具有气候室装置的用于执行熔融沉积成型方法的设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于执行熔融沉积成型方法以利用能熔化的构造材料(24；124；224)构成至少一个构件部段或构件(36；136；236)的设备(20；120；220)，该设备包括：成层工具(22；122；222)，用于通过由熔化的构造材料(24；124；224)以预设的图案来构成层的方式来至少构成构件部段或构件(36；136；236)；构造材料处理部段；和气候室装置，其中构造材料处理部段的至少一个子部段由气候室装置的气候室装置部段包围，气候室装置设计用于：在气候室装置部段的内部中至少局部地设定气候参数，其中设备(20；120；220)设计用于在气候室装置部段中执行构造材料(24；124；224)的处理，其特征在于，气候参数是气候室装置部段的内部中的内部气体介质的湿度。体介质的湿度。体介质的湿度。

【技术实现步骤摘要】
具有气候室装置的用于执行熔融沉积成型方法的设备


[0001]本专利技术涉及一种用于执行熔融沉积成型方法的设备。熔融沉积成型方法的已知代表是Stratasys公司开发的且商标受保护的FDM方法，所述方法也已知为“Fused Filament Fabrication(熔丝制造)”方法(FFF方法)。熔融沉积成型方法的另外的代表基于涂覆熔化液滴以构成层来代替FFF方法中常见的涂覆熔化的线束。

技术介绍

[0002]如果借助熔融沉积成型方法构成构件，则利用成层工具、例如具有喷嘴的挤压头将熔化的构造材料的滴或线束重复地、部分彼此叠加地涂覆到工作面上。在冷却后，所述滴或线束或者由于附着在工作面处或者由于附着在已经之前涂覆的构造材料处而保留在期望的位置处。构造材料通常在一工作步骤中在工作面之上确定的高度中挤出，一旦从中产生的层的涂覆结束，就以相应的方式和方法将另一层涂覆到已经存在的层上，使得逐层地构成构件。在如今常见的设备中，这种构件在热室中构成，以便通过热处理降低应力，所述应力在构成构件期间在不同的层之间形成。
[0003]如果使用工程塑料、例如聚酰胺(PA)作为构造材料，那么所使用的构造材料的例如以水份额为特征的湿度对所制造的构件的特性是决定性的。构造材料出于该原因优选在其被输送给用于执行熔融沉积成型方法的设备之前被干燥。在此需注意的是：复杂构件的构成会需要几天的时间，并且在此期间，气候参数、例如温度和空气湿度会发生显着变化。但是，由于构件中的和/或所使用的构造材料中的湿气吸收是温度相关的，所以完成的构件在不同时间构成的部位处能够具有不同的湿度进而具有不同的材料特性、如密度。在构成复杂的构件期间的湿气吸收能够导致构件尺寸与期望值偏差并且导致构件中加强的应力。如果构造材料在空气中安置进而直接暴露于变化的空气温度和空气湿度，则所述问题尤其频繁出现。构件的如此改变的材料特性通常导致：必须中断这种构件的制造，因为构件中的材料特性已改变以至于不再能够遵守所要求的构件规格，或者因为生产参数由于构造材料的湿度变化而改变，使得达到该设备针对所述生产参数中的至少一个的允许的调节范围的端值并且不再能够成功地继续生产。
[0004]当前将加热室的温度选择成，使得在材料特性和生产参数、例如生产地点处的加热室中的内部温度、生产地点处的湿度、构造材料的涂覆速度或熔化的构造材料的温度等之间设定折中。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是提供一种用于执行熔融沉积成型方法的设备，借助所述设备实现在其中以熔融沉积成型方法构成的构件或构件部段的改进的材料特性。
[0006]根据本专利技术，所述目的通过根据本专利技术的特征的设备来实现。本专利技术的优选的实施方式在下文中描述。
[0007]本专利技术尤其提供一种用于执行熔融沉积成型方法以利用能熔化的构造材料构成
至少一个构件部段或构件的设备，其包括：成层工具，用于通过由熔化的构造材料以预设的图案来构成层的方式来至少构成构件部段或构件；构造材料处理部段；和气候室装置，其中构造材料处理部段的至少一个子部段由气候室装置的气候室装置部段包围，其中气候室装置设计用于：在气候室装置部段的内部中至少局部地设定气候参数，并且其中设备设计用于在气候室装置部段中执行构造材料的处理，其中气候参数是气候室装置部段的内部中的内部气体介质的湿度。内部气体介质尤其是位于所述气候室装置部段或另外的气候室装置部段的内部中的气体或气体混合物。气候参数的设定尤其通过由气候室的调节单元或控制单元执行的控制过程来执行。通过设定气候室装置部段的内部中的内部气体介质的湿度，正面地影响构造材料的湿度。这能够是构造材料在输送至成层工具之前的湿度，但是也能够是构件或构件部段中的构造材料的湿度，因为在构成构件或构件部段的时间段期间同样发生通过构造材料吸收湿气。内部空间介质的湿度的设定引起：构件或构件部段的材料特性被改进。对于设定气候参数尤其适用的是：能够通过如下方式将所述气候参数设定于所选择的值：即所选择的值作为输入来输入、传输到控制单元和/或调节单元中或诸如此类，并且控制单元和/或调节单元使用该输入连同预设的特性曲线，以便在所述气候参数方面改变气候室装置的特性。如果例如输入50℃的温度作为所选择的值，则能够经由特性曲线读取加热功率并且能够指示气候室装置：以所述加热功率来加热。例如，如果输入内部气体介质的、为3g/m3的湿度作为所选择的值，则能够经由特性曲线关于其内部气体介质的最大负荷来读取除湿机的负荷，并能够指示气候室装置以所述负荷运行除湿机。
[0008]成层工具尤其能够是挤压头或其喷嘴。优选地，成层工具能够由调节单元或控制单元在所有三个空间方向上受控地和/或受调节地移位。预设的图案通常能够基于将构件或构件部段的三维模型分解成其断面轮廓来确定。构造材料处理部段的子部段尤其是在处理构造材料期间至少暂时被构造材料占据的空间。
[0009]气候室装置能够包括唯一的气候室或多个至少通过相应的壁部分开的气候室或具有多个气候区的单个的气候室，所述气候室分别能够包括或构成所述气候室装置部段或另外的气候室装置部段。气候室装置部段能够构成为气候室装置的内部部分容积，所述内部部分容积尤其被壁部包围。气候室装置部段尤其不同于气候室装置的压缩机和/或除湿器和/或换热器和/或加热设备和/或鼓风机和/或辅助机组。
[0010]气候室装置能够通过唯一的气候室或多个至少通过相应的壁部分开的气候室或具有多个气候区的单个气候室构成，所述气候室分别能够包括或构成所述气候室装置部段或另外的气候室装置部段。气候室装置特别地包括空调区域，所述空调区域包括所述气候室装置部段和/或所述或每个另外的气候室装置部段，在所述空调区域中气候室能够设定或调节至少一个或多个气候参数。
[0011]除非说明书中另有说明，本申请中关于所述气候室装置部段的陈述也能够应用于气候室装置的所述另外的气候室装置部段。气候室装置尤其在其每个气候室装置部段中能够具有用于检测气候参数的传感器，以及可选地具有控制单元和/或调节单元，所述控制单元和/或调节单元设定相应的气候参数，例如内部气体介质的温度和湿度，和/或基于由传感器检测到的信号而调节到预定的相关联的气候参数期望值。所述传感器能够是设备参数传感器。
[0012]气候室装置优选地设置在用于执行熔融沉积成型方法的设备的内部中，其中用于
从设备外部供应气候室装置的诸如冷却水的介质或能量能够输送给用于执行熔融沉积成型方法的设备。优选地，气候室装置不同于其中建立该设备的空间的空调设施。用于执行熔融沉积成型方法的设备能够包括外壳体，所述外壳体优选不同于其中建立用于执行熔融沉积成型方法的设备的空间的建筑物室壁，并且气候室装置优选地设置在外壳体的内部中，其中用于从设备外部供应气候室装置的诸如冷却水的介质或能量能够输送给该设备。
[0013]在一个尤其优选的实施方式中，气候室装置设计用于：在气候室装置部段的内部中至少局部地设定至少一个、优选多个另外的气候参数，尤其优选地，气候室装置设计用于：将在气候室装置部段的内部中设定的气候参数和/或所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于执行熔融沉积成型方法以利用能熔化的构造材料(24；124；224)构成至少一个构件部段或构件(36；136；236)的设备(20；120；220)，所述设备包括：成层工具(22；122；222)，用于通过由熔化的构造材料(24；124；224)以预设的图案来构成层的方式来至少构成所述构件部段或所述构件(36；136；236)；构造材料处理部段；和气候室装置，其中所述构造材料处理部段的至少一个子部段由所述气候室装置的气候室装置部段包围，其中所述气候室装置设计用于：在所述气候室装置部段的内部中至少局部地设定气候参数，并且其中所述设备(20；120；220)设计用于在所述气候室装置部段中执行所述构造材料(24；124；224)的处理，其特征在于，所述气候参数是所述气候室装置部段的内部中的内部气体介质的湿度。2.根据权利要求1所述的设备(20；120；220)，其特征在于，所述气候室装置设计用于：在所述气候室装置部段的内部中至少局部地设定至少一个另外的气候参数，尤其优选地，所述气候室装置设计用于：将在所述气候室装置部段的内部中设定的气候参数和/或另外的气候参数中的至少一个气候参数分别调节到相关联的气候参数期望值，其中每个所述气候参数期望值能够具有如下值，所述值能够与所述气候室装置部段之外的相关联的气候参数的值不同。3.根据权利要求1或2所述的设备(20；120；220)，其特征在于，所述构造材料(24；124；224)的处理包括或者是对所述构造材料(24；124；224)进行安置和/或干燥和/或设定湿度和/或运输和/或成型和/或熔化和/或挤压和/或由所述构造材料(24；124；224)构成半成品和/或将熔化的所述构造材料(24；124；224)以预设的图案进行涂覆。4.根据上述权利要求中任一项所述的设备(20；120；220)，其特征在于，所述气候参数；或所述另外的气候参数分别选自：所述气候室装置部段的内部中的内部气体介质的湿度、所述气候室装置部段的内部中的温度、所述气候室装置部段的内部中的内部气体介质的压力、和所述气候室装置部段的内部中的内部气体介质的组成。5.根据上述权利要求中任一项所述的设备(20；120；220)，其特征在于，所述构造材料处理部段-包括构造材料安置部段(52；152；252)，以安置所述构造材料(24；124；224)或由其制成的半成品作为用于所述熔融沉积成型方法的原始材料；和/或-包括构件生产部段(26；126；226)，所述构件生产部段提供用于构成构件部段或构件(36；136；236)的空间，在所述构件生产部段中利用成层工具(22；122；222)和构造材料(24；124；224)以熔融沉积成型方法构成构件部段或构件(36；136；226)；并且优选地，-包括构造材料传递部段(54；154；254)，所述构造材料传递部段设置在所述构造材料安置部段(52；152；252)和所述构件生产部段(26；126；226)之间并且设计用于在所述构造材料安置部段(52；152；252)和所述构件生产部段(26；126；226)之间运输所述构造材料(24；124；224)或由所述构造材料制造的半成品；所述构造材料安置部段、构件生产部段和构造材料传递部段分别单独地或以任意的组合优选构成所述构造材料处理部段的子部段。6.根据权利要求5所述的设备(20；120；220)，其特征在于，所述构件生产部段(26；126；226)和/或所述构造材料安置部段...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科，
申请(专利权)人：劳士领汽车集团，
类型：发明
国别省市：