[发明专利]运行至少一个用于添加式地制造三维物体的设备的方法

说明书

本发明涉及一种运行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(2)的至少一个设备(1)的方法，其中，所述建造材料层由能借助能量束(4)固化的粉末状建造材料(3)构成，其中，在所述至少一个设备(1)的运行期间产生废热能(WTE)，其特征在于，所述废热能(WTE)至少部分地用于通过至少一个能量转换装置(15)产生电能(EE)或机械能(ME)，并且/或者所述废热能(WTE)至少部分地用于运行至少一个热能消耗装置。

本申请是2017年10月23日所提出的申请号为201710994331.5、发明名称为“运行至少一个用于添加式地制造三维物体的设备的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种运行至少一个通过依次逐层地选择性照射和固化能借助能量束固化的粉末状建造材料层来添加式地制造三维物体的设备的方法，其中，在至少一个用于添加式地制造三维物体的设备的运行期间产生废热能。

背景技术

通过依次逐层地选择性照射和随之而来的固化能借助能量束(例如电子束或激光束)固化的粉末状建造材料层来添加式地制造三维物体的设备和方法是众所周知的。这样的设备和方法例如在选择性激光烧结过程、选择性激光熔化过程或选择性电子束熔化过程中使用。

还已知在相应设备的运行期间和相应方法的应用期间分别产生废热能。通常，不利用该废热能，因此相应设备的运行和相应方法的应用分别产生实际上“损失”的废热能。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是，提供一种以相应的有效方式利用在添加式地制造三维物体的相应的设备运行期间所产生的废热能的方法以及相应的方法的应用。

该目的通过根据权利要求1所述的运行至少一个用于添加式地制造三维物体的设备的方法来实现。引用权利要求1的权利要求涉及根据权利要求1的方法的可能实施例。

本发明所述的方法涉及运行至少一个用于通过依次逐层地选择性照射和随之而来的固化由能借助能量束固化的一般为粉末状的建造材料构成的建造材料层来添加式地制造三维物体的设备(以下称为“设备”)，所述三维物体例如为技术部件。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。

该设备具有在其运行期间使用的多个功能单元。一个示例性功能单元是用于使用能量束选择性地照射建造材料层的照射装置。以下提及设备的功能单元的其它示例。

设备的至少一个功能单元的运行直接或间接地引起废热能(即废热)的耗散。因此，在设备的运行期间产生废热能。所述废热能可以被认为是设备运行的能量副产物。如下面将进一步详细说明的，废热能特别是来自用于选择性地照射建造材料层的照射装置、用于加热容器状粉末模块的加热装置或用于加热设备的过程室的加热单元的运行。参照前序部分中提到的现有技术，术语“废热能”特别是指在用于添加式地制造三维物体的设备的运行期间产生的热能，然而，该热能不被利用，因此实际上损失掉了。

根据本发明所述的方法，废热能不会损失，而是至少部分地被利用。

根据第一选择，废热能至少部分地转换成电和/或机械能。因此，废热能被用于转换成可由电和/或机械能消耗装置使用的电和/或机械能。这里，在相应的设备的运行期间所产生的废热能传递到至少一个能量转换装置，在所述能量转换装置中所述废热能被转换成能被电和/或机械能消耗装置使用的电和/或机械能。当然，电和/或机械能可以至少部分地临时存储在适当的电和/或机械能存储装置中。此外，电和/或机械能可以进一步转换成其它类型的能量。

根据替代的或附加的第二选择，废热能至少部分地传递到至少一个热能消耗装置。因此，废热能被热能消耗装置利用。这里，在相应的设备的运行期间所产生的废热能不被转换，而是传递到利用它的至少一个热能消耗装置。当然，热能可以至少部分地临时存储在适当的热能存储装置中。