CN107614246B - 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地照射和因此选择地固化在建造平面中(10)构造的、由可借助于至少一个能量束固化的建造材料(2)构成的建造材料层而添加式地制造三维物体的设备(1)，其包括壳体结构(4)、位置固定地布置或构造在设备侧的壳体结构(4)上的组合的覆层和照射组件(6)以及承载装置(15)，覆层和照射组件包括被设置用于将建造材料(2)施加到建造平面(10)中和用于在建造平面(10)中构造要固化的建造材料层的覆层装置(8)，和被设置用于选择地照射借助于覆层装置(8)在建造平面(10)中构造的建造材料层的照射装置(11)，承载装置包括至少一个具有建造平面(10)的、在水平定向的运动平面中相对于组合的覆层和照射组件(6)可运动地被支承的承载元件(16)。

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地照射和因此选择地固化在建造平面中形成的、由可借助于至少一个能量束固化的建造材料构成的建造材料层而添加式制造三维物体的设备。
背景技术
这种用于添加式制造或者说生成式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各个横截面区域对应的区域中借助于能量束依次逐层选择地照射和因此固化依次在建造平面中被施加的、由可固化的建造材料构成的建造材料层，添加式地建造或者说生成式地建造出要制造的三维物体。
已知的设备由于其结构设计而决定了必须分开地实施覆层过程和照射过程；因此覆层过程和照射过程在时间上被相互分开地实施。属于这种设备的例如是具有必要时被可运动地支承的照射装置和相对于该照射装置在水平方向上位置固定地布置的、包括承载元件的承载装置的设备，该承载元件包括建造平面。这种设备在减少辅助时间和优化建造时间方面需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种相比之下尤其是在减少辅助时间和优化建造时间方面改进的、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形式。该目的此外通过一种根据权利要求17所述的方法来实现。
在这里描述的设备用于通过依次逐层选择地照射和因此选择地固化各个由可借助于至少一个能量束固化的建造材料构成的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。
可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分别理解为不同的金属、塑料或陶瓷的粉末混合物。对于金属粉末适用的是，它也可以是由至少一种金属合金构成的粉末。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(简称SLM方法)或选择性激光烧结方法(简称SLS方法)的设备。
为了制造三维物体(以下简称为“物体”)而要固化的建造材料层的依次逐层选择的照射和伴随而来的依次逐层选择的固化基于与物体相关的建造数据来实施。建造数据描述要制造的物体的几何上的或几何结构上的设计。建造数据例如可以是要制造的物体的CAD数据或建造数据可以包含这样的CAD数据。
设备包括用于实施添加式建造过程通常所需的全部功能部件。这些功能部件通常可布置在或被布置在设备的在必要时也可称为或视为机器壳体的壳体结构中。
设备包括至少一个组合的覆层和照射组件(以下简称“组件”)。该组件包括覆层装置。覆层装置被设置用于实施用于将建造材料施加到建造平面上的材料施加过程和用于实施用于在建造平面中构造要选择地照射的或要选择地固化的建造材料层的覆层过程。在施加过程中，确定的量的建造材料被施加到建造平面上。在覆层过程中，通常由在施加过程的范围中被施加到建造平面上的建造材料构造要选择地照射的或要选择地固化的、具有限定的层厚的建造材料层。覆层装置包括至少一个通常在建造平面上方布置的、尤其是包括至少一个通常可通过可在打开位置和关闭位置之间运动的关闭元件关闭的施加开口的、用于将建造材料施加到建造平面上的施加元件和至少一个通常在建造平面上方布置的、尤其是刀片状的或刀片形的、用于构造要选择地照射的或要选择地固化的具有限定的层厚的建造材料层的覆层元件(“覆层器刀片”)。
除了覆层装置以外，该组件包括照射装置。照射装置被设置用于实施用于选择地照射和因此选择地固化借助于覆层装置在建造平面中构造的建造材料层的照射过程。在照射过程中，借助于覆层装置构造的建造材料层通常被选择地照射和因此被选择地固化。照射装置可以包括一个或多个通常在建造平面上方布置的照射元件。照射元件可以是激光二极管元件或与激光二极管元件可耦联的或相耦联的、尤其是透镜状的光学元件，或是作为也被称为或视为射束偏转装置的光学扫描器装置的一部分的扫描器元件，或者相应的照射元件可以包括至少一个所述的元件。基于可由此产生的激光束的必要时可改变的射束特性，激光二极管元件形式的照射元件可能特别适宜。如以下得出的那样，激光二极管元件——必要时被组合成组地——可以成行状地和/或成列状地(“矩阵状地”)布置。
该组件位置固定地也就是说不可运动地被布置在或构造在设备侧的壳体结构上。在设备侧的壳体结构上位置固定地布置或构造的组件或附属于该组件的覆层装置和照射装置因此相对于建造平面位于限定的位置上，也就是说尤其是位于限定的间距和限定的取向上。组件的位置固定的布置或构造不排除，组件例如为了维护和/或修理目的可以按照需要从壳体结构上拆下。组件因此可以可拆卸地固定在壳体结构上，其中，组件在固定在壳体结构上的状态下相对于建造平面被位置固定地、也就是说不可运动地支承。
设备此外包括至少一个承载装置。承载装置包括至少一个承载元件，该承载元件包括建造平面、也就是说在其中实施相应的覆层和照射过程的平面。通常具有板状的或板形的几何结构设计的承载元件在水平定向的运动平面或运动路径中相对于组件可运动地被支承。承载元件在水平定向的运动平面或运动路径中的运动通常是沿着直线运动轴线(平动轴线)的线性运动。
为了实现承载元件在水平定向的运动平面中相对于组件的运动，原则上可以有不同的变型方案。
在第一变型方案中，承载元件可以被布置在或构造在承载装置的被可运动地支承的、模块式的壳体结构上或中。在该第一变型方案中，模块式的壳体结构在水平定向的运动平面中相对于组件被可运动地支承。在此处即不是承载元件本身、而是整个模块式的壳体结构(其上或其中布置或构造有承载元件被)在水平方向上相对于组件被可运动地支承。承载元件相对于组件的运动因此通过模块式的壳体结构相对于组件的运动来产生。承载元件至少在水平方向上位置固定地被布置在或构造在模块式的壳体结构上或中。
在另外的变型方案中，承载元件可以被布置在或构造在承载装置的相对于组件位置固定地布置或构造的、模块式的壳体结构中。在该另外的变型方案中，承载元件在水平定向的运动平面中相对于组件可运动地被支承在壳体结构上或中。在此处即承载元件本身在水平方向上相对于组件被可运动地支承。承载元件相对于组件的运动因此通过承载元件相对于模块式的壳体结构的真实的运动产生。模块式的壳体结构至少在水平方向上被位置固定地布置在或构造在设备侧的壳体结构上或中。
原则上两个上述变型方案的组合也是可能的。
原则上适用的是，承载装置的模块式的壳体结构可以按照更换容器的方式从设备侧的壳体结构取走。承载装置因此可以按照需要从设备侧的壳体结构取走和按照需要固定在设备侧的壳体结构上。
为了进行驱动，也就是说为了使承载装置的承载元件或模块式的壳体结构进行在水平定向的运动平面中相对于组件的运动，设备通常包括至少一个驱动装置。
关于第一变型方案适用的是，设备包括至少一个与承载装置的模块式的壳体结构可耦联的或相耦联的驱动装置，该驱动装置被设置用于产生使承载装置的模块式的壳体结构在水平定向的运动平面中相对于组件运动的驱动力。除了至少一个由(电)马达驱动的驱动单元(通过该驱动单元可以产生实际的驱动力)以外，驱动装置还可以包括至少一个与该驱动单元耦联的传输单元，产生的驱动力可以通过该传输单元传输到要被驱动的元件、也就是说模块式的壳体结构或承载元件上。驱动装置可以设计成线性驱动装置或包括至少一个线性驱动装置。具体地，驱动装置例如可以设计成或包括曲柄驱动装置或主轴驱动装置。为了实现模块式的壳体结构在水平运动平面或运动路径中的被引导的运动，例如轨道状的导向装置可以被布置在或构造在设备侧的壳体结构上或中。
关于第二变型方案相应地适用的是，设备包括至少一个与承载元件可耦联的或相耦联的驱动装置，该驱动装置被设置用于产生使承载元件在水平定向的运动平面中相对于组件运动的驱动力。驱动装置也可以在此除了至少一个由(电)马达驱动的驱动单元(通过该驱动单元可以产生实际的驱动力)以外还包括至少一个与该驱动单元耦联的传输单元，产生的驱动力通过该传输单元可以被传输到要驱动的元件、也就是说模块式的壳体结构或承载元件上。驱动装置也可以在此处被设计成线性驱动装置或包括至少一个线性驱动装置。具体地，驱动装置例如可以设计成或包括曲柄驱动装置或主轴驱动装置。为了实现承载元件在水平运动平面或运动路径中的被引导的运动，例如轨道状的导向装置可以被布置在或构造在模块式的壳体结构上或中。导向装置可以在竖直方向上被可运动地支承，以实现承载元件的下降。
亦即，除了所描述的在水平运动平面或运动路径中的可运动性以外，承载元件还可以在至少一个另外的运动平面或运动路径中相对于组件被可运动地支承。这种另外的运动平面或运动路径通常是竖直定向的。承载元件在竖直定向的运动平面或运动路径中的运动通常是沿着直线运动轴线(平动轴线)的线性运动，该线性运动是在实施覆层和照射过程之后的相应的添加式制造工艺的特征。关于为了使承载元件在竖直定向的运动平面中运动所需要的驱动装置，与承载元件在水平定向的运动平面中相对于组件的运动相关联的描述类似地适用。
在此处描述的设备的设计结构允许包括建造平面的承载元件相对于组合的覆层和照射装置运动。承载元件相对于组件的运动在水平运动平面或运动路径中进行；承载元件因此可以与绘图仪的原理类似地往复运动。在此情况下重要的是，如以下详细解释的那样，在承载元件相对于组件运动期间，可以实施不仅覆层过程而且照射过程。承载元件相对于组件的运动因此实现至少局部地、尤其是完全地构造限定的建造材料层以及至少局部地、尤其是完全地选择地照射被构造的建造材料层。在此情况下，覆层和照射分别在承载元件相对于组件水平运动期间进行。该设备因此允许同时实施覆层过程和照射过程，由此非生产时间或辅助时间可以被减少，必要时甚至被消除，建造时间相应地可以被优化。
通过位置固定地布置或构造组件，也就是说覆层和照射装置，还简化了这些装置的调节过程，这是因为组件通常相对于建造平面可布置在或被布置在“仅”一个限定的位置和定向上。组件相对于建造平面的位置和定向关于覆层装置被优化，由此，可通过覆层元件构造成的建造材料层具有希望的层特性、尤其是希望的层厚。组件相对于建造平面的位置和定向此外关于照射装置被优化，由此，可通过照射元件产生的能量束以希望的射束特性、也就是说例如希望的强度射到分别要选择地照射的或要选择地固化的建造材料层上。为了相对于建造平面精确地定位或定向，组件通常只需要被调节唯一一次。
总之，提供一种尤其是在减少或优化建造时间方面改进的用于添加式制造三维物体的设备。
组件在设备侧的壳体结构上的位置固定的布置或构造可以通过固定在壳体结构上的容纳结构实现，至少组件也就是说覆层装置和照射装置在结构上集成地被布置在或构造在该容纳结构中。通过在容纳结构中布置或构造覆层装置和照射装置，给出了组件的在结构上紧凑的设计方案。通过将容纳结构固定在设备侧的壳体结构上，给出了覆层装置和照射装置相对于建造平面的精确的定位和定向。为此容纳结构可以配备合适的固定元件，该固定元件被设置用于，将容纳结构例如形状锁合地和/或力锁合地固定在设备侧的壳体结构的合适的配对固定元件上。相应的固定元件可以是力锁合元件、也就是说例如螺栓状的螺纹元件，该力锁合元件实现容纳结构在设备侧的壳体结构的合适的配对固定元件、也就是说例如螺纹孔上的力锁合的固定。当然，反向的配置也是可能的。
容纳结构可以包括分开的容纳隔间，其用于容纳附属于覆层装置的功能元件、也就是说例如各个施加元件以及各个尤其是刀片状的或刀片形的覆层元件，以及用于容纳附属于照射装置的功能元件、也就是说例如各个尤其是构造成激光二极管元件的照射元件。因此可以存在分别用于施加元件、覆层元件和照射元件的分开的容纳隔间，这有利于上面提到的、覆层装置和照射装置相对于建造平面的精确的定位和定向。
在容纳结构中，也就是说在各个为此设置的容纳隔间中，可以附加地布置或构造设备的另外的功能部件的功能元件。亦即，除了组件的功能元件以外，设备的另外的功能部件的单个、多个或全部功能元件也可以在结构上集成地被布置在或构造在容纳结构中。设备的另外的功能部件的功能元件的相应的布置或构造同样导致，这些另外的功能元件被位置固定地布置在或构造在设备侧的壳体结构上：
设备的在容纳结构的一个(另外的)容纳隔间中布置或构造并因此位置固定地在设备侧的壳体结构上布置或构造的另外的功能部件例如可以是抽吸装置，该抽吸装置被设置用于抽吸由建造过程决定地从建造材料层松脱的建造材料(“焊接飞溅物”)和/或用于抽吸由建造过程决定地产生的过程气体。抽吸装置包括至少一个抽吸元件，借助于该抽吸元件可以形成抽吸流，该抽吸流可以清除由建造过程决定地从建造材料层脱离的建造材料和/或用于抽吸由建造过程决定地产生的过程气体。抽吸元件被或可被抽吸流流过和相应地与流产生装置、也就是说例如泵装置耦联。在抽吸元件中可以构造至少一个用于使由照射装置产生的能量束通过的穿通孔。抽吸元件可以具有长形的、尤其是管状的、必要时漏斗形的几何上的设计。
设备的在容纳结构的一个(另外的)容纳隔间中布置或构造并因此位置固定地在设备侧的壳体结构上布置或构造的另外的功能部件可以(备选地或补充地)例如是平滑和/或平整装置，该平滑和/或平整装置被设置用于至少局部地平滑和/或平整被选择地固化的建造材料层。平滑和/或平整装置包括至少一个平滑和/或平整元件，借助于该平滑和/或平整元件可以对被选择地固化的建造材料层进行作用，以便在该建造材料层上构造另一个建造材料层之前消除在建造材料层中的由建造过程决定地在建造材料层中形成的不平整性，也就是说例如火山口状的/焊口式的隆起，也就是说使建造材料层平滑或平整。平滑和/或平整元件例如可以被设计成刮板或设计成必要时能以可转动的方式被驱动的研磨元件(“研磨辊”)。
设备的在容纳结构的一个(另外的)容纳隔间中布置或构造并因此位置固定地在设备侧的壳体结构上布置或构造的另外的功能部件可以(备选地或补充地)例如是检测装置，该检测装置被设置用于检测至少一个检测参量，该检测参量描述要固化的和/或被选择地固化的建造材料层的、尤其是其表面的质量/品质。检测装置包括至少一个检测元件，借助于该检测元件可以记录要固化的和/或被选择地固化的建造材料层的图像数据。检测元件可以例如被设计成光学的图像拍摄元件、尤其是摄像机。所记录的图像数据可以借助于合适的评价算法定性地或定量地关于确定的、描述建造材料层质量的检测参量进行评价。相应的检测参量可以是影响建造材料层质量的特征，也就是说例如建造材料层的不平整性，如例如火山口状的隆起，不均匀性，等等。被记录的和必要时相应地被评价的图像数据借助于合适的可视化算法可视化，由此可以建立建造材料层的、尤其是表面的两维或三维(拓扑)图像并且在合适的显示装置上显示，该显示装置必要时形成设备的一个组成部件。
容纳结构的各个容纳隔间可以在构成容纳结构的情况下尤其是在水平方向上(无损坏地或无破坏地)可拆卸地相互连接或可连接。容纳结构因此可以由各个可相互连接的容纳隔间按照需要组装而成，因此可以按照需要扩充或缩减。在各容纳隔间上为此布置或构造合适的连接元件，通过它们的配合作用可以形成多个容纳隔间在彼此上或相互间的例如形状锁合的和/或力锁合的、可拆卸的连接。相应的连接元件可以是形状锁合元件，也就是说例如卡锁凸起，或力锁合元件，也就是说例如螺栓状的螺纹元件，它们实现容纳隔间在另外的容纳隔间的合适的配对形状锁合元件(也就是说例如卡锁承座)上或合适的配对力锁合元件(也就是说例如螺纹孔)上的形状锁合的或力锁合的固定。
照射装置可以包括多个尤其是组合成多个组的照射元件，它们被设置用于分别产生用于选择地照射要选择地固化的建造材料层的能量束。覆层装置可以被布置在或构造在第一数量的照射元件、尤其是第一组的多个照射元件与第二数量的照射元件、尤其是第二组的多个照射元件之间。覆层装置在照射装置的分别多个照射元件之间的这种布置有利于已经提到的在承载元件相对于组件运动期间同时实现覆层过程和照射过程。该布置可以在结构上这样地实施，即第一数量的照射元件尤其是第一组的照射元件被布置在或构造在覆层装置的第一侧面区域上，而第二数量的照射元件、尤其是第二组的照射元件被布置在或构造在覆层装置的尤其与第一侧面区域相对置的第二侧面区域上。当然，这样的布置可以通过相应的容纳隔间实现，由此在第一容纳隔间中布置或构造第一数量或第一组的照射元件，在与第一容纳隔间相邻地布置的第二容纳隔间中布置或构造至少一个施加元件和至少一个覆层元件，以及在与第二容纳隔间相邻的第三容纳隔间中布置或构造第二数量或第二组的照射元件。
覆层装置在此原则上包括至少一个施加元件和至少一个覆层元件。关于各个施加元件和覆层元件的布置和数量，产生覆层装置的不同的配置可能性：
根据第一示例性的配置，覆层装置可以包括多个(直接地)相邻地布置的覆层元件和必要时唯一的施加元件。施加元件可以被设置用于，将确定的建造材料量在至少两个覆层元件之间施加到建造平面上。施加元件因此被这样地相对于覆层元件布置，使得施加元件可以将建造材料施加到通过至少两个直接地相邻地布置的覆层元件形成的间隙中。覆层元件可以例如在竖直方向上在覆层位置和非覆层位置之间被可运动地支承，在该覆层位置上可以构造限定的或希望的建造材料层，在该非覆层位置上不可以构造限定的或希望的建造材料层。通常以交替的次序始终有一个覆层元件被运动到覆层位置和一个覆层元件被运动到非覆层位置。
根据第二示例性的配置，覆层装置可以包括多个相邻地布置的施加元件和(唯一的)覆层元件。施加元件可以被设置用于，将确定的建造材料量在侧面与通常居中地在相应的施加元件之间布置或构造的覆层元件相邻地施加到建造平面上。一个第一施加元件或一组第一施加元件可以被布置在或构造在覆层元件左边和一个第二施加元件或一组第二施加元件可以被布置在或构造在覆层元件右边。
对于任何配置适用的是，类似于照射元件地，施加元件和覆层元件通常相对于承载元件可以布置在或被布置在限定的位置和定向上，尤其是限定的间距上，以便构造限定的建造材料层。
与提到的、覆层过程和照射过程的同时实施相关联地，有利的是，承载元件在第一位置和第二位置之间被可运动地支承，在该第一位置上第一承载元件部段、尤其是形成承载元件的第一端部的承载元件部段被布置在覆层装置的下方，在该第二位置上第二承载元件部段、尤其是形成承载元件的第二端部的承载元件部段被布置在覆层装置的下方。
从覆层装置的第一示例性的配置——其适用于这样的情况，其中各自的附属于覆层装置的施加元件和覆层元件被布置或构造在第一数量的照射元件、尤其是第一组的照射元件与第二数量的照射元件、尤其是第二组的照射元件之间——出发，可以在承载元件从第一位置出发朝向第二位置的方向运动时通过第一覆层元件来构造建造材料层。借助于相应地布置的施加元件来进行在覆层元件之间施加建造材料。在此情况下，对被构造的建造材料层的照射可以在承载元件朝向第二位置的方向运动期间借助于至少一个附属于第一数量的照射元件来进行。以类似的方式，可以在承载元件从第二位置出发朝第一位置的方向运动时通过第二覆层元件来构造建造材料层。在覆层元件之间施加建造材料又借助于相应地布置的施加元件来进行。对被构造的建造材料层的照射可以在承载元件朝第一位置的方向运动期间借助于至少一个附属于第二数量的照射元件来进行。
从覆层装置的第二示例性的配置——其适用于这样的情况，其中各自的附属于覆层装置的施加元件和覆层元件被布置或构造在第一数量的照射元件、尤其是第一组的照射元件和第二数量的照射元件、尤其是第二组的照射元件之间——出发，可以在承载元件从第一位置出发朝第二位置的方向运动时通过第一施加元件将建造材料施加到建造平面上。借助于在施加元件之间(在中心)布置的覆层元件来构造建造材料层。对借助于覆层元件构造的建造材料层的照射可以在承载元件朝第二位置的方向运动期间借助于至少一个附属于第一数量的照射元件来进行。可以在承载元件从第二位置出发朝第一位置的方向运动时通过第二施加元件将建造材料施加到建造平面上。建造材料层的构造又借助于在施加元件之间(在中心)布置的覆层元件进行。对借助于覆层元件构造的建造材料层的照射可以在承载元件朝第一位置的方向运动期间借助于至少一个附属于第二数量的照射元件来进行。
关于承载元件的示例性的板状的或板形的几何上的设计，在第一位置上，承载元件的左边的端部区域可以布置在覆层装置的下方。在第二位置上，承载元件的右边的端部区域可以布置在覆层装置的下方。位于第一位置上的承载元件的运动因此向左进行，以使承载元件运动到第二位置。相应地，位于第二位置上的承载元件的运动因此向右进行，以使承载元件运动到第一位置。
总之，在承载元件相对于组件的任何水平运动期间，也就是说，与承载元件是朝第一位置的方向运动还是朝第二位置的方向运动无关地，可以同时实施施加、覆层和照射过程(“绘图仪原理”)。
单个、多个或全部照射元件可以在至少一个运动自由度上相对于建造平面可运动地被布置在或构造在容纳结构上。通过各个照射元件的可运动的支承，可以实现不同的照射轮廓，通过不同的照射轮廓可以改变要固化的建造材料层的各种不同的固化参数、例如固化度。也可以设想，借助于相应地定向的照射元件来对要固化的或被固化的建造材料层进行调温。照射元件的运动可以包含沿着至少一个平动轴线的平移的运动自由度和/或围绕至少一个转动轴线的转动的运动自由度。照射元件的运动因此可以是沿着线性的运动轴线(平动轴线)的线性运动和/或围绕转轴(转动轴线)的转动运动。当然，单个、多个或全部照射元件可以在不同的运动自由度上组合地运动。以类似的方式，相应的覆层元件也可以在至少一个运动自由度上相对于建造平面可运动地被布置在或构造在容纳结构上。这样可以实现覆层元件在提到的覆层位置和提到的非覆层位置之间的提到的可运动的支承。
设备可以包括与覆层装置、尤其是各个施加元件可配设的或相配设的储存装置。储存装置被设置用于储存建造材料。储存装置这样地与覆层装置、尤其是各个施加元件可连接或相连接，使得通过储存装置可以间断地或连续地供给确定的量的建造材料。供应给覆层装置的建造材料的量有利地与承载元件相对于组件的运动、也就是说尤其是承载元件相对于的速度相适配。为此，储存装置可以与数据存储装置连接，在该数据存储装置中以数据的方式储存有承载元件相对于组件的确定的运动轮廓、尤其是速度轮廓。
承载元件，必要时整个承载装置，有利地是与设备侧的壳体结构振动脱耦的。这样防止引入在承载元件相对于组件运动时产生的振动和因此防止对照射过程的可能的负面影响。该振动脱耦借助于合适的、在承载元件或承载装置与组件之间连接的脱耦元件或结构、也就是说例如弹性体元件或结构来实现。
本发明此外涉及一种用于通过依次逐层选择地照射和因此固化各个由可借助于至少一个能量束固化的建造材料构成的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)。该方法的突出之处在于，使用如描述的用于添加式制造至少一个三维物体的设备。因此全部与设备相关联的描述类似地适用于该方法。
附图说明
本发明借助于附图图示中的实施例进行详细解释。在此示出：
图1–22各是根据一个实施例的用于添加式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地照射和因此固化由可借助于至少一个能量束3固化的建造材料2构成的建造材料层9来添加式地制造三维物体、也就是说例如技术构件或技术构件组。依次逐层选择地固化各个要固化的建造材料层9是这样进行的，即一个或多个能量束3被选择地指向各个建造材料层9的确定的、要固化的、与要制造的物体的相应的与层相关的横截面几何形状对应的区域上(“选择地照射”)。
可固化的建造材料2例如是金属粉末(混合物)，也就是说例如铝粉末(混合物)或钢粉末(混合物)。能量束3例如是激光束，因此设备1被设置用于实施选择性激光熔化方法或选择性激光烧结方法。
设备1包括壳体结构4，在该壳体结构中布置或构造有设备1的用于实施添加式建造过程所需的功能部件。壳体结构4包括可惰性化的过程室5。在过程室5中可以形成和维持保护气体气氛(也就是说例如氩气或氮气气氛)和/或确定的压力水平。
设备1包括至少一个以下简称为“组件”的、组合的覆层和照射组件6。组件6包括覆层装置8和照射装置11。
覆层装置8被设置用于实施覆层过程以用于在建造平面10(也就是说在其中实施相应的覆层和照射过程的平面)中构造要选择地照射的或要选择地固化的建造材料层9。在相应的覆层过程中形成要选择地照射的或要选择地固化的建造材料层9。覆层装置8包括一个或多个在建造平面10上方布置或构造的、必要时(平行地)相邻地布置和取向的施加元件27、27a、27b以及一个或多个刀片状的或刀片形的、必要时(平行地)相邻地布置和取向的覆层元件12，施加元件包括至少一个施加开口(没有详细标示)，施加开口通常可通过可在打开位置和关闭位置之间运动的关闭元件(没有详细标示)关闭。
覆层器装置8或各个施加元件27、27a、27b配设有储存装置17。储存装置17被设置用于储存建造材料2。储存装置17被这样地与覆层装置8或各个施加元件27、27a、27b连接，使得通过储存装置17可以间断地或连续地供给一定量的建造材料2。被供应给覆层装置8的建造材料2的量可以与承载装置15的承载元件16相对于组件6的以下还要解释的运动、也就是说尤其是承载元件16相对于组件6的速度相适配。
照射装置11被设置用于实施照射过程以选择地照射和因此选择地固化借助于覆层装置8在建造平面10中构造的建造材料层9。在各个照射过程中，借助于覆层装置8构造的建造材料层9被选择地照射和因此被选择地固化。照射装置11包括多个在建造平面10上方布置的或构造的照射元件13。照射元件13被构造成激光二极管元件。也可以设想，照射元件13是与例如布置在壳体结构4外部的激光二极管元件(没有示出)相耦联的、尤其是透镜形式的光学元件或是作为光学扫描器装置的一部分的扫描器元件。
组件6被位置固定地、也就是说不可运动地布置在或构造在壳体结构4上、也就是说通常在附属于壳体结构4的壁之一上或在被布置或构造在附属于壳体结构4的壁之一上的固定装置(没有示出)上。因此覆层装置8或者说附属于覆层装置的施加元件27和覆层元件12以及照射装置11或者说附属于照射装置的照射元件13相对于建造平面10位于限定的位置上，也就是说尤其是位于限定的间距和限定的取向上。组件6在壳体结构4上的位置固定的布置并不排除，组件6在需要时(例如为了维护和/或修理的目的)可以从壳体结构4上拆下。组件6因此可以(无损坏地或无破坏地)可拆卸地固定在壳体结构4上。
组件6在壳体结构4上的位置固定的布置或构造通过固定在壳体结构4上的容纳结构14实现，覆层装置8和照射装置11在结构上被集成地布置在该容纳结构中。覆层装置8和照射装置11在容纳结构14中的布置得到了组件6的一种结构紧凑的设计方案以及覆层装置8或者说施加和覆层元件12、27和照射装置9或者说照射元件13相对于建造平面10的精确的定位和定向。为了使容纳结构固定在壳体结构4上，容纳结构14配备有固定元件(没有详细标示)，该固定元件被设置用于将容纳结构4例如形状锁合地和/或力锁合地固定在壳体结构4的合适的配对固定元件(没有详细标示)上。相应的固定元件可以是力锁合元件、也就是说例如螺栓状的螺纹元件，所述螺纹元件能把容纳结构4力锁合地固定在壳体结构4的合适的配对固定元件、也就是说例如螺纹孔上。
容纳结构14包括用于容纳附属于覆层装置8的施加和覆层元件12、27以及用于容纳附属于照射装置8的照射元件13的分开的容纳隔间14a、14b、14c。各个容纳隔间14a-14c可以在形成容纳结构14的情况下尤其是在水平方向上(无损坏地或无破坏地)可拆卸地相互连接。容纳结构14因此可以按照需要地由单个的可彼此连接的容纳隔间14a-14c组装而成，因此可以按照需要扩充或缩减。在容纳隔间14a-14c上为此布置或构造有合适的连接元件(没有详细标示)，通过该连接元件的协同工作，可以形成多个容纳隔间14a-14c在彼此上或相互间的例如形状锁合的和/或力锁合的、可拆卸的连接。相应的连接元件可以是形状锁合元件、也就是说例如卡锁凸起，或是力锁合元件、也就是说例如螺栓状的螺纹元件，它们实现一个容纳隔间14a-14c在另一个容纳隔间14a-14c的合适的配对形状锁合元件也就是说例如定位承座上、或在合适的配对力锁合元件也就是说例如螺纹孔上的形状锁合的或力锁合的固定。
施加和覆层元件12、27以及照射元件13在各自的容纳隔间14a-14c中的布置是这样地选择的，即，使得施加和覆层元件12、27被布置在第一数量的照射元件13也就是说第一组多个照射元件13与第二数量的照射元件13也就是说第二组多个照射元件13之间。该布置在结构上是这样地实施的，即在第一容纳隔间14a中布置第一组照射元件13，在至少一个与第一容纳隔间14b相邻地布置的第二(另外的)容纳隔间14b中布置施加和覆层元件12、27，而在与第二容纳隔间14b相邻的第三(另外的)容纳隔间14c中布置第二组照射元件13。
设备1此外包括承载装置15。包括建造平面10的、板状的或板形的承载元件16属于该承载装置15。建造平面10在添加式建造过程开始之前通常通过承载元件16的面对组件6的表面或顶面形成。如通过水平定向的双箭头指示的那样，承载元件16在水平定向的运动平面或运动路径中相对于组件6被可运动地支承。承载元件16在水平定向的运动平面或运动路径中的运动是沿着直线的运动轴线(平动轴线)的线性运动。
如通过竖直定向的双箭头指示的那样，除了在水平运动平面或运动路径中的可运动性以外，承载元件16还在竖直运动平面或运动路径中相对于组件6被可运动地支承。承载元件16在竖直定向的运动平面或运动路径中的运动通常是沿着直线的运动轴线(平动轴线)的线性运动，该线性运动是在实施覆层和照射过程之后相应的添加式制造工艺的特征。
承载元件16在水平和/或竖直的运动平面或运动路径中的运动借助于一个或多个与承载元件16可耦联的或被耦联的驱动装置18实现，关于该驱动装置将在更下面进行详细讨论。
设备1的设计结构允许承载元件16相对于组件6在水平运动平面或运动路径中运动；借助于图2至10或图11-20可以看见，承载元件16可以与绘图仪的原理类似地在水平运动平面中相对于组件6往复运动。在承载元件16相对于组件6运动时不仅可以实施覆层过程而且可以实施照射过程。承载元件16相对于组件6的运动因此能够施加建造材料2、构造限定的建造材料层9以及选择地照射被构造的建造材料层9。亦即该施加、覆层和照射分别在承载元件16相对于组件6的水平运动期间进行。设备1由此能够同时实施施加过程、覆层过程和照射过程，从而可以减少、必要时甚至消除非生产时间或辅助时间和相应地优化建造时间。
施加过程、覆层过程和照射过程的同时实施以下首先参照在图2-10中示出的原理图进行详细解释。在此示出的是覆层装置8的示例性的第一构型，其具有多个(直接)相邻地布置的覆层元件12a、12b和一个施加元件27。施加元件27被设置用于，将建造材料的确定的量在覆层元件12a、12b之间施加到建造平面10上。施加元件27因此这样地相对于覆层元件12a、12b布置，即施加元件可以将建造材料2施加到由直接相邻布置的覆层元件12a、12b形成的空隙中。覆层元件12a、12b可以借助于合适的驱动装置(没有示出)例如在竖直方向上在覆层位置和非覆层位置之间可运动地被支承，在该覆层位置上可以构造限定的或希望的建造材料层9，在该非覆层位置上不可以构造限定的或希望的建造材料层9。通常在交替的次序中始终有一个覆层元件12a、12b被运动到覆层位置上和一个覆层元件12a、12b被运动到非覆层位置上。
承载元件16在第一位置(参见图2)和第二位置(参见图6)之间可运动地被支承，在该第一位置上第一承载元件部段16a、也就是说例如形成承载元件16的第一端部区域(右边的端部区域)的承载元件部段16a被布置在覆层装置8或施加元件27下方，在该第二位置上第二承载元件部段16b、也就是说例如形成承载元件16的第二端部区域的承载元件部段16b被布置在覆层装置8或施加元件27的下方。为了使位于第一位置上的承载元件16运动到第二位置上，使承载元件16向右进行水平运动。承载元件16朝向第二位置的水平运动通过在图2-6中示出的箭头P1指示。反过来，使承载元件16向左进行水平运动，以使位于第二位置上的承载元件16运动到第一位置上。承载元件16朝向第一位置的水平运动通过在图6-10中示出的箭头P2指示。在图10中承载元件16(又)被运动到第一位置上。当然第一和第二位置可以互换；上述描述类似地适用。
从所示的构型——在该构型中施加元件27和覆层元件12a、12b被布置在第一组照射元件13a(图2-10，在覆层装置8右边)和第二组照射元件13b(图2-10，在覆层装置8左边)之间——出发，在承载元件16从第一位置(参见图2)出发朝向第二位置(参见图6)的方向运动(参见箭头P1)时建造材料层9的构造通过第一(右边的)覆层元件12a进行。建造材料2向形成在覆层元件12a、12b之间的间隙中的施加通过施加元件27进行。在这一点上可观察图2-6，借助于这些图可以看见承载元件16在箭头P1的方向上从在图2中示出的第一位置出发到在图6中示出的第二位置的水平运动。在承载元件16朝向第二位置的方向运动期间，被构造的建造材料层9的选择性照射借助于附属于第一组的、(右边的)照射元件13a来进行。以类似的方式，在承载元件16从第二位置(参见图6)出发朝向第一位置(参见图2、10)的方向运动时另外的建造材料层9的构造通过第二覆层元件12b进行。在这一点上可观察图6-10，借助于这些图可以看见承载元件16在箭头P2的方向上从在图6中示出的第二位置出发(返回)到在图2、10中示出的第一位置的水平运动。在承载元件16朝向第一位置运动期间，被构造的建造材料层9的选择性照射借助于附属于第二组的、(左边的)照射元件13b来进行。
施加过程、覆层过程和照射过程的同时实施以下也参照在图11–19中示出的原理图进行详细解释。在此示出的是覆层装置8的示例性的第二构型，其具有多个相邻地布置的施加元件27a、27b和唯一的居中布置在施加元件27a、27b之间的覆层元件12。第一施加元件27a被布置在覆层元件12的左边，第二施加元件27b被布置在覆层元件12的右边。施加元件27a、27b分别被设置用于，将建造材料的确定的量从侧面与居中布置在施加元件27a、27b之间的覆层元件12相邻地施加到建造平面10上。
承载元件16又在第一位置(参见图11)和第二位置(参见图15)之间可运动地被支承，在该第一位置上第一承载元件部段16a、也就是说例如形成承载元件16的第一端部区域(右边的端部区域)的承载元件部段16a被布置在第一施加元件27a的下方，而在该第二位置上第二承载元件部段16b、也就是说例如形成承载元件16的第二端部区域的承载元件部段16b被布置在第二施加元件27b的下方。为了使位于第一位置上的承载元件16运动到第二位置，承载元件16向右进行水平运动(参见图11-14，箭头P1)。反过来，承载元件16向左进行水平运动，以使位于第二位置上的承载元件16运动到第一位置(参见图15-19，箭头P2)。在图19中承载元件16(又)被运动到第一位置。当然第一和第二位置可以互换；前述的描述也类似地适用。
从所示出的构型——在该构型中施加元件27a、27b和覆层元件12被布置在第一组照射元件13a(图11-19，覆层装置8的右边)和第二组照射元件13b(图11-19，覆层装置8的左边)之间——出发，在承载元件16从第一位置(参见图2)出发朝向第二位置(参见图6)的方向运动(参见箭头P1)时建造材料2的施加通过第一(左边的)施加元件27a进行。建造材料层9的构造通过位于中心的覆层元件12进行。在这一点上可观察图11-15，借助于这些图可以看见承载元件16在箭头P1的方向上从在图11中示出的第一位置出发到在图15中示出的第二位置的水平运动。在承载元件16朝第二位置的方向运动期间，被构造的建造材料层9的选择性照射借助于附属于第一组的、(右边的)照射元件13a来进行。以类似的方式，在承载元件16从第二位置(参见图15)出发朝第一位置(参见图11、19)的方向运动时用于构造另外的建造材料层9所需的另外的建造材料2的施加通过第二(右边的)施加元件27b来进行。建造材料层9的构造又通过位于中心的覆层元件12进行。在这一点上可观察图15-19，借助于这些图可以看见承载元件16在箭头P2的方向上从在图15中示出的第二位置出发(返回)到在图11、19中示出的第一位置的水平运动。在承载元件16朝第一位置的方向运动期间建造材料层9的选择性照射借助于附属于第二组的、(左边的)照射元件13b来进行。
在所有情况下对于添加式制造过程重要的是，被运动到第二位置的承载元件16在被返回运动到第一位置之前，如在图6、15中通过箭头P3指示的那样，在竖直方向上被运动、也就是说被下降一定的距离。承载元件16的这种竖直运动(下降)能实现在先前被选择地固化的建造材料层9上构造另外的待选择地固化的建造材料层9和在承载元件16返回运动到第一位置期间选择地照射该建造材料层9。以类似的方式，被返回运动到第一位置的承载元件16在竖直方向上被运动、也就是说被下降一定的距离。承载元件16的这种竖直运动实现了在先前被选择地固化的建造材料层9上构造另外的待选择地固化的建造材料层9和在承载元件16返回运动到第二位置期间选择地照射该建造材料层9。
总之，在每次承载元件16相对于组件6水平运动时，也就是说与承载元件是朝第一位置的方向还是朝第二位置的方向运动无关地，可以同时实施施加过程、覆层过程和照射过程(“绘图仪原理”)。
图20、21各示出根据另一个实施例的设备1的原理图。借助于在图20、21中示出的实施例可以看见用于实现承载元件16在水平定向的运动平面中相对于组件6的运动的不同的变型方案。
在图20中示出的第一变型方案中，承载元件16被布置在承载装置15的在水平方向上可运动地被支承的、模块式的壳体结构19(“建造容器”)中。模块式的壳体结构19在水平定向的运动平面中相对于位置固定的组件6可运动地被支承。亦即不是承载元件16本身、而是承载元件16被布置在其中的整个模块式的壳体结构19在水平方向上相对于组件6可运动地被支承。因此，承载元件16相对于组件6的运动通过模块式的壳体结构19相对于组件6的运动来产生。承载元件16在水平方向上位置固定地被布置在模块式的壳体结构19中。
为了进行驱动，也就是说为了使模块式的壳体结构19在水平定向的运动平面中相对于组件6运动，设备1包括驱动装置18。驱动装置18与模块式的壳体结构19耦联，并且被设置用于产生使模块式的壳体结构19在水平定向的运动平面中相对于组件运动的驱动力。驱动装置18可以设计成线性驱动装置。具体地，驱动装置18例如可以设计成曲柄驱动装置或主轴驱动装置。为了实现模块式的壳体结构19在水平运动平面或运动路径中的被引导的运动，可以在设备侧的壳体结构4中布置或构造例如轨道式的导向装置20。
在图21中示出的变型方案中，承载元件16被布置在承载装置15的相对于组件6位置固定地布置或构造的、模块式的壳体结构19中。亦即在此处，承载元件16在模块式的壳体结构19中(内)在水平定向的运动平面中相对于组件6可运动地被支承。承载元件16亦即本身在水平方向上相对于组件6可运动地被支承。承载元件16相对于组件6的运动因此通过承载元件16在模块式的壳体结构19内相对于模块式的壳体结构19的真实的运动产生。模块式的壳体结构19在水平方向上被位置固定地布置在设备侧的壳体结构4上或中。
为了进行驱动，也就是说为使承载元件16在水平定向的运动平面中相对于组件6运动，模块式的壳体结构19包括驱动装置18。驱动装置18与承载元件16耦联并且被设置用于产生使承载元件16在水平定向的运动平面中相对于组件6运动的驱动力。驱动装置18在此处也可以设计成线性驱动装置。因此驱动装置18在此处也可以设计成例如曲柄驱动装置或主轴驱动装置。为了实现承载元件16在水平运动平面或运动路径中被引导的运动，可以在模块式的壳体结构19中布置或构造例如轨道式的导向装置20。导向装置20可以在竖直方向上可运动地被支承，以实现承载元件16的下降。
对于在图20、21中示出的变型方案同样适用的是，模块式的壳体结构19可以按照更换容器的方式从设备侧的壳体结构4中取出。模块式的壳体结构19或承载装置15因此可以按照需要地被从设备侧的壳体结构4中取出和按照需要地固定在设备侧的壳体结构4上。
图22示出根据另一个实施例的设备1的原理图。借助于在图22中示出的实施例可以看见，在容纳结构14中，也就是说在各个为此设置的容纳隔间14a-14i中，可以附加地布置或构造设备1的另外的功能部件的功能元件，因此功能元件可以在结构上集成地布置或构造在容纳结构14中。设备1的另外的功能部件的各个功能元件的相应的布置或构造同样导致，这些另外的功能元件也位置固定地被布置在或构造在设备侧的壳体结构4上。
在图22中示出的实施例中，设备1的相应的另外的功能部件是抽吸装置21、平滑和/或平整装置22以及检测装置23。可以看见，设备1的所述的功能部件或附属于它们的功能元件关于居中布置的覆层装置8以对称的并因此冗余的布置存在。
抽吸装置21被设置用于抽吸由建造过程决定地从建造材料层9中松脱的建造材料2(“焊接飞溅物”)和/或用于抽吸由建造过程决定地产生的过程气体。抽吸装置21包括抽吸元件24，借助于该抽吸元件可以形成抽吸流，该抽吸流能够去除由建造过程决定地从建造材料层9中松脱的建造材料和/或抽吸由建造过程决定地产生的过程气体。抽吸元件24被布置在与容纳照射元件13的容纳隔间14a、14c相邻地布置的容纳隔间14d、14g中。
平滑和/或平整装置22被设置用于平滑和/或平整被选择地固化的建造材料层9。平滑和/或平整装置22包括平滑和/或平整元件25，借助该平滑和/或平整元件可以对被选择地固化的建造材料层9机械地作用，以便在该建造材料层上构造另一个建造材料层9之前消除由建造过程决定地在建造材料层9中形成的不平整性、即例如火山口状的隆起，也就是说使建造材料层9平滑或平整。平滑和/或平整元件25例如设计成能以可旋转的方式驱动的研磨元件(“研磨辊”)。平滑和/或平整元件25被布置在与容纳抽吸元件24的容纳隔间14d、14g相邻地布置的容纳隔间14e、14h中。
检测装置23被设置用于检测至少一个对要固化的和/或被选择地固化的建造材料层9的质量、也就是说尤其是建造材料层的表面的质量进行描述的检测参量。检测装置23包括检测元件26，借助于该检测元件可以采集要固化的和/或被选择地固化的建造材料层9的图像数据。检测元件26被设计成光学的图像采集元件、尤其是摄像机。检测元件26被布置在与容纳平滑和/或平整元件25的容纳隔间14e、14h相邻地布置的容纳隔间14f、14i中。
借助于检测元件26采集的图像数据可以借助于合适的评价算法定性地或定量地评价特定的、描述建造材料层9质量的检测参量。相应的检测参量可以是影响建造材料层9质量的特征，也就是说例如建造材料层9的不平整性如例如火山口状的隆起、不均匀性，等等。被采集的和必要时被相应地评价的图像数据可以借助于合适的可视化算法可视化，由此可以建立建造材料层9的尤其是表面的二维或三维(拓扑)图像并在合适的显示装置(没有示出)上显示，该显示装置必要时形成设备1的一个组成部件。
对于所有在图中示出的实施例都适用的是，承载元件16、必要时整个承载装置15可以是与设备侧的壳体结构4振动脱耦的。这样防止引入在承载元件16相对于组件6运动时产生的振动和随之而来的对照射过程的可能的不利影响。该振动脱耦借助于合适的、在承载元件16或者说承载装置15与组件6之间连接的脱耦元件(没有详细标示)或脱耦结构、也就是说例如弹性体元件或结构来实现。
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地固化各个由可借助于至少一个能量束3固化的建造材料2构成的建造材料层而添加式地制造三维物体的方法。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)。
针对确定的实施例示出的特征中的单个、多个或全部特征可以转用到至少一个另外的实施例上。
附图标记列表：
1 设备
2 建造材料
3 能量束
4 壳体结构
5 过程室
6 组件
8 覆层装置
9 建造材料层
10 建造平面
11 照射装置
12 覆层元件
13 照射元件
14 容纳结构
14a-i 容纳隔间
15 承载装置
16 承载元件
17 储存装置
18 驱动装置
19 模块式的壳体结构
20 导向装置
21 抽吸装置
22 平滑和/或平整装置
23 检测装置
24 抽吸元件
25 平滑和/或平整元件
26 检测元件
27 施加元件
P1-P3 箭头

Claims (16)

1.一种用于通过依次逐层选择地照射和因此选择地固化在建造平面中(10)构造的、由能借助于至少一个能量束(3)固化的建造材料(2)构成的建造材料层(9)而添加式地制造三维物体的设备(1)，其特征在于，该设备(1)包括：
壳体结构(4)；
组合的覆层和照射组件(6)，该覆层和照射组件包括：
覆层装置(8)，该覆层装置被设置用于将建造材料(2)施加到建造平面(10)中和用于在建造平面(10)中构造要固化的建造材料层(9)，和
照射装置(11)，该照射装置被设置用于选择地照射借助于覆层装置(8)在建造平面(10)中构造的建造材料层(9)，该照射装置(11)包括多个照射元件(13，13a，13b)，所述多个照射元件(13，13a，13b)分别被设置用于产生用于选择地照射要选择地固化的建造材料层(9)的能量束(3)；
其中，覆层装置(8)被布置或构造在第一多个照射元件(13，13a，13b)与第二多个照射元件(13，13a，13b)之间；和
承载装置(15)，该承载装置包括至少一个具有建造平面(10)的、以能在水平定向的运动平面中相对于组合的覆层和照射组件(6)运动的方式被支承的承载元件(16)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，承载元件(16)被布置或构造在承载装置(15)的以能运动的方式被支承的、模块式的壳体结构(19)上或该模块式的壳体结构中，其中，模块式的壳体结构(19)以能在水平定向的运动平面中相对于组合的覆层和照射组件(6)运动的方式被支承，或者，承载元件(16)被布置或构造在承载装置(15)的相对于组合的覆层和照射组件(6)位置固定地布置或构造的、模块式的壳体结构(19)上或该模块式的壳体结构中，其中，承载元件(16)在模块式的壳体结构(19)上或模块式的壳体结构中以能在水平定向的运动平面中相对于组合的覆层和照射组件(6)运动的方式被支承。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，包括：至少一个与承载装置(15)的模块式的壳体结构(19)或承载元件(16)相耦联的或能耦联的驱动装置(18)，该至少一个驱动装置(18)被设置用于产生可操作以使模块式的壳体结构(19)或承载元件(16)在水平定向的运动平面中相对于组合的覆层和照射组件(6)运动的驱动力。
4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，包括：
位置固定地布置或构造在设备侧的壳体结构(4)上的抽吸装置(21)，该抽吸装置被设置用于抽吸由三维物体的添加式地制造决定地从建造材料层(9)中松脱的建造材料和/或用于抽吸由建造过程决定地产生的过程气体，和/或
位置固定地布置或构造在设备侧的壳体结构(4)上的平滑和/或平整装置(22)，该平滑和/或平整装置被设置用于至少局部地平滑和/或平整被选择地固化的建造材料层，和/或
位置固定地布置或构造在设备侧的壳体结构(4)上的检测装置(23)，该检测装置被设置用于检测至少一个对要固化的和/或被选择地固化的建造材料层(9)的质量进行描述的检测参量。
5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，包括：固定在设备侧的壳体结构(4)上的容纳结构(14)，至少覆层装置(8)和照射装置(11)、以及还有抽吸装置(21)和/或平滑和/或平整装置(22)和/或检测装置(23)，在结构上集成地被布置或构造在该容纳结构中。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，容纳结构(14)包括多个单独的容纳隔间(14a-14i)，其中，各个的功能元件被布置在或能布置在单独的容纳隔间(14a-14i)中，该各个功能元件包括：附属于覆层装置(8)的覆层元件(12，12a，12b)、附属于照射装置(11)的照射元件(13，13a，13b)、附属于抽吸装置(21)的抽吸元件(24)、附属于平滑和/或平整装置(22)的平滑和/或平整元件(25)和/或附属于检测装置(23)的检测元件(26)。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，各个容纳隔间(14a-14i)在构成容纳结构(14)的情况下以可拆卸的方式相互连接或能相互连接。
8.根据前述权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，覆层装置(8)包括覆层元件(12)和多个相邻地布置的施加元件(27，27a，27b)，其中，施加元件(27，27a，27b)被设置用于，将确定量的建造材料从侧面与覆层元件(12)相邻地施加到建造平面(10)上，或者，覆层装置(8)包括施加元件(27)和多个相邻地布置的覆层元件(12，12a，12b)，其中，施加元件(27)被设置用于，将确定量的建造材料在至少两个覆层元件(12，12a，12b)之间施加到建造平面(10)上。
9.根据前述权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，承载元件(16)可移动地安装在第一位置与第二位置之间之间，
其中，在该第一位置上，第一承载元件部段(16a)被可移动地布置在覆层装置(8)的下方，并且
在该第二位置上，第二承载元件部段(16b)被可移动地布置在覆层装置(8)的下方。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，覆层装置(8)包括施加元件(27)和多个相邻地布置的覆层元件(12，12a，12b)，其中，施加元件(27)被设置用于，将确定量的建造材料在至少两个覆层元件(12，12a，12b)之间施加到建造平面(10)上，其中，在承载元件(16)从第一位置出发朝向第二位置的方向运动时建造材料层(9)的构造通过第一覆层元件(12a)来实现，其中，在承载元件(16)朝向第二位置的方向运动期间，对所构造的建造材料层(9)的照射借助于第一多个照射元件(13a)中的至少一个来实现，和
其中，在承载元件(16)从第二位置出发朝向第一位置的方向运动时建造材料层(9)的构造通过第二覆层元件(12b)来实现，其中，在承载元件(16)朝向第一位置的方向运动期间，对所构造的建造材料层(9)的照射借助于第二多个照射元件(13b)中的至少一个来实现。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，覆层装置(8)包括：覆层元件(12)和多个相邻地布置的施加元件(27，27a，27b)，其中，施加元件(27，27a，27b)被设置用于，将确定量的建造材料从侧面与覆层元件(12)相邻地施加到建造平面(10)上，其中，在承载元件(16)从第一位置出发朝向第二位置的方向运动时建造材料(2)向建造平面(10)上的施加通过第一施加元件(27a)来进行，其中，在承载元件(16)朝向第二位置的方向运动期间，对借助于覆层元件(12)构造的建造材料层(9)的照射借助于第一多个照射元件(13a)中的至少一个来进行，和
在承载元件(16)从第二位置出发朝向第一位置的方向运动时建造材料(2)向建造平面(10)上的施加通过第二施加元件(27b)来进行，其中，在承载元件(16)朝向第一位置的方向运动期间，对借助于覆层元件(12)构造的建造材料层(9)的照射借助于第二多个照射元件(13b)中的至少一个来进行。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的设备，其特征在于，承载元件(16)以能竖直运动的方式被支承。
13.根据前述权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，至少承载元件(16)、整个承载装置(15)，是与设备侧的壳体结构(4)振动脱耦的。
14.根据前述权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，包括：与覆层装置(8)相连接或能连接的储存装置(17)，以能通过储存装置(17)间断地或连续地将确定量的建造材料(2)供应给覆层装置(8)。
15.根据前述权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，包括照射元件(10)，该照射元件(10)被设计成或包括：激光二极管元件或与激光二极管元件相耦联的或能耦联的光学元件；或被设计成作为光学扫描器装置的一部分或包括光学扫描器装置的扫描器元件。
16.一种用于通过依次逐层选择地照射和因此固化各个由能借助于至少一个能量束(3)固化的建造材料(2)构成的建造材料层(9)而添加式地制造至少一个三维物体的方法，其特征在于，包括：使用根据前述权利要求中任一项所述的用于添加式地制造至少一个三维物体的设备(1)添加式地制造至少一个三维物体。
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