[其他]用于通过颗粒材料的固结形成三维物体的设备及用于该设备的红外灯托架和红外灯组件

说明书

本实用新型提供了一种用于通过颗粒材料的固结形成三维物体的设备及用于该设备的红外灯托架和红外灯组件。一种用于通过颗粒材料的固结形成三维物体的设备的红外灯组件，该组件包括：沿灯轴线延伸的长形红外灯，平行于灯的轴线并沿着灯的轴线的一侧延伸的长形遮挡件，以及支撑结构，该支撑结构保持灯的端部和遮挡件的端部中的至少一者，其中长形遮挡件至少部分地界定灯的一侧的空间，并且其中该组件提供在灯下方的下开口和在灯上方的上开口，使得在使用时，由灯产生的辐射能够穿过开口辐射并沿不被遮挡件限制的方向远离灯而辐射。

本公开涉及用于逐层形成三维(3D)物体的设备的红外灯组件，以及包括这种灯组件的用于逐层形成3D物体的设备。该灯组件可以特别地适用于需要红外辐射的粉末床应用，该红外辐射引起颗粒材料的预热和/或通过烧结引起颗粒材料的固结。

背景

用于由颗粒材料形成三维物体的诸如激光烧结或所谓的“打印和烧结”技术(如高速烧结)的应用正受到越来越多的关注，因为这些应用正朝着更快的产出时间前进，并成为工业上可行的。在这些工艺中，物体是由颗粒材料逐层地形成的，颗粒材料在整个构建表面上以连续层的形式散布。每一层颗粒物质在限定的区域上熔合或烧结，以形成三维物体的“切片”或横截面。

例如，高速烧结工艺使用高功率红外灯来烧结已经打印有辐射吸收材料(RAM)的颗粒材料(如聚合物粉末)的区域。RAM使已打印粉末能够在与未打印粉末的吸收带不同的波长带上吸收灯能量，从而提供选择性。

烧结灯可能引起的一个问题是其辐射可能过度加热附近的部件，如灯壳体。过高的温度可能导致油墨烟雾和空气中的颗粒物质粘附并积聚在构建床处或构建床附近的表面上，导致工艺问题，如聚合物熔化和滴落到构建床上并污染层。也可能对附近环境内其他部分的质量和功能产生不利影响；这是因为足够热的表面变成二次辐射源，该二次辐射源可能以未打印粉末的吸收带内的波长辐射。这通过部分地固结未打印粉末降低了烧结的选择性，阻止了未打印粉末的有效再利用，并导致从粉末饼中回收物体的问题。因此，对来自红外灯的热量的管理对于提供可靠的工艺是很重要的，在该工艺中可以实现颗粒材料的精确固结、物体的去粉末和未打印材料的回收。

概述

本实用新型的各个方面在所附的独立权利要求中阐述，而本实用新型的特定实施例在所附的从属权利要求中阐述。

在一个方面，以下公开内容描述了一种用于通过颗粒材料的固结形成三维物体的设备的红外灯托架，该托架包括：沿着灯轴线延伸的长形红外灯；平行于灯轴线并沿着灯轴线的一侧延伸的长形遮挡件(elongate shield)，其中遮挡件被安装成至少部分地界定灯的一侧的空间；以及在灯下方的下开口和在灯上方的上开口，使得在使用时，由灯产生的辐射能够穿过下开口和上开口辐射并沿不被遮挡件限制的方向远离灯而辐射。

根据第二方面，提供了一种用于通过颗粒材料的固结形成三维物体的设备，该设备包括工作空间，该工作空间包括：布置在界定工作空间的下表面处的颗粒材料的构建床表面，以及布置在界定工作空间的上表面处的顶板；以及根据第一方面的托架，用于使灯越过构建床表面移动，其中在使用时，下开口被布置成将辐射朝向构建床表面传递，并且上开口被布置成将辐射远离构建床表面传递到工作空间中并朝向顶板传递。

根据第三方面，提供了一种用于通过颗粒材料的固结形成三维物体的设备的红外灯组件，该组件包括：沿灯轴线延伸的长形红外灯，平行于灯的轴线并沿着灯的轴线的一侧延伸的长形遮挡件，以及支撑结构，该支撑结构保持灯的端部和遮挡件的端部中的至少一者，其中长形遮挡件至少部分地界定灯的一侧的空间，并且其中该组件提供在灯下方的下开口和在灯上方的上开口，使得在使用时，由灯产生的辐射能够穿过开口辐射并沿不被遮挡件限制的方向远离灯而辐射。