(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーター（２０、１２０）を備える付加製造装置であって、コーター（２０、１２０）が、
各々が粉体の流れを可能にする開状態と粉体の流れを阻止する閉状態とを有する複数の並設堆積バルブ（４０、１４０）を含む１以上のトラフ（３８、１３８）と、
１以上のトラフ（３８、１３８）と連通する複数のリザーバ（４２、１４２）と
を備えていて、複数のリザーバ（４２、１４２）に含まれるグループ化された複数のリザーバ（４２、１４２）の各々が、グループ化された複数のリザーバ（４２、１４２）から１以上のトラフ（３８、１３８）の単一の並設堆積バルブ（４０、１４０）への漏斗状収集器（４８、１４８）を介した粉体の流動を選択的に阻止又は許容するように作動可能な供給バルブ（４４、１４４）を含んでいる、装置。
【請求項２】
複数のトラフ（３８、１３８）が横並び構成で配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数のリザーバ（４２、１４２）が、コラム（４６）にグループ化され、コラムのリザーバ（４２、１４２）の各々が漏斗状収集器（４８、１４８）と連通する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
複数のコラム（４６）が並設様式で一緒にグループ化され、各コラムのリザーバ（４２、１４２）が、漏斗状収集器（４８、１４８）と連通し、収集器の各々が、トラフ（３８、１３８）のうちの１つと連通する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
付加製造方法であって、
各々が粉体の流れを可能にする開状態と粉体の流れを阻止する閉状態とを有する複数の並設堆積バルブ（４０、１４０）を含むトラフ（３８、１３８）と、トラフ（３８、１３８）と連通する１以上のリザーバ（４２、１４２）とを備えるコーター（２０、１２０）であって、複数のリザーバ（４２、１４２）が、複数のリザーバ（４２、１４２）に含まれるグループ化された複数のリザーバ（４２、１４２）からトラフ（３８、１３８）の単一の並設堆積バルブ（４０、１４０）への漏斗状収集器（４８、１４８）を介した粉体の流動を選択的に阻止又は許容するように作動可能な供給バルブ（４４、１４４）を含んでいる、コーター（２０、１２０）をワーク表面の近くに位置決めする段階と、
粉体を１以上のリザーバ（４２、１４２）からトラフ（３８、１３８）へ流動させる段階と、
トラフ（３８、１３８）からの粉体を堆積バルブ（４０、１４０）の少なくとも１つを介して構築プラットフォーム（１２）上に堆積させる段階と、
放射エネルギーを使用して粉体を溶融させる段階と
を含む方法。
【請求項６】
粉体を堆積させる段階は、
コーター（２０、１２０）が第１の位置にある場合に、トラフからの粉体を、堆積バルブ（４０、１４０）の少なくとも１つを介して構築プラットフォーム（１２）上に堆積させる段階と、
コーター（２０、１２０）を新しい位置に移動させる段階と、
粉体を堆積させること及びコーター（２０、１２０）を移動させることを繰り返して、構築プラットフォーム（１２）上に粉体層を構築する段階と
を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
溶融させる前に堆積された粉体を振動させて同じ高さにする段階をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
コーター（２０、１２０）が、並設配置の複数のトラフ（３８、１３８）を含み、トラフ（３８、１３８）の各々が、複数の並設堆積バルブ（４０、１４０）を含み、粉体を堆積させる段階が、
コーター（２０、１２０）を移動させて、トラフ（３８、１３８）のうちの選択された１つを第１の位置に位置決めする段階と、
選択されたトラフ（３８、１３８）の粉体を、堆積バルブ（４０、１４０）の少なくとも１つを介して構築プラットフォーム（１２）上に堆積させる段階と、
コーター（２０、１２０）を移動させて、２以上のトラフ（３８、１３８）を使用して粉体を堆積させる段階を繰り返す段階と
を含み、
トラフ（３８、１３８）の各々からの粉体の堆積物が単一の列に並ぶ、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
各トラフ（３８、１３８）で堆積される粉体が、別のトラフ（３８、１３８）で堆積される粉体とは、１以上の組成又は粒径において異なる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
コーター（２０、１２０）が、各々が複数の並設堆積バルブ（４０、１４０）を含む１又は２以上のトラフ（３８、１３８）を含み、
コーター（２０、１２０）が、トラフ（３８、１３８）の各々と連通する１又は２以上のリザーバ（４２、１４２）を含み、リザーバ（４２、１４２）の各々が、リザーバ（４２、１４２）から対応するトラフ（３８、１３８）への粉体の流動を選択的に阻止又は許容するように作動可能な供給バルブ（４４、１４４）を含み、
供給バルブ（４４、１４４）を使用して、粉体の混合物をリザーバ（４２、１４２）からトラフ（３８、１３８）へ流動させる段階をさらに含み、混合物の粉体の各々が、混合物の他の粉体とは組成又は粒径の少なくとも１つにおいて異なっている、請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には付加製造に関し、より具体的には、粉体コーターを用いた付加製造のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
付加製造は、材料を層ごとに積層して構成要素を形成するプロセスである。鋳造プロセスとは異なり、付加製造は、機械の位置精度によってのみ制限され、鋳造プロセスが必要とする抜き勾配を与える、オーバーハングを避ける等の必須要件に制限されない。また、付加製造は、「積層製造」、「リバースマシニング（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）」、「直接金属レーザ溶融」（ＤＭＬＭ）、及び「３−Ｄプリンティング」等の用語で参照される。このような用語は、本発明においては同義に扱われる。
【０００３】
付加製造プロセスの公知の形式としては、ワーク表面に粉体状材料を堆積し、次に、この粉体を放射エネルギーで溶融する。この形式プロセスは、ベッドとして提供されるか又は連続した大きな層に付加された大量の粉体を必要とする場合が多い。これは粉体を浪費してプロセス柔軟性を制限する可能性がある。
【０００４】
従って、柔軟性のあるパターンで粉体を堆積すること及び／又は多様な粉体を堆積することができる付加製造プロセスに対するニーズが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７０４３３３０号明細書
【発明の概要】
【０００６】
このニーズは、複数の堆積バルブを有するコーターを組み込んだ、部品を積層製造するための装置及び方法によって対処される。さらにリザーバを含み、複数の粉体を堆積することができる。
【０００７】
本発明は、添付図面と共に以下の説明を参照することで最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な付加製造装置の概略断面図。
【図２】図１の装置と共に使用することができるコーターの概略斜視図。
【図３】図２のコーターの一部断面図。
【図４】構築プラットフォームの上に取り付けられた図２のコーターの斜視図。
【図５】構築される例示的な部品の上面図。
【図６】例示的な列を示す、図５の部品の上面図。
【図７】図５に示す構成要素の構築での粉体堆積シーケンスを示す概略上面図。
【図８】図５に示す構成要素の構築での粉体堆積シーケンスを示す概略上面図。
【図９】図５に示す構成要素の構築での粉体堆積シーケンスを示す概略上面図。
【図１０】図５に示す構成要素の構築での粉体堆積シーケンスを示す概略上面図。
【図１１】図１の装置と共に使用することができる別のコーターの概略斜視図。
【図１２】図１１のコーターの一部断面図。
【図１３】図１２のライン１３−１３に沿って切り取った図。
【図１４】本明細書に記載の装置を用いて構築した例示的な部品の図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
種々の図全体を通して同一の参照符号が同じ要素を表す図面を参照すると、図１は、付加製造プロセスを実行するのに適した例示的な付加製造装置１０を概略的に示す。装置１０は、全てがハウジング２２に収容された構築プラットフォーム１２、過剰粉体容器１４、指向性エネルギー源１６、ビームステアリング装置１８、及びコーター２０を含むことができる。これらの構成要素の各々は以下に詳細に説明される。装置１０の説明に関して、図１及び２から分かるように、Ｘ、Ｙ、及びＺで表記された３つの相互に直交する軸の座標系を参照することができる。この座標系は、単に便宜的に用いるものであり、作動に際して装置１０が特定の方向を必要とすることを意味するものではない。
【００１０】
構築プラットフォーム１２は、剛性のある構造体であり平らなワーク表面２４を提供する。過剰粉体容器１４は、上部が開いたベッセルであり構築プラットフォーム１２の近くに位置しており、過剰な粉体Ｐのための貯蔵場所として機能する。
【００１１】
指向性エネルギー源１６は、構築プロセス時に粉体を溶融及び溶解させるための適切な出力及び他の作動特性を有する放射エネルギーを発生する装置であり、以下に詳細に説明する。例えば、指向性エネルギー源１６は、レーザ又は電子ビーム銃を備えることができる。
【００１２】
ビームステアリング装置１８は、指向性エネルギー源１６からのビーム「Ｂ」が所望のスポットサイズに集束して、ワーク表面２４と一致したＸ−Ｙ平面内の所望の位置に向くことできるように機能する。例えば、これは、１又は２以上のミラー、プリズム、及び／又はレンズ、さらに適切なアクチュエータを備えることができる。
【００１３】
ハウジング２２は、装置１０の機能構成要素を囲み、密閉して汚染を防ぐことができる。ハウジング２２は、入口ポート２６及び出口ポート２８を介してガス又はガス混合物でパージすることができる。
【００１４】
図２及び３から分かるように、コーター２０は、ディスペンサー３２の上に配置されたリザーバ組立体３０を含むことができる。
【００１５】
ディスペンサー３２は、第１の端部３４と第２の端部３６との間に延在する幅「Ｗ」を有する。図４に示すように、幅Ｗは、Ｘ方向において構築プラットフォーム１２の幅Ｗと実質的に等しい。ディスペンサー３２は、幅Ｗに平行に延在する１又は２以上の細長いトラフ（ｔｒｏｕｇｈ）を含む（全体として３８で示す）。例示の実施例において、ディスペンサー３２は、複数のトラフ３８、詳細には並設配置（side-by-side arrangement）の５つのトラフ３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄ、３８Ｅを含む。本明細書で用いる場合、用語「トラフ」は、粉体を分配する前に入れることができる構造体を指し、必ずしも開いた通路構造を意味するものではない。
【００１６】
各トラフ３８Ａ−Ｅは、１又は２以上の堆積バルブ４０を含む。本明細書で用いる場合、用語「バルブ」は、粉末状材料の流れを可能にする第１の位置又は状態と（「開」状態と呼ぶ）、及び粉末状材料の流れを阻止する第２の位置又は状態と（「閉」状態と呼ぶ）を可能にする構造体を指す。堆積バルブ４０の動作は、２値的（すなわちオン−オフ）又は可変（すなわち可変角度で開放する）とすることができる。堆積バルブ４０として利用可能は非限定的なデバイスの実施例としては、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス又は圧電デバイスを挙げることができる。例示的な実施例において、各トラフ３８Ａ−Ｅは、ディスペンサー３２の幅Ｗに沿って延びる直線配列の堆積バルブ４０を含む。堆積バルブ４０のサイズ（すなわち、開状態での流れ面積）、個々の堆積バルブ４０の間隔、及び堆積バルブ４０の全数は、所望の空間分解能及び全被覆面積をもたらすように選択することができる。使用時、堆積する粉体量及び結果として生じる粉体層の厚さは、堆積バルブ４０の開放持続時間によって制御することができる。
【００１７】
リザーバ組立体３０は、各トラフ３８Ａ−Ｅの上に配置された１以上のリザーバ４２を含む。各リザーバ４２は、全体として「Ｐ」で示される粉体を格納して分配するのに有効な容積を形成する適切な壁又は仕切りによって規定される。個々のリザーバ４２は、組成及び／又は粉体粒径等の固有の特性を有する粉体Ｐで充填することができる。粉体Ｐは、付加製造に適した任意の適切な材料とすることができることを理解されたい。例えば、粉体Ｐは、金属性、重合体、有機、又はセラミック粉体とすることができる。リザーバ組立体３０は随意的であり、粉体Ｐはトラフ３８に直接充填できることに留意されたい。
【００１８】
各リザーバ４２は、リザーバ４２から関連のトラフ３８Ａ−Ｅへの粉体Ｐの流動を選択的に可能するように機能する供給バルブ４４を組み込むことができる。供給バルブ４４の構造は、前述の堆積バルブ４０と同じとすることができる。供給バルブ４４は、例えば、トラフ３８Ａ−Ｅ内の粉体Ｐの量を制限するため（堆積バルブ４０の作動との干渉を防ぐため）、又は複数の異なるリザーバ４２からの各粉体を１つのトラフ３８Ａ−Ｅの中に一緒に混合するため等の、多様な目的で粉体を選択的に流動させるために使用することができる。
【００１９】
例示的な実施例において、リザーバ４２のグループは、ディスペンサー３２の幅Ｗに平行に延びる横並び構成で配置される。説明の便宜上、このグループは、「コラム（ｃｏｌｕｍｎ）」４６と呼ぶことができる。コラム４６内のリザーバ４２は、それぞれのトラフ３８Ａ−Ｅに排出する単一の出口５０を備えた漏斗状収集器４８の上でグループ化される。このようなコラム４６及び収集器４８の１つは、各トラフ３８Ａ−Ｅに設けることができる。もしくは、各リザーバ４２は、トラフ３８Ａ−Ｅの１つに直接排出するように配置することができる。
【００２０】
各リザーバ４２は、固有の粉体を任意に充填することができる（例えば、或る粉体は固有の組成及び／又は粒径を有する）。また、リザーバ４２のグループは、１以上の共通の特性を有する粉体を充填することができる。例えば、特定のコラム４６の各リザーバ４２は、個々のリザーバ４２の中に組成は同じだが粉体粒径が異なる複数の粉体を充填することができる。
【００２１】
コーター２０は、ワーク表面２４に平行な１以上の軸において構築プラットフォーム１２に対して制御された動きができるように取り付けられるので、粉体は、構築プラットフォーム１２の選択された領域上に堆積することができる。例示的な実施例において、ディスペンサー３２の幅Ｗは、構築プラットフォーム１２の幅Ｗと実質的に等しいので、粉体を特定の位置に分配するためにＸ方向へ移動させる必要はない。コーター２０は、「長さ」方向での制御された動きを可能にする第１のアクチュエータ５２を用いてハウジング２２に取り付けられる。第１のアクチュエータ５２は、図１に概略的に示されており、この目的のために、空圧式又は油圧式シリンダ、ボールスクリュー式又はリニア式電気アクチュエータ等のデバイスを使用できることが理解できる。
【００２２】
適宜、コーター２０は、ワーク表面２４に直交する（すなわちＺ方向の）構築プラットフォーム１２に対する制御された動きのための装置を含むことができ、コーター２０とワーク表面２４との間の距離を制御する。この目的のための第２のアクチュエータ５４が概略的に示されている。Ｚ方向の相対移動は、コーター２０、構築プラットフォーム１２、又はこれらの組合せによる移動によって行うことができる。
【００２３】
適宜、以下に詳細に示すように、装置は、構築プラットフォーム１２を振動させて、堆積した粉体を同じ高さにするように作動する振動器５６を含むことができる。例えば、この機能のために電気機械式振動器を用いることができる。
【００２４】
この装置１０の機能は、図１に概略的に示す電子制御装置５８を用いて実施することができる。例えば、この目的のために、マイクロプロセッサ又はプログラム可能論理制御装置（ＰＬＣ）等の１又は２以上のプロセッサベースの装置を用いることができる。装置１０の他の構成要素に対する制御装置５８の機能的接続は、一点鎖線で示されている。
【００２５】
前述の装置１０は、溶融粉体から成る層状構成要素を製作するように作動可能であり、コーター２０は、層中の特定の各位置で特性の特性を有する粉体を堆積させるために使用することができる。
【００２６】
図４−１０を参照して、前述の装置を用いる構成要素のための例示的な構築プロセスを以下に説明する。図４は、構築プラットフォーム１２の上に配置されたコーター２０を示す。
【００２７】
この実施例において、リザーバ４２の第１のコラム４６は、第１のトラフ３８Ａに供給される第１の粉体「Ｐ１」を備え、リザーバ４２の第２のコラム４６は、第２のトラフ３８Ｂに供給される第２の粉体「Ｐ２」を備え、リザーバ４２の第５のコラム４６は、第５のトラフ３８Ｅに供給される第３の粉体「Ｐ３」を備える。
【００２８】
構成要素「Ｃ」の１つの層が点線で示されている。例示的な構成要素Ｃの例示的な層は、点線で示す外側部６０、中間部６２、及び内側部６４を有する。この実施例の目的上、異なる部分は異なる特性（例えば、化学組成及び／又は粉体粒径）の粉体を必要とすることが想定される。
【００２９】
図５は、構成要素Ｃの層の半分を示し、これは１０要素幅×１５要素高さのグリッドに細分されている。このグリッド要素のサイズ及びこれらの間隔は、説明を明瞭にする目的で誇張されている。各々が各要素のグリッドを備えた一連の層としての構成要素Ｃの表現は、例えば、適切なソリッドモデル又はコンピュータ支援設計ソフトウェアを用いてモデル化することができる。図５の各々一意的なハッチングパターンは、１つの一意的な粉体の特性（例えば、組成及び／又は粒径）を示す。図６は、Ｙ軸に沿った任意の特定位置（特定位置）に位置決めされた、１、２，３、及び４で示す４つの例示的な列を示す。
【００３０】
図７は、ワーク表面２４上に列１の要素を施工するコーター２０を示す。列１の全１５の要素は、第１の粉体「Ｐ１」を必要とする。従って、第１のトラフ３８Ａの１５の堆積バルブ４０が作動して、第１のトラフ３８Ａが特定位置１の上に整列した場合に粉体を堆積することになる。第１のアクチュエータ５２を使用して、粉体を堆積する前にコーター２０をこの位置に移動させることができる。この移動（全てのコーター２０の移動）は、離散的又は連続的とすることができる。離散的移動の場合、コーター２０は、堆積バルブ４０が作動する前に所望の位置で停止することになる。連続的移動の場合、コーター２０は、移動を開始し、次に、堆積バルブは、移動時に所定の時間で作動するようにプログラムすることができる。
【００３１】
図８は、ワーク表面上に列２を施工するコーター２０を示す。列２の外側の６つの要素は第１の粉体Ｐ１を必要とするが、内側の９個の要素は第２の粉体Ｐ２を必要とする。従って、第１のトラフ３８Ａの６つの堆積バルブ４０は、第１のトラフ３８Ａが特定位置２の上に整列した場合に粉体を堆積することになる（図８の上部を参照）。続いて、第２のトラフ３８Ｂの９つの堆積バルブ４０は、第２のトラフ３８Ｂが特定位置２の上に整列した場合に粉体を堆積することになる（図８の下部を参照）。この２つの堆積ステップが図６に示す列２を完成させる。
【００３２】
図９は、ワーク表面上に列３を施工するコーター２０を示す。列２の外側の６個の要素は第１の粉体Ｐ１を必要とし、中間の４個の要素は第２の粉体Ｐ２を必要とし、５個の内側の要素は第３の粉体Ｐ３を必要とする。従って、第１のトラフ３８Ａの６つの堆積バルブ４０は、第１のトラフ３８Ａが特定位置３の上に整列した場合に粉体を堆積する（図９の上部を参照）。続いて、第２のトラフ３８Ｂの４つの堆積バルブ４０は、第２のトラフ３８Ｂが特定位置３の上に堆積した場合に粉体を堆積する（図９の中間部を参照９）。最後に、第５のトラフ３８Ｅの５つの堆積バルブ４０は、第５のトラフ３８Ｅが特定位置３の上に整列した場合に粉体を堆積する（図９の下部を参照）。この３つの堆積ステップが図６に示す列３を完成させる。
【００３３】
図１０は、ワーク表面上に列４を施工するコーター２０を示す。列４の外側の６個の要素は第１の粉体Ｐ１を必要とし、中間の２個の要素は第２の粉体Ｐ２を必要とし、内側の７個は第３の粉体Ｐ３を必要とする。従って、第１のトラフ３８Ａの６つの堆積バルブ４０は、第１のトラフ３８Ａが特定位置４の上に整列する場合に粉体を堆積する（図１０の上部を参照）。続いて、第２のトラフ３８Ｂの２つの堆積バルブ４０は、第２のトラフ３８Ｂが特定位置４の上に堆積した場合に粉体を堆積する（図１０の中間部を参照）。最後に、第５のトラフ３８Ｅの７つの堆積バルブ４０は、第５のトラフ３８Ｅが特定位置４の上に堆積した場合に粉体を堆積する（図１０の下部を参照）この３つの堆積ステップが図６に示す列４を完成させる。
【００３４】
前述の堆積ステップは、必要に応じて列並び（ｒｏｗ−ｂｙ−ｒｏｗ）の様式で実行することができ、構成要素Ｃの全ての層を完成させる。適宜、前述の振動器５６といったデバイスは、粉体を同じ高さにして堆積後により均一な層をもたらすことができる。
【００３５】
堆積に続いて、指向性エネルギー源１６を用いて、構築する構成要素Ｃの２次元断面に対応する場合がある堆積した粉体を溶融する。指向性エネルギー源１６はビーム「Ｂ」を放出し、ビームステアリング装置１８は、ビームＢの焦点「Ｓ」を適切なパターンで露出した粉体面上に向ける。粉体Ｐの露出層は、溶融、流動、及び固化が可能になる温度までビームＢで加熱される。このステップは、粉体Ｐの「溶解」と呼ぶことができる。
【００３６】
層の溶融後、コーター２０は、構築プラットフォーム１２から離れて層増分だけ垂直方向に移動し、前述のように別の粉体層が堆積される。再度、指向性エネルギー源１６がビームＢを放出し、ビームステアリング装置１８は、適切なパターンでビームＢの焦点Ｓを露出した粉体面上に向ける。粉体Ｐの露出した層は、溶融、流動、及び上層の中及び先に固化した下層と一緒に固化することが可能になる温度までビームＢで加熱される。
【００３７】
適宜、先のサイクルとは異なる粉体の混合物を堆積することが望まれる場合、プロセスの各サイクルの間でトラフ３８Ａ−Ｅをパージすることが望ましい。これは、トラフ３８Ａ−Ｅを過剰粉体容器１４の上に移動した後に堆積バルブ４０を開放して、余分な粉体を放出することで遂行することができる。このプロセスは、トラフ３８Ａ−Ｅにガス又はガス混合気を通すことで強化することができる。
【００３８】
この粉体Ｐを施工した後に粉体Ｐレーザで溶融させるサイクルは、全ての構成要素Ｃが完成するまで繰り返す。
【００３９】
図１１−１３は、ディスペンサー１３２の上に配置されたリザーバ組立体１３０を含む別のコーター１２０を示す。
【００４０】
ディスペンサー１３２は、第１の端部１３４と第２の端部１３６との間で延在する幅「Ｗ」を有する。幅Ｗは、構築プラットフォーム１２の幅Ｗと実質的に等しい。ディスペンサー１３２は、幅Ｗに平行に延在する１又は２以上の細長いトラフ１３８を含む。例示的な実施例において、ディスペンサーは、並設配置の複数のトラフ１３８を含む。
【００４１】
各トラフ１３８は、１又は２以上の堆積バルブ１４０を含む。例示的な実施例において、各トラフ１３８は、ディスペンサー１３２の幅Ｗに沿って延在する直線配列の堆積バルブ１４０を含む。堆積バルブ１４０のサイズ（すなわち、開状態での流れ面積）、個々の堆積バルブ１４０の間隙、及び堆積バルブ１４０の全数は、所望の空間分解能及び全被覆面積をもたらすように選択することができる。使用時、堆積する粉体量及び結果として生じる粉体層の厚さは、堆積バルブ１４０の開放持続時間によって制御することができる。
【００４２】
リザーバ組立体１３０は、各トラフの上に配置された１以上のリザーバ１４２を含む。各リザーバ１４２は、全体として「Ｐ」で示される粉体を格納して分配するのに有効な容積を形成する適切な壁又は仕切りによって規定される。リザーバ組立体１３０は随意的であり、粉体Ｐはトラフ１３８に直接充填できることに留意されたい。
【００４３】
例示的な実施例において（図１３参照）、各リザーバ１４２は細長く、ディスペンサー１３２の幅Ｗに平行に延びる。各リザーバ１４２の底部は、それぞれのトラフ１３８に吐出する単一の出口１５０を備えた漏斗状収集器１４８に形作られている。このような各リザーバ１４２は各トラフ１３８を目的とする。
【００４４】
各リザーバ１４２は、粉体が関連のリザーバ１４２から流動するのを選択的に許容するように作動可能な供給バルブ１４４を組み込むことができる。供給バルブ１４４は、トラフ１３８の中の粉体Ｐの量を制限する（堆積バルブの作動と干渉するのを防ぐために）といった、多様な目的で粉体を選択的に流動させるように使用することができる。供給バルブ１４４の構造は、前述の堆積バルブ１４０と同じとすることができる。この特定の実施例において、供給バルブ１４４は、計量機能を組み込むことができる。図１３に示すように、供給バルブ４４は、リザーバ４２の内部にぴったりと適合する直径「Ｄ」の細長いシリンダ１６６を備える。長手方向溝１６８は、シリンダ１６６の外面に形成されかつその外周の周りに配置されている。シリンダ１６６は、一定ＲＰＭで回転することができ、粉体Ｐを、トラフ１３８一定の割合で計量しながら供給する。
【００４５】
前述の装置及び方法は、粉体の堆積の際に柔軟性をもたらす。例えば、粉体を堆積する前に、２種以上の粉体（組成又は粒径が異なる）を混合して、中間の特性を有する粉体を生成することができる。もしくは、２以上の異なる粉体を個別に共通の領域に堆積して、粉体の溶融後に混じり合った又は連続した特性をもたらすことができる。
【００４６】
前述の装置及び方法は、モノリシック又は単体構造の構成要素、並びに複数の構成要素の組立体を構築するために使用することができる。例えば、図１４は、一対の離間した耳部２０４を備えたクレビスを定めるブラケット２０２を含む機械的継手組立体２００を示す。ロッドエンド軸受２０６は、各耳部２０４の間に設けられており、シャフト２０８によって枢動するように取り付けられている。前述の装置及び方法を使用して、個々の構成要素の間の隙間「Ｇ」に犠牲支持材料を含めることで、単一のプロセスでもって継手組立体を製造することができる。次に、構築プロセスの後で支持材料を除去して、機能組立体を残すことができる。犠牲支持材料の非限定的な例としては、非溶解粉体、低温溶融材料、又は酸又は腐食で容易に溶解する材料（浸出材料）を挙げることができる。
【００４７】
以上、付加製造のための装置及び方法を説明した。本明細書（何れかの添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）で開示される特徴の全て、及び／又はそのように開示された何れかの方法又はプロセスのステップの全ては、このような特徴及び／又はステップの少なくとも一部が互いに排他的である組合せを除いて、あらゆる組合せで結合することができる。
【００４８】
本明細書（何れかの添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）で開示される各特徴は、明示的に別途規定のない限り、同じ、等価の又は同様の目的を提供する代替の特徴で置き換えることができる。従って、明示的に別途規定のない限り、開示される各特徴は、一般的な一連の等価又は同様の特徴のうちの１つの実施例に過ぎない。
【００４９】
本発明は、上述の１又は複数の実施形態の詳細事項に限定されない。本発明は、本明細書（何れかの添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）で開示される特徴のうちの何れかの新規の特徴又は何れかの新規の組合せ、又はこのように開示される何れかの方法又はプロセスのステップのうちの何れかの新規のステップ又は何れかの新規の組合せに拡張することができる。
【００５０】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
コーターを備える付加製造装置であって、
コーターは、複数の並設堆積バルブを含む１以上のトラフを備える、装置。
［実施態様２］
複数のトラフが横並び構成で配置される、実施態様１に記載の装置。
［実施態様３］
１以上のトラフと連通する１以上のリザーバをさらに備え、１以上のリザーバが、リザーバからトラフへの粉体の流動を選択的に阻止又は許容するように作動可能な供給バルブを含む、実施態様１に記載の装置。
［実施態様４］
供給バルブが、粉体を一定の割合で計量して供給するように構成される、実施態様３に記載の装置。
［実施態様５］
複数のリザーバが、コラムにグループ化され、コラムのリザーバの各々が漏斗状収集器に連通する、実施態様３に記載の装置。
［実施態様６］
複数のコラムが、並設様式で一緒にグループ化され、コラムの各々のリザーバが、漏斗状収集器に連通し、収集器の各々が、トラフのうちの１つに連通する、実施態様３に記載の装置。
［実施態様７］
コーターが、ワーク表面を定める構築プラットフォームの上の１以上の軸に沿って移動するように取り付けられる、実施態様１に記載の装置。
［実施態様８］
構築プラットフォームに隣接して配置された過剰粉体容器をさらに備える、実施態様７に記載の装置。
［実施態様９］
ワーク表面上に堆積した粉体を選択的に溶融するように作動可能な指向性エネルギー源をさらに含む、実施態様７に記載の装置。
［実施態様１０］
付加製造方法であって、
複数の並設堆積バルブを含むトラフを備えるコーターをワーク表面の近くに位置決めする段階と、
トラフからの粉体を堆積バルブの少なくとも１つを介して構築プラットフォーム上に堆積させる段階と、
放射エネルギーを使用して粉体を溶融させる段階と
を含む方法。
［実施態様１１］
粉体を堆積させる段階は、
コーターが第１の位置にある場合に、トラフからの粉体を、堆積バルブの少なくとも１つを介して構築プラットフォーム上に堆積させる段階と、
コーターを新しい位置に移動させる段階と、
粉体を堆積させること及びコーターを移動させることを繰り返して、構築プラットフォーム上に粉体層を構築する段階と
を含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１２］
溶融させる前に堆積された粉体を振動させて同じ高さにする段階をさらに含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１３］
コーターが、並設配置の複数のトラフを含み、トラフの各々が、複数の並設堆積バルブを含み、粉体を堆積させる段階が、
コーターを移動させて、トラフのうちの選択された１つを第１の位置に位置決めする段階と、
選択されたトラフの粉体を、堆積バルブの少なくとも１つを介して構築プラットフォーム上に堆積させる段階と、
コーターを移動させて、２以上のトラフを使用して粉体を堆積させる段階を繰り返す段階と
を含み、
トラフの各々からの粉体の堆積物が単一の列に並ぶ、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１４］
粉体を堆積させる段階は、コーターを移動させて粉体を堆積させる段階を繰り返して、構築プラットフォーム上に粉体層を構築する、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１５］
各トラフで堆積される粉体が、別のトラフで堆積される粉体とは、１以上の組成又は粒径において異なる、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１６］
コーターが、１以上のトラフと連通するリザーバを備え、リザーバが、記リザーバからトラフへの粉体の流動を選択的に阻止又は許容するように作動可能な供給バルブを含み、
供給バルブを使用して、リザーバからトラフへ制御された量の粉体を流動させる段階をさらに含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１７］
コーターが、１以上のトラフと連通するリザーバを備え、リザーバが、記リザーバからトラフへの粉体の流動を選択的に阻止又は許容するように作動可能な供給バルブを含み、
供給バルブを使用して、リザーバからトラフへの粉体を流動させる段階をさらに含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１８］
コーターが、各々が複数の並設堆積バルブを含む１又は２以上のトラフを含み、
コーターが、トラフの各々と連通する１又は２以上のリザーバを含み、リザーバの各々が、リザーバから対応するトラフへの粉体の流動を選択的に阻止又は許容するように作動可能な供給バルブを含み、
供給バルブを使用して、粉体の混合物をリザーバからトラフへ流動させる段階をさらに含み、混合物の粉体の各々が、混合物の他の粉体とは組成又は粒径の少なくとも１つにおいて異なっている、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１９］
複数のリザーバがコラムにグループ化され、コラムのリザーバの各々が、漏斗状収集器と連通し、収集器の各々が、トラフの１つに連通する、実施態様１８に記載の方法。
【符号の説明】
【００５１】
１０  装置
１２  構築プラットフォーム
１４  過剰粉体容器
１６  指向性エネルギー源
１８  ビームステアリング装置
２０  コーター
２２  ハウジング
２４  ワーク表面
２６  入口ポート
２８  出口ポート
３０  リザーバ組立体
３２  ディスペンサー
３４  第１の端部
３６  第２の端部
３８  トラフ
４０  堆積バルブ
４２  リザーバ
４４  供給バルブ
４６  コラム
４８  収集器
５０  出口
５２  第１のアクチュエータ
５４  第２のアクチュエータ
５６  振動器
５８  電子制御装置
６０  外側部
６２  中間部
６４  内側部
１２０  コーター
１３０  リザーバ組立体
１３２  ディスペンサー
１３４  第１の端部
１３６  第２の端部
１３８  トラフ
１４０  堆積バルブ
１４２  リザーバ
１４８  収集器
１５０  出口
１４４  供給バルブ
１６６  シリンダ
１６８  溝
２００  機械的継手組立体
２０２  ブラケット
２０４  耳部
２０６  ロッドエンド軸受
２０８  シャフト
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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