[发明专利]用于分层地制造三维物体的装置和方法

权利要求书

1.一种用于通过逐层施加粉末状的结构材料和通过能量作用对粉末状的结构材料进行选择性固化来制造三维物体的方法，包括如下步骤：

将粉末状的结构材料(11)的具有预先确定的高度(h)的层(32、33)施加到载体(6)或施加到结构材料的之前至少选择性固化的层上，并且

将能量(14)从能量源(13)在对应于要制造的物体的横截面的位置上引入已涂敷的层中，以选择性地固化粉末状的结构材料，其中

施加具有预先确定的高度(h)的层的步骤分成施加具有小于预先确定的高度(h)的第一高度(h1)的第一粉末部分层(32)的步骤和在第一粉末部分层(32)上施加具有小于预先确定的高度(h)的第二高度(h2)的至少一个第二粉末部分层(33)的步骤，

其中所述施加的各粉末部分层(32、33，…)的总高(h1+h2+…)对应于预先确定的高度(h)并且

在施加第一粉末部分层的步骤与施加第二和可能的其他粉末部分层的步骤之间对分别最后施加的粉末部分层加热，其特征在于，在施加第一粉末部分层(32)的步骤与施加第二(33)和可能其他的粉末部分层的步骤之间至少在要制造的物体的边缘区域中不进行用于选择性地固化粉末状的结构材料的能量引入。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在施加第一粉末部分层(32)的步骤与施加第二(33)和可能其他的粉末部分层的步骤之间在要制造的物体的整个横截面上不进行用于选择性地固化粉末状的结构材料的能量引入。

3.按照权利要求1至2之一所述的方法，其特征在于，测量粉末状的结构材料(11)的所施加的层(32、33)的温度并根据所施加的层的测量到的温度调节对施加的层(32、33)的加热。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，在各粉末部分层(32、33)的施加过程之间温度调节中断并以恒定的功率加热。

5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，作为电磁辐射、优选作为激光器的辐射引入能量。

6.按照权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述结构材料是塑料粉末(11)、优选是聚酰胺、例如PA11或PA12、或者是聚芳醚酮、例如PEEK，特别优选是未调节的聚酰胺。

7.按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，具有预先确定的高度(h)的层的施加分成两个粉末部分层(32、33)的施加，所述粉末部分层分别具有预先确定的高度的一半(h/2)。

8.按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，具有预先确定的高度(h)的层的施加分成三个或更多粉末部分层的施加。

9.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述两个或更多粉末部分层(32、33)的施加在两个或更多个相继地移动的部分层涂敷器(12a、12b)的水平运动期间进行。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，不仅在所述两个或更多相继地移动的部分层涂敷器(12a、12b)沿一个方向的水平运动期间，而且在所述部分层涂敷器沿相反的方向的水平运动期间，进行所述两个或更多粉末部分层(32、33)的施加，其中各个部分层涂敷器的高度位置在更换移动方向时交换。

11.一种用于通过逐层施加粉末状的结构材料和通过能量作用对粉末状的结构材料进行选择性固化来制造三维物体的装置，其包括：

载体(6)，在所述载体上构造物体(2)，

用于将结构材料(11)的层涂敷到载体上或涂敷到之前至少选择性地固化的层上的涂敷器(12)，

用于将能量(14)引入结构材料的之前涂敷的层中的能量源(13)，以及

用于控制层的涂敷和能量引入的控制单元(20)，

其中所述控制单元优选包含CPU，所述CPU的运行能通过计算机程序控制，

其特征在于，控制单元适配成，用于控制用于实施按照权利要求1至10之一所述的方法的装置。

12.按照权利要求11所述的装置，还具有用于对粉末状的结构材料(11)的所施加的层(32、33)进行加热的辐射加热装置(18)。

13.按照权利要求12所述的装置，还具有用于测量粉末状的结构材料(11)的所施加的层(32、33)的温度的温度测量装置(19)，其中所述温度测量装置(19)优选是点高温计。