用于增材制造的平台装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种平台装置(4)，该平台装置(4)用于通过连续熔融粉末层(3)的选定区域来在增材制造机器中逐层形成三维制品(2)，该选定区域对应于三维制品的连续层。平台装置(4)具有支撑构件(5)，该支撑构件(5)具有用于接收粉末的表面(6)。支撑构件(5)可绕在基本上垂直于表面(6)的方向(15)上延伸的第一旋转轴线(13)旋转。支撑构件(5)和第一旋转轴线(13)可绕第二旋转轴线(14)旋转，该第二旋转轴线(14)基本上平行于第一旋转轴线(13)并偏移第一旋转轴线(13)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增材制造的平台装置
本专利技术的各个实施例涉及一种用于通过连续熔融粉末层的选定区域来在增材制造机器中逐层形成三维制品的平台装置和方法，该选定区域对应于三维制品的连续层。此外，本专利技术涉及一种用于控制这种平台装置的控制单元。
技术介绍
使用能量束(例如电子束或激光束)来熔化粉末的自由式制造或增材制造(AM)是形成固体三维制品的方法。通过连续熔融粉末层的选定区域来逐层形成三维制品，该选定区域对应于三维制品的连续层。诸如金属粉末的粉末层沉积在表面上，并且能量束用于选择性地熔化粉末层。熔化的材料固化并形成固体层。另一粉末层沉积在前一层上，并且能量束用于选择性地熔化另一粉末层。熔化的材料与下面的层熔融并固化以形成三维制品的顶层。对于多层，重复该处理直到获得所需的制品的3D几何形状。用于形成这种三维制品的设备具有在其上形成三维制品的工作盘，用于将粉末输送到工作盘以形成粉末层的粉末分配器装置，以及提供用于熔化粉末的能量束的能量束源。此外，控制单元用于控制能量束以熔化粉末层的选定区域。在AM机器中制造期间，其中可以通过使用可旋转的工作盘连续地添加粉末并选择性地将其熔化在不同的层中，由于在工作盘的该区域中切线速度较低，因此工作盘的中心区域不能用于形成制品，或者该中心区域至少与一些问题相关联。
技术实现思路
在这种背景下，本专利技术的目的是提供一种用于形成三维制品的平台装置，该平台装置具有改进的可用性和能力。该目的通过平台装置的各种实施例来实现，该平台装置用于通过连续熔融粉末层的选定区域来在增材制造机器中逐层形成三维制品，该选定区域对应于三维制品的连续层，其中平台装置具有支撑构件，支撑构件具有用于接收粉末的表面，支撑构件可绕在基本上垂直于该表面的方向上延伸的第一旋转轴线旋转，并且支撑构件和第一旋转轴线可绕第二旋转轴线旋转，第二旋转轴线布置为基本上平行于第一旋转轴线并偏移第一旋转轴线。由此，靠近支撑构件的第一旋转轴线的中心区域也可以通过绕第二旋转轴线旋转来移动，与支撑构件的外周相比，该中心区域相对于第一旋转轴线具有相对较低的切线速度。这进而意味着，支撑构件的整个表面或表面的至少增加部分可用于连续地接收要选择性熔化的粉末。根据至少一个实施例，平台装置具有驱动轴，该驱动轴沿第二旋转轴线延伸，用于使支撑构件和第一旋转轴线绕第二旋转轴线旋转，并且优选地，驱动轴布置为当支撑构件绕第二旋转轴线旋转时，使支撑构件绕第一旋转轴线旋转。由此，仅需要一个驱动轴来实现支撑构件的旋转移动。根据进一步实施例，平台装置具有齿轮和内部齿轮构件，其中齿轮被附接并旋转地锁定到支撑构件，并且被布置为绕第一旋转轴线旋转，并且齿轮与内部齿轮构件啮合以绕第二旋转轴线移动。由此，支撑构件绕第一旋转轴线和第二旋转轴线两者的旋转可以分别通过齿轮绕其轴线的旋转以及齿轮沿内部齿轮构件的移动来实现。此外，绕第一旋转轴线的角速度和绕第二旋转轴线的角速度之间的关系是预定的，并且可以通过使齿轮和内部齿轮构件的尺寸彼此适配来选择。根据又一个实施例，支撑构件被布置为在平行于第一旋转轴线的方向上线性移动。由此，在制造期间可以保持布置在支撑构件上的粉末床的顶表面的水平。驱动轴可布置成在平行于第一旋转轴线的方向上线性移动，以使支撑构件线性移动。由此，在支撑构件和驱动轴之间不需要相对线性移动。根据本专利技术的各个实施例的另一方面，进一步目的是提供一种方法，该方法用于通过连续熔融粉末层的选定区域来在增材制造机器中逐层形成三维制品，该选定区域对应于三维制品的连续层，该方法能够提高具有支撑构件的平台装置的可用性和能力，该支撑构件具有用于接收粉末的表面。该目的通过一种示例性方法来实现，该示例性方法用于通过连续熔融粉末层的选定区域来在增材制造机器中逐层形成三维制品，该选定区域对应于三维制品的连续层，其中，该方法包括以下步骤：使用具有支撑构件的平台装置，该支撑构件具有用于接收粉末的表面；使支撑构件绕具有基本上垂直于该表面的延伸方向的第一旋转轴线旋转；使支撑构件和第一旋转轴线绕第二旋转轴线旋转，第二旋转轴线被布置为基本上平行于第一旋转轴线并且偏移第一旋转轴线。另外，本专利技术的各个实施例涉及一种控制单元和设备，该控制单元用于控制平台装置，该平台装置用于通过连续熔融粉末层的选定区域来在增材制造机器中逐层形成三维制品，该选定区域对应于三维制品的连续层，该设备通过连续熔融粉末层的选定区域来逐层形成三维制品，该选定区域对应于三维制品的连续层。该方法，控制单元和设备的优点与上面已经参照平台装置的不同实施例讨论的优点基本上相同。在以下描述和本文提供的权利要求中公开了本专利技术的进一步优点和有利特征。附图说明这样，已经概括地描述了本专利技术，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：图1是具有平台装置的增材制造机器的示意图，该平台装置具有可旋转的工作盘和用于将粉末连续地添加到工作盘的粉末分配器装置；图2是根据本专利技术的平台装置的一个实施例的从上方看的立体图；图3是图2中的平台装置的横截面视图；图4是示出平台装置的工作盘的移动模式的一个示例的俯视图；图5是根据各个实施例的示例性系统的框图；图6是根据各个实施例的示例性服务器的示意框图；和图7是根据各个实施例的示例性移动装置的示意框图。具体实施方式现在将在下文中参考附图更全面地描述本专利技术的各种实施例，在附图中示出了本专利技术的一些但不是全部实施例。实际上，本专利技术的实施例可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。除非另有限定，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术相关领域的普通技术人员通常已知和理解的相同含义。除非另有指出，否则术语“或”在本文中以替代和结合的意义使用。贯穿全文，相同的数字表示相同的元件。更进一步，为了促进对本专利技术的理解，下面限定了许多术语。本文所限定的术语具有本专利技术有关的领域的普通技术人员通常理解的含义。诸如“一”，“一种”和“该”的术语并非旨在仅指单数实体，而是包括可用特定示例来说明的通用类别。本文中的术语用于描述本专利技术的特定实施例，但是除了如权利要求中概述的那样，它们的使用并不限制本专利技术。如本文所使用的术语“三维结构”等通常是指旨在用于特定目的的预期或实际制造的三维构造(例如，一种或多种结构材料的三维构造)。这种结构等可以例如借助于三维CAD系统来设计。如本文在各种实施例中使用的术语“电子束”是指任何带电粒子束。带电粒子束的源可以包括电子枪，线性加速器等。图1示出了用于通过连续熔融粉末层3的选定区域来逐层形成三维制品2的设备或增材制造(AM)机器1，该选定区域对应于三维制品的连续层。设备1包括具有支撑构件5的平台装置4，该支撑构件5具有用于接收粉末的表面6。支撑构件5被适当地布置在处理腔室7中。处理腔室7可以布置成通过真空系统保持支撑构件5和粉末床3的真空环境。这样的真空系统对于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平台装置(4)，其特征在于，所述平台装置用于通过连续熔融粉末层(3)的选定区域来在增材制造机器中逐层形成三维制品(2)，所述选定区域对应于所述三维制品的连续层，所述平台装置(4)包括具有用于接收粉末的表面(6)的支撑构件(5)，所述支撑构件(5)能够绕在基本上垂直于所述表面(6)的方向(15)上延伸的第一旋转轴线(13)旋转，所述支撑构件(5)和所述第一旋转轴线(13)进一步能够绕第二旋转轴线(14)旋转，所述第二旋转轴线(14)基本上平行于所述第一旋转轴线(13)并且偏移所述第一旋转轴线(13)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171127 US 62/590,887;20181008 US 16/154,4151.一种平台装置(4)，其特征在于，所述平台装置用于通过连续熔融粉末层(3)的选定区域来在增材制造机器中逐层形成三维制品(2)，所述选定区域对应于所述三维制品的连续层，所述平台装置(4)包括具有用于接收粉末的表面(6)的支撑构件(5)，所述支撑构件(5)能够绕在基本上垂直于所述表面(6)的方向(15)上延伸的第一旋转轴线(13)旋转，所述支撑构件(5)和所述第一旋转轴线(13)进一步能够绕第二旋转轴线(14)旋转，所述第二旋转轴线(14)基本上平行于所述第一旋转轴线(13)并且偏移所述第一旋转轴线(13)。


2.根据权利要求1所述的平台装置，其特征在于，其中，所述支撑构件(5)构造成在平行于所述第一旋转轴线(13)的方向(15)上线性移动。


3.根据权利要求1或2所述的平台装置，其特征在于，其中，所述平台装置(4)具有沿所述第二旋转轴线(14)延伸的驱动轴(20)，用于使所述支撑构件(5)和所述第一旋转轴线(13)绕所述第二旋转轴线(14)旋转。


4.根据权利要求3所述的平台装置，其特征在于，其中，所述驱动轴(20)构造成当所述支撑构件(5)绕所述第二旋转轴线(14)旋转时，使所述支撑构件(5)绕所述第一旋转轴线(13)旋转。


5.根据权利要求3所述的平台装置，其特征在于，其中，所述驱动轴(20)构造成在平行于所述第一旋转轴线(13)的所述方向(15)上线性移动，用于使所述支撑构件(5)线性移动。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的平台装置，其特征在于，其中，所述平台装置(4)进一步包括齿轮(22)和内部齿轮构件(23)，所述齿轮(22)被附接到所述支撑构件(5)并旋转地锁定到所述支撑构件(5)，并且构造成绕所述第一旋转轴线(13)旋转，所述齿轮(22)进一步与所述内部齿轮构件(23)啮合，用于绕所述第二旋转轴线(14)移动。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的平台装置，其特征在于，其中，所述第一旋转轴线(13)和所述第二旋转轴线(14)构造成相对于彼此的偏移距离doffset在1mm≤doffset<200mm的范围内。


8.根据权利要求7所述的平台装置，其特征在于，所述偏移距离doffset在5mm＜doffset＜150mm的范围内。


9.根据权利要求7所述的平台装置，其特征在于，所述偏移距离doffset在20mm＜doffset＜100mm的范围内。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的平台装置，其特征在于，其中，所述第一旋转轴线(13)构造成基本上竖直地定向。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的平台装置，其特征在于，其中，所述支撑构件(5)被构造为在第一旋转方向(30)上绕所述第一旋转轴线(13)旋转，并且在与所述第一旋转方向(30)相反的第二旋转方向(33)上绕所述第二旋转轴线(14)旋转。


12.一种通过连续熔融粉末层(3)的选定区域来在增材制造机器中逐层形成三维制品(2)的方法，其特征在于，所述选定区域对应于所述三维制品的连续层，所述方法包括以下步骤：
使用具有支撑构件(5)的平台装置(4)，所述支撑构件(5)具有用于接收粉末的表面(6)，
使所述支撑构件绕第一旋转轴线(13)旋转，所述第一旋转轴线(13)具...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡勒·哈里斯坦，
申请(专利权)人：阿尔卡姆公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE