[发明专利]用于制造三维物体的装置用的框架和具有这样框架的用于制造三维物体的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于制造三维物体的装置用的框架。

背景技术

WO 00/21736A中公开同类型的用于制造三维物体的装置用的框架。所述装置借助于激光器或另一能量源的作用在与各层中的待制造的物体的横截面相对应的位置上通过逐层地固结粉末状的构造材料来制造三维物体。框架和平板限定一个制造空间，在所述制造空间中制造三维物体。框架和平板模块式相互连接成可换式机架，其中所述可换式机架可以装入所述装置中和从其中取出。

由DE 199 39 616 A1已知一种类似的用于制造三维物体的装置。在按照该现有技术的装置中，在实施激光烧结过程中通常将制造空间加热到100℃至150℃的温度。

在传统的用于制造三维物体的装置中的一个问题在于，在外部将框架加热到明显较高的温度迄今为止是不可能的，因为框架的周围遭受强烈的热负荷。

发明内容

本发明的目的是，设置一种用于制造三维物体的装置用的框架，它允许将制造空间加热到明显较高的温度。

该目的通过一种具有权利要求1的特征的用于制造三维物体的装置用的框架和通过一种具有权利要求10的特征的装置达到。有利的进一步构成是诸从属权利要求的主题。

通过使用玻璃陶瓷板和通过选择性地控制所需要的加热区，达370℃的过程温度是可能的。如果平板在制造开始时完全处在上面，则只加热框架的上部的区域，根据制造过程接通其他的处在下面的加热区。由此避免特别是处在下面的升降机构的过度的热负荷。玻璃陶瓷板也不过强地沿垂直方向散热。这特别是在制造开始时是有利的，因为升降机构不受过强的热负荷。

该用于制造三维物体的装置特别适合用作高温激光烧结机，借其可以加工具有高熔点的烧结粉末，例如聚醚醚酮(PEEK)。

附图说明

借助附图由实施例的描述得出本发明的其他的特征和合理性。附图示出：

图1按照本发明的用于制造三维物体的装置的示意图；

图2按照本发明的用于制造三维物体的装置用的框架的一部分的示意的水平剖视图；

图3用于按照本发明的框架的具有两个加热区的平面加热元件的示意的垂直剖视图；以及

图4用于按照本发明的框架的具有三个加热区的平面加热元件的示意的垂直剖视图。

具体实施方式

图1示出按照本发明的用于制造三维物体3的装置的示意图，其在实施例中构造成激光烧结装置。

激光烧结装置具有向上开口的框架1以及一个在所述框架中沿垂直方向可移动的平板2，所述平板承载待制造的三维物体3。框架1和平板2在内部限定一个制造空间。平板2连接于升降机构12，所述升降机构使它沿垂直方向移动，从而使当前物体3的待固结的层处于一个工作平面4内。框架1和平板2模块式相互连接成可换式机架。在完成三维物体3的制造以后，可以从所述装置中取出可换式机架以及在其中制成的物体3并且用一个新的可换式机架来代替。

此外，设有一个涂敷器5，用以涂覆一层粉末状的构造材料3a。作为构造材料3a可以使用所有可激光烧结的粉末，例如聚酰胺、聚苯乙烯、金属、陶瓷、复合材料和特别是高温塑料例如PEEK。首先从储料容器6向框架1供给构造材料3a。然后将涂敷器5以一个预定的高度移到工作平面4中，以便使粉末状的构造材料3a的层以一个规定的高度位于最后固结的层上。所述装置还具有激光器7，其产生激光束7a，它通过偏转装置8聚焦到工作平面4内的预定的点上。借此激光束7a可以在与各层中的待制造的物体3的横截面相对应的位置上选择性地固结粉末状的构造材料3a。

用附图标记10表示处理腔室，在所述处理腔室中可以设置框架1、平板2、升降机构12和涂敷器5。附图标记9表示在处理腔室10中的开口，用以引入激光束7a。此外设有控制单元11，经由所述控制单元为了实施制造过程以协调的方式控制所述装置。

在所述装置工作时，在第一步骤中通过升降机构12将平板2一直移动这么远，直到其上面处在工作平面4下方的一个层厚度。接着借助于储料容器6和涂敷器5将材料3a的第一层涂覆到平板2上并使其平整。因此控制单元11控制偏转装置8，使偏转的激光束7a按选择击中材料3a的层的要固结的位置。借此在这些位置上固结或烧结所述材料3a。

在下一步骤中，通过升降机构12将平板下降下一层的厚度。通过储料容器6和涂敷器5涂覆、平整第二材料层并且借助于激光束7a按选择地固结。如此常常地实施这些步骤，直到制成所需的物体3。

图2示出按照本发明的用于制造三维物体的装置的框架1的一部分的示意的水平剖视图。