【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于增材制造三维构件的制造设备、一种相应的制造方法以及一种相应的系统。
技术介绍
1、用于通过逐层施加和局部选择性固化构建材料来增材制造三维构件的制造设备和相应的方法原则上由现有技术已知。为了逐层施加通常设有至少一个相应的涂覆单元。为了局部选择性固化通常提供至少一个相应的照射单元(例如包括至少一个激光器)。
2、此外已知的是，在构造平台上构建三维构件，所述构造平台可由支架(构造平台支架)保持和/或移动。这样的制造设备例如由wo2014/044705a1已知。在那里描述了一种具有构造空间的制造设备，在所述构造空间中制造三维物体。此外，描述了用于容纳所制造的物体和围绕该物体的未固化的粉末的容器。该容器又围绕一体积并且在其向下指向的一侧上是开放的。该容器的开放的一侧能由关闭元件关闭，并且所制造的物体和围绕该物体的未固化的粉末连同关闭元件一起是能从构造空间出来从下方通过开放的一侧推入到容器中的。从而能将在能关闭的容器中的所制造的物品和围绕该物品的粉末从制造设备中取出，而粉末不会从容器中漏出。所述用于取出的方法在应用中被认为是相对耗费的且不实用的。
3、此外，关于现有技术应参阅us2008/0241404a1，其也公开一种用于制造三维物体的设备。然而那里的设备不是利用照射单元(例如包括至少一个激光器)工作，而是利用液体作为(局部施加的)粘合剂用以构成所期望的三维结构(按照“粘结剂喷射”原理)。该方法原则上必须满足不同于利用照射单元或者说利用粉末的局部照射来工作的方法的条件，使得那里的考虑原则上是不
技术实现思路
1、本专利技术的任务在于，提出一种用于增材制造三维构件的制造设备的尽可能简单且尽管如此有效的解决方案，所述增材制造通过借助至少一个涂覆单元逐层施加和借助至少一个照射单元局部选择性固化构建材料来进行，其中，三维结构(和/或未固化的粉末)的移除应是能尽可能简单且以相对低的耗费来实施的。此外，本专利技术的任务在于，提出一种相应的制造方法以及一种相应的系统。
2、借助照射单元局部选择性固化在此尤其应理解为这样的方法，照射单元在所述方法中聚焦地照射个别位置。优选地，这包括利用来自一个或多个激光器或激光二极管的激光束进行照射和必要时进行扫描。
3、该任务尤其是通过权利要求1的特征来解决。
4、尤其地，该任务通过一种用于增材制造(优选金属和/或陶瓷的)三维构件的制造设备来解决，所述增材制造优选通过借助至少一个涂覆单元(作为制造设备的组成部分)和优选借助至少一个照射单元(作为制造设备的组成部分)局部选择性固化构建材料来进行，该制造设备包括构造平台，构造平台具有：带有至少一个(必要时不能关闭的)上开口的上区段，构件能(尤其直接地)构建在所述上区段上；以及带有至少一个能关闭的下开口的下区段。
5、本专利技术的构思在于，提供如下构造平台，所述构造平台在上区段(三维构件构建在所述上区段上)中具有至少一个上开口并且在下区段中具有至少一个能关闭的下开口。在上开口与下开口之间优选地存在用于容纳粉末的容纳区域(具有例如至少1立方厘米或至少10立方厘米或至少100立方厘米和/或最大25000立方厘米、必要时最大5000立方厘米的容量)。由此能以简单且有效的方式实现三维构件的移除(不必同时一起移除更大量的粉末，如例如在wo2014044705a1中)。
6、按照本专利技术的另一(原则上独立的、然而优选能与上述方面结合的)方面，对于上述任务提出一种用于增材制造三维构件的(尤其是上述类型的)制造设备，所述增材制造优选通过借助至少一个涂覆单元逐层施加和优选借助至少一个照射单元局部选择性固化构建材料来进行，该制造设备包括：构造平台、用于构造平台的支架、以及构造井，在所述构造井中，支架在高度上是能相对变化的，其中，支架具有支承装置，所述支承装置部分地布置在构造井之外，并且当支架在高度上相对改变(例如相对于例如静止的构造井不向上或向下移动)时，所述支承装置在构造井壁的凹部中运动，凹部在支承装置的上方和下方是能由覆盖件——覆盖件尤其包括覆盖带或由其形成——来覆盖的(或者是由覆盖件覆盖的)，(更确切地说优选在支架或构造平台的每个位置中，尤其是相对于构造井)。
7、前述段落的方面的优选构思在于，通过支架或者说支承装置能实现以简单的方式调设或者说改变支架或构造平台的高度。通过就此而言原则上必要的凹部不仅在支承装置的上方而且在支承装置的下方被覆盖，能以简单的方式实现向下移除(例如多余的)粉末，而粉末不会通过这样的凹部(非期望地)离开构造井。尤其是结合涉及构造平台的上开口或下开口的上述方面从而实现：能以简单的方式实现粉末的有效的排出，并且尤其能实现所制造的三维构件的有效且简单的移除。
8、尤其地，三维构件是能直接构建在构造平台的上区段(例如具有至少一个上开口的相应的板)上的(或者在按照本专利技术的方法中直接构建在那里)，也就是说尤其是在要构建的物体的下侧与构造平台的上侧之间不存在间距，如例如由于位于其下的粉末层。
9、可存在至少2个或至少4个或至少10个和/或最多100个或最多50个或最多20个(必要时不能关闭的)上开口。
10、在一个实施形式中存在仅一个(尤其是中央的或布置在边缘区域中的)下开口，然而在替代的实施形式中也可存在至少2个或至少4个和/或最多10个下开口。开口优选应理解为连续的(没有材料的)面区段。
11、上区段优选(除了所述至少一个上开口之外)是平的(或者说平坦的)。
12、支架可具有支承装置作为整体组成部分。也可行的是，支架具有(例如能在构造井之内移动的)支架元件，所述支架元件与支承装置连接和/或被该支承装置支撑，其中，该支承装置优选至少部分地布置在构造井之外。支架必要时也可仅包括支承装置(或者说由该支承装置形成)。支架和/或支架元件和/或支承装置可构造为一件式的或多件式的。尤其是支架可具有至少两个部分，其中一个部分(至少主要地)布置在构造井之内并且另一部分(至少主要地)布置在构造井之外(其中，主要优选是指相应的主要重量份额)。
13、在一个具体的实施形式中，上区段包括(尤其是至少在上侧、必要时也在下侧是平的)板或者由这样的板形成。
14、替代地或附加地，下区段可由锥体或截锥构成或包括这样的锥体或截锥。优选地，在锥体或截锥的中间布置有(尤其是正好一个)开口。
15、下区段可延伸直至上区段的高度上。
16、下区段的重心优选位于上区段重本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于增材制造三维构件(30)的制造设备(10)，所述三维构件优选是金属和/或陶瓷的三维构件，所述增材制造通过借助至少一个涂覆单元(12)逐层施加和借助至少一个照射单元局部选择性固化构建材料来进行，该制造设备包括构造平台单元(19)，其中，构造平台单元(19)具有：带有至少一个上开口的上区段(20)，所述上区段在制造过程期间朝向该构件(30)；以及带有至少一个能关闭的下开口的下区段(21)。
2.用于增材制造三维构件(30)的制造设备(10)，该制造设备尤其是根据权利要求1所述的制造设备，所述增材制造通过借助至少一个涂覆单元(12)逐层施加和借助至少一个照射单元(11)局部选择性固化构建材料来进行，该制造设备包括：构造平台单元(19)、用于构造平台单元(19)的支架(15)以及构造井(14)，在所述构造井中支架(15)在高度上是能相对变化的，其中，支架(15)具有支承装置(16)并且部分布置在构造井(14)之外，并且当支架(15)在高度上相对变化时，该支架在构造井壁(24)的凹部中运动，凹部在支承装置(16)的上方和下方是能由覆盖件覆盖的，覆盖件尤其包括覆盖带或由这
3.根据权利要求1或2所述的制造设备(10)，其特征在于，所述上区段(20)是板或包括这样的板；和/或所述下区段(21)具有向下逐渐变细的形状、尤其是具有金字塔形状或锥形或截锥形状或者包括这样的形状，优选地在逐渐变细的形状的中间布置有开口；和/或所述支架(15)具有向下逐渐变细的形状、尤其是具有金字塔形状或锥形或截锥形状或者包括这样的形状，优选地在逐渐变细的形状的中间布置有开口。
4.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，所述支架(15)包括用于关闭下区段(21)的开口的关闭装置，和/或反之亦然。
5.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，所述上区段(20)具有至少一个、或至少两个、和/或最多50个、优选最多10个开口；和/或所述下区段(21)具有正好一个或多于一个开口和/或最多10个、必要时最多4个开口。
6.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，所述上区段(20)的至少一个开口是弧形的、优选圆弧形的，优选的是：多个开口构成一个圆，所述圆被至少一个连接片、优选至少两个或至少四个连接片中断，必要时布置有多个这样的圆、尤其是彼此同中心地布置。
7.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，所述上区段(20)的至少一个开口具有至少1.0平方毫米、优选至少1.0平方厘米和/或最大500平方厘米的横截面面积。
8.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，设有容器，该容器尤其是能气体密封的，所述容器的下端部是能被构造平台单元(19)关闭的，并且所述容器优选是能从制造设备(10)移除的。
9.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，尤其是围绕所述构造井(14)和/或至少局部在所述构造井(14)的区段、优选凸缘区段下方设有收集装置(26)，以便收集多余的构建材料。
10.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，构造井(14)在其下端部处结束或是能结束，使得通过下区段(21)的所述至少一个开口排出的构建材料能容纳在构造井(14)中，这样所容纳的构建材料必要时能借助冷却装置(40)冷却，和/或能与按照紧接在前的权利要求所收集的构建材料结合或者被与之分离地容纳和/或移除，所述冷却装置尤其是主动的冷却装置。
11.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，尤其是根据两个紧接在前的权利要求之一所收集的构建材料被导回给制造过程。
12.根据上述权利要求2至10之一所述的制造设备(10)，其特征在于，所述凹部包括缝隙或者由这样的缝隙形成，和/或所述覆盖件包括带，所述带与支架(15)、尤其是支承装置(16)连接，并且所述带要么环绕地构造，要么具有两个端部，所述两个端部与支承装置(16)连接。
13.用于增材制造至少一个三维构件(30)的制造方法，所述增材制造通过借助至少一个涂覆单元(12)逐层施加和借助至少一个照射单元(11)局部选择性固化构建材料来进行，该方法使用根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，该方法包括如下步骤：
14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，在步骤c)之后将所述构造平台单元(19)与容器连接，所述容器在其下端部处由构造平台单元(19)关闭。
15.根据权利要求13或14所述的制造方法，其特征在于，在步骤b)期间，将多余的材料收集在收集装置中...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于增材制造三维构件(30)的制造设备(10)，所述三维构件优选是金属和/或陶瓷的三维构件，所述增材制造通过借助至少一个涂覆单元(12)逐层施加和借助至少一个照射单元局部选择性固化构建材料来进行，该制造设备包括构造平台单元(19)，其中，构造平台单元(19)具有：带有至少一个上开口的上区段(20)，所述上区段在制造过程期间朝向该构件(30)；以及带有至少一个能关闭的下开口的下区段(21)。
2.用于增材制造三维构件(30)的制造设备(10)，该制造设备尤其是根据权利要求1所述的制造设备，所述增材制造通过借助至少一个涂覆单元(12)逐层施加和借助至少一个照射单元(11)局部选择性固化构建材料来进行，该制造设备包括：构造平台单元(19)、用于构造平台单元(19)的支架(15)以及构造井(14)，在所述构造井中支架(15)在高度上是能相对变化的，其中，支架(15)具有支承装置(16)并且部分布置在构造井(14)之外，并且当支架(15)在高度上相对变化时，该支架在构造井壁(24)的凹部中运动，凹部在支承装置(16)的上方和下方是能由覆盖件覆盖的，覆盖件尤其包括覆盖带或由这样的覆盖带形成。
3.根据权利要求1或2所述的制造设备(10)，其特征在于，所述上区段(20)是板或包括这样的板；和/或所述下区段(21)具有向下逐渐变细的形状、尤其是具有金字塔形状或锥形或截锥形状或者包括这样的形状，优选地在逐渐变细的形状的中间布置有开口；和/或所述支架(15)具有向下逐渐变细的形状、尤其是具有金字塔形状或锥形或截锥形状或者包括这样的形状，优选地在逐渐变细的形状的中间布置有开口。
4.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，所述支架(15)包括用于关闭下区段(21)的开口的关闭装置，和/或反之亦然。
5.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，所述上区段(20)具有至少一个、或至少两个、和/或最多50个、优选最多10个开口；和/或所述下区段(21)具有正好一个或多于一个开口和/或最多10个、必要时最多4个开口。
6.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，所述上区段(20)的至少一个开口是弧形的、优选圆弧形的，优选的是：多个开口构成一个圆，所述圆被至少一个连接片、优选至少两个或至少四个连接片中断，必要时布置有多个这样的圆、尤其是彼此同中心地布置。
7.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，所述上区段(20)的至少一个开口具有至少1.0平方毫米、优选至少1.0平方厘米和/或最大500平方厘米的横截面面积。
8.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，设有容器，该容器尤其是能气体密封的，所述容器的下端部是能被构造平台单元(19)关闭的，并且所述容器优选是能从制造设备(10)移除的。
9.根据上述权利要求之一所述的制造设备(10)，其特征在于，尤其是围绕所述构造井(14)和/或至少局部在所述构造井(...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。