[发明专利]用于三维物体的添加制造的重涂单元、重涂方法、装置和方法

说明书

本发明公开了一种重涂单元(40)，其用于装备和/或改装通过选择性地将成型材料(15)，优选为粉末逐层固化来进行三维物体(2)的添加制造的装置(1)。所述装置(1)包括可在构建区域上(8)移动的重涂器(16)，用于在构建区域(8)内施涂成型材料层(15)，以及固化装置(20)，用于在对应于待制造的物体(2)的横截面的位置处选择性地固化所施涂的层(31b,32b)。所述装置(1)被设计和/或控制为重复施涂和选择性固化步骤，直到物体(2)制造完成。所述重涂单元(40)包括至少两个重涂辊(41,42)，所述重涂辊(41,42)在第一方向(B1)彼此间隔开，并且在第二方向上延伸，所述第二方向横向于所述第一方向，优选地垂直于所述第一方向延伸。所述重涂辊(41,42)中的至少一个，优选两个所述重涂辊(41,42)，被设计成为在所述重涂单元(40)中在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上是可调节的。

技术领域

本发明涉及一种通过逐层施涂并选择性地固化成型材料，优选为粉末，来进行三维物体的添加制造的方法和装置，特别涉及包含在装置中并用于该方法的重涂单元或与其一起提供的重涂器以及重涂方法。

背景技术

这种装置和方法例如被用于快速成型，快速模具或添加制造。这种方法的已知的一个例子被称为“选择性激光烧结或激光熔化”。其中，重复地施涂薄层的粉状成型材料，并且通过用激光束选择性地照射与要制造的物体的横截面相对应的位置来选择性地固化每层中的成型材料。

WO 2013/092757 A1描述了一种用于从粉末添加制造三维物体的装置和方法。在一个实施方案中，粉末通过粉末供应装置被施涂到构建区域，所述粉末供应装置包括定量辊并在整个构建区域上移动。所施涂的粉末通过在粉末供应装置之后运动的高度可调节的分配辊拉出而形成均匀层，并且通过后续的压实辊压紧，该压实辊被布置在比分配辊更靠近构建区域的位置，由此减小了层厚度。重涂方向根据辊的次序被预先确定。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过逐层施涂和选择性地固化成型材料的、用于三维物体的、可替代或改进的重涂单元或制造装置或可替代或改进的重涂方法或制造方法，其中，特别优选地，重涂方向可以被改变。

所述目的通过根据权利要求1所述的重涂单元，根据权利要求5所述的重涂器，根据权利要求7所述的制造装置，根据权利要求10所述的重涂方法以及根据权利要求15所述的制造方法而实现。本发明的进一步扩展分别在从属权利要求中指出。其中，所述方法还可以通过装置的以下指示的或在从属权利要求中的特征进一步扩展或反之亦然，或者装置或方法的特征也可以用于彼此进一步扩展。

根据本发明的重涂单元，用于装备和/或改装通过选择性地将成型材料(优选为粉末)逐层固化来进行三维物体的添加制造的装置，其中，装置包括重涂器和固化装置，重涂器可在构建区域上移动，用于在构建区域内施涂成型材料层，固化装置用于在对应于待制造的物体的横截面的位置处选择性地固化所施涂的层，并且所述装置被设计和/或被控制为重复施涂和选择性固化步骤，直到物体制造完成。重涂单元包括至少两个重涂辊，所述重涂辊在第一方向上彼此间隔开，并且在第二方向上延伸，所述第二方向横向于第一方向，优选地，垂直于第一方向，其中，至少一个所述重涂辊，优选两个重涂辊，被设计成在重涂单元中在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上是可调节的。这样的重涂单元可以例如使得材料层的施涂和压实分别通过各自的辊彼此分开地实现，其中，重涂单元仍然可以在彼此相反的重涂方向上使用。

优选地，至少一个重涂辊和/或两个重涂辊被设计成在第三方向上是可调节的，使得在第一位置上，所述至少两个重涂辊中的第一个在第三方向上比所述至少两个重涂辊中的第二个进一步地突出，并且在第二位置上，所述第二重涂辊在第三方向上比所述第一重涂辊进一步地突出。这也使得例如在以彼此相反的重涂方向重涂时，能够确保分别布置在后方的辊可以总是比分别布置在前方的辊更靠近构建区域。

优选地，两个重涂辊具有相同的直径。这使得例如可以在两个重涂方向上执行相同类型的重涂。