[发明专利]包括提取系统的增材制造机器和使用这种机器的增材制造方法

说明书

用于增材制造部件(2)的机器(1)，所述机器(1)通过选择性地完全或部分熔化粉末来增材制造部件(2)，所述机器(1)包括：‑工作室(100)；‑套筒(3)，其具有通向所述工作室(100)的顶部开口(4)，并具有竖直中心轴线(5)；‑支撑板(6)，其用于在制造过程中接纳所述部件(2)；‑致动装置(7)，其用于沿套筒(3)的竖直中心轴线(5)致动支撑板(6)在套筒(3)内的平移运动；‑用于提取部件(2)的提取系统(8)，其包括容器(9)，提取系统(8)还包括至少一个可移动的封闭板(12)，所述封闭板(12)用于封闭容器(9)的底部开口(15)，且支撑板(6)和致动装置(7)之间的固定是能够移除的。还公开了利用这样的机器进行增材制造的方法。

技术领域

本发明涉及所谓的增材制造(通常也称为3-D打印)的领域。更具体地，本发明特别涉及在使用3D打印制造部件之后移除部件。

背景技术

3-D打印技术尤其能够制造诸如模制、切削或甚至挤出之类的传统技术无法实现的复杂几何形状的部件，或者这些传统技术不能实现所需精度水平的部件。

存在有许多增材制造技术。一种广泛使用的技术涉及以粉末形式分布在工作表面上的材料制造连续薄片的部件。第一层材料分布在工作表面上。能量源(例如由激光提供)使得待制造的部件的薄片在材料层内固化。粉末颗粒特别取决于材料的性质而通过各种物理过程焊接在一起，从而在材料内形成连续性。这可能例如涉及粉末颗粒的熔化，使得它们熔合在一起。在下文中，所有允许粉末固化的物理过程将被称为表述“完全熔化或部分熔化”。

如果适用的话，然后将工作表面降低与下一层的高度相对应的高度。然后铺开下一层，在该层中绘制下一个薄片，依此类推。

文献US 5 597 589描述了实现上述技术的示例。更具体地，根据该示例，制造机器包括粉末分配器(在该例子中由金属制成)允许第一部分粉末沉积在目标区域上。如果合适，辊子允许粉末铺开。激光束选择性地熔化对应于待制造的部件的第一薄片的第一层。随后一层一层地重复该过程。

为了能够连续形成确定厚度的层，已知工作表面具有可调节的高度。为此目的，工作表面形成在部件支撑平台上，该部件支撑平台可滑动地安装在形成制造室的套筒内。随着待制造的部件的薄片逐渐形成，支撑平台在室内降低。

一旦完整的部件完成，它就因此搁置在平台上处于制造室内的降低位置，并且被能量源没有到达的粉末覆盖。

然后出现的一个问题是提取成品部件。这是因为存在未暴露于能量源的粉末可能在机器中扩散的风险，而这是不希望的，特别是出于机器维护的原因、出于控制所用材料的性质的原因以及为了加速清洁机器并使其恢复生产。

文献US 5,846,370提出从机器中移除包含成品部件和粉末的制造室。如果合适的话，可以在将制造室移除之前将盖子盖到制造室上，以防止成品部件和粉末暴露在空气中。

文献US 2012/0090734也提出通过移除制造室来提取成品部件。更具体地，制造室包括容纳在外壳内的内壳，内壳相对于外壳可移除。为此目的，外壳设置有舱口类型的可再密封的开口，使得包含成品部件和剩余粉末的内壳能够从外壳中提取出，并且新的内壳能够装配在其中。

这两个例子具有缺点，特别是使得制造机器的结构更复杂并且对制造室施加了限制。然而，制造室可能需要安装温度控制装置或用于控制部件周围的气体的装置。因此，移除和更换制造室可能证明是艰苦而漫长的操作。然后需要提供若干制造室的事实也增加了成本。

文献US 2001/0045678提出将成品部件和未暴露的粉末在机器的粉末移除部段中从制造室推出。然后该部件和粉末在支撑网上被发现。粉末例如通过振动从部件上分离并通过支撑网移除。

然而，该解决方案假定未暴露的粉末足够压实以伴随着部件从制造室到粉末移除部段，这对可以使用的材料和制造条件施加了限制。