更に具備する。更に、第１の位置では、第１の粉末貯蔵部１４ａからキャリア１６上への原材料粉末の放出を可能にし、第２の位置では、第１の粉末貯蔵部１４ａからキャリア１６上への原材料粉末の放出を妨げる第１のチャネル開閉部品２６ａが、第１の粉末供給チャネル１４ａ内に設けられる粉末塗布装置。【選択図】図２ａ
2015038241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末の層を電磁放射線又は粒子放射線に暴露することによってワークピースを製造する装置に使用される粉末塗布装置（１０’、１０”）であって、
前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の第１の部分（２０）に設けられ、原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第１の粉末貯蔵部（１２ａ）と、
前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の第２の部分（２４）に設けられ、原材料粉末を前記第１の粉末貯蔵部（１４ａ）から前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の下方に配置されたキャリア（１６）上に放出するように構成された第１の粉末供給チャネル（１４ａ）と、
前記第１の粉末供給チャネル（１４ａ）内に設けられ、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、前記第１の位置では、前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出を可能にし、前記第２の位置では、前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出を妨げる第１のチャネル開閉部品（２６ａ）とを具備し、前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）は、該第１のチャネル開閉部品（２６ａ）に作用する外部からの機械的な力によって前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動するように構成され、前記外部からの機械的な力は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）が前記キャリア（１６）の上方を移動する時に、前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）が前記ワークピースを製造する装置のストッパー（２８ａ、２８ｂ）と接することによって生じるものであることを特徴とする粉末塗布装置。
【請求項２】
前記第１の位置及び前記第２の位置の一方では、前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）は前記粉末塗布装置（１０’、１０”）のハウジング（３６）の側面（３４ａ）から突出しており、前記第１の位置及び前記第２の位置のもう一方では、前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）は前記粉末塗布装置（１０’、１０”）のハウジング（３６）の側面（３４ａ）から突出していないか、又は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）のハウジング（３６）の側面（３４ａ）からほとんど突出していないものであることを特徴とする請求項１に記載の粉末塗布装置。
【請求項３】
前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）は、前記第１の位置と前記第２の位置の間で水平方向に移動可能な板状部材であり、前記第１の位置及び前記第２の位置の一方では、前記板状部材の側面（４０）は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）のハウジング（３６）の側面（３４ａ）から突出しており、前記第１の位置及び前記第２の位置のもう一方では、前記板状部材の側面（４０）は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）のハウジング（３６）の側面（３４ａ）と一直線に揃っている、又は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）のハウジング（３６）の側面（３４ａ）からほとんど突出していないものであることを特徴とする請求項２に記載の粉末塗布装置。
【請求項４】
前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の第１の部分（２０）に設けられ、原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）と、
前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の第２の部分（２４）に設けられ、原材料粉末を前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の下方に配置された前記キャリア（１６）上に放出するように構成された第２の粉末供給チャネル（１４ｂ）と、
前記第２の粉末供給チャネル（１４ｂ）内に設けられ、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、前記第１の位置では、前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出を可能にし、前記第２の位置では、前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出を妨げる第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）とを更に具備し、前記第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）は、該第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）に作用する外部からの機械的な力によって前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動するように構成され、前記外部からの機械的な力は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）がキャリア（１６）の上方を移動する時に、第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）が前記ワークピースを製造する装置のストッパー（２８ａ、２８ｂ）と接することによって生じるものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の粉末塗布装置。
【請求項５】
前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）及び前記第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）は、互いに一体的に形成されたものであることを特徴とする請求項４に記載の粉末塗布装置。
【請求項６】
前記第１の及び前記第２のチャネル開閉部品（２６ａ、２６ｂ）は、前記第１の及び前記第２のチャネル開閉部品（２６ａ、２６ｂ）の両方が、前記第１の粉末貯蔵部及び前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が妨げられる充填位置に、同時に位置合わせされることが可能であるように、及び／又は、
前記充填位置から第１の移動方向（Ｄ１）への前記第１の及び前記第２のチャネル開閉部品（２６ａ、２６ｂ）の両方の移動が、前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が可能になる前記第１の位置への前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）の移動を引き起こすのと同時に、前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が妨げられる前記第２の位置への前記第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）の移動を引き起こすように、及び／又は、
前記充填位置から第２の移動方向（Ｄ２）への前記第１の及び前記第２のチャネル開閉部品（２６ａ、２６ｂ）の両方の移動が、前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が妨げられる前記第２の位置への前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）の移動を引き起こすのと同時に、前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が可能になる前記第１の位置への前記第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）の移動を引き起こすように構成されたものであることを特徴とする請求項５に記載の粉末塗布装置。
【請求項７】
前記第１の貯蔵部（１２ａ）は、前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）の入口部分から前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）の出口部分の方向に進むに従って、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の長手方向の軸と一致する垂直面と前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）の間の距離が増加するように、該垂直面に対して傾斜した平面に沿って延び、及び／又は、前記第２の貯蔵部（１２ｂ）は、前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）の入口部分から前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）の出口部分の方向に進むに従って、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の長手方向の軸と一致する前記垂直面と前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）の間の距離が増加するように、前記垂直面に対して傾斜した平面に沿って延びたものであることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の粉末塗布装置。
【請求項８】
前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）の入口端は、原材料粉末を受け取るための複数の第１の入口（７４）を具備し、前記第２の粉末貯蔵部（１２ａ）の入口端は、原材料粉末を受け取るための複数の第２の入口（７６）を具備し、前記第１の入口（７４）は前記第２の入口（７６）と異なるものであることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の粉末塗布装置。
【請求項９】
前記第１の入口（７４）及び前記第２の入口（７６）は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の長手方向の軸に平行な方向に沿って、交互に配置されたものであることを特徴とする請求項８に記載の粉末塗布装置。
【請求項１０】
取外し可能に装着されたならし用スライダー（４６）が、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の底面（４４）に設けられたものであることを特徴とする請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の粉末塗布装置。
【請求項１１】
前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の底面（４４）から始まり、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の第１の部分（２０）に向かって、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）内に延びる空間（４８）が、前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）と前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）の間に設けられ、保持部品（５０）が、前記空間（４８）内で垂直方向に移動可能であるように、前記空間（４８）にはめ込まれ、該保持部品（５０）の底面（４４）は、前記取外し可能に装着されたならし用スライダー（４６）を具備することを特徴とする請求項４から請求項１０のいずれか１項に記載の粉末塗布装置。
【請求項１２】
前記保持部品（５０）の垂直方向の位置は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の上端で作動されることができるように前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の上面（５４）及び前記空間（４８）を貫通して垂直に延びる、マイクロメータネジ（５２）によって、調節可能なものであることを特徴とする請求項１１に記載の粉末塗布装置。
【請求項１３】
粉末塗布装置（１０’、１０”）を用いて、粉末の層を電磁放射線又は粒子放射線に暴露することによってワークピースを製造する方法であって、
前記粉末塗布装置は、該粉末塗布装置（１０’、１０”）の第１の部分（２０）に設けられ、原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第１の粉末貯蔵部（１２ａ）と、
前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の第２の部分（２４）に設けられ、原材料粉末を前記第１の粉末貯蔵部（１４ａ）から前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の下方に配置されたキャリア（１６）上に放出するように構成された第１の粉末供給チャネル（１４ａ）と、
前記第１の粉末供給チャネル（１４ａ）内に設けられ、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、前記第１の位置では、前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出を可能にし、前記第２の位置では、前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出を妨げる第１のチャネル開閉部品（２６ａ）とを具備し、
前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）に作用する外部からの機械的な力によって、前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）を前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動させる工程を含み、前記外部からの機械的な力は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）が前記キャリア（１６）上を移動した時に、前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）がワークピースを製造する装置のストッパー（２８ａ、２８ｂ）と接することによって生じるものとすることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記粉末塗布装置（１０’、１０”）は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の第１の部分（２０）に設けられ、原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）と、
前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の第２の部分（２４）に設けられ、原材料粉末を前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記粉末塗布装置（１０’、１０”）の下方に配置された前記キャリア（１６）上に放出するように構成された第２の粉末供給チャネル（１４ｂ）と、
前記第２の粉末供給チャネル（１４ｂ）内に設けられ、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、前記第１の位置では、前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出を可能にし、前記第２の位置では、前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出を妨げる第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）とを更に具備し、
前記第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）に作用する外部からの機械的な力によって、前記第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）を前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動させる工程を更に含み、前記外部からの機械的な力は、前記粉末塗布装置（１０’、１０”）が前記キャリア（１６）の上方を移動する時に、前記第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）がワークピースを製造する装置のストッパー（２８ａ、２８ｂ、第１のチャネル開閉部品（２６ａ）によって放出が可能となる）と接することによって生じるものとすることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の及び前記第２のチャネル開閉部品（２６ａ、２６ｂ）の両方を、前記第１の粉末貯蔵部及び前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が妨げられる充填位置に同時に位置合わせする工程、
前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が可能になる前記第１の位置への前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）の移動を引き起こすのと同時に、前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が妨げられる前記第２の位置への前記第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）の移動を引き起こすように、前記第１の及び前記第２のチャネル開閉部品（２６ａ、２６ｂ）の両方を充填位置から第１の移動方向（Ｄ１）へ移動させる工程、及び／又は、
前記第１の粉末貯蔵部（１２ａ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が妨げられる前記第２の位置への前記第１のチャネル開閉部品（２６ａ）の移動を引き起こすのと同時に、前記第２の粉末貯蔵部（１２ｂ）から前記キャリア（１６）上への原材料粉末の放出が可能になる前記第１の位置への前記第２のチャネル開閉部品（２６ｂ）の移動を引き起こすように、前記第１の及び前記第２のチャネル開閉部品（２６ａ、２６ｂ）の両方を充填位置から第２の移動方向（Ｄ２）へ移動させる工程を更に含む請求項１３又は請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末の層を電磁放射線又は粒子放射線に暴露することによってワークピースを製造する装置に使用される粉末塗布装置に関する。更に、本発明は、このような粉末塗布装置を動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末の層を電磁放射線又は粒子放射線に選択的に暴露することによって、複雑な３次元ワークピースを製造することが知られている。このような製造アプローチでは、金属又はセラミック材料の原材料粉末の層は、キャリア上に堆積される。次いで、原材料粉末の層は、放射線（例えば、レーザービーム）に選択的に暴露される。放射線に選択的に暴露される粉末領域の位置は、一般に、原材料粉末の層によって異なり、製造される３次元ワークピースの目標とする形状に依存する。照射により、照射領域内に位置する原材料粉末の粒子は溶融又は焼結し、これによって、照射領域内に位置する原材料粉末の層の部分は、対応する固体材料構造に変化させられる。固体材料構造が生成された後、更なる原材料粉末がキャリア上に堆積され（すなわち、それまでに生成された全ての固体材料構造上に堆積され）、対応する選択された領域等で放射線に暴露される。
【０００３】
図１は、従来の粉末塗布装置１０を概略的に示す。粉末塗布装置１０は、粉末塗布装置の第１の部分に設けられ、原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された粉末貯蔵部１２を具備する。更に、粉末塗布装置１０は、粉末塗布装置１０の第２の部分に設けられ、原材料粉末を粉末貯蔵部１２から粉末塗布装置１０の下方に配置されたキャリア１６上に放出するように構成された粉末供給チャネル１４を具備する。粉末供給チャネル１４内に設けられたチャネル開閉機構１８は、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、第１の位置では、粉末貯蔵部１２からキャリア１６上への原材料粉末の放出を可能にし、第２の位置では、粉末貯蔵部１２からキャリア１６上への原材料粉末の放出を妨げる可動部品を具備する。チャネル開閉機構１８は、一般に、第１の位置及び第２の位置の間で可動部品を駆動する電動モーターを具備する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、電磁放射線又は粒子放射線に粉末の層を暴露することによってワークピースを製造する装置への使用に適している代替的な粉末塗布装置を提供することを目的とする。更に、本発明は、このような代替的な粉末塗布装置を用いて、電磁放射線又は粒子放射線に粉末の層を暴露することによってワークピースを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によると、電磁放射線又は粒子放射線に粉末の層を暴露することによってワークピースを製造する装置に使用される粉末塗布装置が提供される。粉末塗布装置は、粉末塗布装置の第１の部分に設けられ、原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第１の粉末貯蔵部を具備する。粉末塗布装置は、粉末塗布装置の第２の部分に設けられ、原材料粉末を第１の粉末貯蔵部から装置の下方に配置されたキャリア上に放出するように構成された第１の粉末供給チャネルを更に具備する。更に、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、第１の位置では第１の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出を可能にし、第２の位置では第１の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出を妨げる第１のチャネル開閉部品が、第１の粉末供給チャネル内に設けられる。第１のチャネル開閉部品は、第１のチャネル開閉部品に作用する外部からの機械的な力によって第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、この外部からの機械的な力は、粉末塗布装置がキャリアの上方を移動する時に、第１のチャネル開閉部品がワークピースを製造する装置のストッパーと接することによって生じる。
【０００６】
本願の説明における「外部からの機械的な力」という用語は、粉末塗布装置の「外部」から粉末塗布装置の第１のチャネル開閉部品に作用する機械的な力を示す。具体的には、外部からの機械的な力は、粉末塗布装置がキャリアの上方を移動する時に、第１のチャネル開閉部品がワークピースを製造する装置のストッパーと相互作用することによって生じる。特に、第１のチャネル開閉部品とストッパーの相互作用は、粉末塗布装置がキャリアの上方を一方向に移動する時に、その反対方向に第１のチャネル開閉部品を移動させるように、第１のチャネル開閉部品に作用する外部からの機械的な力を生成することができる。
このような粉末塗布装置の有利な効果は、第１のチャネル開閉部品が完全に機械的に駆動するために、すなわち駆動手段として電動モーターを必要としないために、その構造が単純であるということである。これによって、粉末塗布装置の重量が大幅に低減され、粉末塗布装置の移動の速度／加速度の特性を増加させることができる。また、電動モーターを駆動するために、外部から電気エネルギーを粉末塗布装置に供給する電気接続を提供する必要はない。更に、自動で原材料粉末を所望の領域（以下でその構造及び機能についてより詳細に説明がなされる、ならし用スライダーの正面の領域）に放出することが保証されるので、原材料粉末を正しい位置に放出するために、粉末塗布装置の位置を追跡する必要がない。
【０００７】
一つの実施形態によると、第１の位置及び第２の位置のうち一方では、第１のチャネル開閉部品は粉末塗布装置のハウジングの側面から突出する。第１の位置及び第２の位置のもう一方では、第１のチャネル開閉部品は粉末塗布装置のハウジングの側面から突出していなくても良く、又は、粉末塗布装置のハウジングの側面からほとんど突出していなくても良い。
【０００８】
第１のチャネル開閉部品は、例えば、第１の位置と第２の位置の間で水平方向に移動可能な板状部材であっても良く、第１の位置及び第２の位置の一方では、板状部材の側面は、粉末塗布装置のハウジングの側面から突出していても良く、第１の位置及び第２の位置のもう一方では、板状部材の側面は、粉末塗布装置のハウジングの側面と一直線に揃っていても良く、又は、粉末塗布装置のハウジングの側面からほとんど突出していなくても良い。例えば、第１のチャネル開閉部品が第１の位置に配置されている時に、第１の粉末供給チャネルに揃う開口部を第１のチャネル開閉部品に設けることで、原材料粉末がその開口部を通って第１の粉末貯蔵部からキャリア上に放出されることを可能にしても良い。
【０００９】
これに代わって、第１のチャネル開閉部品は、第１のチャネル開閉部品の第２の位置において、第１の粉末貯蔵部から放出される原材料粉末を受け取り、その原材料粉末がキャリア上に塗布されるのを妨げるように適合された回旋可能なブレードを具備しても良い。更に、回旋可能なブレードは、外部からの機械的な力が第１のチャネル開閉部品に作用した時に、原材料粉末をキャリア上に放出するために、回旋軸周りに回旋するように適合されても良い。この外部からの機械的な力は、特に、粉末塗布装置がキャリアの上方を移動する時に、第１のチャネル開閉部品がワークピースを製造する装置のストッパーと接することによって生じるものであっても良い。
【００１０】
粉末塗布装置は、第１のチャネル開閉部品がストッパーと接しなくなるとすぐに、第１のチャネル開閉部品を第１の位置から第２の位置に自動的に押す力が生じるように、第１のチャネル開閉部品及び粉末塗布装置と連結された第１のバネ部品を更に具備しても良い。バネが第１のチャネル開閉部品を第２の位置に移動させる役割を果たす一方で、ストッパーは、第１のチャネル開閉部品を第１の位置に押す役割のみを果たす。更に、ワークピースを製造する装置は、２つのストッパーを具備しても良い。第１のストッパーは、第１のチャネル開閉部品を第１の位置に動かすために、第１のチャネル開閉部品と相互作用する役割を果たしても良い。一方で、第２のストッパーは、第１のチャネル開閉部品を第２の位置に動かすために、第１のチャネル開閉部品と相互作用する役割を果たしても良い。例えば、２つのストッパーは、粉末塗布装置のハウジングの両側面の部位に設けられても良い。
【００１１】
粉末塗布装置は、粉末塗布装置の第１の部分に設けられ、原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第２の粉末貯蔵部と、粉末塗布装置の第２の部分に設けられ、原材料粉末を第２の粉末貯蔵部から粉末塗布装置の下方に配置されたキャリア上に放出するように構成された第２の粉末供給チャネルと、第２の粉末供給チャネル内に設けられ、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、第１の位置では、第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出を可能にし、第２の位置では、第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出を妨げる第２のチャネル開閉部品とを更に具備しても良い。第２のチャネル開閉部品は、該第２のチャネル開閉部品に作用する外部からの機械的な力によって第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成されても良く、この外部からの機械的な力は、粉末塗布装置がキャリアの上方を移動する時に、第２のチャネル開閉部品がワークピースを製造する装置のストッパーと接することによって生じるものであっても良い。
【００１２】
２つの粉末貯蔵部を具備する粉末塗布装置は、２つの異なる種類の原材料粉末で充填されても良い。更に、後により詳細に説明されるように、第１の粉末貯蔵部に含まれる力は、粉末塗布装置が第１の方向に移動する時に、キャリア上に塗布されても良く、その一方で、第２の粉末貯蔵部に含まれる力は、粉末塗布装置が第１の方向と反対の第２の方向に移動する時に、キャリア上に塗布されても良い。更に、第１の及び第２のチャネル開閉部品を具備する粉末塗布装置は、第１のチャネル開閉部品及び第２のチャネル開閉部品をそれぞれの第１の位置と第２の位置の間で移動させるために、装置の第１のチャネル開閉部品が第１のストッパーと相互作用でき、その一方で、第２のチャネル開閉部品が第２のストッパーと相互作用できるように、２つのストッパーを備える、ワークピースを製造する装置に用いられることが好ましい。
【００１３】
第２のチャネル開閉部品は、第１のチャネル開閉部品に関する上述したような構成とされても良い。すなわち、第１の位置及び第２の位置のうち一方では、第２のチャネル開閉部品は粉末塗布装置のハウジングの側面から突出していても良い。第１の位置及び第２の位置のもう一方では、第２のチャネル開閉部品は粉末塗布装置のハウジングの側面から突出していなくても良く、又は、粉末塗布装置のハウジングの側面からほとんど突出していなくても良い。
【００１４】
第１のチャネル開閉部品と同様に、第２のチャネル開閉部品もまた、例えば、第１の位置と第２の位置の間で水平方向に移動可能な板状部材であっても良く、第１の位置及び第２の位置の一方では、板状部材の側面は、粉末塗布装置のハウジングの側面から突出していても良く、第１の位置及び第２の位置のもう一方では、板状部材の側面は、粉末塗布装置のハウジングの側面と一直線に揃っていても良く、又は、粉末塗布装置のハウジングの側面からほとんど突出していなくても良い。例えば、第２のチャネル開閉部品が第１の位置に配置されている時に、第２の粉末供給チャネルに揃う開口部を第２のチャネル開閉部品に設けることで、原材料粉末がその開口部を通って第２の粉末貯蔵部からキャリア上に放出されることを可能にしても良い。
【００１５】
これに代わって、第２のチャネル開閉部品は、第２のチャネル開閉部品の第２の位置において、第２の粉末貯蔵部から放出される原材料粉末を受け取り、その原材料粉末がキャリア上に塗布されるのを妨げるように適合された回旋可能なブレードを具備しても良い。更に、回旋可能なブレードは、外部からの機械的な力が第２のチャネル開閉部品に作用した時に、原材料粉末をキャリア上に放出するために、回旋軸周りに回旋するように適合されても良い。この外部からの機械的な力は、特に、粉末塗布装置がキャリアの上方を移動する時に、第２のチャネル開閉部品がワークピースを製造する装置のストッパーと接することによって生じるものである。
【００１６】
粉末塗布装置は、第２のチャネル開閉部品がストッパーと接しなくなるとすぐに、第２のチャネル開閉部品を第１の位置から第２の位置に自動的に押す力が生じるように、第２のチャネル開閉部品及び粉末塗布装置と連結された第２のバネ部品を更に具備しても良い。バネが第２のチャネル開閉部品を第２の位置に移動させる役割を果たす一方で、ストッパーは、第２のチャネル開閉部品を第１の位置に押す役割のみを果たす。
【００１７】
これに加えて、又はこれに代わって、第１のチャネル開閉部品及び第２のチャネル開閉部品は、更に、互いに一体的に形成されても良い。すなわち、一つの構成要素が第１の及び第２のチャネル開閉部品を形成しても良い。例えば、第１のチャネル開閉部品及び第２のチャネル開閉部品は、水平方向に移動可能な板状部材によって形成されても良い。第１の及び第２の粉末供給チャネルに揃えることができる２つの開口部を板状部材に設けることで、原材料粉末が、各開口部を通って第１の及び第２の粉末貯蔵部からキャリア上にそれぞれ放出されることを可能にしても良い。
【００１８】
第１の及び第２のチャネル開閉部品は、第１の及び第２のチャネル開閉部品の両方が、第１の及び第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が妨げられる充填位置に同時に位置合わせされることが可能であるように、構成されても良い。第１の及び第２のチャネル開閉部品が充填位置に配置された時、キャリア上への原材料粉末の放出を妨げながら、第１の及び第２の粉末貯蔵部を所望の量の粉末で充填することができる。充填位置に配置された時、第１のチャネル開閉部品は、粉末塗布装置のハウジングの第１の側面から突出していても良い。同様に、充填位置に配置された時、第２のチャネル開閉部品は、粉末塗布装置のハウジングの第１の側面の反対側に位置する、粉末塗布装置のハウジングの第２の側面から突出していても良い。
【００１９】
更に、第１の及び第２のチャネル開閉部品は、充填位置から第１の移動方向への第１の及び第２のチャネル開閉部品の両方の移動が、第１の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が可能になる第１の位置への第１のチャネル開閉部品の移動を引き起こすのと同時に、第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が妨げられる第２の位置への第２のチャネル開閉部品の移動を引き起こすように、構成されても良い。
【００２０】
第１のチャネル開閉部品が第１の位置に配置された時、第１のチャネル開閉部品は、充填位置に配置された時よりも粉末塗布装置のハウジングの第１の側面から大きく突出していても良い。これに対し、第２のチャネル開閉部品は、第２の位置に配置された時、充填位置に配置された時よりも粉末塗布装置のハウジングの第２の側面から小さく突出していても良く、又は、粉末塗布装置のハウジングの第２の側面と一直線に揃っていても良い。第１の及び第２のチャネル開閉部品の両方の移動は、粉末塗布装置が第１の移動方向と反対の第２の移動方向に移動し、第２のチャネル開閉部品が第２のチャネル開閉部品と関連付けられた第２のストッパーと接触することによって達成されても良い。
【００２１】
また、第１の及び第２のチャネル開閉部品は、充填位置から第２の移動方向への第１の及び第２のチャネル開閉部品の両方の移動が、第１の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が妨げられる第２の位置への第１のチャネル開閉部品の移動を引き起こすのと同時に、第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が可能になる第１の位置への第２のチャネル開閉部品の移動を引き起こすように、構成されても良い。
【００２２】
第１のチャネル開閉部品が第２の位置に配置された時に、第１の開閉部品は、充填位置に配置された時よりも粉末塗布装置のハウジングの第１の側面から小さく突出していても良く、又は、粉末塗布装置のハウジングの第１の側面と一直線に揃っていても良い。これに対し、第２のチャネル開閉部品は、第１の位置に配置された時、充填位置に配置された時よりも粉末塗布装置のハウジングの第２の側面から大きく突出していても良い。第１の及び第２のチャネル開閉部品の両方の移動は、粉末塗布装置が第２の移動方向と反対の第１の移動方向に移動し、第１のチャネル開閉部品が第１のチャネル開閉部品と関連付けられた第１のストッパーと接触することによって達成されても良い。更に、後により詳細に説明されるように、第１の粉末貯蔵部に含まれる力は、粉末塗布装置が第１の方向に移動する時に、キャリア上に分配されても良く、その一方で、第２の粉末貯蔵部に含まれる力は、粉末塗布装置が第１の方向と反対の第２の方向に移動する時に、キャリア上に分配されても良い。
【００２３】
第１の及び第２のチャネル開閉部品の構成は、特に、粉末塗布装置の効率的な動作を可能にする。第１の工程で、第１の及び第２のチャネル開閉部品は、それぞれの充填位置に位置合わせされても良い。これは、例えば、キャリア上方での粉末塗布装置の適切な移動、及び、第１の又は第２のチャネル開閉部品と第１の又は第２のストッパーとのそれぞれの相互作用によって達成されても良い。その後、第１の及び第２のチャネル開閉部品がキャリア上への粉末の放出を妨げながら、第１の及び第２の粉末貯蔵部が充填されても良い。
【００２４】
第２の工程で、粉末塗布装置は、第１のチャネル開閉部品が第１のストッパーと接するまで、キャリアの上方で第１の移動方向に動かされても良い。これによって、第１の及び第２のチャネル開閉部品は、第２のチャネル開閉部品が第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が可能になる第１の位置に位置合わせされる一方で、第１のチャネル開閉部品が第１の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が依然として妨げられる第２の位置に到達するまで、第１の移動方向と反対の第２の移動方向に動かされる。
【００２５】
その後、粉末塗布装置は、第２のチャネル開閉部品が第２のストッパーと接するまで、キャリアの上方で第２の移動方向に動かされても良い。これによって、第１の及び第２のチャネル開閉部品は、第２のチャネル開閉部品が第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が妨げられる第２の位置に位置合わせされる一方で、第１のチャネル開閉部品が第１の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が可能になる第１の位置に到達するまで、第２の移動方向と反対の第１の移動方向に動かされる。このようにして、粉末塗布装置がキャリアの上方で移動するたびに、粉末の層が生成される。すなわち、粉末塗布装置は、粉末の層を生成せずにキャリアの上方を移動するという必要はない。
【００２６】
第１の粉末貯蔵部は、第１の粉末貯蔵部の第１の部分から第１の粉末貯蔵部の第２の部分の方向に進むに従って、粉末塗布装置の長手方向の軸と一致する垂直面と第１の粉末貯蔵部の間の距離が増加するように、該垂直面に対して傾斜した平面に沿って延びても良い。更に、第２の粉末貯蔵部は、第２の粉末貯蔵部の第１の部分から第２の粉末貯蔵部の第２の部分の方向に進むに従って、粉末塗布装置の長手方向の軸と一致する垂直面と第２の粉末貯蔵部の間の距離が増加するように、該垂直面に対して傾斜した平面に沿って延びても良い。
【００２７】
このようにして、第１の粉末貯蔵部の容積及び第２の粉末貯蔵部の容積は、小さく維持される。これは、第１の粉末貯蔵部及び第２の粉末貯蔵部内の原材料粉末の量もまた制限されることを意味する。これによって、力塗布装置の重量が低減される。その一方で、第１の粉末貯蔵部及び第２の粉末貯蔵部内の原材料粉末の量は、２つの連続した粉末の層（一つは力塗布装置が第２のストッパーの方向に移動する時、第２の粉末貯蔵部からの原材料粉末を用いた粉末の層、もう一つは力塗布装置が第１のストッパーの方向に移動する時、第１の粉末貯蔵部からの原材料粉末を用いた粉末の層）を生成するために十分であるため、粉末塗布工程を中断する必要がない。第１の粉末貯蔵部及び第２の粉末貯蔵部への原材料粉末の再充填は、２回の粉末塗布サイクルの後で十分である。
【００２８】
第１の粉末貯蔵部の入口端は、原材料粉末を受け取るための複数の第１の入口を具備し、第２の粉末貯蔵部の入口端は、原材料粉末を受け取るための複数の第２の入口を具備し、第１の入口は第２の入口と異なるものである。このようにして、第１の入口によって受取られた原材料粉末の量と、第２の入口によって受け取られた原材料粉末の量を確認することによって、第１の粉末貯蔵部及び第２の粉末貯蔵部内に同量の原材料粉末を正確に充填することが可能になる。これによって、２つの粉末の層の厚さが正確に同等になるように制御されることができることが保証される。また一方で、これによって、２つの異なる粉末材料が互いに混ざる危険性を有することなく、第１の粉末材料を第１の貯蔵部内に充填し、第２の粉末材料を第２の粉末貯蔵部内に充填することが可能になる。このように、異なる粉末材料の層からなるサンドイッチ構造の層を容易に生成することができる。第１の入口及び第２の入口は、粉末塗布装置の長手方向の軸に平行な方向に沿って、交互に配置されても良い。
【００２９】
粉末塗布装置の底面に、取外し可能に装着されたならし用スライダーが設けられても良い。このようにして、ならし用スライダーは、製造工程の種類に応じて、要求に従って容易に交換されることができる。ならし用スライダーは、キャリアの表面に対して、第１の及び／又は第２の粉末貯蔵部からキャリア上に塗布された粉末を均等に分配する役割を果たす。好ましくは、ならし用スライダーは、キャリアの上方における粉末塗布装置の移動方向に対して、原材料粉末が粉末供給チャネルを通ってキャリア上に供給される際の該粉末供給チャネルの後方に配置されるような位置で、粉末塗布装置に配置される。２つの粉末貯蔵部と２つの粉末供給チャネルを具備する粉末塗布装置において、ならし用スライダーは、好ましくは第１の粉末供給チャネルと第２の粉末供給チャネルの間に配置される。
【００３０】
粉末塗布装置の底面から始まり、粉末塗布装置の第１の部分に向かって、粉末塗布装置内に延びる空間が、第１の粉末貯蔵部と第２の粉末貯蔵部の間に設けられても良い。保持部品が、上記空間内で垂直方向に移動可能であるように、上記空間にはめ込まれても良く、該保持部品の底面は、取外し可能に装着されたならし用スライダーを具備しても良い。
【００３１】
保持部品の垂直方向の位置は、粉末塗布装置の上面及び上記空間を貫通して垂直に延びる、マイクロメータネジを粉末塗布装置の上端で作動することによって、調節可能であっても良い。このようにして、取り外し可能に装着されたならし用スライダーの垂直方向の位置を容易に変更することを可能にする非常に単純な機構が提供される。
【００３２】
本発明の一態様によると、上述のような粉末塗布装置を用いて、粉末の層を電磁放射線又は粒子放射線に暴露することによってワークピースを製造する方法において、第１のチャネル開閉部品は、第１のチャネル開閉部品に作用する外部からの機械的な力によって、第１の位置と第２の位置の間で移動され、この外部からの機械的な力は、粉末塗布装置がキャリア上を移動した時に、第１のチャネル開閉部品がワークピースを製造する装置のストッパーと接することによって生じるものである。
【００３３】
本発明の方法は、粉末塗布装置の第１の部分に設けられ、原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第２の粉末貯蔵部と、粉末塗布装置の第２の部分に設けられ、原材料粉末を第２の粉末貯蔵部から粉末塗布装置の下方に配置されたキャリア上に放出するように構成された第２の粉末供給チャネルと、第２の粉末供給チャネル内に設けられ、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、第１の位置では、第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出を可能にし、第２の位置では、第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出を妨げる第２のチャネル開閉部品とを更に具備する粉末塗布装置の使用を含んでも良い。この方法は、第２のチャネル開閉部品に作用する外部からの機械的な力によって、第２のチャネル開閉部品を第１の位置と第２の位置の間で移動させる工程を更に含んでも良く、この外部からの機械的な力は、粉末塗布装置がキャリアの上方で移動する時に、第２のチャネル開閉部品がワークピースを製造する装置のストッパーと接することによって生じるものである。
【００３４】
本発明の方法は、第１の及び第２のチャネル開閉部品の両方を、第１の粉末貯蔵部及び第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が妨げられる充填位置に同時に位置合わせする工程を更に含んでも良い。更に、第１の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が可能になる第１の位置への第１のチャネル開閉部品の移動を引き起こすのと同時に、第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が妨げられる第２の位置への第２のチャネル開閉部品の移動を引き起こすように、第１の及び第２のチャネル開閉部品の両方を充填位置から第１の移動方向へ移動させても良い。最後に、第１の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が妨げられる第２の位置への第１のチャネル開閉部品の移動を引き起こすのと同時に、第２の粉末貯蔵部からキャリア上への原材料粉末の放出が可能になる第１の位置への第２のチャネル開閉部品の移動を引き起こすように、第１の及び第２のチャネル開閉部品の両方を充填位置から第２の移動方向へ移動させることが更に考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
以下の説明において、本発明の実施形態の例を説明する。
【図１】従来の粉末塗布装置の概略的な断面図である。
【図２ａ−２ｂ】本発明の一つの実施形態による粉末塗布装置の概略的な断面図である。
【図３ａ−３ｃ】本発明の一つの実施形態による粉末塗布装置の斜視断面図である。
【００３６】
以下で説明される実施形態において、同一の又は類似の領域、部分又は要素は、同一の符号によって示される。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図２ａ及び図２ｂに示されるように、粉末の層を電磁放射線又は粒子放射線に暴露することによってワークピースを製造する装置に使用される、本発明の第１の実施形態による粉末塗布装置１０’が提供される。粉末塗布装置１０’は、第１の部分、すなわち粉末塗布装置１０’の上部２０に設けられ、粉末用入口２２を介して原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第１の粉末貯蔵部１２ａを具備する。粉末塗布装置１０’は、第２の部分、すなわち粉末塗布装置１０’の下部２４に設けられ、原材料粉末を第１の粉末貯蔵部１２ａから粉末塗布装置の下方に配置されたキャリア１６上に放出するように構成された第１の粉末供給チャネル１４ａを更に具備する。
【００３８】
更に、粉末塗布装置１０’は、第１の粉末供給チャネル１４ａ内に設けられ、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、第１の位置では、第１の粉末貯蔵部１２ａからキャリア１６上への原材料粉末の放出を可能にし（図２ｂ参照）、第２の位置では、第１の粉末貯蔵部１２ａからキャリア１６上への原材料粉末の放出を妨げる（図２ａ参照）第１のチャネル開閉部品２６ａを具備する。第１のストッパー２８ａはキャリア１６から分離して形成される。例えば、第１のストッパー２８ａは、ワークピースを製造する装置のハウジングの側面に装着されても良い（不図示）。
【００３９】
すなわち、第２の位置（初期位置）では、第１のチャネル開閉部品２６ａは粉末塗布装置１０’のハウジング３６の側面３４ａから突出しているが、第１のチャネル開閉部品２６ａの第１の末端３０は第１のストッパー２８ａと接していない。しかしながら、粉末塗布装置１０’がキャリア１６の上方で第１の方向Ｄ１に沿って移動した場合、第１のチャネル開閉部品２６ａの第１の末端３０は、第１のストッパー２８ａと接する。このようにして、第１の末端３０に作用する外部からの機械的な力が生成され、第１のチャネル開閉部品２６ａは粉末塗布装置１０’内で第１の方向Ｄ１と反対の第２の方向Ｄ２に沿って動かされる。このようにして、第１のチャネル開閉部品２６ａは、第２の位置から第１の位置へ動かされる。第１のチャネル開閉部品２６ａが第１の位置に配置された時、第１のチャネル開閉部品２６ａは粉末塗布装置１０’のハウジング３６の側面３４ａから突出していない。代わりに、第１の末端３０は、ハウジング３６の側面３４ａと一直線に揃う。第１のチャネル開閉部品２６ａの開口領域３２は、第１の粉末供給チャネルの内側に配置され、これによって、第１の粉末貯蔵部１２ａと第１の粉末供給チャネル１４ａの第２の部分の間に通路が形成される。その一方で、第１のチャネル開閉部品２６ａの第２の位置では、開口領域３２は、第１の粉末供給チャネル１４ａの外側に配置される。
【００４０】
粉末塗布装置１０’は、第１のチャネル開閉部品２６ａがストッパーと接しなくなるとすぐに、第１のチャネル開閉部品２６ａを第１の位置から第２の位置に自動的に押す力が生じるように、第１のチャネル開閉部品２６ａ及び粉末塗布装置１０’と連結されたバネ部品（不図示）を更に具備する。このように、バネが第１のチャネル開閉部品２６ａを第２の位置に移動させる役割を果たす一方で、ストッパー２８ａは、第１のチャネル開閉部品２６ａを第１の位置に押す役割のみを果たす。
【００４１】
粉末塗布装置１０’は、第１のチャネル開閉部品２６ａが完全に機械的に駆動するために、すなわち駆動手段として電動モーターを必要としないために、単純な構造を有する。そのため、粉末塗布装置１０’の重量は低減する。これによって、粉末塗布装置１０’のキャリア１６の上方での移動の速度／加速度を増加させることが可能になる。キャリア１６上に塗布される粉末の量は、第１の粉末貯蔵部１２ａ内に導入される粉末の量を適切に制御することによって、制御される。特に、第１の粉末貯蔵部１２ａは、次の粉末の層をキャリア１６上に塗布するために必要な粉末の量と、キャリア１６上で粉末が不足するのを防ぐための所定の余剰な粉末の量との合計に相当する量の粉末で充填される。
【００４２】
図３ａから図３ｃは、粉末塗布装置１０”の第２の実施形態を示す。粉末塗布装置１０”は、第１の部分、すなわち粉末塗布装置１０”の上部２０に設けられ、粉末用入口２２を介して原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第１の粉末貯蔵部１２ａを具備する。粉末塗布装置１０”は、第２の部分、すなわち粉末塗布装置１０”の下部２４に設けられ、原材料粉末を第１の粉末貯蔵部１２ａから粉末塗布装置１０”の下方に配置されたキャリア１６上に放出するように構成された第１の粉末供給チャネル１４ａを更に具備する。
【００４３】
更に、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、第１の位置では第１の粉末貯蔵部１２ａからキャリア１６上への原材料粉末の放出を可能にし、第２の位置では第１の粉末貯蔵部１２ａからキャリア１６上への原材料粉末の放出を妨げる第１のチャネル開閉部品２６ａが、第１の粉末供給チャネル１４ａ内に設けられる。
【００４４】
粉末塗布装置１０”は、粉末塗布装置１０”の第１の部分２０に設けられ、粉末用入口２２を介して原材料粉末を受け取って貯蔵するように構成された第２の粉末貯蔵部１２ｂを更に具備する。第２の粉末供給チャネル１４ｂは、粉末塗布装置１０”の第２の部分２４に設けられ、原材料粉末を第２の粉末貯蔵部１２ｂからキャリア１６上に放出するように構成される。
【００４５】
第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、第１の位置では、第２の粉末貯蔵部１２ｂからキャリア１６上への原材料粉末の放出を可能にし、第２の位置では、第２の粉末貯蔵部１２ｂからキャリア１６上への原材料粉末の放出を妨げる第２のチャネル開閉部品２６ｂが、第２の粉末供給チャネル１４ｂ内に設けられる。
【００４６】
第１の及び第２のチャネル開閉部品２６ａ、２６ｂは互いに一体的に形成される。更に、第１の及び第２のチャネル開閉部品２６ａ、２６ｂは、第１の及び第２のチャネル開閉部品２６ａ、２６ｂの両方が、第１の粉末貯蔵部及び第２の粉末貯蔵部１２ｂからキャリア１６上への原材料粉末の放出が妨げられる充填位置に同時に位置合わせされることが可能であるように、構成される（図３ｂ及び図３ｃ参照）。第１の及び第２のチャネル開閉部品２６ａ、２６ｂが充填位置に配置された時、キャリア１６上への原材料粉末の放出を妨げながら、第１の及び第２の粉末貯蔵部１４ａ、１４ｂを所望の量の粉末で充填することができる。充填位置に配置された時、第１のチャネル開閉部品２６は、粉末塗布装置１０”のハウジング３６の第１の側面３４ａから突出する。同様に、充填位置に配置された時、第２のチャネル開閉部品２６ｂは、第１の側面３４ａとは反対側に位置する、粉末塗布装置１０”のハウジング３６の第２の側面３４ｂから突出する。
【００４７】
第１のチャネル開閉部品２６ａは、該第１のチャネル開閉部品２６ａに作用する外部からの機械的な力によって、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、この外部からの機械的な力は、粉末塗布装置１０”がキャリア１６の上方で第１の移動方向Ｄ１に移動する時に、第１のチャネル開閉部品２６ａがワークピースを製造する装置の第１のストッパー２８ａと接することによって、及び、粉末塗布装置１０”がキャリア１６の上方で第２の移動方向Ｄ２に移動する時に、第１のチャネル開閉部品２６ａが第２のチャネル開閉部品２６ｂを介してワークピースを製造する装置の第２のストッパー２８ｂと接することによって生じる。
【００４８】
同様に、第２のチャネル開閉部品２６ｂは、該第２のチャネル開閉部品２６ｂに作用する外部からの機械的な力によって、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成され、この外部からの機械的な力は、粉末塗布装置１０”がキャリア１６の上方で第２の移動方向Ｄ２に移動する時に、第２のチャネル開閉部品２６ｂがワークピースを製造する装置の第２のストッパー２８ｂと接することによって、及び、粉末塗布装置１０”がキャリア１６の上方で第１の移動方向Ｄ１に移動する時に、第２のチャネル開閉部品２６ｂが第１のチャネル開閉部品２６ａを介してワークピースを製造する装置の第１のストッパー２８ａと接することによって生じる。第１の及び第２のストッパー２８ａ、２８ｂは、キャリア１６から分離して形成される。例えば、第１の及び第２のストッパー２８ａ、２８ｂは、ワークピースを製造する装置のハウジングの両側に装着されても良い（不図示）。
【００４９】
キャリア１６の上方での第２の移動方向Ｄ２への粉末塗布装置１０”の移動、及び、第２のチャネル開閉部品２６ｂと第２のストッパー２８ｂの接触による、充填位置から第１の移動方向Ｄ１への第１の及び第２のチャネル開閉部品２６ａ、２６ｂの両方の移動は、第１の粉末貯蔵部１２ａからキャリア１６上への原材料粉末の放出が可能になる第１の位置への第１のチャネル開閉部品２６ａの移動を引き起こす。それと同時に、第２のチャネル開閉部品２６ｂは、第２の粉末貯蔵部１２ｂからキャリア１６上への原材料粉末の放出が依然として妨げられる第２の位置に動かされる。
【００５０】
第１のチャネル開閉部品２６ａが第１の位置に配置された時、第１のチャネル開閉部品２６ａは、充填位置に配置された時よりも粉末塗布装置１０”のハウジング３６の第１の側面３４ａから大きく突出する。これに対し、第２のチャネル開閉部品２６ｂは、第２の位置に配置された時、充填位置に配置された時よりも粉末塗布装置１０”のハウジング３６の第２の側面３４ｂから小さく突出し、特に、粉末塗布装置１０”のハウジング３６の第２の側面３４ｂと一直線に揃う。
【００５１】
更に、キャリア１６の上方での第１の移動方向Ｄ１への粉末塗布装置１０”の移動、及び、第１のチャネル開閉部品２６ａと第１のストッパー２８ａの接触による、充填位置から第２の移動方向Ｄ２への第１の及び第２のチャネル開閉部品２６ａ、２６ｂの両方の移動は、第１の粉末貯蔵部１２ａからキャリア１６上への原材料粉末の放出が依然として妨げられる第２の位置への第１のチャネル開閉部品２６ａの移動を引き起こす。それと同時に、第２のチャネル開閉部品２６ｂは、第２の粉末貯蔵部１２ｂからキャリア１６上への原材料粉末の放出が可能になる第１の位置に動かされる。
【００５２】
第１のチャネル開閉部品２６ａが第２の位置に配置された時、第１のチャネル開閉部品２６ａは、充填位置に配置された時よりも粉末塗布装置１０”のハウジング３６の第１の側面３４ａから小さく突出し、特に、粉末塗布装置１０”のハウジング３６の第１の側面３４ａと一直線に揃う。これに対し、第２のチャネル開閉部品２６ｂは、第１の位置に配置された時、充填位置に配置された時よりも粉末塗布装置１０”のハウジング３６の第２の側面３４ｂから大きく突出する。
【００５３】
図３ａから図３ｃに示される粉末塗布装置１０’の実施形態において、第１の及び第２のチャネル開閉部品２６ａ、２６ｂのうち少なくとも一つを第１の又は第２の移動方向Ｄ１、Ｄ２のいずれか一方向に押すためのバネ機構を設けることができる。これに代わって、第１の及び第２のチャネル開閉部品２６ａ、２６ｂの両方の移動は、第１のチャネル開閉部品２６ａと第１のストッパー２８ａの相互作用及び第２のチャネル開閉部品２６ｂと第２のストッパー２８ｂの相互作用によって達成される。
【００５４】
図３ｂ及び図３ｃから明らかになるように、粉末塗布装置１０”の底面４４に取外し可能に装着されたならし用スライダー４６が設けられる。ならし用スライダー４６は、要求に従って容易に交換されることができる。粉末塗布装置１０”の底面４４から始まり、粉末塗布装置１０”の第１の部分２０に向かって、粉末塗布装置１０”内に延びる空間４８が、第１の粉末貯蔵部１２ａと第２の粉末貯蔵部１２ｂの間に設けられる。保持部品５０が、上記空間４８内で垂直方向の軸Ｖに沿って移動可能であるように、上記空間４８にはめ込まれ、該保持部品５０の底面は、取外し可能に装着されたならし用スライダー４６を具備する。保持部品５０の垂直方向の位置は、粉末塗布装置１０”の上面５４及び上記空間４８を貫通して垂直に延びる、マイクロメータネジ５２によって調節され、このマイクロメータネジは、粉末塗布装置１０”の上端で作動されることができる。このようにして、取り外し可能に装着されたならし用スライダー４６の垂直方向の位置を容易に変更することを可能にする非常に単純な機構が提供される。ならし用スライダー４６が、例えばゴム等の軟らかい弾性材料からなる場合、ならし用スライダー４６は、保持部品５０に設けられた適当な凹部内に収容される。ならし用スライダー４６が、例えば金属やセラミック等の硬い非弾性材料からなる場合、ならし用スライダー４６は適当な留め金機構によって固定される。
【００５５】
ならし用スライダー４６は、第１の粉末供給チャネル１４ａと第２の粉末供給チャネル１４ｂの間に配置される。従って、粉末塗布装置１０”がキャリア１６の上方で第１の移動方向Ｄ１に移動する時、ならし用スライダー４６は第１の粉末供給チャネル１４ａの後方に配置され、そのため、第１の粉末貯蔵部１２ａから第１の粉末供給チャネル１４ａを介して放出された原材料粉末をキャリア１６に対して分配することができる。同様に、粉末塗布装置１０”がキャリア１６の上方で第２の移動方向Ｄ２に移動する時、ならし用スライダー４６は第２の粉末供給チャネル１４ｂの後方に配置され、そのため、第２の粉末貯蔵部１２ａから第２の粉末供給チャネル１４ｂを介して放出された原材料粉末をキャリア１６に対して分配することができる。
【００５６】
第１の粉末貯蔵部１２ａは、第１の部分、すなわち第１の粉末貯蔵部１２ａの上部から第１の粉末貯蔵部１２ａの第２の部分の方向に進むに従って、粉末塗布装置１０”の長手方向の軸６０と一致する垂直面５８と第１の粉末貯蔵部１２ａの間の距離６４が増加するように、該垂直面５８に対して第１の角度αで傾斜した平面５６に沿って平行に延びる。更に、第２の粉末貯蔵部１２ｂは、第１の部分、すなわち第２の粉末貯蔵部１２ｂの上部から第２の粉末貯蔵部１２ｂの第２の部分の方向に進むに従って、粉末塗布装置１０”の垂直面５８と第２の粉末貯蔵部１２ｂの間の距離６６が増加するように、該垂直面５８に対して第２の角度βで傾斜した平面６２に沿って延びる。第１の粉末貯蔵部１２ａ及び第２の粉末貯蔵部１２ｂの高さ６８（すなわち、第１の／第２の粉末貯蔵部１２ａ、１２ｂの底面７０と上面７２の間の距離）が小さく保たれるため、第１の／第２の粉末貯蔵部１２ａ、１２ｂの容積もまた制限される。これは、第１の粉末貯蔵部１２ａ内／第２の粉末貯蔵部１２ｂ内に貯蔵される原材料粉末の量もまた制限されることを意味する。
【００５７】
これによって、力塗布装置がキャリア１６の上方を移動する際の、力塗布装置１０”の重量が低減される。これは、粉末塗布装置の移動速度を増加させることができることを意味する。また一方で、第１の粉末貯蔵部１２ａ及び第２の粉末貯蔵部１２ｂ内の原材料粉末の量が、２つの粉末の層（一つは力塗布装置が第１のストッパー２８ａの方向へ移動した時、第１の粉末貯蔵部１２ａからの原材料粉末を用いた粉末の層、もう一つは力塗布装置が第２のストッパー２８ｂの方向へ移動した時、第２の粉末貯蔵部１２ｂからの原材料粉末を用いた粉末の層）を生成するのに十分であるため、粉末塗布工程を中断する必要がない。第１の粉末貯蔵部１２ａ及び第２の粉末貯蔵部１２ｂへの原材料粉末の再充填は、２つの粉末の層が生成された後のみで十分である。
【００５８】
図２ａ及び図２ｂで図示される粉末塗布装置１０’の第１の実施形態と同様に、図３ａから図３ｃの粉末塗布装置１０”においても、キャリア１６上に塗布される粉末の量は、第１の及び第２の粉末貯蔵部１２ａ、１２ｂ内に導入される粉末の量を適切に制御することによって制御される。特に、第１の及び第２の粉末貯蔵部１２ａ、１２ｂの両方は、一つの粉末の層をキャリア１６上に塗布するために必要な粉末の量と、キャリア１６上で粉末が不足するのを防ぐための所定の余剰な粉末の量との合計に相当する量の粉末で充填される。
【００５９】
第１の粉末貯蔵部１２ａの入口端は、原材料粉末を受け取るための複数の第１の入口７４を具備し、第２の粉末貯蔵部１２ｂの入口端は、原材料粉末を受け取るための複数の第２の入口７６を具備し、第１の入口７４は、粉末塗布装置１０”の長手方向の軸６０に平行な方向に沿って、第２の入口７６と交互に配置される。このようにして、２つの異なる粉末材料が互いに混ざる危険性を有することなく、第１の粉末材料を第１の貯蔵部１２ａ内に充填し、それとは別々に、第２の粉末材料を第２の粉末貯蔵部１２ｂ内に充填することが可能になる。このように、異なる材料からなるサンドイッチ構造の層を容易に生成することができる。第１の粉末貯蔵部１２ａ及び第２の粉末貯蔵部１２ｂの底面７０は傾斜しているため、粉末貯蔵部１２ａ、１２ｂによって受け取られる原材料粉末は、生成される粉末の層の品質を向上させる（粉塵が生成されない、又は生成が少ない）乱流のない方式で底面７０に沿って滑り落ちる。
【００６０】
第１の入口７４又は第２の入口７６が（例えば、それぞれに対応する板によって）塞がれている場合、第１の粉末貯蔵部１２ａ及び第２の粉末貯蔵部１２ｂのうち一つのみが原材料粉末で充填される。このようにして、サイクルあたり１つの粉末の層を生成するか、サイクルあたり２つの粉末の層を生成するかを容易に切り替えることができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【外国語明細書】
2015038241000001.pdf