[发明专利]用于生成地制造三维物体的方法和装置

说明书

一种用于通过优选为粉末的构建材料(15)逐层施加和选择性固化来生成地制造三维物体(2)的制造方法，其包括以下步骤：通过在重涂方向(B)上跨构建区域(8)移动的重涂器(16)在所述构建区域(8)内施加构建材料(15)的层；通过固化装置在与待制造的物体(2)的横截面相对应的部位处选择性地固化所施加的构建材料(15)的层；以及重复施加和固化的步骤，直到完成所述三维物体(2)。所述固化装置和/或压实装置(50)在所述重涂器(16)的重涂单元(40)后面在所述重涂方向(B)上跨所述构建区域(8)移动。在所施加的构建材料(15)的层上执行限制到跨所述构建区域(8)移动的所述重涂单元(40)与在所述重涂单元(40)后面跨所述构建区域(8)移动的所述固化装置和/或压实装置(50)之间的区域的局部作用。本发明还涉及计算机程序、控制装置和用于生成地制造三维物体(2)的制造装置。

技术领域

本发明涉及用于通过优选为粉末的构建材料逐层施加和选择性固化来生成地制造三维物体的装置和方法。

背景技术

这种类型的装置和方法例如用于快速原型制造、快速模具制造或增材制造。这种方法的示例已知为“选择性激光烧结或熔化”。在此过程中，重复施加粉末形式的构建材料的薄层，并且通过使用激光束选择性地照射它来选择性地固化每层中的构建材料。

从EP 1 058 675 B1中已知，在激光烧结陶瓷粉末的情况下，通过辊压实通过刀片施加的粉末层。因此，在陶瓷粉末的固相中的烧结期间所需的时间将减少。

发明内容

本发明的目的是提供用于通过构建材料的逐层施加和选择性固化来生成地制造三维物体的替代的或相应地改进的装置，或者相应地，替代的或相应地改进的方法，其中，特别地，优选地，层施加得到改进。

该目的通过根据权利要求1的制造方法、根据权利要求9的计算机程序、根据权利要求10的控制装置以及根据权利要求11的制造装置来实现。本发明的进一步发展分别在从属权利要求中提供。在此过程中，所述方法还可以通过下面提供的或相应地在从属权利要求中阐述的装置的特征进一步发展，或者反之亦然，或者相应地，装置的特征还可以分别在它们之间用于进一步发展。

根据本发明的制造方法用于通过优选为粉末的构建材料的逐层施加和选择性固化来生成地制造三维物体。其包括以下步骤：通过在重涂方向上跨构建区域移动的重涂器在所述构建区域内施加构建材料的层；通过固化装置在与待制造的物体的横截面相对应的部位处选择性地固化所施加的构建材料的层；以及重复施加和固化的步骤，直到完成所述三维物体。所述固化装置和/或压实装置在所述重涂器后面在所述重涂方向上跨所述构建区域移动。在所施加的构建材料的层上执行限制到跨所述构建区域移动的所述重涂器与在所述重涂器后面跨所述构建区域移动的所述固化装置和/或压实装置之间的区域的局部作用。因此，例如，所施加的构建材料的层的特性可以在压实之前和/或在固化之前以有利于制造过程的方式改变。

优选地，通过所述重涂器施加所述构建材料的层包括根据关于所述层的面积范围和/或厚度和/或表面特性和/或密度的预定标准将所施加的构建材料拉制成层。构建材料的层的这种有目的的成形提供以下优点：构建材料的随后固化可以在受控条件下进行。这可以有助于提高零件质量和制造过程的可重复性。

优选地，在所施加的构建材料的层上的局部限制作用包括局部加热。因此，例如，可以实现更快地达到所期望的工作温度和更精确地调节层厚度。

优选地，所述局部加热通过感应和/或辐射进行。因此，例如，可以使用简单的装置进行局部加热。

优选地，在所施加的构建材料的层上的局部限制作用包括将吸收剂和/或抑制剂引入所述构建材料的层中，其中所述吸收剂和/或抑制剂优选为液体、糊状和/或固体和/或包含填充有液体或糊状物的中空颗粒。因此，例如，选择性固化也可以使用非选择性照射进行。

优选地，在所施加的构建材料的层上的局部限制作用包括预照射。因此，例如，可以在所述构建材料中实现第一烧结或化学反应。