Instalación de prototipado rápido que comprende una unidad de mezcla.

Planta (100) para la construcción por capas de un cuerpo formado formando capas de un material de construcción, incluyendo una mezcla de un primer material granular como primer componente y un segundo componente mezclado con el primer componente, depositando uno sobre el otro, y solidificando de manera selectiva la capa de material de construccion respectivo en un area parcial por medio de un dispositivo de impresión

(500) antes de formar la capa siguiente, que comprende:

Un dispositivo de impresi6n (500) con un soporte de cabezal de impresión (520) y un cabezal de impresion (510) suspendido del mismo,

una estacion de alimentacion,

un dispositivo de revestimiento (400) que comprende un eje de medición (410) con una ranura de salida (412) orientada hacia abajo, y que puede moverse horizontalmente hacia el interior de la estación de alimentacion en una posicion de alimentación para cargar el dispositivo de revestimiento (400) con material de construcción y extraerse de la estación de alimentación y pasar a traves de un campo de construcción para aplicar una capa de material de construccion, y

una unidad de mezcla (300) con un mezclador (310) dispuesta en la estación de alimentacion por encima del dispositivo de revestimiento (400) e integrada en la planta para generar una mezcla homogenea del primer componente y el segundo componente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/068704.

Solicitante: Exone GmbH.

Inventor/es: HOCHSMANN, RAINER, MULLER, ALEXANDER, LUDL,HERBERT, KRABLER,BERND, LEINAUER,THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > B29C67/00 (Técnicas de conformación no cubiertas por los grupos B29C 39/00 - B29C 65/00, B29C 70/00 o B29C 73/00)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > PREPARACION O PRETRATAMIENTO DE MATERIAS A CONFORMAR;... > B29B7/00 (Mezcla; Amasado (en general B01F; en combinación con calandrado B29C 43/24, con inyección B29C 45/46, con extrusión B29C 47/36))

PDF original: ES-2464780_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a una planta para la construcción por capas de un cuerpo con forma, formando capas de un material de construcción incluyendo una mezcla

de un primer material granular como primer componente y un segundo componente mezclado con el primer componente, depositando uno sobre el otro, y solidificando de forma selectiva la capa de material de construcción respectiva en una área parcial antes de formar la siguiente capa por medio de un dispositivo de impresión, que comprende un dispositivo de impresión que tiene un soporte de cabezal de impresión y un cabezal de impresión suspendido del mismo, una estación de alimentación y un dispositivo de revestimiento que puede moverse horizontalmente en la estación de alimentación en una posición de alimentación para cargar el dispositivo de revestimiento con material de construcción y desde la estación de alimentación y a través de un campo de construcción para aplicar una capa de material de construcción. Una planta de este tipo es conocida, por ejemplo, a partir de WO 00/78485 A2 o de DE 10 2005 056 260 Al.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a una planta para la construcción por capas de un cuerpo formado a partir de un material granular solidificado en áreas parciales predeterminadas. En particular, la presente invención se refiere a una planta para la construcción por capas de un cuerpo formado a partir de una mezcla de material de construcción, para cuya finalidad la planta comprende una unidad de mezcla para generar una mezcla homogénea de material de construcción a partir de un primer material granular como primer componente, y un segundo componente mezclado con el primer componente. La planta también comprende un dispositivo de revestimiento que es rellenado con la mezcla de material de construcción en la planta estación de alimentación fija o mejor estacionaria y que puede moverse desde la estación de alimentación y a través de un campo de construcción. Las capas individuales de la mezcla de material de construcción que están solidificadas en áreas parciales predeterminadas individualmente una sobre la otra se aplican al campo de la construcción que puede formarse en un contenedor sobre una plataforma de construcción descendible, por medio del dispositivo de revestimiento.

Las plantas son conocidas en el campo de los prototipos rápidos (como la llamada sinterización laser de los llamados métodos de impresión) en que el dispositivo de revestimiento es suministrado con una mezcla de material de construcción que se prepara en un dispositivo de mezcla dispuesto junto a la planta en el suelo. Con esta finalidad, se montan un contenedor de mezclado y varios contenedores de dosificación dispuestos por encima del contenedor de mezclado junto a la planta para recibir el material granular. Los contenedores de dosificación pueden contener, por ejemplo, arena. Por ejemplo, uno de los contenedores de dosificación puede contener arena nueva y otro de los contenedores de dosificación puede contener arena usada o arena reciclada, para cuya finalidad los contenedores de dosificación están conectados a un contenedor de arena correspondiente, por ejemplo respectivamente a través de una línea de succión. Asimismo, pueden aportarse/bombearse diferentes líquidos en el contenedor de mezclado a través de las líneas correspondientes. En el campo de la impresión 3D, por ejemplo, puede utilizarse arena nueva y/o usada, así como un endurecedor o activador líquido que pueden mezclarse entre sí. A continuación, la mezcla de material de construcción preparado de esta forma es transferido, por ejemplo a través de una manguera flexible en la cual está

provisto un transportador continuo, hacia un contenedor de almacenaje estacionario integrado en la planta y proporcionado por encima del dispositivo de revestimiento, a través del cual el dispositivo de revestimiento puede ser rellenado con la mezcla de material de construcción si se encuentra en la posición de alimentación.

En DE 201 07262 VI, dos contenedores de almacenaje en los cuales se almacena material en polvo están dispuestos junto alfuera de la planta. En la planta, un contenedor de dosificación está dispuesto por encima y en el extremo del dispositivo de revestimiento para dosificar y proporcionar el polvo para aplicar la capa. El contenedor

de dosificación está conectado con los contenedores de almacenamiento a través de una línea de transporte que está formada con un transporte mecánico que se proporciona junto con la misma.

Por una parte, se requiere una línea de alimentación correspondiente en las plantas descritas anteriormente para transportar la mezcla de material de construcción al

contenedor de almacenamiento o al contenedor de dosificación dispuesto por encima del dispositivo de revestimiento. Por otro lado, la calidad de la mezcla puede verse afectada negativamente por el transporte o alimentación de la mezcla, y/o, puede producirse una separación.

DE 10 2007 006478 Al describe un dispositivo para alimentar de forma selectiva material en polvo en una capa de polvo, en que dicho dispositivo de alimentación comprende dos contenedores de alimentación de co-desplazamiento y un dispositivo de mezcla de co-desplazamiento para mezclar diferentes materiales en polvo, de manera que pueden conseguirse diferentes composiciones de polvo dentro de una capa de polvo.

WO 2007 / 139938 A2 describe una impresora 3D que comprende una chimenea de distribución que dispensa polvo localizado en el mismo en forma de línea, de manera consistente a lo largo de la longitud de un rodillo de aspersión que esparce el polvo a través del área de construcción. La chimenea de distribución tiene una ranura inferior para dispensar/distribuir el polvo, en que la ranura tiene una anchura tal que el polvo no puede moverse libremente fuera de la ranura, sino que salva la ranura, de manera que debe aplicarse fuerza para apretar el polvo a través de la ranura. Con esta finalidad, la chimenea de distribución comprende una o más palas montadas sobre un eje, en que el polvo se dispensa desde la chimenea de distribución mediante la rotación del eje, de manera que el polvo es empujado fuera de la ranura por parte de la pala.

EP 1 700 686 A2 describe una planta de sinterización laser, en que diferentes polvos se mezclan en profundidad entre sí, con el fm de proporcionar una mezcla de polvo a la máquina de sinterización laser.

WO 2010 / 061174 A2, un documento del llamado Artículo 54 (3) , describe una planta de sinterización laser con una unidad de mezcla.

Uno de los objetos de la invención es proporcionar una planta por medio de la cual puedan proporcionarse y tratarse diferentes mezclas de polvo, que está configurado en una forma compacta y que, sin embargo, asegura una calidad de mezcla óptima.

Con esta finalidad, la presente invención proporciona una planta de acuerdo con la reivindicación l. En las reivindicaciones dependientes se describen otras realizaciones de 15 la invención.

Con la planta de acuerdo con la invención, puede formarse un cuerpo formado a partir de un material de construcción en capas, formando capas del material de construcción depositando una sobre otra y solidificando de manera selectiva la capa de material de construcción respectiva en por lo menos un área parcial predeterminada de la misma antes de formar la capa siguiente.

El material de construcción comprende una mezcla de un primer componente y por lo menos un segundo componente. El primer componente es un primer material granular, por ejemplo arena de moldeado, por ejemplo arena de moldeado fresca.

El segundo componente puede ser, por ejemplo, un segundo material granular.

Por ejemplo, arena de moldeado usada/reciclada,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Planta (100) para la construcción por capas de un cuerpo formado formando capas de un material de construcción, incluyendo una mezcla de un primer material granular como primer componente y un segundo componente mezclado con el

primer componente, depositando uno sobre el otro, y solidificando de manera selectiva la capa de material de construcción respectivo en un área parcial por medio de un dispositivo de impresión (500) antes de formar la capa siguiente, que comprende:

Un dispositivo de impresión (500) con un soporte de cabezal de impresión (520) y un cabezal de impresión (510) suspendido del mismo,

una estación de alimentación,

un dispositivo de revestimiento (400) que comprende un eje de medición (410) con una ranura de salida (412) orientada hacia abajo, y que puede moverse horizontalmente hacia el interior de la estación de alimentación en una posición de alimentación para cargar el dispositivo de revestimiento (400) con material de construcción y extraerse de la estación de alimentación y pasar a través de un campo de construcción para aplicar una capa de material de construcción, y

una unidad de mezcla (300) con un mezclador (310) dispuesta en la estación de alimentación por encima del dispositivo de revestimiento (400) e integrada en la planta para generar una mezcla homogénea del primer componente y el segundo componente,

en que el mezclador (310) comprende una cámara de mezcla dispuesta en un contenedor de mezcla y un agitador dispuesto en la cámara de mezcla, en que el mezclador comprende una abertura de salida (312) en la salida de la cámara de mezcla, que en la posición de alimentación del dispositivo de revestimiento (400) está dispuesta por encima del dispositivo de revestimiento (400) , de manera que, después que al menos dos componentes hayan sido mezclados de forma suficiente en el mezclador, la mezcla de material de construcción preparada en el mezclador (310) pueda ser alimentada a través de la abertura de salida (312) hacia una abertura de rellenado orientada hacia arriba del

dispositivo de revestimiento (400) dispuesta en la posición de alimentación, en que la abertura de salida (312) se cierra mediante una válvula ajustable controlada por un controlador central, y en que la mezcla de material de construcción se suministra al dispositivo de revestimiento hasta su finalización en la unidad de mezcla (300) abriendo la válvula que controla la abertura de salida,

lOen que la unidad de mezcla (300) comprende un primer contenedor de dosificación (320) , dispuesto por encima del mezclador (310) , para recibir el primer material granular, y un dispositivo de dosificación para dosificar el primer material granular desde el primer contenedor de dosificación (320) hacia el mezclador (310) , Y

en que la unidad de mezcla (300) comprende un segundo contenedor de dosificación (330) , dispuesto por encima del mezclador (310) , para recibir un segundo material granular, y un dispositivo de dosificación para dosificar el segundo material granular desde el primer contenedor de dosificación (330) hacia el mezclador (310) .

2. Planta (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en que la unidad de mezcla (300) está fijada a la estructura de la planta (150) .

3. Planta (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en que la unidad de mezcla (300) está fijada a una columna vertical (151) de la estructura de la planta (150) .

4. Planta (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en que el primer dispositivo de dosificación y/o el segundo dispositivo de dosificación comprenden por lo menos una célula de pesado (322, 332) que mide el peso del contenedor de dosificación asociado (320, 330) .

5. Planta (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en que el primer dispositivo de dosificación y/o el segundo dispositivo de dosificación comprenden cada uno de ellos una válvula ajustable por medio de la cual el flujo de partículas que alimenta el mezclador (310) es controlable de acuerdo con una cantidad.

6. Planta (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en que el primer contenedor de dosificación (320) y/o el segundo contenedor de dosificación (330) comprenden cada uno de ellos un dispositivo (324, 334) para generar presión negativa y por lo tanto están formados para absorber material granular hacia el contenedor de dosificación.

7. Planta (100) de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, en que la unidad de mezcla (300) también comprende un tercer contenedor de dosificación para recibir un aditivo en polvo, dispuesto por encima del mezclador (310) mediante un alimentador rotatorio.

8. Planta (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en que el mezclador (310) está conectado a un primer contenedor líquido (340) a través de un primer dispositivo de alimentación que comprende una línea de fluido (342) y una bomba de dosificación (344) , de manera que un primer fluido pueda ser dosificado en el mezclador (310) .

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9. Planta (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en que el mezclador está conectado a un segundo contenedor de líquidos a través de un segundo dispositivo de alimentación que comprende una línea de fluidos y una bomba de dosificación, de manera que un segundo fluido pueda ser dosificado en el mezclador.

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REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citada por el solicitante es solamente para facilitar la lectura.

No forma parte del documento de Patente Europea. Aunque se ha tenido un cuidado extremado a la hora de recopilar las referencias, no pueden descartarse errores u omisiones, y la EPO declina cualquier responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción:

• WO 0078485 A2 [0001] • EP 1700686 A2 [0008]

• DE 102005056260 A1 [0001] • WO 2010061174 A2 [0009]

• DE 20107262 U1 [0004] • DE 202006010327 U1 [0052]

• DE 102007006478 A1 [0006] • DE 10047615 [0052]

• WO 2007139938 A2 [0007]