СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ПОРОШКОВ

1. Порошковый дозатор аддитивного производства для дозированной подачи порошка для использования в аддитивном производственном процессе, содержащий:
дозирующий элемент, применяемый для дозированной подачи полоски порошка в заданном объеме и содержащий по меньшей мере одну дозирующую полость, проходящую сквозь указанный дозирующий элемент и имеющую входное отверстие, расположенное в первой лицевой поверхности дозирующего элемента, и выходное отверстие, расположенное во второй лицевой поверхности дозирующего элемента.
2. Дозатор по п.1, в котором объем, ограниченный указанной по меньшей мере одной дозирующей полостью, эквивалентен заранее установленному объему порошка.
3. Дозатор по п.1, в котором дозирующий элемент содержит удлиненную дозирующую полость для дозированной подачи порошка.
4. Дозатор по п.1, в котором дозирующий элемент содержит дозирующие полости, расположенные по меньшей мере в двух смещенных относительно друг друга рядах, для дозированной подачи порошка.
5. Дозатор по п.1, в котором дозирующий элемент содержит наклонные дозирующие полости для дозированной подачи порошка.
6. Дозатор по п.4 или 5, в котором дозирующие полости выполнены с возможностью дозированной подачи порошка к поверхности с равномерным распределением.
7. Дозатор по п.1, в котором дозирующий элемент выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно других составных частей дозатора между первым положением, в котором порошок обладает способностью прохода через входное отверстие или входные отверстия в дозирующую полость или дозирующие полости и удерживаться в ней или в них, и вторым положением, в котором реализована возможность дозированной подачи заранее установленного объема порошка через выходное отверстие или выходные отверстия.
8. Дозатор по п.7, в котором дозирующий элемент размещен между первым и вторым удерживающими элементами с возможностью перемещения,
причем первый удерживающий элемент содержит первое отверстие для подачи порошка во входное отверстие или указанные входные отверстия, а второй удерживающий элемент содержит второе отверстие, позволяющее осуществлять дозированную подачу порошка из выходного отверстия или выходных отверстий.
9. Дозатор по п.8, в котором
в первом положении первое отверстие и входное отверстие или входные отверстия совмещены, а выходное отверстие или выходные отверстия и второе отверстие не совмещены;
во втором положении выходное отверстие или выходные отверстия и второе отверстие совмещены, а входное отверстие или входные отверстия и первое отверстие не совмещены.
10. Дозатор по п.8, в котором дозирующий элемент и по меньшей мере один из удерживающих элементов выполнены плоскими.
11. Дозатор по п.8, в котором первый удерживающий элемент таким образом соединен с порошковым контейнером, что указанное первое отверстие обеспечивает возможность прохождения порошка, содержащегося в контейнере.
12. Дозатор по п.11, в котором первый удерживающий элемент образует часть контейнера, например его нижнюю стенку.
13. Дозатор по п.8, в котором первый и второй удерживающие элементы зафиксированы относительно друг друга, а первое и второе отверстия смещены вбок относительно друг от друга.
14. Дозатор по п.8, в котором дозирующий элемент выполнен с возможностью перемещения относительно первого и второго удерживающих элементов.
15. Дозатор по п.8, в котором между первым удерживающим элементом и верхней поверхностью дозирующего элемента расположен уплотнитель, препятствующий нежелательному выходу порошка из дозатора, и/или между вторым удерживающим элементом и нижней поверхностью дозирующего элемента расположен уплотнитель, препятствующий нежелательному выходу порошка из дозатора.
16. Дозатор по п.8, в котором между вторым удерживающим элементом и нижней поверхностью дозирующего элемента вокруг второго отверстия расположен уплотнитель, препятствующий выходу порошка из второго отверстия, когда дозирующий элемент не расположен соответствующим образом.
17. Дозатор по п.7, в котором дозирующий элемент смещен к первому положению.
18. Дозатор по п.7, в котором дозирующий элемент смещен к второму положению.
19. Дозатор по п.1, в котором дозирующий элемент и/или удерживающие элементы выполнены из материала с небольшим трением, например политетрафторэтилена, нейлона, металла или керамики с антифрикционным покрытием.
20. Дозатор по п.1 при соединении с порошковым контейнером, подающим порошок в дозирующий элемент, в котором порошок предпочтительно размещен с уплотнением в контейнере.
21. Дозатор по п.20, в котором порошковый контейнер содержит нагревающие средства или соединен с ними для нагрева порошка в контейнере.
22. Дозатор по п.20, в котором порошковый контейнер содержит распознающие средства, предоставляющее информацию, относящуюся к контейнеру и/или к его содержимому, причем распознающими средствами предпочтительно является радиочастотное распознающее устройство.
23. Дозатор по п.1, выполненный с возможностью сменной установки в формовочной камере порошковой формовочной установки.
24. Дозатор по п.1, в котором аддитивный производственный процесс представляет собой процесс селективного лазерного сплавления или процесс селективного лазерного спекания.
25. Дозатор по п.1, содержащий дозирующие полости и выполненный с возможностью приведения в действие для дозированной подачи порошка из заранее установленной части всего объема полостей для изменения объема выпущенного порошка.
26. Способ дозированной подачи заранее установленного объема порошка, применяемый в аддитивном производственном процессе, согласно которому:
обеспечивают прохождение порошка во входное отверстие или входные отверстия по меньшей мере одной дозирующей полости, проходящей между первой лицевой поверхностью и второй лицевой поверхностью дозирующего элемента,
удерживают порошок внутри дозирующей полости или дозирующих полостей и
дозировано подают заранее установленный объем порошка из выходного отверстия дозирующей полости или выходных отверстий дозирующих полостей.
27. Способ по п.26, согласно которому дополнительно перемещают дозирующий элемент между
первым положением, в котором обеспечена возможность прохода порошка через входное отверстие или входные отверстия по меньшей мере одной дозирующей полости, но отсутствует возможность прохода через ее выходное отверстие или выходные отверстия, и
вторым положением, в котором обеспечена возможность прохода порошка через выходное отверстие или выходные отверстия по меньшей мере одной дозирующей полости, но отсутствует возможность прохода через ее входное отверстие или входные отверстия, причем между первым и вторым положениями перемещают лишь заранее установленный объем порошка.
28. Способ по п.26, в котором дозирующий элемент размещен между первым и вторым удерживающими элементами, согласно которому:
обеспечивают прохождение порошка через первое отверстие, проходящее сквозь первый удерживающий элемент, во входное отверстие или входные отверстия по меньшей мере одной дозирующей полости, а второй удерживающий элемент препятствует выходу порошка через указанное выходное отверстие или указанные выходные отверстия;
перемещают дозирующий элемент относительно первого и второго удерживающих элементов, так что заранее установленный объем порошка проходит через выходное отверстие или выходные отверстия по меньшей мере в одной дозирующей полости и через второе отверстие, проходящее сквозь второй удерживающий элемент.
29. Способ по п.2, согласно которому применяют дозатор, выполненный заодно с порошковым контейнером, подающим порошок через указанное первое отверстие.
30. Способ по п.26, согласно которому порошок дозировано подают в виде отрезка или полоски.
31. Способ по п.26, согласно которому дозированную подачу порошка применяют в процессе селективного лазерного спекания или в процессе селективного лазерного сплавления.
32. Способ по п.27, согласно которому дозирующий элемент смещают к второму положению а приводят в действие к первому положению или наоборот.
33. Способ по п.26, согласно которому дозатор применяют в сочетании с установкой аддитивного производства, содержащей, для равномерного распределения слоя порошка по формируемой поверхности, возвратно-поступательный порошковый распределитель, которым осуществляют перемещение дозирующего элемента.
34. Способ по п.29, согласно которому дополнительно трясут источник порошка.
35. Сменная порошковая кассета для подачи порошка в аддитивном производственном процессе, содержащая:
контейнерную часть для хранения порошка;
установочное средство для сменной установки кассеты в формовочной камере установки аддитивного производства, причем указанный контейнер соединен или выполнен с возможностью соединения с
дозатором, дозировано подающим заранее установленный объем порошка.
36. Кассета по п.35, в которой дозатор является порошковым дозатором по любому из пунктов 1-25.
37. Кассета по п.35, дополнительно содержащая порошок, применяемый в аддитивном производственном процессе.
38. Кассета по п.35, в которой установочное средство содержит ползунковый механизм, взаимодействующий с направляющими, закрепленными в установке аддитивного производства.
39. Кассета по п.35, дополнительно содержащая нагреватель для предварительного нагрева порошка внутри кассеты.
40. Кассета по п.35, дополнительно содержащая распознающие средства, например устройство слежения или идентификационную метку.
41. Кассета по п.40, в которой и распознающие средства являются радиочастотной распознающей меткой.
42. Кассета по п.40, в которой распознающие средства содержат информацию, относящуюся к порошку, содержащемуся в кассете.
43. Система для изготовления трехмерных объектов в ходе аддитивного производственного процесса, содержащая:
установку аддитивного производства, содержащую:
формовочную камеру,
распределитель для распределения слоя порошка по формируемой поверхности в формовочной камере и
облучающие средства, облучающие выбранные участки формируемой поверхности, соответствующие сечению объекта, подлежащего формованию,
причем указанная система дополнительно содержит управляющие средства для мониторинга и управления установкой и параметрами процесса и
сменную кассету для хранения и дозированной подачи порошка, предназначенного для распределения по формируемой поверхности, причем кассета выполнена с возможностью установки в формовочной камере.
44. Система по п.43, в которой кассета соединена с распознающими средствами, выполненными с возможностью сообщения с управляющими средствами для передачи данных, относящихся к кассете и/или порошку в ней.
45. Система по п.43, в которой информация, относящаяся к порошку, содержит информацию по меньшей мере о составе порошка, размере частиц порошка, распределении частиц порошка по размеру, температуре кассеты, уровне порошка, партии порошка, испытаниях порошка, истории обработки порошка или об опасности порошка.
46. Система по п.44 или 45, в которой управляющие средства выполнены с возможностью обрабатывать данные, относящиеся к кассете и/или порошку в ней, и в соответствии с этим автоматически соответственно регулировать параметры процесса.
47. Система по п.46, в которой управляющие средства выполнены с возможностью отображать информацию, относящуюся к кассете и/или порошку в кассете, оператору.
48. Система по п.44, дополнительно содержащая:
источник инертного газа; контур для его подачи в формовочную камеру; фильтр, для фильтрации частиц порошка, расположенный в контуре и связанный с распознающими средствами, выполненными с возможностью сообщения с управляющими средствами для передачи данных, относящихся к фильтру, а управляющие средства выполнены с возможностью обработки данных о фильтре, кассете или порошке и прекращения работы системы, при несовместимости порошка и фильтра.
49. Система по п.43, в которой кассета является кассетой по любому из пунктов 35-42.
50. Система по п.43, в которой управляющие средства содержат компьютер для исполнения управляющего программного обеспечения.
51. Способ формирования трехмерного объекта, в ходе аддитивного производственного процесса, согласно которому:
(a) - устанавливают порошковую кассету, содержащую порошковый дозатор, в формовочную камеру порошковой формовочной установки,
(b) - приводят дозатор в действие для дозированной подачи порошка,
(c) - распределяют порошок, формируя слой порошка по формируемой поверхности,
(d) - облучают участок слоя, соответствующий поперечному сечению трехмерного объекта, лучом с высокой энергией, для отверждения порошка в облученном участке плавлением или спеканием,
(e) - опускают формируемую поверхность на толщину отверженного участка и
повторяют этапы (b)-(e) до окончательного формирования трехмерного объекта.
52. Способ по п.51, согласно которому полоску порошка распределяют возвратно-поступательным распределителем, а взаимодействие распределителя с кассетой приводит дозатор в действие.
53. Способ по п.51, согласно которому полоску порошка дозировано подают из кассеты согласно способу по любому из пунктов 23-31.
54. Установка для селективного лазерного спекания или селективного лазерного плавления, содержащая порошковый дозатор по любому из пунктов 1-25.
55. Порошковый дозатор, по существу описанный в заявке и показанный на чертежах.
56. Система для быстрого изготовления прототипов, по существу описанная в заявке и показанная на чертежах.
57. Способ дозированной подачи порошка в заранее установленном объеме, по существу описанный в заявке и показанный на чертежах..
58. Кассета, по существу описанная в заявке и показанная на чертежах..
59. Порошковый дозатор для дозированной подачи порошка в заранее установленном объеме, применяемый и аддитивном производственном процессе, содержащий:
дозирующий элемент, содержащий по меньшей мере одну дозирующую полость, проходящую сквозь него и содержащую входное отверстие, расположенное в первой лицевой поверхности дозирующего элемента, и выходное отверстие, расположенное во второй лицевой поверхности дозирующего элемента, причем объем, ограниченный указанной по меньшей мере одной дозирующей полостью эквивалентен заранее установленному объему порошка.