[发明专利]用于添加式地制造三维物体的设备

说明书

一种用于通过依次逐层地选择性地照射和固化由能借助包括至少两个照射元件的照射装置固化的建造材料构成的层来添加式地制造三维物体的设备，所述照射元件作为照射阵列特别是布置在至少一个共同的照射元件载架上，其中每个照射元件适配于出射沿着或可沿着所述建造平面中的特别是至少部分地弯曲的能量束路径被引导的能量束，其中所述照射阵列能相对于所述建造平面移动，其中设置了控制单元，所述控制单元适配于控制输入到至少两个能量束的至少两个能量束路径中的至少两个能量输入的比率和/或由至少两个照射元件出射的至少两个能量束的光斑大小的比率。

技术领域

本发明涉及一种用于通过依次逐层地选择性地照射和固化由能借助照射装置固化的建造材料构成的层来添加式地制造(增材制造)三维物体的设备，所述照射装置包括作为照射阵列布置——特别是布置在至少一个共同的照射元件载架上——的至少两个照射元件，其中每个照射元件适配于出射沿着或可沿着建造平面中的特别是至少部分地弯曲的能量束路径被引导，其中照射阵列可相对于建造平面移动。

背景技术

在现有技术中，已知包括被布置为照射阵列的至少两个照射元件的照射装置的设备。作为照射阵列的布置限定了被分配给照射阵列的至少两个照射元件之间的空间关系。例如，所述至少两个照射元件可被分配给(并且附接于)共同的照射元件载架，其中各照射元件不可关于共同的照射元件载架相对于彼此移动。相反，照射阵列可作为一个整体与被包括于照射阵列中的所有照射元件一起移动。

此外，从现有技术已知照射装置被布置成可相对于建造平面移动，在该建造平面中建造材料借助由照射元件出射的至少一个能量束直接照射。根据一种方法，照射装置、特别是照射阵列例如通过对应的驱动机构移动。也可以的是，承载建造平面的模块可以相对于静止的照射装置移动。当然，两种方法的组合也是可以的，其中照射装置和承载建造平面的模块相对于彼此移动。

由于与照射阵列的各个照射元件的布置相关的规定空间关系，由不同照射元件照射的建造材料可能无法接收由每个能量束路径长度的相同能量，由各个照射元件出射的相应能量束沿着所述能量束路径被引导。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于添加式制造三维物体的设备，其中改进了输入到建造材料中的能量。

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依次逐层地选择性固化由能借助照射装置固化的粉末状的建造材料(“建造材料”)构成的层来添加式地制造三维物体——例如，技术结构件——的设备，所述照射装置包括被布置为照射阵列的至少两个照射元件，例如，所述两个照射元件各自出射能量束，特别是激光束或电子束。相应的建造材料可以为金属、陶瓷或聚合物粉末。相应的能量束可以为激光束或电子束。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。

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，其适配于使用至少一个激光束选择性地照射设置在过程室中的建造材料层；和如上所述的流产生装置，其适配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可以携带未固化的建造材料，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。

照射阵列的照射元件可适配于产生(多个)能量束或(多个)能量束可由至少一个单独的束产生单元产生，其中照射元件适配于单独出射能量束。换而言之，每个照射元件都适配于出射在该照射元件自身中产生或在单独的束产生单元中产生的能量束，其中能量束以能量束可以由照射元件出射并因此被引向建造平面的方式被引导到照射元件。