用于加性制造系统的活性金属粉末的回收系统的制作方法

本公开一般涉及加性制造，以及更具体来说涉及用于加性制造系统的金属粉末的回收系统，并且在应用于活性金属粉末时是特别有利的。

背景技术：

加性制造(am)包含经过材料的连续分层而不是材料的去除来产生对象的各种各样的过程。因此，加性制造能够创建复杂几何结构，而无需使用任何种类的工具、模具或固定装置，并且具有极少或没有废料。不是从材料的实心坯(其中许多被切掉并且丢弃)来加工组件，加性制造中使用的唯一材料是使对象成形所要求的材料。

加性制造技术通常包含获取待形成对象的三维计算机辅助设计(cad)文件，以电子方式将对象切片为例如18-102微米厚的层，并且采用每层的二维图像来创建文件。文件然后可加载到制备软件系统中，其解释文件，使得对象能够通过不同类型的加性制造系统来构建。在加性制造的3d打印、快速原型制作(rp)和直接数字制造(ddm)形式中，有选择地分发材料层以创建对象。

在金属粉末加性制造技术、例如选择性激光熔融(slm)和直接金属激光熔融(dmlm)中，金属粉末层依次熔融在一起以形成对象。更具体来说，薄金属粉末层在使用涂敷器均匀分布在金属粉末床上之后依次熔融。金属粉末床能够在垂直轴线中移动。该过程在具有惰性气体(例如氩或氮)的准确控制的气氛的处理室中进行。一旦创建每层，对象几何结构的每个二维层面能够通过有选择地熔融金属粉末来熔合。熔融可由高功率激光器、例如100瓦镱激光器来执行，以便完全焊接(熔融)金属粉末以形成固体金属。激光器使用扫描镜在x-y方向上移动，并且具有足以完全焊接(熔融)金属粉末以形成固体金属的强度。金属粉末床对于每个后续二维层降低，并且该过程重复进行，直到完全形成对象。

加性制造中使用的某些金属粉末是活性的；也就是说，它们在氧环境、例如空气中采取粉末形式是可燃的或易燃的。两个示例活性金属粉末是铝和钛。活性金属粉末相对于加性制造在加性制造机器的清洁、金属粉末屑的清洁等方面造成挑战。当前，活性金属粉末在湿式分离器、即湿真空中从它们所在的任何表面(例如am系统的处理室、其周围的地面上等)来收集。常规湿式(又称作浸入)分离器将活性金属粉末真空到室(其中粉末浸入液体、例如水或油中)中，以创建液体-金属粉泥供更安全操控。市场可得到的示例湿式或浸入分离器包含：从tiger-vacinternational,inc.(laval，quebec，ca)可得到的tiger-vacss-itex型号或者从ruwacusa(holyoke，ma，usa)可得到的ruwacna、na35或na250型号。在任何湿式分离器中，湿式分离器上的室(例如箱)进行填充，并且要求周期清空。当前湿式分离器没有分离液体和金属粉末，这要求使用昂贵的和复杂危险的废物处置技术对泥浆的处置。

技术实现要素：

本公开的第一方面提供一种用于金属粉末的回收系统，该回收系统包括：容器；压力源，与容器进行流体连通用于在容器内创建所选压力，容器包含：配置成保持液体的箱的下部的入口以及出口；控制器，控制压力源以在真空状态与蒸发状态之间控制在容器内所施加的压力，在该真空状态中，压力引起空气带走的金属粉末流进入入口用于经由通过将空气带走的金属粉末浸入液体中而从空气中去除金属粉末来形成回收的金属粉末，在蒸发状态中，容器内的压力使液体蒸发成气体，其经过出口离开；以及冷凝器，与容器的出口进行流体连通用于接收来自容器的气体并且将气体冷凝成冷凝液体。

本公开的第二方面提供一种金属粉末加性制造系统，包括：金属粉末加性制造打印机，包含处理室和控制器；以及用于金属粉末的回收系统，回收系统包含：容器；压力源，与容器进行流体连通用于在容器内创建可变压力，容器包含：配置成保持液体的箱的下部的入口以及出口；控制器，控制压力源以在真空状态与蒸发状态之间控制在容器内所施加的可变压力，在该真空状态中，空气带走的金属粉末流从处理室进入入口用于经由通过将空气带走的金属粉末浸入液体中而从空气中去除金属粉末来形成回收的金属粉末，在该蒸发状态中，容器内的可变压力使液体蒸发成气体，其经过出口离开；以及冷凝器，与容器的出口进行流体连通用于接收来自容器的气体并且将气体冷凝成冷凝液体。

本公开的第三方面提供一种回收金属粉末的方法，该方法包括：带走空气流中的金属粉末；通过使空气流经过容器中的液体来将金属粉末与空气流浸入分离；以及通过将液体从容器蒸发为气体并且从容器中去除气体来回收金属粉末。

本公开的说明性方面设计成解决本文所述的问题和/或未论述的其他问题。

本发明提供一组技术方案,如下:

1.一种用于金属粉末的回收系统，所述回收系统包括：

容器；

压力源，与所述容器进行流体连通用于在所述容器内创建所选压力，所述容器包含：配置成保持液体的箱的下部的入口以及出口；

控制器，控制所述压力源以便在真空状态与蒸发状态之间控制在所述容器内施加的所述压力，在所述真空状态中，所述压力引起空气带走的金属粉末流进入所述入口用于经由通过将所述空气带走的金属粉末浸入所述液体中而从所述空气中去除所述金属粉末来形成回收的金属粉末，在所述蒸发状态中，所述容器内的所述压力使所述液体蒸发成气体，其经过所述出口离开；以及

冷凝器，与所述容器的所述出口进行流体连通用于接收来自所述容器的所述气体并且将所述气体冷凝成冷凝液体。

2.如技术方案1所述的回收系统，还包括用于收集来自所述冷凝器的所述冷凝液体的收集容器。

3.如技术方案1所述的回收系统，其中，所述金属粉末包含从由铝和钛所组成的组中选取的活性金属粉末。

4.如技术方案1所述的回收系统，其中，所述液体包含水。

5.如技术方案1所述的回收系统，还包括惰性气体源，其在流体上耦合到所述容器用于将惰性气体注入到所述容器中。

6.如技术方案1所述的回收系统，还包括加热元件，其耦合到所述容器用于改变所述容器内的温度。

7.一种金属粉末加性制造系统，包括：

金属粉末加性制造打印机，包含处理室和控制器；以及

用于所述金属粉末的回收系统，所述回收系统包含：

容器；

压力源，与所述容器进行流体连通用于在所述容器内创建可变压力，所述容器包含：配置成保持液体的箱的下部的入口以及出口；

控制器，控制所述压力源以便在真空状态与蒸发状态之间控制在所述容器内施加的可变压力，在所述真空状态中，空气带走的金属粉末流从所述处理室进入所述入口用于经由通过将所述空气带走的金属粉末浸入所述液体中而从所述空气中去除所述金属粉末来形成回收的金属粉末，在所述蒸发状态中，所述容器内的所述可变压力使所述液体蒸发成气体，其经过所述出口离开；以及

冷凝器，与所述容器的所述出口进行流体连通用于接收来自所述容器的所述气体并且将所述气体冷凝成冷凝液体。

8.如技术方案7所述的金属粉末加性制造系统，其中，所述金属粉末包含从由铝和钛所组成的组中选取的活性金属粉末。

9.如技术方案8所述的金属粉末加性制造系统，还包括惰性气体源，其在流体上耦合到所述容器用于将惰性气体注入到所述容器中。

10.如技术方案9所述的金属粉末加性制造系统，其中，所述惰性气体源在流体上耦合到所述处理室。

11.如技术方案7所述的金属粉末加性制造系统，其中，所述液体包含水。

12.如技术方案7所述的金属粉末加性制造系统，其中，所述容器包含可拆卸金属粉末保持器，在其上收集所述回收的金属粉末。

13.如技术方案7所述的金属粉末加性制造系统，还包括加热元件，其耦合到所述容器用于改变所述容器内的温度。

14.一种回收金属粉末的方法，所述方法包括：

带走在空气流中的金属粉末；

通过使所述空气流经过容器中的液体将所述金属粉末与所述空气流浸入分离；以及

通过把来自所述容器的所述液体蒸发为气体并且从所述容器中去除所述气体来回收所述金属粉末。

15.如技术方案14所述的方法，其中，回收包含从所述浸入分离期间存在的那个特性改变所述容器内的至少一个环境特性。

16.如技术方案15所述的方法，其中，所述至少一个环境特性包含所述容器内的压力。

17.如技术方案16所述的方法，其中，所述至少一个环境特性还包含所述容器内的温度。

18.如技术方案14所述的方法，还包括冷凝所述气体以形成回收液体，并且收集所述回收液体。

19.如技术方案14所述的方法，其中，所述金属粉末包含活性金属粉末，并且其中所述液体包含水。

20.如技术方案19所述的方法，还包括在所述回收之后将惰性气体引入到所述容器。

本发明提供另一组技术方案,如下:

1.一种用于金属粉末的回收系统(100)，所述回收系统(100)包括：

容器(162)；

压力源(164)，与所述容器(162)进行流体连通用于在所述容器(162)内创建所选压力，所述容器(162)包含：配置成保持液体(180)的箱(170)的下部(178)的入口(176)以及出口(182)；

控制器(190)，控制所述压力源(164)以便在真空状态与蒸发状态之间控制在所述容器(162)内施加的所述压力，在所述真空状态中，所述压力引起空气带走的金属粉末流进入所述入口(176)用于经由通过将所述空气带走的金属粉末浸入所述液体(180)中而从所述空气中去除所述金属粉末来形成回收的金属粉末，在所述蒸发状态中，所述容器(162)内的所述压力使所述液体(180)蒸发成气体(194)，其经过所述出口(182)离开；以及

冷凝器(200)，与所述容器(162)的所述出口(182)进行流体连通用于接收来自所述容器(162)的所述气体(194)并且将所述气体(194)冷凝成冷凝液体(202)。

2.如技术方案1所述的回收系统(158)，还包括用于收集来自所述冷凝器(200)的所述冷凝液体(202)的收集容器(162)。

3.如技术方案1所述的回收系统(158)，其中，所述金属粉末包含从由铝和钛所组成的组中选取的活性金属粉末。

4.如技术方案1所述的回收系统(158)，其中，所述液体(180)包含水。

5.如技术方案1所述的回收系统(158)，还包括惰性气体源(194)，其在流体上耦合到所述容器(162)用于将惰性气体(194)注入到所述容器(162)中。

6.如技术方案1所述的回收系统(158)，还包括加热元件，其耦合到所述容器(162)_用于改变所述容器(162)内的温度。

7.一种金属粉末加性制造系统(100)，包括：

金属粉末加性制造打印机，包含处理室(130)和控制器(190)；以及

用于所述金属粉末的回收系统(158)，所述回收系统(158)包含：

容器(162)；

压力源(164)，与所述容器(162)进行流体连通用于在所述容器(162)内创建可变压力，所述容器(162)包含：配置成保持液体(180)的箱(170)的下部(178)的入口(176)以及出口(182)；

控制器(180)，控制所述压力源(164)以便在真空状态与蒸发状态之间控制在所述容器(162)内施加的可变压力，在所述真空状态中，空气带走的金属粉末流从所述处理室(130)进入所述入口(176)用于经由通过将所述空气带走的金属粉末浸入所述液体(180)中而从所述空气中去除所述金属粉末来形成回收的金属粉末，在所述蒸发状态中，所述容器(162)内的所述可变压力使所述液体(180)蒸发成气体(194)，其经过所述出口(182)离开；以及

冷凝器(200)，与所述容器(162)的所述出口(182)进行流体连通用于接收来自所述容器(162)的所述气体(194)并且将所述气体(194)冷凝成冷凝液体(180)(202)(180)(202)。

8.如技术方案7所述的金属粉末加性制造系统(100)，其中，所述金属粉末包含从由铝和钛所组成的组中选取的活性金属粉末。

9.如技术方案8所述的金属粉末加性制造系统(100)，还包括惰性气体源(194)，其在流体上耦合到所述容器(162)用于将惰性气体(194)注入到所述容器(162)中。

10.如技术方案9所述的金属粉末加性制造系统(100)，其中，所述惰性气体源(194)在流体上耦合到所述处理室(130)。

11.如技术方案7所述的金属粉末加性制造系统(100)，其中，所述液体(180)包含水。

12.如技术方案7所述的金属粉末加性制造系统(100)，其中，所述容器(162)包含可拆卸金属粉末保持器，在其上收集所述回收的金属粉末。

13.如技术方案7所述的金属粉末加性制造系统(100)，还包括加热元件，其耦合到所述容器(162)用于改变所述容器(162)内的温度。

14.一种回收金属粉末的方法，所述方法包括：

带走在空气流中的金属粉末；

通过使所述空气流经过容器(162)中的液体(180)将所述金属粉末与所述空气流浸入分离；以及

通过把来自所述容器(162)的所述液体(180)蒸发为气体并且从所述容器(162)中去除所述气体(194)来回收所述金属粉末。

15.如技术方案14所述的方法，其中，回收包含从所述浸入分离期间存在的那个特性改变所述容器(162)内的至少一个环境特性。

16.如技术方案15所述的方法，其中，所述至少一个环境特性包含所述容器(162)内的压力。

17.如技术方案16所述的方法，其中，所述至少一个环境特性还包含所述容器(162)内的温度。

18.如技术方案14所述的方法，还包括冷凝所述气体(194)以形成回收液体(180)，并且收集所述回收液体(180)。

19.如技术方案14所述的方法，其中，所述金属粉末包含活性金属粉末，并且其中所述液体(180)包含水。

20.如技术方案19所述的方法，还包括在所述回收之后将惰性气体(194)引入到所述容器(162)。

附图说明

从结合附图进行的本公开的各个方面的下面的详细描述，将更易于理解本公开的这些及其他特征，附图描绘本公开的各个实施例，其中：

图1示出按照本公开的实施例、包含回收系统的加性制造系统的示意框图。

图2示出按照本公开的实施例的回收系统的示意图。

图3示出按照本公开的实施例、供与回收系统配合使用的容器的示意图。

注意的是，本公开的附图是不按照比例的。附图意图描绘仅本公开明的典型方面，并且因此不应当被认为是限制本公开的范围。附图中，相似编号在附图之间表示相似元件。

具体实施方式

在下面的说明书和权利要求书中，将参照将定义成具有下面的含意的多个术语：

单数形式“一”、“一个”、“该”包含复数参考，除非上下文另加明确指示。

“可选的”或“可选地”表示随后描述的事件或情况可能发生或者可能不发生，以及本描述包含其中发生事件的实例以及其中没有发生事件的实例。

如本文所使用的近似语言在本说明书和权利要求书中通篇可应用于修改能够准许变化的任何定量表示，而没有导致与其相关的基本功能中的变化。相应地，通过诸如“大约”、“近似”和“基本上”的一个或多个术语所修改的值并不局限于所指定的精确值，并且可以是例如所规定值的+/-10%。在至少一些实例中，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精确度。在这里并且在说明书和权利要求书通篇中，范围限制可被组合和/或互换，这类范围被标识，并且包含在其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另加指示。

如上所指示，本公开提供一种用于金属粉末的回收系统，其能够作为金属粉末加性制造系统的部分来结合。该回收系统结合湿式或浸入分离器的属性，但是与常规分离器相比之下，还起作用以便将所使用的浸入液体与金属粉末分离，以改进各自的安全处置，特别是在金属粉末包含活性金属粉末的情况下。也就是说，回收系统允许金属粉末与浸入液体(其包含水)的分离以及材料分阶段(inphase)而不是共同作为泥浆的处置。

如本文所使用的,“活性金属粉末”可包含在含氧气氛(例如空气)中造成反应风险、例如燃烧能力或可燃性的采取粉末形式的任何金属粉末，最显著的是铝和钛，但是还有其他金属粉末，例如但不限于镁、钽和锆。虽然本公开的实施例具体相对于活性金属粉末来描述，但是将领会，教导也可应用于其他非活性金属粉末。

图1示出用于生成对象102的说明性计算机化激光的金属粉末加性制造系统100的示意图/框图，示出仅其上表面。在这个示例中，系统100布置用于直接金属激光熔融(dmlm)。理解，本公开的一般教导同样可应用于其他形式的金属粉末激光加性制造、例如选择性激光熔融(slm)。对象102图示为圆形元件；但是理解，加性制造过程能够易于适合制造大量部件。

系统100通常包含激光的金属粉末加性制造控制系统104(“控制系统”)和am打印机106。如将会描述，控制系统104运行代码108，以便使用多个激光器134、136来生成对象102。示出在计算机110上实现为计算机程序代码的控制系统104。为此,示出计算机110，其包含存储器112、处理器114、输入/输出(i/o)接口116和总线118。此外，计算机110示为与外部i/o装置/资源120和存储系统122进行通信。通常，处理器114运行计算机程序代码108，其存储在存储器112和/或存储系统122中。在运行计算机程序代码108时，处理器114能够来往于存储器112、存储系统122、i/o装置120和/或am打印机106读取/写入数据。总线118提供计算机110中的组件的每个之间的通信链路，以及i/o装置120能够包括使用户能够与计算机110进行交互的任何装置(例如键盘、指示装置、显示器等)。计算机110仅表示硬件和软件的各种可能组合。例如，处理器114可包括单个处理单元，或者跨例如客户端和服务器上的一个或多个位置中的一个或多个处理单元分布。类似地，存储器112和/或存储系统122可驻留在一个或多个物理位置处。存储器112和/或存储系统122能够包括各种类型的非暂时计算机可读存储媒介的任何组合，非暂时计算机可读存储媒介包含磁媒体、光媒体、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)等。计算机110能够包括任何类型的计算装置，例如工业控制器、网络服务器、台式计算机、膝上型电脑、手持装置等。

如所述，系统100以及具体来说是控制系统104运行代码108以生成对象102。代码108能够除了别的以外包含用于操作am打印机106的计算机可运行指令集108s以及定义将要由am打印机106在物理上生成的对象102的计算机可运行指令集108o。如本文所述，加性制造过程开始于存储代码108的非暂时计算机可读存储媒介(例如，存储器112、存储系统122等)。用于操作am打印机106的计算机可运行指令集108s可包含能够操作am打印机106的任何现在已知或者以后开发的软件代码。

定义对象102的计算机可运行指令集108o可包含对象的精确定义的3d模型，并且能够从大量众所周知计算机辅助设计(cad)软件系统(例如autocad®、turbocad®、designcad3dmax等)的任何来生成。在这点上，代码108o能够包含任何现在已知或者以后开发的文件格式。此外，表示对象102的代码108o可在不同格式之间转换。例如，代码108o可包含：标准镶嵌语言(stl)文件，其为3d系统的光固化cad程序而创建；或者加性制造文件(amf)，其是美国机械工程师协会(asme)标准，其是一种基于扩展标示语言(xml)的格式，其设计成允许cad软件描述将要在任何am打印机上制作的任何三维对象的形状和组成。表示对象102的代码108o还可转换为数据信号集，并且作为数据信号集来传送、接收并且根据需要转换成代码、存储等。在任何情况下，代码108o可以是对系统100的输入，并且可来自部件设计人员、知识产权(ip)提供商、设计公司、系统100的操作员或拥有者或者来自其他源。在任何情况下，控制系统104运行代码108s和108o，从而将对象102划分为它使用am打印机106在连续材料层中组装的一系列薄层面。

am打印机106可包含处理室130，其被密封以便为对象102打印提供可控气氛。在其上构建对象102的金属粉末床或平台132定位在处理室130内。多个激光器134、136配置成熔融金属粉末床132上的金属粉末层，以生成对象102。虽然本文将描述一对激光器134、136，但是强调的是，本公开的教导可应用于采用单个激光器134或者多于一对激光器134、136的系统。如相对图1所述，每个激光器134、136具有其中它能够单独熔融金属粉末的场以及其中两种激光器134、136能够熔融金属粉末的重叠区域。在这点上，每个激光器134、136可分别生成激光束138、138’，其熔合每个层面的微粒，如代码108所定义。激光器134示为使用激光束138来创建对象102的层，而激光器136示为休眠但是具有幻影(phantom)激光束138’。每个激光器134、136按照任何现在已知或者以后开发的方式来校准。也就是说，每个激光器134、136使其激光束相对于平台132的预计位置与其实际位置相互关连，以便提供个别位置校正(未示出)，以确保其个别精度。

涂敷器140可创建作为空白画布所展开的原始材料142的薄层，从其中将创建最终对象的每个连续层面。am打印机106的各种部件可移动以适应每个新层的添加，例如，在每层之后，金属粉末床132可降低，和/或室130和/或涂敷器140可上升。该过程可使用采取细颗粒金属粉末或活性金属粉末的形式的不同原始材料，其的库存(stock)可保持在由涂敷器140可访问的室144中。在本情况中，对象102可由“金属”(其可包含纯金属或合金)来制成。金属可包含例如上述活性金属或其他金属的任何。系统100还能够与实际上任何非活性金属粉末、即非爆炸或者非传导粉末例如但不限于：钴铬钼(cocrmo)合金、不锈钢、奥氏体铬镍基合金、例如镍铬钼铌合金(nicrmonb)(例如inconel625或inconel718)、镍铬铁钼合金(nicrfemo)(例如从haynesinternational,inc.可得到的hastelloy®x)或者镍铬钴钼合金(nicrcomo)(例如从haynesinternational,inc.可得到的haynes282)等一起使用。

处理室130填充有惰性气体、例如氩或氮，并且控制成最小化或消除氧，以尤其防止与活性金属的反应。控制系统104配置成控制来自惰性气体源154的在处理室130内的气体混合物160的流。在这种情况下，控制系统104可控制泵150和/或用于惰性气体的流量阀系统152，以控制气体混合物160的含量。流量阀系统152可包含能够精确控制特定气体的流的一个或多个计算机可控阀、流量传感器、温度传感器、压力传感器等。泵150可提供有或者没有阀系统152。在省略泵150的情况下，惰性气体可在引入到处理室130之前简单地进入导管或歧管。惰性气体源154可采取用于在其中包含的材料的任何常规源的形式，例如箱、储存器或其他源。可提供用来测量气体混合物160所要求的任何传感器(未示出)。气体混合物160可按常规方式使用过滤器170来过滤。

在操作中，金属粉末床132提供在处理室130内，以及控制系统104控制来自惰性气体源154的在处理室130内的气体混合物160的流。控制系统104还控制am打印机106以及具体来说是涂敷器140和激光器134、136，以便依次熔融金属粉末床132上的金属粉末层，以生成对象102。

在系统100的操作之后，残余金属粉末可保持在处理室130中，从而需要使用按照本公开的实施例的回收系统158对其清洁。而且，金属粉末可在系统100周围、例如在地面上、处理室130外部等散开，从而需要使用回收系统158，特别是对于活性金属粉末。回收系统158可作为系统100的部分来结合，或者可作为与系统100一起使用的单独系统来提供。

参照图2和图3，按照本公开的实施例的用于金属粉末的回收系统158可包含容器162，其在流体上耦合到压力源164。容器162可包含能够密封地包含液体材料并且能够控制其中压力的任何对象。在一个实施例中，容器162包含箱170，其也许具有可拆卸但可密封的盖172以及可选地具有脚轮174。容器162还可包含配置成保持液体180的容器的下部178的入口176。容器162还包含出口182。入口176在流体上耦合到导管184、例如管道，其具有充当金属粉末的输入的外端(未标记)，与常规真空系统的一端类似。管道182的外端可包含任何现在已知或者以后开发的真空配件，例如一个或多个棒、电动或者非电动刷、缝隙工具、有刚毛的除尘刷、室内装饰工具、地板刷(具有或没有扭曲杆)等。入口176还可包含任何必要的管道系统和装设阀门，以允许空气流到下部178的液体180中，但是防止液体180经过管道182、例如滴管从容器162逸出到容器162底部或止回阀。液体180可包含水，但是还可包含按常规用于浸入分离器液体的其他物质，其可帮助捕获进入在其中的液体180(例如油、清洁剂等)的金属粉末。

压力源164可包含任何形式的真空泵(与泵150类似)，其能够在容器162内创建所选(空气)压力，如本文将进一步描述。压力源164例如经由本文所述的导管或管道184(其可进一步延伸到冷凝器200)与出口182处的容器162进行流体连通。

回收系统158还可包含用于控制压力源164的控制器190。控制器190能够包含任何形式的机器控制器。在一个实施例中，控制器190能够包含简单电子压力调节器，但是在其他实施例中可包含计算机可控压力调节器。备选地，在回收系统158作为加性制造系统100的部分来结合的情况下，控制器190可作为控制系统104的部分、例如计算机110的部分来结合。在操作中，控制器190控制压力源164，以尤其控制在容器162内施加的压力。控制器190可控制压力源164以创建真空状态，其中压力引起空气带走的金属粉末流进入入口176(经由管道182)，用于经由通过将空气带走的金属粉末浸入液体180中而从空气中去除金属粉末来形成回收的金属粉末192(即，液体-金属粉泥)。也就是说，控制器190创建真空负压力，其足以引起经过液体180从金属粉末可处于的任何位置、例如处理室130(图1)内、车间地面上等而将金属粉末真空到容器162中。在这种状态中，在空气流中带走的金属粉末进入入口176，并且引入到液体180中，其中金属粉末沉淀出来，从而创建采取液体-金属粉泥形式的回收的金属粉末192。在真空状态中，回收系统158与常规湿式或浸入分离器基本上类似地操作。

但是，如图3所示，与常规湿式或浸入分离器相比之下，控制器190还能够控制压力源164以创建蒸发状态(参见向上箭头)，其中容器164内的压力使液体180蒸发成气体194，其经过出口182离开。控制器190通过改变容器162内的至少一个环境特性来创建蒸发状态。在这个实施例中，导管184将会从其中任何另外的金属粉末能够进入管道的位置被去除，以及控制器190尤其可修改压力源164，以改变容器162中足以使液体180蒸发的压力。当液体180蒸发时，液体水平在容器162中降低，并且回收的金属干燥。在一个示例中，控制器190可降低负压力量，使得它不足以进一步将金属粉末真空到容器162中，但是足以使(或增加)液体180的蒸发。按照这种方式，使回收的金属粉末192中的液体180从泥浆中去除，从而在容器162中仅留下干燥金属粉末。

在图3所示的一个实施例中，回收系统158还可包含加热元件196，其耦合到容器162用于改变容器内的温度。加热元件196可包含任何现在已知或者以后开发形式的加热器，例如但不限于电加热元件、燃气加热器、燃油加热器等。控制器190可控制加热元件196的操作，以改变容器162内的环境特性，以便例如通过升高液体180的温度来蒸发液体180。所提供的温度增加能够根据应用、所使用的金属粉末、容器162中的回收的金属粉末量、容器162中的液体180的数量和成分以及多种其他因素而变化。虽然在容器162底部中示出加热元件196，但是它能够定位在能够加热容器162和/或进入容器162的空气的任何位置中。

参照图2，回收系统158还可包含冷凝器200，其与容器162的出口182进行流体连通，用于接收来自容器162的气体194(经由压力源164和导管184)，并且将气体194冷凝成冷凝液体202、例如水。冷凝器200可由控制器190来控制，并且可包含任何现在已知或者以后开发的商业冷凝器。可提供收集容器210，其用于例如经过管道212从冷凝器200来收集冷凝液体202。容器210可包含脚轮174,如果需要的话。冷凝液体202可按照常规技术来清洁，并且随后再使用或处置。

当回收的金属192干燥时，其至少一些转换回成粉末形式，从而造成点燃或燃烧的潜在风险如果暴露于含氧气氛的话。为了解决这种状况，在一个实施例中，回收系统158还可包含惰性气体源254，其在流体上耦合到容器162，用于将惰性气体注入到容器中。惰性气体可包含供与am打印机130一起使用的本文所列惰性气体的任一种、例如氮或氩。在这里，容器162能够例如使用入口176和出口182上的阀来保持在密封状态中，以及惰性气体能够例如经由装设阀门252并且也许在控制器190的控制下提供给容器，以去除点燃/燃烧风险。容器162能够保持与在其中的惰性气体密封，直到回收的金属粉末能够使用例如常规回收技术安全地处置或者再使用。在备选实施例中，惰性气体源254和阀252可与耦合到处理室130的惰性气体源154和阀152是相同的。

在操作中，回收系统158在真空状态中带走空气流(其从由压力源164所创建的真空进入入口176)中的金属粉末。然后通过使空气流经过容器162中的液体180而将金属粉末与空气流浸入分离，从而创建回收的金属粉末192。然后可通过把来自容器162的液体180蒸发为气体194并且从容器中去除气体来回收金属粉末。如上所述，回收可包含从浸入分离(真空状态)期间存在的那个特性改变容器162内的至少一个环境特性、例如压力和/或温度。从容器162中去除的气体194可由冷凝器200来冷凝以形成回收液体202，以及回收液体能够在收集容器210中收集。惰性气体然后可在回收之后在容器162中引入(并且密封)，用于回收的金属粉末的更安全操控。

回收系统158还可包含有时提供有湿式或浸入分离器的多个备选结构，但是为了简洁而没有在本文中描述。例如，如图3所示，容器162还可包含时常发现于湿式或浸入分离器的多个其他结构，例如：分发板260，用于在容器162内分发具有液体180的空气流；气体过滤器或除雾屏262(例如具有护圈的钢棉屏)，经过其，气体194通过离开出口182；有阀排液装置264；闭合阀，用来有选择地闭合/打开入口176和出口182；经过容器162的壁的液体高度窗口；手柄；以及容器162中的接受器266，用于保持由回收系统158所创建的干燥金属粉末，并且允许从容器162中将其去除。回收系统158还可包含用于液体180的泵浦过滤器系统(未示出)以及用于液体180的水平控制等。

回收系统158的各种部件可由提供充分强度和环境抗性的任何材料(例如金属、硬塑料等)来制成。虽然附图示出回收系统158的部件的特定布局，但是强调的是，各种备选布局在本公开的范围之内是可能的。

回收系统158提供一种机制，其减轻相对于金属粉末以及特别是如加性制造中可使用的活性金属粉末的危险废物处置。回收系统158允许金属粉末和液体180的分离，使得两者可再使用或者更易于处置并且最低限度更易于操控。

本文所使用的术语仅用于便于描述具体实施例的目的，而不意图限制本公开。如本文所使用的,术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时指定存在所规定的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其编组。

以下权利要求书中的所有部件或步骤加上功能元件的对应结构、材料、动作和等效体意图包含如具体要求保护的用于与其他要求保护的元件结合执行功能的任何结构、材料或动作。本公开的描述为了说明和描述的目的而已提出，而并不意图是详尽的或者局限于以所公开形式的公开。许多修改和变更将是本领域的技术人员显而易见的，而没有背离本公开的范围和精神。选择和描述了实施例，以便最好地说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的其他技术人员能够以如适合所考虑的具体使用的各种修改来理解本公开的各个实施例。

配件表

100系统

102对象

104控制系统

106am打印机

108计算机程序代码

110计算机

112存储器

114处理器

116输入/输出i/o接口

118总线

120外部i/o装置/资源

122存储系统

130处理室

132金属粉末床

134激光器

136激光器

138激光束

140涂敷器

142原始材料

144室

150泵

152流量阀系统

154惰性气体

158回收系统

160气体混合物

162容器

164压力源

170箱

172可密封盖

174脚轮

176入口

178下部

180液体

182出口

184导管

190控制器

194气体

200冷凝器

202冷凝液体

210收集容器

212管道

260分发板

262屏

264排液装置

266接受器

108o计算机可运行行指令

108s计算机可运行指令

138’幻影激光束