[发明专利]分离装置

说明书

本发明涉及一种用于将含金属的3D对象(18)从3D打印设备(10)的基板(14)机械地分离的分离装置(22)。根据本发明，分离装置(22)具有至少一个第一加工单元(24)，第一加工单元(24)牢固地可连接到3D打印设备(10)，具有至少一个加工工具(26)，加工工具(26)具有包围基板(14)的至少部分面积的工作区域。

技术领域

本发明涉及一种用于从3D打印设备的基板机械地分离含金属的3D对象的分离装置。

背景技术

现有技术中，3D(三维)打印由金属材料制成的对象已知是增材制造(AM)工艺。例如选择性激光熔化(SLM)和选择性激光烧结(SLS)通常用于这种3D打印的工艺。在这两种工艺中，通过辊或刮刀将粉末形式的金属材料从容器中以薄的二维层的形式施加在3D打印机的基板上，并且在预先确定点处用激光束局部熔化，其中的材料然后快速固化。然后，通常将基板降低一定量的层厚度，并且将另一层粉末施加到基板上。重复这些操作直到完成所需的工件。工件完成后，通常可以将未重新熔化的粉末送回到容器。

在熔化操作期间，特别是对于首先施加的材料层，在基板与工件之间生成机械连接，使得一旦完成就必须将工件从基板分离。可以使用传统的金属锯或者如线腐蚀的工艺来执行分离。因此，在基板与工件之间的过渡点处通常提供支撑结构，在工件的后续加工期间移除支撑结构以获得期望的工件形状。

特别是在工件较大并且因此较重的情况下，为了避免由于工件的重量而在生产期间产生任何不希望的变形，则需要坚固的基板。从基板分离工件可能因此被证实是困难的并且需要特定的制造步骤和一定量的加工时间，在该时间期间基板不能用于制造另外的3D对象。

一旦从基板上分离工件，就必须从基板上移除所制造的工件的任何残留结构，以使基板处于其原始形式以备进一步制造。

现有技术已知用于加工基板的合适工艺。例如，WO 2016/064170 A1描述了用于加工压力机或锻造机的基板的上表面的移动式水平切割机，特别是用于将基板的不规则上表面切割成预先确定厚度以保持基板的上表面水平的移动式水平切割机。这里切割机不仅可以在水平方向上而且在垂直方向上进行精确地调节，以便调节切割深度。移动式水平切割机具有安装的滑动轴承，以降低滑动连接部分的摩擦系数，从而实现改进的耐久性。

JP 2009255246 A描述了一种用于涂层金属板的切割/剥离装置和切割工具，该切割/剥离装置适于剥离涂层金属板的层。

用于涂层金属板的切割/剥离装置具有运输台装置，该运输台装置具有用于紧固涂层金属板的突出端的夹紧机构以及第一和第二切割工具驱动装置。第一和第二切割工具驱动装置分别具有旋转轴，通过各自的马达作为驱动源来使每个旋转轴旋转。安装在旋转轴上的切割工具通过旋转操作从涂层金属板端部的前表面和后表面剥离部分电镀层。当电镀金属板的端部设置在第一和第二切割工具驱动装置的切割工具之间的加工位置中时，通过运输台装置使涂层金属板端部进行往复运动，来以分离和剥离涂层金属板端部的电镀层的部分的形式来形成剥离部分。

CN 204340227 U描述了一种用于3D打印机的基板的清洁装置。清洁装置包含主切割杆、部件接收装置、切割杆、连接杆、紧固盖和旋钮，其中螺纹连接件附接到主切割杆，并且手柄连接到主切割杆的上部。每个切割杆都设置有螺纹连接件。每个连杆上设置有多个孔。主切割杆和多个切割杆由于连接件而与连接杆上的孔配合连接。主切割杆位于多个切割杆的中间。每个旋钮上形成有螺纹孔，并且旋钮附接到螺纹连接件上。紧固盖安装在螺纹连接件上。部件接收装置通过装配在孔中的细钢销连接到主切割杆。切割杆之间的距离是可调整的，使得清洁装置可适用于不同种类的基板。清洁装置设置有部件接收装置，从而可以方便地取出产品。该结构简单、错误率低、可减少3D打印机的基板受损的程度，并且降低3D打印产品的损坏率。