[发明专利]用于通过添加式制造来生产物体的设备和使用该设备的方法

说明书

用于通过添加式制造来生产物体的设备，包括：处理室，其用于在建造板的建造表面上接收可固化的粉末材料浴；支撑件，其用于使所述建造板关于所述粉末材料浴的表面水平定位；固化装置，其用于固化选择的所述材料的部分；和复位装置，其用于通过所述支撑件将所述建造表面移动到原始位置，使得可以在所述建造板的所述建造表面上建造所述物体，其中，所述复位装置包括复位构件，其可以沿着所述建造板的所述建造表面移位，其中，所述复位装置设计成用于将所述建造表面移动到所述原始位置，直到所测量用于使所述复位构件移位的力在预定范围内。一种通过添加式制造来生产物体的方法。

技术领域

根据第一方面，本发明涉及一种用于通过添加式制造来生产物体的设备。

根据第二方面，本发明涉及一种使用根据第一方面的设备，通过在建造板的建造表面上的添加式制造来生产物体的方法。

背景技术

3D打印或添加式制造是指用于制造三维物体的各种工艺中的任何一种。像注射成型那样的传统技术对于制造例如大量的聚合物产品来说可能更廉价，但是当生产相对少量的三维物体时，3D打印或添加式制造可以更快、更灵活并且更廉价。

预期添加式制造在未来变得越来越重要，因为不断增加的竞争压力迫使公司不仅要以仍然高的产品质量更经济地制造，而且要在产品开发领域节省时间和成本。产品的使用寿命不断缩短。除了产品质量和产品成本之外，市场推广的时刻对于产品的成功变得越来越重要。

可以通过以层状方式选择性地固化粉末、纸或片材以生产三维(3D)物体，从而生产三维物体。特别地，可以使用计算机控制的添加式制造设备，其依次烧结多个层，从而以逐层的方式建造所需的物体。主要使用添加式工艺，其中，在计算机控制下铺设连续的材料层。这些物体可以具有几乎任何形状或几何结构，并且从3D模型或其它电子数据源生产。

例如，为了打印三维物体，将用计算机设计包或通过3D扫描仪创建可打印模型。通常，输入是3D CAD文件，例如STL文件、STEP文件或IGS文件。在从CAD文件打印物体之前，该文件将由一个软件处理，该软件将模型转换成一系列薄的后续层。此外，生成设备设置和矢量，以控制每个后续层的创建。

在受计算机控制的添加式制造设备中所包括的激光遵循这些设置和矢量来固化连续的材料层，以从一系列横截面建造3D物体。这些层对应于来自CAD模型的虚拟横截面，它们在此过程中同时结合或融合，以创建最终的3D物体。

制造三维物体——特别是添加式制造金属物体——的一个挑战是实现所制造的物体的所需精度。根据现有技术实践，在建造板上制造物体，其中，通过用于建造物体的材料的固化将物体结合到建造板。这种实践的一个缺点是将物体从建造板分离所需的力的较大的变化。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于通过添加式制造来生产物体的设备，该设备将制造的物体从构造板分离所需的力的变化减小。

为此，本发明提供了一种设备。该设备包括：处理室，其用于接收可固化的材料浴，特别是可固化以制造金属产品的粉末材料浴。设置有支撑件，以使建造板相对于材料浴的表面水平定位。设置有固化装置，例如激光装置，以将材料层固化在表面上，特别是通过电磁辐射进行。为了减小分离力的变化，设置有复位装置，其包括复位构件，该复位构件由诸如滑动片的重涂装置构成，该重涂装置可以沿着粉末浴的表面移位以找平浴的表面，并且沿着建造板的建造表面移位。根据本发明，通过由支撑件将建造表面移动到原始位置来减小分离力的变化。将建造表面移动到原始位置允许在开始制造物体之前提高建造板的建造表面上的粉末材料浴的高度的精度。提高高度精度导致在建造表面处更精确的固化，从而减少将物体从建造表面移除所需的分离力的变化。