CN107848207A - 用于制备三维物体的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于通过逐层施加和选择性固化粉末状构造材料(13)制备三维物体(2)的方法，所述方法包含以下步骤：借助涂布机(14)将粉末状构造材料(13)的层(31)施加至构造区域(10)上，所述涂布机包含在构造区域(10)上方沿涂布方向(B)移动的涂布单元(14a‑14c)；在对应于待制备的物体(2)的横截面的位置处选择性固化施加的粉末层(31)；和重复施加和选择性固化步骤，直至制成物体(2)。在此将待施加至构造区域(10)上的粉末状构造材料(13)在涂布机(14)中在施加之前借助辐射式加热器(17)局部加热。

Description

用于制备三维物体的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于通过逐层施加和选择性固化粉末状构造材料制备三维物体的方法和装置。
背景技术
例如在快速成型、快速制模或增材制造时使用这种类型的方法和装置。这样的方法的实例已知为名称“选择性激光烧结或激光熔化”。在此重复地施加粉末状构造材料的薄层并且构造材料在每层中通过借助激光束的选择性辐射选择性地固化。
然而在这种情况下经常不通过激光束施加完全的对于固化需要的能量，而是将构造材料在固化之前预热。文献DE 10 2005 022 308A1描述一种激光烧结装置，其中粉末状构造材料借助在工作面上方可往复移动的涂布机以由两个坚硬的刀片组成的双刀片形式施加。为了预热施加的但是还没有烧结的粉末层，加热机构以一个或多个加热辐射器例如红外线辐射器的形式设置在工作面之上。此外涂布机包含以设置在涂布机刀片中的加热金属丝的形式的涂布机加热器。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于通过逐层施加和选择性固化粉末状构造材料制备三维物体的替代性或改进的方法或者替代性或改进的装置。
该任务通过根据权利要求1的方法、根据权利要求12的装备或改装套件、根据权利要求13的预加热模块以及根据权利要求15的装置解决。本发明的改进分别在从属权利要求中提出。在此所述方法也可以通过下述或在从属权利要求中列举的装置特征改进或者反之或者装置的特征也可以相互分别用于改进。
用于通过逐层施加和选择性固化粉末状构造材料制备三维物体的根据本发明的方法包含如下步骤：借助涂布机将粉末状构造材料的层施加至构造区域上，所述涂布机包含在构造区域上方沿涂布方向移动的涂布单元；在对应于待制备的物体的横截面的位置处选择性固化施加的粉末层；和重复施加和选择性固化步骤，直至制成物体。在此将待施加至构造区域上的粉末状构造材料在涂布机中在施加之前借助辐射式加热器局部加热。由此可能的是，已经在施加之前在涂布机中预加热粉末状构造材料，而不必为此将其它加热装置集成到涂布机中。作为在涂布机中粉末状构造材料的“局部”加热在本发明的范围中理解为，辐射式加热器不是全部地例如在整个构造区域上作用，而是有目的地构成(确定尺寸)和设置或设立，以便尽可能准确地在涂布机中加热粉末状构造材料。涉及的辐射式加热器因此优选基本上仅仅针对涂布机中的粉末状构造材料。
此外应注意的是，涂布机包括强制可动的部分(亦即至少涂布单元)，然而另外地也可以包括静止的亦即固定的部分。对此的实例此外在下文中提及。涂布机因此也可以包括相互在运行中在时间上间隔的部分，并且对此也可以理解为在多个对于涂布过程在宽的意义上配合的部分或构件的装置的意义上的“涂布装置”。
作为涂布单元，例如可以使用涂抹刀片，其随后连同至少一个沿涂布方向及其相反的方向关闭的容器(亦即在下文中详细描述的预加热模块)补充给涂布机。借助辐射式加热器的局部加热随后在预加热模块中进行，由所述预加热模块在加热之后粉末状构造材料处于到涂抹刀片之前。优选的是，使涂布单元自身沿涂布方向和沿其相反的方向至少部分地关闭，从而至少也直接局部地在涂抹机构中借助辐射式加热器可以借助涉及的(局部作用的)辐射式加热器进行加热。
优选地，辐射式加热器(其在涂布机中在施加之前加热待施加至构造区域上的粉末状构造材料)包括局部作用的辐射式加热器，基本上确定其尺寸，以便在涂布机中进行粉末状构造材料的加热。所述辐射式加热器优选附加于非局部作用的辐射式加热器运行，如此确定所述非局部作用的辐射式加热器的尺寸，使得所述非局部作用的辐射式加热器平面地将粉末状构造材料在施加到基本上整个构造区域上之后借助辐射加热。由此可以极为有效并且高效地预先加热粉末状构造材料。
优选地，将涂布机在填充位置处用粉末状构造材料填充，并且辐射式加热器沿涂布方向或者与涂布方向相反地与填充位置间隔。由此尤其防止了辐射式加热器已经预加热位于在填充位置处的粉末储存。
优选地，辐射式加热器位置固定地设置，并且使涂布机在施加粉末层之前移动至辐射式加热器的位置(亦即，移动至辐射式加热器可以辐射到涂布机中之处的位置)，以通过辐射式加热器加热包含在其中的粉末状构造材料。这能实现包含涂布机和辐射式加热器的装置的特别简单的结构，因为涂布机(或者其部分，亦即至少涂布单元)无论如何必须可动地设置。
替代性地，辐射式加热器连同涂布机一起移动。这防止了在涂布机的移动期间包含在涂布机中的粉末状构造材料的冷却。
优选地，涂布机包括设置在涂布机的涂布单元与辐射式加热器之间的至少一个预期的运行位置的预加热模块，其中所述预加热模块容纳粉末状构造材料的一部分，所述粉末状构造材料至少也在预加热模块中借助辐射式加热器加热；和经加热的粉末状构造材料由预加热模块转移(直接或间接)至涂布单元。由此能实现，将粉末状构造材料均匀地在预加热模块中加热并且在加热状态下供应至涂布单元，由此使得粉末状构造材料在涂布机中的温度分布均匀化。
另外地，涂布机可以在预加热模块与涂布单元之间(亦即沿粉末状构造材料的计量添加方向在预加热模块与涂布单元之间设置)包括另一单元，亦即特别是计量添加单元。这样的单元优选在层的施加过程中连同涂布单元一起移动并且将粉末状构造材料(特别是在移动期间，特别是连续地)计量添加至涂布单元中。
作为实例应该应用如下装置：预加热模块是位置固定的单元，其中如上所述局部加热粉末状构造材料。计量添加单元连同涂布单元在利用(通过)涂布单元施加层期间一起移动。在该实施例中，不仅预加热模块而且计量添加单元流体化。
预加热模块具有相比于计量添加模块更大的通过辐射式加热器可加热的面积，以便在本发明的意义上尽可能有效地设计局部加热。通过组合更大的面积与流体化将粉末状构造材料有效加热并且良好地混合，其中通过良好地接触粉末状构造材料的颗粒在颗粒中良好的热交换也是可能的。该混合可以另外地配备有搅拌器。
在计量添加单元中，粉末状构造材料优选没有再次通过相应的辐射式加热器局部加热，而是最大程度上还主动或被动地保温。
而且在将粉末状构造材料输送至预加热模块中之前已经可以将粉末状构造材料在储存容器中加热至特别是在其玻璃临界温度之下的阈值温度，例如通过保存容器的壁式加热。
优选地，预加热模块连同涂布单元一起移动，并且以更优选的方式进行借助辐射式加热器在预加热模块连同涂布单元一起移动期间实现粉末状构造材料的加热。由此可以使得粉末状构造材料在涂布机中的温度分布进一步均匀化。
优选地，使待施加至构造区域上的粉末状构造材料在加热期间另外流体化，更优选借助引导通过加热的气体，优选保护气体。由此实现在涂布机中粉末状构造材料的特别好的混合并且因此进一步均匀化的温度分布。
优选地，辐射式加热器以与待加热的粉末状构造材料的表面预定的距离设置。由此例如避免辐射式加热器由于贴靠的粉末而弄脏。
用于通过选择性固化粉末状构造材料制备三维物体的装置的根据本发明的装备或改装套件包括：构成为用于将粉末状构造材料的层施加至构造区域上的涂布机，所述涂布机包含在构造区域上方沿涂布方向移动的涂布单元，所述涂布单元在装置中沿涂布方向是可移动的；和辐射式加热器，其构成为与涂布机配合地在涂布机中在施加之前局部加热待施加至构造区域上的粉末状构造材料。由此例如可能的是，事后对于根据本发明的方法改型存在的装置。
优选地，将辐射式加热器集成到涂布机中。由此辐射式加热器可以连同涂布单元一起移动。
根据本发明的预加热模块特别是但是不是强制地设定并且构成为用于如上所述的装备或改装套件。预加热模块包含：容器，用于容纳粉末状构造材料；和计量添加装置，用于将通过辐射式加热器加热的粉末状构造材料供应至在涂布机中包含的涂布单元处或上述设置在预加热模块与涂布单元之间的单元，例如上述计量添加单元处。由此尤其可能的是，将预加热与涂布的过程在空间和时间上相互分离。这样的空间上的分离也在应用非局部的亦即全局的辐射式加热器的情况下是可能的，因此根据本发明的预加热模块不必须强制地构成为用于改进根据本发明的装备或改装套件。
优选地，预加热模块还包含以下元件中的至少之一：
-流体化机构，用于使容纳在容器中的粉末状构造材料流体化；
-搅拌器，用于搅拌容纳在容器中的粉末状构造材料；
-吹扫机构，用于吹扫可能卷扬的粉末状构造材料的辐射式加热器。
通过流体化机构和/或搅拌器例如实现在涂布机中粉末状构造材料的特别好的混合并且因此更均匀化的温度分布。通过吹扫机构例如避免辐射式加热器由于贴靠的粉末而弄脏。
用于通过选择性逐层固化粉末状构造材料制备三维物体的根据本发明的装置包括：沿涂布方向在构造区域上方可移动的涂布机，所述涂布机包含在构造区域上方沿涂布方向移动的涂布单元，用于施加粉末状构造材料的层到构造区域上；固化装置，用于在对应于待制备的物体的横截面的位置处选择性固化施加的粉末层；和辐射式加热器。将所述装置构成和/或控制为：重复施加和选择性固化步骤，直至制成物体；和将待施加至构造区域上的粉末状构造材料在涂布机中在施加之前借助辐射式加热器局部加热。由此可能的是，借助用于制备三维物体的装置执行根据本发明的方法。
优选地，所述装置另外包括如上所述的装备或改装套件和/或预加热模块。由此也在装置中满足对于装备或改装套件和/或预加热模块所描述的效果。
附图说明
本发明另外的特征和优点借助于附图由实施例的描述给出。
图1是根据本发明的第一实施方式的用于逐层制备三维物体的装置的一个实施例的示意地部分截面示出的视图；
图2是在施加粉末层期间在图1中由虚线包围的部分的放大示意截面图；
图3是根据本发明的第二实施方式的预加热模块的示意性截面图。
具体实施方式
在下文中，参照图1描述根据本发明的第一实施方式的装置1的一个实施例。在图1中示出的装置是激光烧结装置或激光熔化装置1。为了构造物体2，所述装置包含具有腔壁4的工艺腔3。
在工艺腔3中设置具有壁6的向上打开的容器5。在容器5中设置沿垂直方向V可移动的支架7，在所述支架上安装基板8，所述基板向上关闭容器5并且由此形成其底部。基板8可以是与支架7分离形成的板件，所述板件固定在支架7上，或者所述基板可以与支架7一体地构成。根据使用的粉末和工艺还可以在基板8上安装构造平台9，在所述构造平台上构造物体2。但是物体2也可以在基板8自身上构造，那么将基板8用作构造平台。在图1中示出在工作平面10之下在中间状态的待在容器5中在构造平台9上形成的物体2，其具有多个固化的层，其由未固化的保留的构造材料11包围。
激光烧结装置1另外包含用于通过电磁辐射可固化的粉末状构造材料13的储存容器12和沿水平方向H可移动的用于将构造材料13施加至工作平面10上的涂布机14。在激光烧结装置的上侧上，工艺腔3的壁4包含用于固化粉末13的辐射的入射窗15。在工艺腔中还设置全局辐射式加热器16和局部辐射式加热器17。将全局辐射式加热器16设计为加热整个构造区域，也就是工作平面10的区域，所述区域位于在容器5的上开口内，而将局部辐射式加热器16仅仅设计为加热局部有限的区域。
激光烧结装置1还包含曝光装置20，其具有激光器21，所述激光器21产生激光束22，所述激光束22通过偏转装置23偏转并且通过聚焦装置24经由入射窗15聚焦至工作平面10上。
此外，激光烧结装置1还包含控制单元29，通过所述控制单元以合适的方式控制装置1的各个组成部分以便进行构造工艺。控制单元可以包含CPU，通过计算机程序(软件)控制其运行。计算机程序可以与装置分离地在存储介质上存储，计算机程序可以由存储介质加载到装置中，特别是控制单元中。
在运行中为了施加粉末层，首先将支架7降低如下高度，所述高度等于期望的层厚。随后通过涂布机14在工作平面10上的移动施加粉末状构造材料13的层。所述施加至少在待制备的物体2的整个横截面上优选在整个构造区域上进行。将施加的粉末层通过全局辐射式加热器16预加热。接着，待制备的物体2的横截面由激光束22扫描，从而使粉末状构造材料13在对应于待制备的物体2的横截面的位置处固化。这些步骤如此重复，直至制成物体2并且可以由构造空间取出。
图2示意性放大地示出部分A，所述部分在图1中由虚线包围。
在施加和固化粉末层30之后，待制备的物体2的位于在其中的部分由保持未固化的粉末11包围。随后，借助涂布机14沿涂布方向B的运动将构造材料13的另外的粉末层31施加至该之前施加和选择性固化的粉末层30上。
如图2所示，涂布机14包含涂布单元，其具有沿涂布方向B位于前部的刀片(前刀片14a)和沿涂布方向B位于后部的刀片(后刀片14b)。这两个刀片沿涂布方向B并且沿与涂布方向B的相反方向至少部分关闭间隔14c。该通过两个刀片14a、14b限制的间隔构成为，容纳粉末状构造材料13的储存。在涂布机14沿涂布方向B的移动中，该粉末状构造材料13的一部分保留在之前的层30上并且由后刀片14b拉出为具有厚度d的均匀的薄粉末层(31)。在施加粉末层31期间并且随后全局辐射式加热器16作用到粉末层31的已经施加的区域上或者完成施加的粉末层31上。
然而特别是在高的要达到的工作温度(如所述温度特别是在塑料粉末的处理中是必要的)下，该通过全局辐射式加热器16的加热可能是不足的。为此已经将粉末状构造材料13在其作为粉末层31施加之前预加热。
根据本发明，粉末状构造材料13的该预加热借助局部辐射式加热器17进行。在此如此确定该局部辐射式加热器17的尺寸，使得所述局部辐射式加热器17适合于在涂布机14中加热粉末状构造材料13，但是不用于加热全部待施加的粉末层31。
根据本实施方式，将用于施加粉末层31的涂布机14的涂布单元14a-c首先移动至储存容器12并且在此处容纳预定量的粉末状构造材料13。该预定粉末量优选等于或大于对于施加粉末状构造材料13的层需要的粉末量。随后将涂布单元14a-c移动至局部辐射式加热器17之下的一个位置，局部辐射式加热器17可以沿涂布方向B看去设置在储存容器12之前或之后。辐射式加热器17优选至少以与待加热的粉末状构造材料13的表面预定垂直距离设置。优选地，辐射式加热器17与储存容器12至少间隔预定的侧面距离。
将由涂布单元14a-c容纳的粉末量通过局部辐射式加热器17加热。如果将粉末足够地预加热，那么使涂布单元14a-c在工作平面10上移动并且在此如上所述施加粉末层。
通过在粉末状构造材料13作为粉末层31施加之前借助局部辐射源17对其进行预加热可以在施加的粉末层中更快速达到更高温度，而为此不必将具有加热金属丝的加热装置集成在涂布单元14a-c自身中。由此需要更少的通过全局辐射式加热器16的加热时间，这可以导致更短的构造时间并且因此导致生产率提高。此外将施加的层更均匀地加热并且避免温度峰值，如所述温度峰值在与金属丝加热器接触时产生，由此可以改进制备的物体的质量。
在第一实施方式的改型中，没有将局部辐射式加热器17位置固定地设置，而是连同涂布单元14a-c一起移动。由此加热过程可以在涂布过程期间继续运行并且防止预加热的粉末在涂布期间再次冷却。
虽然粉末状构造材料通过局部辐射式加热器根据第一实施方式的预加热在可移动的涂布单元自身中进行，可移动的涂布单元也进行粉末至工作平面上的施加，但是根据第二实施方式用于预加热粉末状构造材料的涂布机包含与涂布单元分离地构成预加热模块。图3示出根据第二实施方式的预加热模块的放大的示意性截面图。
预加热模块40包含在本实施方式中的横截面漏斗形的容器41(所述容器适用于容纳预定量的粉末状构造材料13)和计量添加装置42，借助所述计量添加装置42可以将粉末状构造材料计量添加至可移动的(在附图中未示出的)涂布单元14a-c。
优选地，预加热模块40还包含气体输送装置43，通过气体输送装置43使气体，优选保护气体为了粉末状构造材料13的流体化而引导到容器41的内部空间中。气体的进入在此通过容器41的内壁44进行(所述内壁设有开口或者可以形成为多孔的板)和/或通过自身的在附图中没有示出的流体化插件实现。
预加热模块40还包含用于加热容纳在容器41中的粉末状构造材料13的辐射式加热器47。辐射式加热器47优选至少以与待加热的粉末状构造材料13的表面或者与预加热模块40的其它元件间预定垂直距离设置。最后，预加热模块40包含吹扫机构48，其适用于产生气流49。
在运行中，预加热模块40由储存容器12的粉末出口12a通过其计量添加装置12b在容器41中容纳确定量的未调温的粉末状构造材料13。该预定粉末量优选等于或大于用于施加粉末状构造材料13的层需要的粉末量。将在容器41中容纳的粉末随后借助辐射式加热器47加热。另外，所述粉末可以借助通过气体输送装置43引导的优选加热的气体流体化和/或用(在附图中未示出的搅拌器)搅拌。同时吹扫机构48在粉末状构造材料13的表面与辐射式加热器47之间产生优选由保护气体组成的气流49并且由此防止卷扬的粉末13到达辐射式加热器47的表面处并且弄脏所述表面。预加热的粉末13a随后借助预加热模块的计量添加装置42供应至在第一实施方式中所述的涂布单元14a-c，其施加由预加热的粉末组成的粉末层31。
在此，预加热模块40可以位置固定地设置在储存容器12的粉末出口12a附近并且将全部对于粉末层31的施加需要的粉末量在其在构造区域上方移动之前供应至涂布单元14a-c。预加热模块40但是也可以连同涂布单元14a-c一起在构造区域上移动并且在移动期间逐步将粉末再计量添加到涂布单元14a-c中。
该与涂布单元14a-c分离设置的预加热模块(通过所述预加热模块可以空间上和时间上相互分离地进行预加热和涂布过程)以特别的方式能实现：均匀和快速加热粉末状构造材料，避免粘合并且进行优化计量添加到涂布单元中。
预加热模块的容器的形状不限于上述漏斗形，而是也可以具有任意适用于容纳和加热限制的粉末量的形状。
只要可能，也可以将上述实施方式的特征相互组合。如此例如也对于第一实施方式的位置固定或随涂布单元可移动的辐射式加热器17可以存在吹扫机构，如其对于第二实施方式的辐射式加热器47所述那样，或者例如也可以在涂布单元14a-14c中进行根据第二实施方式可选择地在预加热模块中进行的流体化。
涂布也可以借助往复移动的涂布机沿两个涂布方向进行。在该情况下，在构造区域的两侧上可以设置储存容器和/或位置固定的局部辐射式加热器或者局部辐射式加热器可以连同涂布单元一起运动。
涂布方式不限于上述平移式涂布，也可以实现为转动式涂布。在该情况下，涂布方向是在涂布期间涂布单元的转动方向。
即使本发明借助激光烧结装置或激光熔化装置进行描述，但是本发明不限于激光烧结或激光熔化。本发明可以应用任意的用于通过逐层施加和选择性固化粉末状构造材料制备三维物体的方法。
激光器可以例如包括气体激光器或固体激光器或任意类型的激光器。通常可以使用每个如下机构，例如所述机构可以将能量选择性地施加到构造材料的层上。替代一个激光器可以应用例如多个激光器、另一光源、电子束或任意其它能量源或辐射源，其适合于固化构造材料。本发明也可以应用选择性掩膜烧结——其中应用扩展的光源和掩膜——或者吸收或阻止烧结。
替代引入能量，施加的构造材料的选择性固化也可以通过3D印刷实现，例如通过施加胶粘剂。一般地，本发明涉及借助逐层施加和选择性固化构造材料制备物体，而不依赖于固化构造材料的方式和方法。
作为构造材料可以应用不同类型的粉末，特别是金属粉末、塑料粉末、陶瓷粉末、砂、填充或混合的粉末。
作为用于粉末状构造材料的流体化和/或辐射式加热器的吹扫的保护气体根据使用的构造材料使用如下气体，所述气体与构造材料基本上不产生化学反应，例如在塑料粉末的情况下优选使用氮气，或者在金属粉末的情况下优选使用氩气和/或氮气。

Claims (15)

1.用于通过逐层施加和选择性固化粉末状构造材料(13)制备三维物体(2)的方法，所述方法具有以下步骤：
借助涂布机(14)将粉末状构造材料(13)的层(31)施加至构造区域(10)上，所述涂布机包含在构造区域(10)上方沿涂布方向(B)移动的涂布单元(14a-c)；
在对应于待制备的物体(2)的横截面的位置处选择性固化施加的粉末层(31)；和
重复施加和选择性固化步骤，直至制成物体(2)，
其中，将待施加至构造区域(10)上的粉末状构造材料(13)在涂布机(14)中在施加之前借助辐射式加热器(17、47)局部加热。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
在涂布机(14)中在施加之前加热待施加至构造区域上的粉末状构造材料(13)的辐射式加热器包括局部作用的辐射式加热器(17、47)，基本上确定所述辐射式加热器的尺寸，以在涂布机(14)中进行粉末状构造材料(13)的加热，并且所述辐射式加热器优选附加于非局部作用的辐射式加热器(16)运行，如此确定所述非局部作用的辐射式加热器的尺寸，使得所述非局部作用的辐射式加热器平面地将粉末状构造材料在施加到整个构造区域(10)上之后借助辐射加热。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使涂布单元(14a-c)沿涂布方向(B)以及沿与涂布方向(B)的相反方向至少部分地关闭。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，将涂布机(14)在填充位置(12)处用粉末状构造材料(13)填充，其中
辐射式加热器(17、47)沿涂布方向(B)或与涂布方向(B)相反地与填充位置(12)间隔开。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，
将辐射式加热器(17)位置固定地设置，和
使涂布单元(14、14a-c)在施加粉末层(31)之前移动至辐射式加热器(17)的位置以便通过辐射式加热器加热包含在其中的粉末状构造材料(13)。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，
使所述辐射式加热器(17)连同涂布机(14)一起移动。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其中，
涂布机(14)包括设置在涂布机(14)的涂布单元(14a-c)与辐射式加热器(17)之间的至少一个预期的运行位置的预加热模块(40)，
其中所述预加热模块(40)容纳粉末状构造材料(13)的一部分，
所述粉末状构造材料(13)至少也在预加热模块(40)中借助辐射式加热器(47)加热；和
将经加热的粉末状构造材料(13a)由预加热模块(40)转移至涂布单元(14a-c)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，涂布机(14)在预加热模块与涂布单元(14a-c)之间包括另一单元，特别是计量添加单元，其优选在施加层(31)时连同涂布单元(14a-c)一起移动并且将粉末状构造材料计量添加到涂布单元(14a-c)中。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，
使预加热模块(40)连同涂布单元(14a-c)一起移动，并且优选地
借助辐射式加热器(17)加热粉末状构造材料(13)在预加热模块(40)连同涂布单元(14a-c)一起移动期间进行。
10.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其中，使待施加至构造区域上的粉末状构造材料(13)在加热期间另外流体化，优选借助引导通过加热的保护气体。
11.根据权利要求1至10任一项所述的方法，其中，所述辐射式加热器(17、47)以与待加热的粉末状构造材料(13)的表面预定的距离设置。
12.用于通过选择性固化粉末状构造材料(13)制备三维物体(2)的装置(1)的装备或改装套件，包括：
构成为用于将粉末状构造材料(13)的层施加至构造区域(10)上的涂布机(14)，所述涂布机包含在构造区域(10)上方沿涂布方向(B)移动的涂布单元(14a-c)，所述涂布单元在装置(1)中沿涂布方向(B)是可移动的；和
辐射式加热器(17)，其构成为与涂布机(14)配合地在涂布机(14)中在施加之前局部加热待施加至构造区域(10)上的粉末状构造材料(13)，其中优选将辐射式加热器(17)集成到涂布机(14)中。
13.预加热模块(40)，特别是用于根据权利要求12所述的装备或改装套件，其中所述预加热模块(40)包含：
容器(41)，用于容纳粉末状构造材料(13)；和
计量添加装置(42)，用于将通过辐射式加热器(47)加热的粉末状构造材料(13a)供应至在涂布机(14)中包含的涂布单元(14a-14c)和/或另一设置在预加热模块与涂布单元(14a-c)之间的涂布机(14)的单元，特别是计量添加单元。
14.根据权利要求13所述的预加热模块(40)，其还包含以下元件中的至少之一：
-流体化机构(41、43)，用于使容纳在容器中的粉末状构造材料(13)流体化；
-搅拌器，用于搅拌容纳在容器中的粉末状构造材料；
-吹扫机构(48)，用于吹扫可能卷扬的粉末状构造材料的辐射式加热器。
15.用于通过选择性逐层固化粉末状构造材料(13)制备三维物体(2)的装置(1)，包括：
沿涂布方向(B)在构造区域(10)上方可移动的涂布机(14)，所述涂布机包含在构造区域(10)上方沿涂布方向(B)移动的涂布单元(14a-c)，使所述涂布单元沿涂布方向(B)和沿与涂布方向(B)相反的方向至少部分地关闭，用于将粉末状构造材料(13)的层施加至构造区域(10)上；
固化装置(20)，用于在对应于待制备的物体(2)的横截面的位置处选择性固化施加的粉末层(31)；和
辐射式加热器(17)，
其中将所述装置构成和/或控制为：
重复施加和选择性固化步骤，直至制成物体(2)；和
使待施加至构造区域上的粉末状构造材料(13)在涂布机中在施加之前借助辐射式加热器(17)局部加热；和
其中所述装置优选还包括根据权利要求12所述的装备或改装套件和/或根据权利要求13或14所述的预加热模块(40)。
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