CN107614161B - 用于添加式地制造三维物体的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过依次逐层选择性地照射和随之固化建造材料层来添加式地制造三维物体(2)的设备(1)，建造材料层在建造平面(11)中形成并且由能借助于至少一个能量束(4)固化的建造材料(3)组成，该设备包括照射装置(9)，该照射装置包括用于产生指向建造平面(11)的、用于选择性地照射要选择性地固化的建造材料层的能量束(4)的至少一个照射元件(10)，其中，该至少一个照射元件(10)借助于磁性的运动和支承装置(12)以能以至少一个运动自由度相对于建造平面(11)运动的方式被支承。

Description

用于添加式地制造三维物体的设备
技术领域
本发明涉及一种用于通过依次逐层选择性地照射和随之固化建造材料层来添加式地制造三维物体的设备，建造材料层在建造平面中形成并且由能借助于至少一个能量束固化的建造材料组成，该设备包括照射装置，该照射装置包括用于产生指向建造平面的、用于选择性地照射要选择性地固化的建造材料层的能量束的至少一个照射元件。
背景技术
这种用于添加式地制造或者说生成式地制造三维物体的设备本身是已知的。借助于相应的设备，通过在与分别要制造的物体的相应的横截面区域对应的区域中借助于能量束依次逐层选择性地照射和随之固化在建造平面中被依次施加的、由可固化的建造材料组成的建造材料层，添加式地建造或者说生成式地建造出要制造的三维物体。依次选择性地逐层地照射和随之固化要固化的建造材料层基于描述分别要制造的三维物体的几何上的设计、也就是说尤其是与层相关的横截面几何形状的建造数据来实施。
为了选择性地照射要选择性地固化的建造材料层，在设备侧存在照射装置。照射装置包括一个或多个照射元件，该照射元件被设置用于产生指向建造平面的能量束。
尤其是在比较大的建造平面或建造体积的情况下，可运动地支承相应的照射元件是有利的。但是，为此常用的技术解决方案例如在照射元件的运动的灵活性、精确性和平稳性方面还需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种与此相应地、尤其是在照射元件的运动的灵活性、精确性和平稳性方面改进的、用于添加式地制造三维物体的设备。
该目的通过一种根据权利要求1所述的设备来实现。从属权利要求涉及该设备的特别的实施方式。该目的此外通过一种根据权利要求12所述的方法来实现。
在这里描述的设备一般地用于通过依次逐层选择性地照射和因此固化由能借助于由至少一个附属于照射装置的照射元件产生的至少一个能量束固化的建造材料组成的各个建造材料层来添加式地制造或者说生成式地制造至少一个三维物体、也就是说例如技术构件或技术构件组。能量束可以是激光束，设备可以相应地是用于实施选择性激光熔化方法(SLM方法)或选择性激光烧结方法(SLS方法)的设备。
能借助于相应的能量辐射固化的建造材料可以是金属粉末、塑料粉末和/或陶瓷粉末。金属粉末、塑料粉末或陶瓷粉末也可以理解为不同的金属、塑料或陶瓷的粉末混合物。对于金属粉末就此而言适用的是，即它在此也可以是由至少一种金属合金构成的粉末。
依次逐层选择性地照射和随之依次逐层选择性地固化为了制造三维物体(以下简称为“物体”)分别要固化的建造材料层基于与物体相关的建造数据实施。相应的建造数据一般地描述物体的几何上的或几何结构上的设计。相应的建造数据例如可以是或包含要制造的物体的CAD数据。
设备包括用于实施添加式建造过程通常需要的全部功能部件。因为相应的设备的功能上的或结构上的设计本身是已知的，所以在下面仅仅详细解释设备的对于解释在这里描述的原理重要的功能部件。
设备的对于解释在这里描述的原理重要的第一功能部件是照射装置。照射装置包括至少一个照射元件，该至少一个照射元件被设置用于产生指向建造平面的、用于选择性地照射要选择性地固化的建造材料层的能量束。更下面解释到，除了其它方面以外，照射元件例如是激光二极管元件或照射元件可以包括至少一个激光二极管元件。
设备的对于解释在这里描述的原理重要的另一个功能部件是磁性的运动和支承装置(以下简称为“磁性的支承装置”)，它被设置用于，以至少一个运动自由度相对于建造平面可运动地支承至少一个(在设备侧的建造室或过程室内布置的)照射元件。如在下面更详细地得出的那样，借助于磁性的支承装置实现的可运动的支承基于在支承装置的不同的、与设备的不同的功能部件配设的磁性的组成部分之间的磁性的相互作用并且允许单个、多个或全部照射元件以至少一个运动自由度相对于建造平面的特别精确的、快速的和平稳的，也就是说磨损小的运动。照射元件的运动可以包含沿着至少一个平动轴线的平动的运动自由度和/或围绕至少一个转动轴线的转动的运动自由度。因此，照射元件相对于建造平面和/或相对于至少一个另外的照射元件的运动例如可以是沿着线性的运动轴线(平动轴线)的线性运动和/或围绕转动轴线(旋转轴线)的转动运动。当然，单个、多个或全部照射元件能以不同的运动自由度组合地运动。
磁性的支承装置允许相对于建造平面精确地、快速地和灵活地布置和定向相应的照射元件，这尤其是在要制造的物体的比较复杂的几何形状的情况下以及在比较大的建造平面或建造体积的情况下可以是有利的，以获得尽可能高的构件质量、尽可能高的建造速度以及相应的照射元件的尽可能均匀的负荷率。
对于照射装置包括多个照射元件的情况，其中，一定数量的照射元件在结构上被组合成至少一个照射元件组，不同的照射元件组可以相互相关地或相互独立地，尤其是相对于要制造的物体运动。相应的照射元件组可以包括一定数量的、在相对于彼此的一定的定向上——例如成行状和/或成列状地——布置的照射元件。
总之，在这里描述的设备提供相应的照射元件的改进的运动，因为是特别灵活的、精确的、快速的和平稳的，也就是说磨损小的运动；因此提供一种改进的设备。
磁性的支承装置通常包括至少一个在设备侧的壳体结构上——也就是说尤其是至少部分地在建造平面上方——布置的或构造的和因此与壳体结构配设的磁性的定子元件和至少一个在至少一个照射元件上布置的或构造的——也就是说尤其是与至少一个照射元件运动耦联的——和因此与照射元件配设的磁性的转子元件。磁性的转子元件通过与磁性的定子元件的磁性的相互作用被相对于磁性的定子元件可运动地支承。相应的照射元件的可运动的支承因此通过在磁性的定子元件和与照射元件运动耦联的转子元件之间的磁性的相互作用实现。不仅磁性的定子元件而且磁性的转子元件作为有效的磁性的组成部分通常包括至少一个电磁的结构元件，为了给该结构元件供电，磁性的定子元件和/或磁性的转子元件与电能源连接。在这一点上，在磁性的定子元件和磁性的转子元件之间的电连接也是可能的。在磁性的定子元件和磁性的转子元件之间的电连接例如可以借助于在磁性的定子元件和磁性的转子元件之间的电连接元件、尤其是电连接电缆来实现。
相应的磁性的定子元件或转子元件是平面驱动装置的典型的组成部分；因此磁性的支承装置可以被设计成平面驱动装置或包括至少一个平面驱动装置。
就磁性的支承装置被设计成平面驱动装置而言，磁性的支承装置可以包括为了实现相应的平面驱动装置需要的或是有利的功能部件，也就是说例如实现沿着磁性的定子元件滑动地支承磁性的转子元件的滑动支承装置和/或实现沿着磁性的定子元件(气动地)悬浮地支承磁性的转子元件的(气动)支承装置。
至少一个磁性的定子元件通常包括限定磁性的转子元件的运动轨道或运动平面的至少一个面状的定子元件部段。用语“面状的”包含不仅平面的而且还包含非平面的、也就是说例如弯曲的或拱形的面。面状的定子元件部段因此可以被至少部分地——尤其是完全地——设计成平面的或被至少部分地——尤其是完全地——设计成弯曲的或拱形的，也就是说尤其也是圆顶状的。
面状的定子元件部段可以相对于建造平面平行地和/或成角度地定向。相对于建造平面平行地布置面状的定子元件部段实现相应的磁性的转子元件或与其运动耦联的照射元件平行于建造平面的运动和随之实现对建造平面的垂直的、也就是说在相对于建造平面成大约90°的照射角度下进行的照射。相对于建造平面成角度地、也就是说例如倾斜地布置面状的定子元件部段实现相应的磁性的转子元件或与其运动耦联的照射元件以(显著)小于90°的角度相对于建造平面的运动和因此实现相对于建造平面成角度的、也就是说在<90°、尤其是在1°和89°之间、优选在10°和80°之间的照射角度下的、对建造平面进行的照射。
一般适用的是，通过相应的面状的定子元件部段的几何上的设计，也就是说尤其是形状和尺寸，和/或相应的面状的定子元件部段相对于建造平面的定向，可以实现相应的磁性的转子元件的不同的运动轨道或运动平面和随之实现关于相应的照射元件的可能的运动以及由此产生的照射状况的最大限度的灵活性。
通常至少一个面状的定子元件部段被平行于建造平面定向和被布置在建造平面上方。平行于建造平面定向的、在建造平面上方布置的面状的定子元件部段的按照面积的延伸被这样地选择，即面状的定子元件部段至少部分地——必要时完全地——覆盖建造平面。当然在定子元件部段和建造平面之间存在足够大的间距，使得在磁性的定子元件和磁性的转子元件之间的磁性的相互作用对在建造平面中形成的(磁性的或可磁化的)建造材料层的质量没有(磁性的)影响。必要时可以为此设置专门的磁性的屏蔽元件，例如由合适的屏蔽结构或合适的屏蔽材料、例如屏蔽板构成的屏蔽元件。因此至少一个能布置在或被布置在建造平面和磁性的支承装置之间的、用于使建造平面与磁性的支承装置磁屏蔽的屏蔽元件可以附属于该设备。
相对于建造平面成角度地定向的面状的定子元件部段可以至少部分地——必要时完全地——沿着建造平面的外尺寸延伸和因此至少部分地——必要时完全地——包围建造平面的外尺寸。当然可以存在多个相对于建造平面成角度地定向的面状的定子元件部段，这些面状的定子元件部段共同地至少部分地——必要时完全地——包围建造平面的外尺寸。通过相对于建造平面成角度地布置相应的面状的定子元件部段，可以获得建造平面至少部分地被相应的面状的定子元件部段“框入/围绕”。通过相应的、在相应的面状的定子元件部段上被可运动地支承的磁性的转子元件或相应的与其运动耦联的照射元件，可以从不同的方向上和/或以不同的照射角度(同时地)照射建造平面。
为了进一步提高相应的照射元件的可能的运动和由此产生的照射状况的灵活性，——与相应的面状的定子元件部段相对于建造平面的布置和定向相独立地——面状的定子元件部段也被支承成能以至少一个运动自由度相对于建造平面运动。为此，面状的定子元件部段被保持在以能以至少一个运动自由度相对于建造平面运动的方式被支承的保持装置上。相应的保持装置的运动可以包含沿着至少一个平动轴线的平动的运动自由度和/或围绕至少一个转动轴线的转动的运动自由度。因此，相应的保持装置相对于建造平面的运动例如可以是沿着线性的运动轴线(平动轴线)的线性运动和/或围绕转动轴线(旋转轴线)的转动运动。当然，保持装置能以不同的运动自由度组合地运动。
单个、多个或全部面状的定子元件部段可以被模块式地构造，其中，模块式地构造成的面状的定子元件部段在相对于建造平面的至少一个预定的布置位置上可拆松地能固定在或被固定在设备侧的壳体结构上。壳体结构例如可以配备不同地定向的、例如关于几何上的设计——也就是说尤其是尺寸和形状——插入式地设计的、用于相应地容纳至少一个面状的定子元件部段的容纳装置。这样可以根据确定的“建造工作”、也就是说确定的物体的添加式制造独特地配置设备，以便获得尽可能高的构件质量和/或建造速度。
照射元件可以是激光二极管元件或与激光二极管元件能耦联的或被耦联的——尤其是透镜状的——光学元件或是作为也被称为或被看作为射束偏转装置的光学的扫描器装置的一部分的扫描器元件，或照射元件可以包括所述的元件中的至少一个。激光二极管元件的有利性在于它的轻的重量，由此为了使照射元件运动而需要运动的质量比较小。
相应的激光二极管元件和扫描器元件可以布置在通过设备侧的壳体结构限制的、在其中实施添加式建造过程的建造室或过程室内部。但是，一个或多个激光二极管元件也可以布置在相应的建造室或过程室外部。在这种情况下分别与至少一个激光二极管元件光学地能耦联的或被耦联的、例如光学的透镜元件形式的、用于将能量束聚焦到建造平面上的光学元件被布置在建造室或过程室内部。
本发明此外涉及一种用于通过依次逐层选择性地固化由能借助于至少一个激光束固化的建造材料组成的各个建造材料层来添加式地制造至少一个三维物体的方法。该方法可以是选择性激光熔化方法(SLM方法)或选择性激光烧结方法(SLS方法)。该方法的特征在于，使用上述的用于添加式地制造至少一个三维物体的设备。因此与设备相关联的全部上述的实施方式类似地适用于该方法。
附图说明
借助于在附图图示中的实施例对本发明进行详细解释。在此示出:
图1-6各是根据一个实施例的用于添加式地制造三维物体的设备的原理图。
具体实施方式
图1示出根据一个实施例的设备1的原理图。设备1用于通过依次逐层选择性地照射和随之固化由能借助于至少一个能量束或激光束4固化的建造材料3组成的建造材料层来添加式地制造三维物体2、也就是说例如技术构件或技术构件组。
可固化的建造材料3可以是金属粉末(混合物)、也就是说例如铝粉末(混合物)或钢粉末(混合物)，和/或塑料粉末(混合物)、也就是说例如聚醚醚酮粉末(混合物)，和/或陶瓷粉末(混合物)，也就是说例如氧化铝粉末(混合物)。
如通过水平定向的双箭头5指示的那样，借助于被可运动地支承的覆层器装置6在通过设备1的壳体结构7布置的设备1过程室8中形成相应的要固化的建造材料层。在过程室8中通常存在一种保护气体气氛、也就是说例如氩气或氮气气氛。依次逐层选择性地固化相应的要固化的建造材料层是这样实施的，即一个或多个能量束4被选择性地指向相应的建造材料层的确定的要固化的、与要制造的物体2的相应的与层相关的横截面几何形状对应的区域(“选择性地照射”)。
相应的能量束4由附属于照射装置9的照射元件10产生。相应的照射元件10相应地被设置用于产生指向建造平面11的、用于选择性地照射要选择性地固化的建造材料层的能量束4。照射元件10可以在成行状的和/或成列状的布置结构中(“矩阵状地”)布置。
照射元件10可以是必要时在至少一个涉及射束特性的参数、也就是说例如其输入功率或输出功率上可改变的(“可调光的”)激光二极管元件。通过可相应改变的激光二极管元件，例如通过改变输入功率和/或输出功率，可以产生具有不同的射束特性，也就是说例如不同的能量密度、强度等等的激光束。通过相应的激光二极管元件发出的激光功率通常处于0.1瓦至10瓦之间的范围中。
设备1包括磁性的运动和支承装置12(以下简称为“磁性的支承装置”)，它被设置用于相对于建造平面11可运动地支承照射装置9或附属于照射装置的照射元件10。借助于磁性的支承装置12实现的可运动的支承基于在磁性的支承装置12的、与设备1的不同的功能部件配设的不同的磁性的组成部分之间的磁性的相互作用并且允许照射元件10以至少一个运动自由度相对于建造平面11特别精确地、快速地和平稳地，也就是说磨损小地运动。照射元件10的运动可以包含——如通过双箭头P1指示的那样——沿着至少一个平动轴线的平动的运动自由度和/或——如通过双箭头P2指示的那样——围绕至少一个转动轴线的转动的运动自由度。照射元件10的运动因此例如可以是沿着线性运动轴线(平动轴线)的线性运动和/或围绕转动轴线(旋转轴线)的转动运动。示例性的平动轴线或运动轴线通过在图1中为了说明而示出的坐标系的轴给出。当然，照射元件10能以不同的运动自由度组合地运动。
磁性的支承装置12包括在设备侧的壳体结构7上在建造平面11上方布置的或构造的磁性的定子元件13和在照射元件10上布置的或构造的、也就是说与照射元件10运动耦联的磁性的转子元件14。磁性的定子元件13和磁性的转子元件14是一个平面驱动装置的磁性地相互作用的组成部分；磁性的支承装置12因此被设计成平面驱动装置。
磁性的定子元件13与壳体结构7相配设，磁性的转子元件14与照射装置9或照射元件10相配设。磁性的转子元件14通过与磁性的定子元件13的磁性的相互作用被相对于磁性的定子元件可运动地支承。因此通过在磁性的定子元件13和与照射元件10运动耦联的磁性的转子元件14之间的磁性的相互作用实现对照射元件10的可运动的支承。不仅磁性的定子元件13而且磁性的转子元件14作为有效的磁性的组成部分通常包括至少一个电磁的结构元件(没有详细示出)，为了对其供电，磁性的定子元件13或磁性的转子元件14与电能源15(参见图2)连接。
尽管在图中没有明确示出，但是磁性的支承装置12包括对于实现平面驱动装置所需要的或是有利的功能部件，也就是说例如实现沿着磁性的定子元件13滑动地支承磁性的转子元件14的滑动支承装置和/或实现沿着磁性的定子元件13(气动地)悬浮地支承磁性的转子元件14的(气动的)支承装置。
图2示出以在壳体结构7的顶盖的方向上的视线方向沿着在图1中引入的剖面线II-II剖开设备1的剖视图。
首先借助于图1、图2可以看见，磁性的定子元件13具有面状的定子元件部段17。面状的定子元件部段17限定磁性的转子元件14可以在其内运动的运动平面。面状的定子元件部段17被平面地(扁平)设计并且平行于建造平面11定向。面状的定子元件部段17的按照面积的延伸是这样选择的，即面状的定子元件部段17至少部分地——必要时完全地——覆盖建造平面11。面状的定子元件部段17相对于建造平面11的平行的布置实现磁性的转子元件14或与其运动耦联的照射元件10平行于建造平面11的运动和因此成直角的、也就是说相对于建造平面11在大约90°的照射角度下对建造平面11进行的照射。
借助于图2此外以虚线的图示表示出从一个示例性的初始位置出发在通过面状的定子元件部段17的尺寸限定的运动平面内的磁性的转子元件14的几个示例性的运动位置。如提到的那样，磁性的转子元件14能以任意的平动的和/或转动的运动自由度运动。
借助于图2此外可以看见被设置用于对定子元件侧的或转子元件侧的电磁的组成部分供电的电能源15的可设想的布置可能性。电能源15可以是常用的电能源、也就是说例如具有附属的电子控制装置的电网接头，该电能源在此处被布置在定子元件侧。对磁性的转子元件14的供电借助于在电能源15和磁性的转子元件14之间的例如被构造成电连接电缆的电连接元件16来实施。电连接元件16在结构上被如此地设计，即它实现磁性的转子元件14的尽可能最大的运动自由度；电连接元件16因此例如具有相应足够的柔韧性和长度。
图3在与图2类似的视图中示出根据另一个实施例的设备1的原理图。
借助于图3可以看见，磁性的支承装置12可以包括多个可相互相关地或相互独立地运动的磁性的转子元件14。这尤其是针对以下情况：在该情况下照射装置9包括多个照射元件10，其中，一定数量的、在相对于彼此的一定的定向的情况下例如成行状和/或成列状地布置的照射元件10在结构上被组合成(第一)照射元件组18和一定数量的、在相对于彼此的一定的定向的情况下例如成行状和/或成列状地布置的照射元件10在结构上被组合成另一个照射元件组19。如提到的那样，相应的磁性的转子元件14可以相互相关地或相互独立地运动；因此相应的照射元件组18、10也可以相互相关地或相互独立地运动。
图4示出根据另一个实施例的设备1的原理图。
作为与在前面的图中示出的实施例的一般的区别，磁性的支承装置12在此处包括多个磁性的定子元件13以及分别与该磁性的定子元件配设的磁性的转子元件14。作为与在前面的图中示出的实施例的特别的区别，存在相对于建造平面11成角度地、也就是说垂直地定向的磁性的定子元件13或面状的定子元件部段17。当然可能的是，仅仅设置一个相对于建造平面11成角度地定向的磁性的定子元件13。相对于建造平面11相应地成角度地定向的面状的定子元件部段17可以必要时完全地沿着建造平面11的外尺寸延伸和随之必要时完全地包围建造平面11。当然可以为此存在多个相对于建造平面11成角度地定向的面状的定子元件部段17。
相应的面状的定子元件部段17相对于建造平面11的成角度的布置实现相应的磁性的转子元件14或与其运动耦联的照射元件10在相对于建造平面11的(显著)小于90°的不同的角度α下(同时的)运动和因此实现(同时的)相对于建造平面11成角度的、也就是说在<90°、尤其是在1°和89°之间、优选在10°和80°之间的照射角度α下的、对建造平面11进行的照射。磁性的转子元件14的示例性的运动通过(水平的和垂直的)双箭头指示。
图5示出根据另一个实施例的设备1的原理图。
与在图4中示出的实施例不同，存在相对于建造平面11成角度地倾斜地定向的磁性的定子元件13或面状的定子元件部段17。当然可能的是，仅仅设置一个相对于建造平面11成角度地倾斜地定向的磁性的定子元件13。相应的面状的定子元件部段17相对于建造平面11的成角度地倾斜的布置也实现相应的磁性的转子元件14或与其运动耦联的照射元件10相对于建造平面11在(显著)小于90°的不同的角度α、β下的运动和随之也实现相对于建造平面11成角度的、也就是说在<90°、尤其是在10°和80°之间的照射角度下的、对建造平面11进行的照射。磁性的转子元件14的示例性的运动也通过双箭头指示。
图6示出根据另一个实施例的设备1的原理图。
与在上面的图中示出的实施例不同，面状的定子元件部段17在此处不是设计成平面的(扁平的)，而是弯曲的或拱形的，因此是圆顶状的。磁性的转子元件14的可能的运动在此处——如通过双箭头P3指示的那样——尤其是沿着通过面状的定子元件部段17的弯曲部或拱形部限定的弯状的或拱形的运动轨道或运动平面进行。磁性的转子元件14的示例性的位置以虚线示出。
对于全部实施例适用的是，在相应的面状的定子元件部段17和建造平面11之间存在足够大的间距，由此在磁性的定子元件13和磁性的转子元件14之间的磁性的相互作用对在建造平面11中形成的(磁性的或可磁化的)建造材料层的质量没有(磁性的)影响。必要时可以设置例如由合适的屏蔽结构或合适的屏蔽材料、例如屏蔽板构成的专门的磁性的屏蔽元件(没有示出)，用于相对于磁性的支承装置12磁屏蔽建造平面11。
此外对于全部实施例适用的是，面状的定子元件部段17也被支承成能以至少一个运动自由度相对于建造平面11运动。为此，面状的定子元件部段17被保持在一个以至少一个运动自由度相对于建造平面11被可运动地支承的保持装置(没有示出)上。相应的保持装置的运动可以包含沿着至少一个平动轴线的平动的运动自由度和/或围绕至少一个转动轴线的转动的运动自由度。
最后，对于全部实施例适用的是，单个、多个或全部面状的定子元件部段17可以被模块式地构造，其中，模块式地构造成的面状的定子元件部段17在相对于建造平面11的至少一个预定的布置位置上可拆松地能固定在或被固定在壳体结构7上。壳体结构7为此例如可以配备不同定向的、例如关于几何上的设计——也就是说尤其是尺寸和形状——插入式地设计的、用于相应地容纳至少一个面状的定子元件部段17的容纳装置(没有示出)。这样可以针对确定的物体2的确定的“建造工作”、也就是说添加式制造，对设备1独特地进行配置，以便获得尽可能高的构件质量和/或建造速度。
通过在图中示出的设备1，可以分别实现一种用于通过依次逐层选择性地固化由能借助于至少一个能量束4固化的建造材料3组成的各个建造材料层来添加式地制造三维物体2的方法。该方法可以是选择性激光熔化方法(SLM方法)或选择性激光烧结方法(SLS方法)。
针对一定的实施例示出的单个、多个或全部特征可以转移到至少一个另外的实施例上。
附图标记列表：
1 设备
2 物体
3 建造材料
4 能量束
5 双箭头
6 覆层器装置
7 壳体结构
8 过程室
9 照射装置
10 照射元件
11 建造平面
12 磁性的支承装置
13 磁性的定子元件
14 磁性的转子元件
15 电能源
16 电连接元件
17 面状的定子元件部段
18 照射元件组
19 照射元件组
P1 双箭头
P2 双箭头

Claims (12)

1.一种用于通过依次逐层选择性地照射和随之固化建造材料层来添加式地制造三维物体(2)的设备(1)，建造材料层在建造平面(11)中形成并且由能借助于至少一个能量束固化的建造材料(3)组成，其特征在于，该设备包括：
第一照射装置，该第一照射装置包括第一照射元件，该第一照射元件被构造为产生指向建造平面(11)的、用于选择性地照射要被固化的建造材料层的第一能量束，该第一照射元件借助于第一磁性的运动和支承装置(12)以能以至少一个运动自由度相对于建造平面(11)运动的方式被支承，其中，该第一磁性的运动和支承装置(12)包括被布置或构造在设备侧的壳体结构(7)上的第一磁性的定子元件(13)和被布置或构造在第一照射元件上的第一磁性的转子元件(14)；
第二照射装置，该第二照射装置包括第二照射元件，该第二照射元件被构造为产生指向建造平面(11)的、用于选择性地照射要被固化的建造材料层的第二能量束，该第二照射元件借助于第二磁性的运动和支承装置(12)以能以至少一个运动自由度相对于建造平面(11)运动的方式被支承，其中，该第二磁性的运动和支承装置(12)包括被布置或构造在设备侧的壳体结构(7)上的第二磁性的定子元件(13)和被布置或构造在第二照射元件上的第二磁性的转子元件(14)；
其中，该第一磁性的定子元件(13)包括限定运动轨道或运动平面的第一面状的定子元件部段(17)，其中，该第一磁性的定子元件(13)相对于建造平面(11)以平行位置定向；
其中，该第二磁性的定子元件(13)包括限定运动轨道或运动平面的第二面状的定子元件部段(17)，其中，该第二磁性的定子元件(13)相对于建造平面(11)以大于0°且小于等于90°的任一角度定向。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一照射元件具有相对于所述建造平面(11)小于90度的照射角度。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第二照射元件具有相对于所述建造平面(11)小于90度的照射角度。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，第一面状的定子元件部段(17)和/或第二面状的定子元件部段(17)被至少部分地设计成平的或被至少部分地设计成弯曲的。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，第一面状的定子元件部段(17)和/或第二面状的定子元件部段(17)至少部分地包围建造平面(11)的外尺寸。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，包括：
相对于建造平面(11)成角度的第三面状的定子元件部段(17)，该第三面状的定子元件部段(17)至少部分地包围建造平面(11)的外尺寸。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一面状的定子元件部段(17)和/或第二面状的定子元件部段(17)被保持在各自的保持装置上，其中，该各自的保持装置以能以至少一个运动自由度相对于建造平面(11)运动的方式被支承。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，第一面状的定子元件部段(17)和/或第二面状的定子元件部段(17)被模块式地构造，并且相对于建造平面(11)在至少一个预定的布置位置上可拆松地固定在设备侧的壳体结构(7)上。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一照射装置包括多个第一照射元件，所述多个第一照射元件在结构上被组合成第一照射元件组；和/或其中，第二照射装置包括多个第二照射元件，所述多个第二照射元件在结构上被组合成第二照射元件组。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一照射元件和/或第二照射元件被设计成作为或者包括激光二极管元件或与激光二极管元件能耦联的或被耦联的光学元件，或者其中，所述第一照射元件和/或第二照射元件被设计成作为或者包括光学的扫描器装置的一部分的扫描器元件。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，包括：
至少一个在建造平面(11)与所述第一磁性的运动和支承装置(12)之间和/或在建造平面(11)与所述第二磁性的运动和支承装置(12)之间布置的屏蔽元件，所述至少一个屏蔽元件被构造为相对于第一磁性的运动和支承装置(12)和/或第二磁性的运动和支承装置(12)磁屏蔽建造平面(11)。
12.一种用于通过依次逐层选择性地照射和随之固化在建造平面(11)中的各个建造材料层来添加式地制造至少一个三维物体(2)的方法，建造材料层由能借助于至少一个能量束固化的建造材料(3)组成，其特征在于，包括：使用一种根据权利要求1至11中任一项所述的用于添加式地制造三维物体(2)的设备(1)添加式地制造至少一个三维物体(2)。
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