[发明专利]用于制造至少由一个材料层构建的三维物体的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于制造至少由一个材料层构建的三维物体的装置(1)以及方法，其中，通过选择性固化至少一种借助所述装置(1)的加料单元(2)以原材料幅面形式连续地施加到构建平台(3)上的粉末状原材料(4)进行制造。在此，为了借助辐射、尤其激光辐射的能量输入固化原材料(4)，所述装置(1)具有与加料单元(2)构成组合件(5)的照射单元(6)，其中，具有相互关联的照射元件(7)组的照射单元(6)布置为可转动地支承在所述加料单元(2)上。

技术领域

本发明涉及一种用于制造至少由一个材料层构建的三维物体的装置，其中，通过选择性固化至少一种借助所述装置的加料单元连续地施加到构建平台上的粉末状原材料构建三维物体。在此，用于借助辐射的能量输入来固化原材料的装置具有与加料单元构成组合件的照射单元。

此外，本发明涉及一种用于利用所述装置制造至少由一个材料层构建的三维物体的方法，方式是借助连续地敷设原材料幅面构造由粉末状原材料构成的层床，并且在所述敷设期间借助辐射的能量输入选择性固化原材料幅面。

背景技术

对于在粉末床中增材式制造构件已知不同的方法。标准化的程序是，把构造台或者粉末床以确定的高度降低并且通过居中的覆层装置施加粉末层。被施加的粉末层接着被相应于待制造的构件区域地借助一个激光源或者多个点状的激光源的激光辐射照射，其中，激光辐射通常通过镜子-扫描系统转向。由于能量输入，在被辐照的区域中进行粉末的熔融或者烧结，由此制造期望的构件区域。

例如文献WO 2014/199149 A1示出这种方法或者说用于执行这种方法的装置。在此，除了使用通过扫描系统转向的、由不可运动地布置的激光源产生的激光辐射之外，在一种实施方式中记载了激光源的布局，该布局由多个激光二极管构成并且设计为可运动的。此外，通过激光二极管产生的激光辐射借助微透镜聚焦并且用于熔融在粉末床中借助相对于激光源单独布置的粉末加料单元施加的粉末。

通过文献DE 10 2015 119 745 A1已知另一种类似于WO 2014/199149 A1的装置，其中使用多个基本上矩阵式布置的激光二极管用于产生熔融粉末所需的激光辐射。激光二极管可以能运动地或者不能运动地固定在布置于粉末床上方的固持装置上，其中，激光二极管的矩阵式布置体跨过待辐照的粉末床区域的一部分或者干脆完全覆盖。此外，在一种实施方式中，在固持装置上布置有与激光二极管布置体分开地设计的粉末加料单元，其中，粉末加料单元设计为相对于固持装置和粉末床水平地可运动。

开始所述种类的方法和装置被文献DE 10 2016 105 097 A1公开，其具有不可运动地布置的、组合式覆层和辐照装置。在此，辐照装置由两个成行和/或成列地构造的激光二极管布置体构成，覆层装置布置在激光二极管布置体之间。由此，可以在支承粉末床的支承板水平运动的情况下、沿两个运动方向熔融被施加的粉末。为此，待施加的粉末可以通过储存单元供给覆层装置。由于激光二极管布置为通过覆层装置(或辐照装置)相互分开地存在的两部分，所以虽然覆盖了两个运动方向，但是可行的辐照也不利地限制在这两个运动方向上。

发明内容

在此背景下，本发明要解决的技术问题是，设计开始所述种类的装置，以便在可以固化原材料的同时实现基本上任意的运动方向。此外，本发明要解决的技术问题是，提供一种方法，借助该方法实现对待制造的物体的特性的影响。

上述第一个技术问题通过按照权利要求1的特征的装置解决。从属权利要求涉及本发明适宜的改进设计方案。