[发明专利]原料粉末处理方法、原料粉末处理装置和物体产生方法

说明书

公开了原料粉末处理方法、原料粉末处理装置和物体产生方法。用于处理原料粉末的方法包括形成原料粉末的层，以及去除形成在原料粉末的表面上的氧化膜，所述层由所述原料粉末形成。

技术领域

本公开涉及用于处理原料粉末的方法和装置，其中原料粉末是用等离子体处理的。

背景技术

近年来，使用粉末床熔融技术的制造设备(被称为3D打印机)已经在开发中。在粉末床熔融中，形成原料粉末的薄片，每个形成的薄片的要被固化的区域(下文中被称为固化区域)用激光束或电子束(下文中被称为能量束)来照射以加热固化区域，并且这种薄片被堆叠以形成三维物体(日本专利特许公开No.8-39275和10-88201)。

一般认为利用粉末床熔融制造的三维物体(下文中被称为粉末床熔融产品)可以通过如下方式来增强：通过减少结构的空隙体积来增加填充密度(infill)。即使在球形原料粉末被最紧密堆积的薄片中，每单位体积的颗粒间空隙体积也超过20％。这意味着在被称为烧结的状态下(其中颗粒仅在接触点处被熔融)，在颗粒之间存在无数的空隙。

日本专利特许公开No.8-39275提出了一种粉末床熔融技术，其中三维物体是通过在抽空的外壳中在供给惰性气体的气氛中形成薄片并利用激光束加热薄片的固化区域来制造的。日本专利特许公开No.10-88201指出，在不使用粘合剂的情况下由原料粉末形成成形制品并在激光束粉末床熔融之前压缩原料粉末可以增加三维物体的填充密度。

发现根据这些出版物的用于制造三维物体的方法无法将粉末床熔融产品的填充密度增加到足够高的水平，因为这些方法在完成的三维物体的结构中留下非常小的空隙。本公开意在解决这些缺点。

发明内容

根据本公开的一方面的用于处理原料粉末的方法包括：形成原料粉末的层；以及去除形成在构成所述层的原料粉末的表面上的氧化膜。

根据本公开的一方面的用于产生物体的方法包括：形成原料粉末的层；去除形成在原料粉末的表面上的氧化膜，所述层由所述原料粉末形成；以及利用射束来成形，包括通过利用能量束的照射来固化已去除氧化膜的原料粉末。

根据本公开的一方面的用于处理原料粉末的装置包括：可抽空的外壳；气氛生成器，被配置为在外壳中生成包含氢和/或惰性元素的气氛；粉末容器，位于外壳中并与外壳电绝缘；形成单元，被配置为在粉末容器中形成原料粉末的层；以及通电单元，被配置为向由形成单元形成的层施加电压。

根据本公开内容的某些方面，原料粉末的表面上的氧化物和异物的量是通过对原料粉末的等离子体处理来减少的。这减小了原料粉末的表面上的氧化物和异物留在完成的三维物体的结构中的空隙的体积。因此，本公开的某些方面将粉末床熔融产品的填充密度增加到足够高的水平。此外，本公开的某些方面通过使用利用等离子体处理的原料粉末来使粉末床熔融产品更坚固。

参照附图，从下面对示例性实施例的描述，本公开内容的进一步的特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据本公开的一个或多个实施例的物体产生系统的配置的说明图。

图2是根据本公开的一个或多个实施例的建造容器的配置的说明图。

图3是根据本公开的一个或多个实施例的用于产生物体的处理的流程图。

图4A至图4F是根据本公开的一个或多个实施例的利用物体产生系统执行的堆叠阶段的说明图。

图5是根据本公开的一个或多个实施例的物体产生系统的配置的说明图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本公开的一些实施例。

已知粉末床熔融技术的问题