[发明专利]带有输送装置的激光机床

说明书

本发明涉及一种用于通过电磁辐射或粒子辐射位置选择性地融熔材料粉末以形成连接区域来逐层制造成形物体的机器(1)。该机器(1)包括：围绕处理空间(3)的处理室(2)；围绕拆包空间(5)的拆包室(4)；分别具有用于材料粉末的工件台(11a，12a)和构建空间(11b，12b)的第一构建缸(1)和第二构建缸(12)，其中每个工件台(11a，12a)均可移动到构建空间(1b，12b)中；以及用于将构建缸(11，12)在所述处理空间(3)中的工作位置与所述拆包空间(5)中的拆包位置之间转移的输送装置(6)。根据本发明，该输送装置(6)构造成将第一构建缸(11)从工作位置转移到拆包位置，并且同时将第二构建缸(12)从拆包位置转移到工作位置。

技术领域

本发明涉及一种通过电磁辐射或粒子辐射，特别是通过聚焦激光辐射，空间选择性地固结材料粉末以形成连续区域来逐层制造成形物体的机器和方法。

背景技术

这种类型的机器，尤其是根据选择性激光熔化或选择性激光烧结的原理来制造成形物体的机器。特别地，可以使用和加工由金属、金属合金、塑料或陶瓷材料制成的材料粉末。为了概括用于利用激光辐射来机械加工/制造/生产工件或成形物体的不同类型的机器，在下文中使用术语激光机床或简单的机器。

借助于选择性激光熔化或激光烧结的方法，可以根据相应成形物体的几何描述数据来通过金属或陶瓷材料粉末或塑料粉末来逐层堆积制造成形物体，例如机器零件、工具、假体、珠宝等。在制造过程中，将要熔融的材料粉末逐层施加到工件台上，并根据几何描述数据暴露于电磁辐射或粒子辐射，尤其是聚焦激光辐射。辐射引起加热，并因此导致粉末层的材料粉末的熔化或烧结，从而使得粉末层的某些区域被固结。固结的区域对应于该施加的材料粉末层的待成型的成形物体的横截面。在将成形物体的横截面固结在一个材料层中之后，将工件台降低一层厚度，然后施加一个新的材料粉末层。同样，成形物体的横截面现在可以被加固。重复该过程，直到成形物体完全逐层堆积为止。对激光熔化或激光烧结的工作原理的更精确的描述可以在例如WO98/24574A1或DE19905067A1中找到。

将工件台放置在其上并施加有材料粉末层的空间称为构建空间。工件台构成构建空间的地板。构建空间或工件台通常具有横截面为圆形或矩形的圆柱形状。工件台可以垂直于待成型的成形物体的横截面下降到构建缸中的最大距离决定了成形物体的最大高度。

在完成由多层材料粉末到成形物体的制造过程之后，必须将成形物体拆包。在这里，未固结的材料粉末与成形物体分离并从构建空间中去除。当去除未固结的材料粉末时，最好没有材料粉末离开机器。另外，原料粉末可能是由有价值的材料组成的，使得应当尽可能多地重复使用未固结的原料粉末。因此，这种类型的机器包括用于回收未固结材料粉末的设备。

对于许多机器，拆包过程是在处理空间本身中进行的。为此，处理空间由具有进入开口的处理室包围，在该进入开口中安装有手套以便以密封的方式进入该处理空间，如此机器操作员可以使用手套进入处理空间而没有物料粉末能够进入外部或没有能够从外部进入该处理室的污染。但是，拆包过程可能需要花费大量时间，因此在此期间无法将机器用于制造其他成形物体。

实用新型DE202013009787U1公开了一种用于激光熔化的系统，该系统具有用于制造工件的工件制造部分和后处理部分。在工件制造部分的处理室中，布置有能够移动到构建室中的工件台(托架)。构建室可从工件制造部分移出并转移到后处理部分。后处理部分包括多个工位，构建室可以在多个工位之间通过输送装置进行运输。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于通过电磁辐射或粒子辐射空间选择性地固结材料粉末以形成连续区域来逐层制造成形物体的改进的机器和改进的方法。特别是要提供一种机器，其允许在制造过程同时进行拆包过程。

该目的通过提供一种用于通过借助于电磁辐射或粒子辐射空间选择性地固结材料粉以形成连续区域的方式来逐层制造成形物体的机器来实现。根据本发明，该机器包括：输送装置，其构造成将第一构建缸从工作位置转移到拆包位置，并且将第二构建缸从拆包位置转移到工作位置。