[发明专利]用于添加式地制造三维物体的设备

说明书

本发明涉及一种用于通过由建造材料构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体(2)的设备(1)，其包括具有适于去除环绕添加式地建造的物体(2)的未固化的建造材料(5)的至少一个建造材料去除单元(4)的建造材料去除装置(3)，其中，所述建造材料去除装置(3)包括界定建造材料去除容积(7)的建造材料去除室(6)，其中所述建造材料去除室(6)布置或能布置在所述物体(2)的上方，其中所述物体(2)能逐渐移动到所述建造材料去除室(6)中，其中所述至少一个建造材料去除单元(4)适于去除未固化的建造材料(5)。

技术领域

本发明涉及一种用于通过由建造材料构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体的设备，该设备包括具有适于去除环绕添加式地制造的物体的未固化的建造材料的至少一个建造材料去除单元的建造材料去除装置。

背景技术

通常由现有技术已知此类用于添加式地制造(增材制造)三维物体的设备，其中设置了包括至少一个建造材料去除单元的建造材料去除装置。建造材料去除单元用于去除环绕经由设备添加式地制造的一个或多个物体的未固化的建造材料。为了添加式地建造三维物体，将(粉末状的)建造材料选择性地逐层固化，其中产生所谓的“粉末床”，即环绕所述物体的一定体积的未固化的建造材料。当然，术语“环绕(surrounding)”不仅指布置在添加式地建造的物体周围的建造材料，而且指独立于未固化的建造材料的位置的未固化的建造材料，其中在物体制成之后必须在制造过程之后去除该未固化的建造材料。换而言之，术语“环绕”还可以指至少部分地布置在物体的轮廓内部或附着于物体的任意表面上的建造材料。

为了从物体去除未固化的建造材料，已知建造材料去除单元或建造材料去除装置，其中例如可经由抽吸装置、特别是抽吸喷枪手动去除未固化的建造材料。取决于物体几何结构和必须从物体去除的未固化的建造材料的体积，去除未固化的建造材料的步骤耗时而且费力。此外，在其中使用共同的抽吸流同时实现大体积——例如整个粉末床——的建造材料去除装置中，建造材料去除装置的效率受到负面影响，因为抽吸流的流速分布在整个粉末床上并且因此将降低。

发明内容

一个目的在于提供一种用于添加式地制造三维物体的设备，其中提高了从添加式地建造的物体去除未固化的建造材料的效率。

该目的通过根据权利要求1所述的设备创造性地实现。本发明的有利实施例记载于从属权利要求。

本文所描述的设备为一种用于通过由能借助能量源——例如能量束、特别是激光束或电子束——固化的粉末状的建造材料(“建造材料”)构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体(例如，技术结构件)的设备。相应的建造材料可以为金属、陶瓷或聚合物粉末。相应的能量束可以是激光束或电子束。相应的设备可以为例如选择性激光烧结设备、选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备。或者，建造材料的依次逐层选择性固化可经由至少一种粘结材料来执行。该粘结材料可使用对应的涂布单元涂布并且例如利用合适的能量源——例如UV光源——进行照射。

设备可包括在其运行期间使用的多个功能单元。示例性的功能单元为：过程室；照射装置，其适于使用至少一个能量束选择性地照射设置在过程室中的建造材料层；和流产生装置，其适于产生具有给定的流动特性——例如给定的流动轮廓、流速等——的至少部分地流经过程室的气态流体流。气态流体流在流经过程室的同时能够携带未固化的颗粒状建造材料，尤其是在设备运行期间产生的烟雾或烟雾残留物。所述气态流体流典型为惰性的，也就是典型为惰性气体——例如氩气、氮气、二氧化碳等——的流。

如上所述，建造材料去除装置用于从添加式地建造的物体去除未固化的建造材料，换言之建造材料去除装置用于“清洁”添加式地建造的物体。术语“未固化的建造材料”指为了形成添加式地建造的物体的至少一个区段或部分而未固化的建造材料。此外，为了形成添加式地建造的物体的至少一个区段而未固化的部分固化的建造材料，特别是建造材料颗粒的团块，例如建造材料溅斑或建造材料颗粒的其它非期望的团块，在本申请的范围内也可称为“未固化的建造材料”。