[发明专利]使用专用构造平台和驱动系统生产三维模型的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用层覆(layering)技术在水平传送装置上连续生产三维模型的系统。

背景技术

在目前用于基于计算机数据生产三维物件的层覆方法中，使用其中平台(构造平台)在处理开始时放置在最上方位置的方法，该平台可以至少沿垂直方向移动并且需要时被容器包围并由此形成工作盒。构造材料、例如在3D打印或激光烧结情况下为颗粒材料形式的物质然后以薄层形式涂覆到此平台的整个区域上。在另一步骤中，材料根据期望的部件形状在物理或化学固化装置的帮助下选择性地结合(bound)。此结合步骤例如可以使用粘结剂进行，该粘结剂可以在喷墨技术的帮助下打印。平台然后降低一个层厚并涂覆颗粒材料新层。

重复这些步骤，直到构造出期望的结构体，即，已经涂覆并固化所有需要的层。容器在这些步骤中相继填充有颗粒材料，部分颗粒材料结合到期望的结构体，而剩余的保持疏松并且在构造处理过程中用作用于待构造物件的突出部件的支撑介质。

在完成层覆处理之后，接下来是可能需要的等待时间段，疏松颗粒材料可以另外方式提取或移出并释放(discharge)期望物件。

在此情况下可以使用环形、水平层进给器来连续生产部件。

在用于逐层构造模型的传统系统中，从上到下垂直地逐层生产部件。

当达到系统的最大构造高度时，必须停止构造处理以接下来移出系统中的部件并且由此生成用于构造处理的空间，或者必须在更换系统的帮助下插入另一个构造框架以能够因此开始新的构造处理。因此，在尺寸和生产效率方面限制了部件的构造。

在已知的“连续3D打印”方法中，例如在连续传送带上沿水平方向进行层进给。

重力妨碍垂直于层进给来涂覆层，这就是以某一角涂覆各个层的原因。以如此方式选择该角，使得其小于对应颗粒材料的特定休止角。

层覆处理随后是封闭的传送线，其长度适应于基于方法的硬化持续时间。在传送线的端部处，成品部件进入移出区域。此处，部件释放未结合的颗粒材料并且在不需要中断其他部件生产的情况下移出。

在连续方法中，可以使用不同工具和方法进给部件，例如使用连续传送带。

连续传送带一般是由柔性材料(例如，纺织品)制成的闭环带，其在每一端部环绕滚筒，以反转行进方向。两个滚筒中的至少一个驱动传送带。在滚筒之间，带必须支撑面上方拉紧，以避免下垂。在传送带一定宽度上方或一定量颗粒材料的进料的上方，传送带和支撑表面之间的摩擦接合足够大，使得可以产生黏滑效应或者驱动可以完全失效。

此外，链带式传送器是公知的，其能够适应非常高的负载。此类型的链带式传送机以与传送带相同的方式驱动。驱动滚筒或回转滚筒位于闭环链带式传送器的每一端部处。如果链带式传送器以此方式驱动，导致不均匀的进给。这是因为板以多边形的方式展开。同时，各个链带的轴承可证实对污染物敏感。如果链带没有彼此完美地邻接，构造材料可能通过接合处进入到两个板之间的空间并损害柔性连接的运行。另外，颗粒材料可能通过接合处不受控制地丢失，这可能导致颗粒材料的进料的缺陷并且由此导致部件中的缺陷。

链带式传送机是另外的选择。链带式传送机能够适用高负载并且以与传送带相同的方式驱动。驱动滚筒或回转滚筒位于闭环链带式传送器的每一端部处。如果链带式传送器以此方式驱动，导致不均匀的进给。这是因为板以多边形的方式展开。同时，各个链带的轴承可证实对污染物敏感。如果链带没有彼此完美地邻接，构造材料可能通过接合处进入到两个板之间的空间并损害柔性连接的运行。另外，颗粒材料可能通过接合处不受控制地丢失，这可能导致颗粒材料的进料的缺陷并且由此导致部件中的缺陷。

还公知使用在进给单元中从仓库进给的各个板。在此情况下，构造时间取决于各个板的数量或长度。只有当构造平台在构造处理的终止处(end)自动回转到仓库中，可以进行连续构造。这在技术上比较复杂，因为板尤其必须干净，以用于重复使用。已经证明难以实现新板的无震和密集放置。此构造装置的概念此外必须改变到涂布机不再能够行进到构造平面下方的程度。

在逐层构造庞大且复杂的模型(部件)的连续处理中使用的已知进给装置由此遇到大量的问题。直到现在，没有适于生产较大且较重的模型并且避免上述缺点的装置和方法。

因此，需要提供一种逐层构造模型的装置和方法，通过其可以生产、优选在连续处理中生产较大且较重部件，并且其满足优选的精确要求，或者通过其可以至少部分地改善或完全避免现有技术中的缺点。

发明内容