[发明专利]包括可更换的原材料处理单元的增材制造装置

说明书

一种用于制造固体制品的增材制造装置（1）的可移动的原材料处理单元（10），所述原材料处理单元包括壳体（19），该壳体包括传送装置以用于使原材料处理单元与增材制造装置（1）脱离。原材料处理单元（10）包括原材料容器单元（11）、构建单元（15）和原材料分布单元（13）。

技术领域

本发明涉及包括可更换的原材料处理单元的增材制造装置。

背景技术

这样的增材制造装置能够被用于在增材制造方法中处理诸如粉末之类的原材料。增材制造方法和对应的增材制造装置已被使用了许多年。特别地，激光烧结能够被用于增材制造以基于粉末材料获得增加的强度的制品。

增材制造装置包括能量生成单元和原材料处理单元。能量生成单元包括束生成单元和热交换单元。原材料处理单元包括原材料容器单元、构建（build）单元和原材料分布单元。

大多数当前的增材制造装置被构造成使得在通过增材制造装置制造新制品之前将原材料供应到原材料容器单元。原材料供应单元能够被提供用于将原材料供应到原材料容器单元的原材料容器。

增材制造装置的原材料容器通常是敞开的，并且能够在每个增材制造序列之后被排空以提取所制造的制品。余下的（spent）原材料通常也被提取以针对任何可能的污染进行检查。

因此，原材料容器形成增材制造装置的一体的部分。如果必须改变原材料以由与被采用制造前一固体制品的原材料不同的原材料来制造固体制品，则必须排空、清洁和再填充整个原材料容器单元。因此，用不同的原材料替换一种原材料的过程是耗时的。另外，直到整个替换过程完成之前，增材制造装置不能被用于制造另一固体制品。由于由任何原材料更换（包括如下步骤：排空（一个或多个）原材料容器、清洁所述（一个或多个）原材料容器和装置的与粉末接触的任何其他部分、以及用新原材料再填充所述（一个或多个）原材料容器）造成的相当长的停机时间，因此增材制造装置并非连续地操作，且因此有可能浪费了有用的生产时间。

已想到减少增材制造装置的停机时间。文献EP 3 124 140 A2公开了增材制造装置，其包括工作站、构建模块和用于将构建模块移入和移出工作站的传送机构。传送机构是输送机或可旋转转盘中的一者。EP 3 124 140 A2中所公开的构型适合于减少停机时间，因为一旦固体制品完成，传送机构就从工作站移除构建模块。能够在工作站外部从粉末中提取固体制品。因此，通过在工作站中制造固体制品的持续时间来确定和控制传送机构前进的时间步。任何其他过程步骤（诸如，粉末馈送、固体制品提取、清洁、修正、为不同制品或使用不同材料预备增材制造装置）都不应花费比制造持续时间更长的时间，因为在这样的情况下，可能会延迟或中断固体制品的制造，直到完成其他过程步骤。因此，存在将固体制品的制造与以下中的任何完全断开联接的需求：预备生产或者后处理固体制品和构建模块所需要的预备的或随后的过程步骤。在 DE 10 2004 057 865 A1中还想到使用被安装在滑动件上的壳体，该壳体包含构建单元和原材料容器。在完成制品的制造之后，将壳体从包含能量生成单元的工作站移走，以从构建单元提取制品。

在文献EP 1 704 989 A2中已经解决了这种需求，该文献公开了可移动的构建室，该构建室包括壳体，其中，轮被设置在壳体的下侧上以用于在地面上自由地移动构建室。在完成固体制品的制造之后，能够从增材制造装置移除构建室，以达到允许固体制品远离增材制造装置冷却下来的目的。增材制造装置能够被用于制造另一固体制品，同时允许先前生产的固体制品冷却下来。

由于固体制品被保持在原材料内部这一事实，冷却可能需要相当长的时间。只要固体制品被浸入该原材料中，固体制品周围的原材料就不能再次使用。由于余下的原材料的超过50％能够被再用于随后的增材制造过程这一事实，因此从经济角度以及从生态角度两者来看，回收构建室中的余下的原材料都具有相当大的利益。

发明内容

因此，本发明的目的是提供包括原材料室的构建室，其中不仅能够更有效地冷却固体制品，而且能够取回和回收未被用于制造固体制品的多余原材料。