[发明专利]具有红外辐射元件的加热装置

说明书

本发明涉及一种用于在产生三维成形部件期间加热粉末的加热装置，该加热装置具有红外灯和壳体，该壳体中设有构造室，该构造室的底部由用于接收成形部件的构造平台界定，所述构造平台支承在支承板上。为了提供具有红外灯的相应加热装置以在构造室中产生三维成形部件期间加热粉末，并确保以特别均匀的温度分布优化对于烧结或熔化粉末的热传递，提出在构造室和红外灯之间布置由可透过红外线辐射的材料构成的分隔壁。

技术领域

本发明涉及一种用于在产生三维成形部件的过程中用于加热粉末的加热装置，该加热装置具有红外灯和壳体，在壳体中设置有构造室，该构造室在底部由用于接收成形部件的构造平台界定，所述构造平台支承在支承板上。

此外，本发明涉及一种使用加热装置产生三维成形部件的方法。

三维(3D)成形部件通常通过分层技术和借助于所谓的选择性激光烧结或激光熔化使松散的粉末固化而产生。也使用用于塑料粉末的SLS(选择性激光烧结的缩写)和用于金属粉末的SLM(选择性激光熔化的缩写)。当粉末被加热时，无论是塑料粉末还是金属粉末，都需要均匀的温度分布，以避免最终成形部件中的热应力(裂纹、变形)。

在本发明的意义内，红外灯(简称IR灯)是辐射单元，通常具有多个灯管，即所谓的荧光管，它们由熔融/熔凝石英构成，其中布置有加热丝(也称为灼热丝)。加热丝决定了红外灯的辐射光谱。

IR-A(短波红外线/近红外线)辐射的波长在0.78微米至1.4微米之间；IR-B(中红外线)辐射的波长为1.4微米至3.0微米，IR-C(远红外线)辐射的波长为3微米至1000微米。

背景技术

从DE 10 2015 006 533 A1可知，由塑料烧结粉末产生三维成形部件是已知的。为了加热构造平台，采用了具有电阻加热的平坦的硅基加热箔；然而，利用它几乎不可能达到高于200℃的温度。这种加热功率足以在三维成形部件的生成中加热塑料烧结粉末，但在金属三维成形部件的生成中则不然，因为整体上需要显著更高的制程温度。此外，安装在构造平台的横向旁侧的灯是首选。

代替基于硅树脂的加热箔，在DE 10 2015 006 533 A1中提出了一种替代方案，即，使用加热线圈来控制构造平台或位于其上的烧结粉末的温度，导热油流过加热线圈，并且加热线圈布置在组装板下方和构造平台的横向旁侧。加热线圈可以达到的温度不会明显高于200℃，并且通过这种设计向烧结粉末的热传递是低效的(缓慢的)。此外，必须为导热油提供储罐和可能的泵，以将导热油输送通过加热线圈。总的来说，这些额外的装置导致加热装置成本高，并且在快速热传递或扩展温度范围方面不能实现功效的提高。

从DE 10 2012 012 344 B3已知一种通过光束熔化粉末材料来产生工件的方法和装置。为了降低与制程/进程相关的温度梯度，粉末建筑材料由加热元件预热而不是由平台加热系统预热，加热元件布置在储存室和/或制程室的侧壁上或侧壁中。

从德国专利10 2015 211 538 A1已知一种用于通过激光烧结或激光熔化粉末材料来分层制造三维物体的机器的构造圆筒装置，其中使用具有红外加热线圈的加热装置来加热粉末材料层。

技术问题

本发明基于提供一种加热装置的目的，该加热装置具有红外灯，用于在构造室中产生三维成形部件时加热粉末，这确保了以特别均匀的温度分布向烧结或熔化粉末的最佳热传递。该加热装置可以附加地作为高温加热装置，并且允许在现有的构造室内进行简单的改造，从而可以以合适的方法使用该加热装置来产生三维成形部件。

发明内容

根据本发明，该目的是这样实现的，即由可透过红外线辐射的材料构成的分隔壁布置在构造室和红外灯之间。

构造室通过由可透过红外线辐射的材料构成的分隔壁与红外灯隔开。