[发明专利]添加式地制造三维物体的装置

说明书

一种借助连续分层选择性照射并固结构建材料(3)层来添加式地制造三维物体(2)的装置，构建材料(3)层可借助能量源固结，装置(1)包含施加单元(6)，其在至少一个承载元件(9)上施加构建材料(3)，至少一个承载元件(9)承载施加到承载元件(9)上的构建材料(3)，照射设备(4)至少部分固结至少一个壁元件(20，21)的至少一部分，和/或设置壁构建单元(17)，其构建界定承载元件(9a)承载的构建材料体积(22)的至少一个壁元件(20，21)，设置第一壁构建元件(18)和第二壁构建元件(19)，第一壁构建元件(18)和第二壁构建元件(19)至少部分地布置在承载元件(9)承载的构建材料体积(22)旁边，特别地，以门架形状。

技术领域

本发明涉及一种借助于连续分层选择性照射并固结构建材料的层来添加式地制造三维物体的装置，构建材料的层可以借助于能量源固结，其中，该装置包含施加单元，施加单元适配成在至少一个承载元件上施加构建材料，至少一个承载元件适配成承载施加到承载元件上的构建材料。

背景技术

通常从现有技术中已知通过连续分层选择性照射并固结构建材料的层来添加式地制造三维物体的装置，例如，选择性激光熔化装置或选择性激光烧结装置。一般，构建材料被分层施加并选择性地照射，以形成将要被添加式地构建的物体的对应层。构建材料的层施加在适配成承载构建材料的至少一个承载元件上。通过连续地施加被选择性照射的构建材料的层，可以构建三维物体。

进一步，从现有技术中已知，施加步骤需要不能照射构建材料的时间。例如，可以经由施加单元(例如，涂布机刮刀)施加构建材料，其中，布置在构建平面中的构建材料在施加单元将构建材料施加到构建平面上时不能被照射。因而，必需施加构建材料并交替地照射所施加的构建材料。相应的承载元件和/或构建平面常常是圆形或矩形的，这导致构建材料的高消耗，特别地，如果将要构建仅使用构建平面的较小区域的中空物体或弯曲物体的话。例如，旋转对称的中空三维物体(诸如构建在矩形构建平面中的涡轮壳体)仅使用构建材料被直接照射和固结的构建平面的区域的较小部分。相应地，构建平面或构建室容积的其余部分被被废弃或必须后处理和再循环的未固结构建材料填充。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种添加式地制造三维物体的改进装置，特别地，一种构建材料的施加可以更加有效地施行的装置。

该目的通过根据权利要求1的装置创造性地实现。本发明的有利实施例受从属权利要求限制。

文中描述的装置是一种借助于连续选择性分层固结粉末状构建材料(“构建材料”)的层来添加式地制造三维物体(如，技术性部件)的装置，构建材料的层可以借助于能量源，如能量束(特别地，激光束或电子束)，来固结。相应的构建材料可以是金属、陶瓷或聚合物粉末。相应的能量束可以是激光束或电子束。比如，相应的装置可以是选择性激光烧结装置、选择性激光熔化装置或选择性电子束熔化装置。替换性地，可以经由至少一个结合材料(binder material)施行构建材料的连续分层选择性固结。结合材料可以利用对应的施加单元施加，并且例如利用合适的能量源(如UV光源)照射。

该装置可以包含在其操作期间使用的数个功能单元。示范性的功能单元是处理室、照射设备和流产生设备，照射设备适配成利用至少一个能量束来选择性地照射安置在处理室中的构建材料层，流产生设备适配成产生具有给定流动性质(如，给定流动型线、流动速率等)的至少部分地流动通过处理室的气态流体流。气态流体流在流动通过处理室的同时能够被填充未固结颗粒状构建材料(特别地，在设备操作期间产生的烟雾或烟雾残余物)。气态流体流一般是惰性的，即，一般是惰性气体(如，氩、氮、二氧化碳等)的流。

如前所述，本发明装置进一步包含施加单元，施加单元适配成在至少一个承载元件上施加构建材料。本申请范围内的承载元件可以设置可以在其上施加构建材料的任意表面。因而，可以将构建材料的至少一层施加到承载元件上，即，可以在承载元件上设置构建平面，构建平面中布置有可以经由至少一个能量束直接照射的构建材料的层。