[发明专利]用于添加式地制造三维物体的设备

说明书

本发明涉及用于通过依次逐层地选择性照射和固化建造材料(13)层来添加式地制造三维物体的设备(1)，所述建造材料可以通过能量束固化，所述设备包括可沿着行进路径在至少两个位置之间移动的至少一个模块(2)，其中，流产生单元(6)被配置为至少部分地沿着所述模块(2)的行进路径(5)在第一和第二位置(3，4)之间产生到模块(2)上的过程气体(7)的流。本发明还涉及包括至少两个所述设备的设施。

技术领域

本发明涉及一种用于通过依次逐层地选择性照射和固化建造材料层来添加式地制造三维物体的设备，所述建造材料可以通过能量束固化，所述设备包括可沿着行进路径在至少两个位置之间移动的至少一个模块。

背景技术

其中使用能量束来照射当前建造材料层的限定区域从而固化材料的这种设备从现有技术是已知的。所述材料容纳在可沿着行进路径在两个位置之间移动的至少一个模块中。模块可以例如被构建为计量分配模块，并且可以在例如模块在设备内使用的第一位置和例如再填充站的第二位置之间移动，在第二位置中向计量分配模块内再填充建造材料。还有可能的是，模块是其中逐层建造物体的建造模块，其中建造模块可在设备内的第一位置和例如操纵站内的第二位置之间移动，在操纵站中拆取出已经建造好的物体。此外，从现有技术中已知使用过程气体，特别是惰性气体，例如氩气，以避免建造材料与环境空气、特别是环境空气中所含的氧气接触。

为了例如当含有建造材料的模块从设备内或设施内的一个位置移动到设备内或设施内的另一位置时确保材料不与氧气接触，在含有建造材料的相应的模块上放置罩盖。此外，可以在模块内的材料上方产生一定量的过程气体，使得一定体积的过程气体(即“海”)位于建造材料上方，并避免建造材料与环境空气接触。

因此，当模块从第一位置移动到第二位置时，位于模块的腔室内部上方的过程气体保护团或层可能形成涡流。

因此，本发明的目的是相应地确保建造材料不与环境空气接触或改善模块的惰性化。

发明内容

该目的通过根据权利要求1所述的设备来实现。本发明的优选实施例受从属权利要求的约束。

本发明基于以下思想：使用流产生单元，所述流产生单元被配置为至少部分地沿着模块的行进路径在第一位置和第二位置之间产生到模块上的过程气体流。因此，通过本发明，在模块沿着行进路径从第一位置移动到第二位置期间，可以维持或恢复位于建造材料上方的过程气体团或层。因此，相应地避免或防止建造材料与环境空气接触或受环境空气污染。因此，模块可以沿着行进路径移动，而没有使位于建造材料上方的过程气体层产生涡流的风险。显而易见的，可以将流产生单元布置成仅在行进路径的一部分或多个部分上产生到模块上的过程气体流，或者可以沿着模块的路径在第一位置和第二位置之间连续产生过程气体流。

本文描述的设备是通过依次逐层地选择性照射和固化粉末状建造材料(“建造材料”)层来添加式地制造三维物体、例如技术部件的设备，所述建造材料可以通过能量束来固化。相应的建造材料可以是金属、陶瓷或聚合物粉末。相应的能量束可以是激光束或电子束。相应的设备可以例如是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。

该设备包括在其操作期间使用的多个功能单元。示例性功能单元是过程室、被配置为使用至少一个能量束选择性地照射设置在过程室中的建造材料层的照射装置、以及被配置为产生以给定的流动特性至少部分地通过处理室的气态流体流的流产生装置，所述给定的流动特性例如是给定的流动轮廓/分布、流速等。气态流体流能够在流过过程室时夹带未经固化的颗粒状建造材料，特别是在设备操作期间产生的烟雾或烟雾残留物。所述气态流体流通常是惰性的，即通常是惰性气体流，所述惰性气体例如是氩气、氮气、二氧化碳等。