CN108068327B - 用于添加式地制造三维物体的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于通过依次逐层地选择地照射和随之固化由借助于能量束(6)可固化的建造材料(3)构成的建造材料层添加式地制造三维物体(2)的系统(1)，包括一个具有多个壳体壁(4a–4f)的外部的壳体结构(4)，其中，系统(1)的多个功能部件被布置或构造在壳体结构(4)内，其中，至少一个壳体壁(4a–4f)被构造成板件或包括至少一个板件。

Description

用于添加式地制造三维物体的系统
技术领域
本发明涉及一种用于通过依次逐层地选择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系统，建造材料层由借助于能量束可固化的建造材料构成，该系统包括具有多个壳体壁的外部的壳体结构，其中，在壳体结构内布置或构造系统的多个功能部件。
背景技术
用于添加式地制造三维物体的相应的系统，例如形式为用于实施选择性激光烧结方法或选择性激光熔化方法的系统，本身是已知的。相应的系统包括具有多个壳体壁的外部的壳体结构，在壳体结构内布置或构造系统的多个功能部件，也就是说例如照射装置、覆层装置、等等。
迄今为止普遍的是，将壳体结构构造为包括多个型材状的或型材形的框架结构元件的框架结构，单独的覆盖元件被固定在框架结构上。形成框架结构的单个的框架结构元件在确定的空间布置下被固定在彼此上。总体上，相应的框架结构的建造不仅在结构设计方面而且在制造技术方面都比较昂贵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，给出一种改进的用于添加式地制造三维物体的系统，其壳体结构尤其是关于在结构设计以及在制造技术方面简化地构造。
这个任务通过一种根据权利要求1所述的用于添加式地制造三维物体的系统解决。所属的从属权利要求涉及系统的可能的实施方式。
在这里描述的系统(“系统”)被设置用于通过依次逐层地选择地照射和随之依次逐层地选择地固化由可固化的建造材料构成的建造材料层来添加式地制造三维物体，也就是说例如技术部件或技术部件组。建造材料尤其可以是颗粒状的或粉末状的金属-，塑料-和/或陶瓷材料。基于与物体相关的建造数据实施选择地固化各个要选择地固化的建造材料层。相应的建造数据描述分别要添加式地制造的物体的几何结构上的设计和可以包含要添加式地制造的物体的例如“被划片的/切片的”CAD数据。系统可以构造成SLM系统，也就是说用于实施选择性激光熔化方法(SLM方法)的系统，或构造成SLS系统，也就是说用于实施选择性激光烧结方法(SLS方法)的系统。
系统包括用于实施添加建造过程通常需要的功能部件。属于该功能部件的尤其是覆层装置，它被设置用于(在系统的建造平面中)形成要选择地固化的建造材料层，和照射装置，它被设置用于选择地照射(在系统的建造平面中的)要选择地固化的建造材料层。覆层装置可以包括多个组成部分，也就是说例如包括尤其是刀片形的覆层工具的覆层元件以及用于沿着规定的运动轨道引导覆层元件的导向装置。照射装置也可以包括多个组成部分，也就是说例如用于产生能量束或激光束的射束产生装置，用于将由射束产生装置产生的能量束或激光束偏转到要选择地固化的建造材料层的要照射的区域上的射束偏转装置(扫描器系统)以及各种不同的光学元件，例如滤波器元件、物镜元件、透镜元件，等等。
系统包括外部的壳体结构或底座结构(“壳体结构”)。壳体结构通常构成系统的(封闭的)壳体结构或覆盖结构。壳体结构因此(基本上)限定系统的外部构造。
壳体结构包括多个壳体壁或壳体壁段。壳体壁或壳体壁段限定壳体结构内腔。系统的多个功能部件，也就是说例如过程室、通常布置在过程室中的覆层装置以及通常布置或构造在过程室上的照射装置，被布置或构造在壳体结构内腔中。
尤其是对于(基本上)长方体状的或长方体形的壳体结构，也就是说具有(基本上)四边形的基本形状或横截面形状的壳体结构的示例，相应的壳体壁可以形成壳体结构的正面的前壁、与前壁相对置地布置的、形成壳体结构的背面的后壁、与前壁和后壁成(直角)角度地在前壁和后壁之间延伸的第一侧壁、与第一侧壁相对置地布置的与前壁和后壁成(直角)角度地在前壁和后壁之间延伸的第二侧壁、壳体结构的顶壁或和壳体结构的底壁。
至少一个壳体壁，也就是说，必要时全部壳体壁，通过板件形成。板件也构成系统的(封闭的)壳体结构或覆盖结构。在这里描述的系统的壳体结构因此不包括具有多个被固定在彼此上的型材状的框架结构元件的框架结构，在该框架结构上固定单独的覆盖元件，而是至少局部地，尤其是完全地，由板件组成。壳体结构因此不仅在设计结构方面而且在制造技术方面都简化地建造；这提供了一种改进的系统。
板件通常具有扁平的几何结构上的设计。具体地，板件例如可以具有四边形或矩形的几何结构上的扁平设计。板件的尺寸通常与通过该板件形成的壳体壁的尺寸相关地进行选择；通常板件的尺寸对应于通过板件分别形成的壳体壁的尺寸。
板件的结构特性实现壳体结构的承载功能。原则上不需要设置用于形成壳体结构的另外的承载结构元件。如在更下面描述的那样，但是在某些情况下可能需要，通过合适的(机械的)加强或加固元件(机械地)加强或加固板件或壳体结构。
各个板件例如可以由钢板或不锈钢板形成。各个板件的壁厚(厚度)通常位于在1mm和10mm之间，尤其是在2mm和6mm之间的范围中。当然向上和向下的偏差是可能的。尤其可以设想，板件具有不同的厚度的板件段，这例如可以通过板件的不同的壁厚或多层结构实现；这样可以有针对性地影响板件的结构特性。
各个/相应的板件可以包括一个或多个固定接口，该固定接口被设置用于在板件上固定至少一个功能部件。相应的固定接口可以实现功能部件在板件上的形锁合的和/或力锁合的和/或材料接合的固定。实现功能部件在板件上的力锁合固定的固定接口例如可以是由螺纹元件可穿过的孔，尤其是螺纹孔或包括这种孔。符合条件的形锁合的固定方式例如是夹持或锁止固定，符合条件的材料接合的固定方式例如是粘接钎焊或焊接连接。
至少两个相邻地布置的板件可以直接地形锁合地和/或力锁合地和/或材料接合地被固定在彼此上。在彼此上固定各个板件因此可以通过各种不同的形锁合的和/或力锁合的和/或材料接合的固定方式实施，这些固定方式实现各个板件的(无损坏或无破坏地)可拆开的或(无损坏或无破坏地)不可拆开的固定。仅仅示例性地，参见铆接、夹持、螺纹连接或插接固定作为形锁合的和/或力锁合的固定方式的示例以及粘接、钎焊或焊接固定作为材料接合的固定方式的示例。
至少两个相邻地布置的板件也可以间接地，也就是说在中间连接至少一个安装部件下，形锁合地和/或力锁合地和/或材料接合地被固定在彼此上。板件在此可以分别在不可改变的、位置固定的布置和定向下被固定在安装部件上和因此被固定在彼此上。安装部件例如可以构造成安装块或安装支架。安装部件具有窄的容差范围，因此通过安装部件被固定在彼此上的板件被精确地定位。
相应的安装部件可以包括至少一个第一固定接口，该第一固定接口被设置用于在不可改变的、位置固定的定位下将第一板件固定在安装部件上，和包括至少一个第二固定接口，第二固定接口被设置用于在不可改变的、位置固定的定位下将第二(或另外的)板件固定在安装部件上。相应的第一和第二固定接口可以实现各个板件在安装部件上的形锁合的和/或力锁合的和/或材料接合的固定。上面的描述也类似地适用于形锁合的和/或力锁合的和/或材料接合的固定方式。
板件可以是在制造技术方面可比较简单地制造的冲压件/弯曲件。冲压件/弯曲件可以以窄的容差在不同的几何结构上的设计方案中制造。关于将板件成形为弯曲件，适用的是，板件可以被两维度地或三维度地弯曲。
板件可以包括多个尤其是相互成(直角)角度地延伸的板件段。在此，第一板件段可以形成第一壳体壁的至少一部分或第一壳体壁，另一个板件段可以形成至少一个另外的壳体壁的至少一部分或至少一个另外的壳体壁。与壳体结构的(基本上)长方体状的或长方体形的设计相关地，各个板件段可以形成壳体结构的前壁、侧壁、后壁、顶壁或底壁的至少一部分。各个板件为此例如可以具有成角度的基本形状，也就是说(基本上)L形的或U形的基本形状，其中，各个板件段形成L或U的长臂或短臂。就此而言，由板件形成的壳体壁也可以包括多个尤其是相互间成角度地延伸的壳体壁段，其中，相应的壳体壁段形成壳体结构前壁、侧壁或后壁的至少一部分。
已经提到，可能需要通过合适的(机械的)加强或加固元件(机械地)加强或加固板件或壳体结构。各个板件因此可以构造成具有尤其是形式为包括至少一个加强筋(Sicke)的加强筋结构的加强或加固结构。加强或加固结构因此一般地可以通过在板件本身中构造成的用于加强或加固板件的结构元件形成。
备选地或补充地，加强或加固板件或壳体结构也可以通过配设给壳体结构的加强框架实现。加强框架可以被布置或构造在壳体结构的外部和/或内部，其中，加强框架至少局部地抵靠在至少一个要加强的或要加固的板件或要加强的或要加固的壳体壁上。加强框架可以是专门用于加强或加固板件或壳体结构的部件(组)。
但是也可以设想，这个或一个加强框架通过在底部、在侧面或在顶部限定系统的过程室的、尤其是板状的过程室壁元件形成。例如在侧面上限定系统的过程室的过程室壁元件可以用于加强或加固壳体结构。这可以由此实现，即过程室壁元件至少局部地沿着壳体壁延伸。在底部限定过程室的、包括建造平面(在该建造平面中实施实际地逐层地选择地照射和随之固化由借助于能量束可固化的建造材料构成的建造材料层)的过程室壁元件可以用于加强或加固壳体结构，其中该过程室壁元件直接地在两个相互相对置地布置的壳体壁之间延伸地布置或构造。类似的情况适用于在顶部限定过程室的过程室壁元件。
此外可以设想，这个或一个加强框架通过开关柜结构的部段形成，系统的电气的和/或电子的部件被布置或构造在该开关柜结构中。具体地，加强框架可以通过开关柜的壳体结构形成，该壳体结构作为(附加的)加强框架用于(附加地)加强或加固壳体结构。
此外可以设想，这个或一个加强框架通过用户工作面形成，也就是说通过系统的用户可接近的表面形成，在该表面上用户可以放置各种不同的物体，也就是说例如键盘或其它的输入装置，通过该输入装置可以进行尤其是涉及系统的运行的输入。具体地，用户工作面可以通过板元件形成，该板元件作为(附加地的)加强框架用于(附加地)加强或加固壳体结构。板元件以合适的方式被固定在壳体结构上，因此产生作用于壳体结构上的加强或加固。
系统可以包括在壳体结构内可布置的或布置的过程块。过程块也可以用于加强或加固板件或壳体结构。系统的多个功能部件可以被布置或构造在过程块上和/或中。过程块因此可以包括一个或多个固定接口，该固定接口被设置用于将至少一个功能部件固定在过程块上。相应的固定接口可以实现将功能部件形锁合地和/或力锁合地和/或材料接合地固定在过程块上。实现将功能部件力锁合地固定过程块上的固定接口例如可以是可被螺纹元件穿过的孔、尤其是螺纹孔或包括这种孔。符合条件的形锁合的固定方式例如是夹持或锁止固定，符合条件的材料接合的固定方式例如是粘接、钎焊或焊接连接。除了可能的用户或操作接口，例如与系统的、控制用于实施添加式建造过程的功能部件的运行的控制装置通讯的操作装置，例如形式为触摸面板，和/或连接元件，该连接元件例如用于连接外部的、用于确定的功能部件的(电的)能量供给源，在将相应的过程块设置在壳体结构上时不必将功能部件布置或构造在壳体结构上。
过程块连同被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件形成一个(相对于壳体结构)单独的、也就是说尤其是与壳体结构可独立地运动的结构单元；因此过程块在实施例中不形成壳体结构的组成部分。过程块可以这样地布置在壳体结构内，即过程块或被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件不接触壳体结构；因此可以设想，在过程块或被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件之间不存在直接的机械的接触。过程块或被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件因此可以与壳体结构机械地脱耦。可能的被引入到壳体结构中的力、振动，等等，因此不能够传递到过程块或被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件上，这对它们的运行产生积极影响。
被布置或构造在过程块上和/或中的可能的功能部件可以在可精确地限定的或规定的空间的定位下、也就是说布置和/或定向下被布置在过程块上和/或中。过程块在此形成用于被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件的规定的空间布置的参照系统。过程块为此具有通常被限定的过程块轴，它们例如可以形成过程块的笛卡尔坐标系。过程块可以形成在几何结构方面比较简单地构建的结构单元，它可以以窄的容差/公差制造，对于使用过程块作为用于功能部件的精确的定位的参照系统，要求窄的容差。具体地，过程块可以是例如铣削件。
过程块以及被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件可以形成一个可预先配置的或被预先配置的、可单独地操作的组件。因此可能的是，为过程块装备确定的功能部件并且由此形成一个被预先配置的、可单独地操作的，也就是说尤其是也可运输的组件。这样例如可以简化系统的安装、修理和维护工作。
功能部件可以直接地或间接地，也就是说在中间连接至少一个安装部件下，被布置在过程块上和/或中。对于间接地固定功能部件的情况，在过程块上布置的功能部件可以通过在过程块上可固定的或被固定的安装部件被固定在过程块上。功能部件在此可以在不可改变的、位置固定的布置和定向下被固定在安装部件上，安装部件可以在不可改变的、位置固定的布置和定向下被固定在过程块上。安装部件例如可以构造成安装块或安装支架。安装部件具有窄的容差，因此通过安装部件被固定在过程块上的功能部件被精确地定位。
相应的安装部件可以包括至少一个第一固定接口，第一固定接口被设置用于在不可改变的、位置固定的定位下将功能部件固定在安装部件上。第一固定接口可以实现功能部件在安装部件上的形锁合的和/或力锁合的和/或材料接合的固定。相应的安装部件此外可以包括至少一个第二固定接口，第二固定接口被设置用于在不可改变的、位置固定的定位下将安装部件固定在过程块上。第二固定接口可以实现安装部件在过程块上的形锁合的和/或力锁合的和/或材料接合的固定。实现功能部件在安装部件上的力锁合固定的固定接口例如可以是可被螺纹元件穿过的孔，尤其是螺纹孔或包括这种孔，实现安装部件在过程块上是力锁合固定的固定接口例如也可以是可被螺纹元件穿过的孔，尤其是螺纹孔，或这种包括这种孔。形状或材料接合的固定方式在更上面已经命名。尽管功能部件在安装部件上的定位或安装部件在过程块上的定位是不可改变地位置固定的，但是该定位是可以(无损坏或无破坏地拆开的)。
过程块可以包括过程块基体。过程块基体可以限定形成功能部件的、系统的过程室。系统的过程室因此可以通过在过程块(基体)中的相应的内腔形成。
在过程块基体上可以位置精确地可布置或布置形成功能部件的照射装置的至少一个组成部分，照射装置被设置用于选择地照射要选择地固化的建造材料层。照射装置的至少一个组成部分例如可以被布置或固定在过程块基体的暴露的外表面上。作为照射装置的组成部分，照射装置的能量束产生装置和/或射束偏转装置和/或至少一个光学元件，尤其是滤波器元件/过滤元件、物镜元件或透镜元件，例如可以被布置在或被布置在过程块基体上。照射装置的相应的组成部分也可以通过至少各个安装部件被固定在过程块基体上。
在过程块基体上(也)可以位置精确地可布置或布置形成功能部件的覆层装置的至少一个组成部分，覆层装置被设置用于在系统的建造平面中形成要选择地固化的建造材料层。覆层装置的至少一个组成部分例如可以被布置或固定在过程块基体的限定过程室的内表面上。作为覆层装置的组成部分，用于尤其是具有刀片形的覆层工具的覆层元件的导向装置和/或尤其是具有刀片形的覆层工具的覆层元件可以布置在或被布置在过程块基体上。覆层装置的相应的组成部分也可以通过相应的安装部件被固定在过程块基体上。
此外，在过程块基体上(也)位置精确地可以布置或布置构成系统的功能部件的检测装置的至少一个组成部分，该检测装置被设置用于光学地检测至少一个尤其是涉及与过程相关的(物理的)参数，例如大气压、压力、温度、熔化池几何形状，等等的检测参量。检测装置的至少一个组成部分例如也可以被布置或固定在过程块基体的限定过程室的内表面上。作为检测装置的组成部分，例如光学的或热的检测元件，尤其是光学的或热感摄像机，可以布置或布置在过程块基体上。检测装置的相应的组成部分也可以通过相应的安装部件被固定在过程块基体上。
此外，在过程块基体上位置精确地可以布置或布置限定粉末容纳室的粉末模块。粉末模块可以形成过程块基体在底部的封闭件。粉末模块尤其可以是建造模块，在该建造模块的粉末容纳室(建造室)中实施三维物体的实际的添加式地制造。
为了实现过程块与壳体结构的振动脱耦，可以在过程块和壳体结构之间布置或构造至少一个减振元件或振动脱耦元件。通常为了充分地振动脱耦，要在过程块和壳体结构之间连接多个减振元件或振动脱耦元件。各个减振元件或振动脱耦元件例如可以构造成弹性的体或粘弹性的体，尤其是弹性的弹簧体或粘弹性的弹性体。
可以为过程块配设导向装置。导向装置例如可以被设置用于，使过程块运动到运行位置和非运行位置，在该运行位置上过程块被布置在壳体结构内，在该非运行位置上过程块被布置在壳体结构外部，和反之亦然。也可以设想，导向装置被设置用于，使过程块运动到在壳体结构内的多个被限定的位置，也就是说必要时也使过程块转动。相应的导向装置可以包括合适的、例如导轨状的或导轨形的导向元件，沿着导向元件过程块可以例如在运行位置和非运行位置之间运动。通过设置相应的导向装置例如可以简化系统的安装、修理和维护工作。
过程块可以包括至少一个连接元件，例如用于连接用于被布置在或构造在过程块上或中的功能部件的外部的(电的)能量供给源或惰性气体供给源。过程块因此可以形成(在很大程度上)自主的功能单元。
除了系统以外，本发明也涉及一种用于系统的壳体结构，该系统用于通过依次逐层地选择地照射和随之固化由借助于能量束可固化的建造材料构成的建造材料层来添加式地制造三维物体，其中，在壳体结构内可以布置或可以构造系统的多个功能部件。壳体结构的至少一个壳体壁被构造成板件或包括至少一个板件。上面与附属于系统的壳体结构相关联的描述类似地适用。
附图说明
本发明借助于在附图图示中的实施例进行详细解释。在此示出:
图1，2各是按照一个实施例的系统的原理图；
图3是按照另一个实施例的系统的原理图；和
图4是按照一个实施例的系统的功能部件的安装状况的原理图。
具体实施方式
图1，2各示出按照一个实施例的系统1的原理图。在图1，2中仅仅示出系统1的针对解释以下描述的原理相关的局部部分，也就是说尤其是附属于系统1的壳体结构4。系统1在图1中在前视图中示出和在图2中在相对于前视图旋转90°的侧视图中示出。
系统1用于通过依次逐层地选择地照射和因此依次逐层地选择地固化由借助于激光束6可固化的建造材料3，也就是说例如金属粉末构成的建造材料层来添加式地制造三维物体2(参见图3)，也就是说尤其是技术部件或技术部件组。选择地固化各自的要固化的建造材料层基于与物体相关的建造数据实施。相应的建造数据描述分别要添加式地制造的物体2的几何上的或几何结构上的设计和例如可以包含要制造的物体2的“被划片的/切片的”CAD数据。系统1可以设计成激光
Figure BDA0001394864440000101
-系统，也就是说用于实施选择性激光熔化方法的系统。
系统1包括外部的壳体结构4。壳体结构4构成系统1的(封闭的)壳体结构或覆盖结构和因此(基本上)限定系统1的外部的设计。
壳体结构4包括多个壳体壁4a–4f。壳体壁或壳体壁段限定壳体结构内腔22。系统的多个功能部件，也就是说例如过程室12、通常布置在过程室12中的覆层装置5以及通常布置或构造在过程室12处的照射装置6被布置或构造在壳体结构内腔22中。
在图中示出的(基本上)长方体状的或长方体形的壳体结构4，也就是说具有(基本上)四边形的基本形状或横截面形状的壳体结构的示例中，壳体壁4a–4f是形成壳体结构4的正面的前壁4a、与前壁相对置地布置的、形成壳体结构4的背面的后壁4b、与前壁和后壁成(直角)角度地在前壁和后壁4a，4b之间延伸的第一侧壁4c、与第一侧壁4c相对置地布置的、与前壁和后壁成(直角)角度地在前壁和后壁4a，4b之间延伸的第二侧壁4d、顶壁4e和底壁4f。
壳体壁4a–4f通过板件形成。因此，壳体结构4不包括具有多个被固定在彼此上的型材状的框架结构元件的框架结构，而是由板件构成。
可以看见，板件具有平面的几何结构上的设计。具体地，板件具有四边形或矩形的几何结构上的扁平设计。板件的尺寸与通过该板件形成的壳体壁4a–4f的尺寸相关地进行选择；因此板件的尺寸对应于通过板件分别形成的壳体壁4a–4f的尺寸。
板件可以由钢板或不锈钢板形成。各个板件的壁厚(厚度)位于1mm和10mm之间，尤其是在2mm和6mm之间的范围中。可以设想，板件具有不同厚度的板件段；这样可以有针对性地影响板件的结构特性。
板件的结构特性实现用于壳体结构4的承载功能。原则上不需要设置用于形成壳体结构的另外的承载结构元件。尽管如此，在图1，2中示出了在更下面详细描述的、通过合适的(机械的)加强或加固元件对板件或壳体结构4的可选的分段的(机械地)加强。
板件可以是在制造技术方面可比较简单地制造的冲压件/弯曲件。冲压件/弯曲件可以以窄的容差范围在几乎任意的几何结构上的设计方案中制造。关于将板件成形为弯曲件，适用的是，板件可以被两维度地或三维度地弯曲。
借助于图1，2可以看见，板件可以包括多个尤其是相互成(直角)角度地延伸的板件段。在此，第一板件段可以形成第一壳体壁4a–4f的至少一部分或第一壳体壁4a–4f和另一个板件段可以形成至少一个另外的壳体壁4a–4f的至少一部分或至少一个另外的壳体壁4a–4f。与壳体结构4的(基本上)长方体状的或长方体形的设计相关地，各个板件段可以形成壳体结构4的前壁和/或侧壁和/或后壁的至少一部分。借助于图1可以看见，例如顶壁4e、侧壁4c、4d以及底壁4e可以一体地由一个多次弯曲的板件形成。一般地，板件例如可以具有折角的基本形状，也就是说例如(基本上)L形的或U形的基本形状。就此而言，由板件形成的壳体壁4a–4f也可以包括多个尤其是相互间成角度地延伸的壳体壁段，其中，各自的壳体壁段形成壳体结构4的前壁、侧壁、后壁、顶壁或底壁的至少一部分。
板件可以包括一个或多个固定接口(没有示出)，该固定接口被设置用于将功能部件固定在各个板件上。原则上各个固定接口可以实现形锁合地和/或力锁合地和/或材料接合地将功能部件固定在板件上。
相邻地布置的板件可以直接地形锁合地和/或力锁合地和/或材料接合地被固定在彼此上。各个板件在彼此上的固定因此可以通过形锁合的和/或力锁合的和/或材料接合的固定方式实施，该固定方式实现各个板件的(无损坏或无破坏地)可拆开的或(无损坏或无破坏地)不可拆开的固定。仅仅示例性地，参见铆接、夹持、螺纹连接或插接固定，作为形锁合的和/或力锁合的固定方式的示例，以及粘接、钎焊或焊接固定，作为材料接合的固定方式的示例。
相邻地布置的板件也可以间接地，也就是说在中间连接至少一个安装部件(没有示出)下，形锁合地和/或力锁合地和/或材料接合地被固定在彼此上。板件在此可以分别在不可改变的、位置固定的布置和定向下被固定在安装部件上和因此被固定在彼此上。安装部件例如可以构造成安装块或安装支架。
如提到的那样，可能需要通过合适的(机械的)加强或加固元件(机械地)加强或加固板件或壳体结构4。各个板件因此可以构造成具有尤其是形式为包括至少一个加强筋的加强筋结构的加强或加固结构(没有示出)。
备选地或补充地，加强或加固板件或壳体结构4也可以通过配设给壳体结构4的加强框架25实现。加强框架25可以被布置或构造在壳体结构4的外部和/或内部。加强框架25至少局部地抵靠在要加强的或要加固的板件或要加强的或要加固的壳体壁4a–4f上。加强框架25可以是专门用于加强或加固板件或壳体结构4的部件(组)。
在图1，2中示出的实施例中，在形成壳体壁4c，4d的板件上示出连接板23形式的固定接口，形成用户工作面的板元件24被固定在该连接板上。板元件24作为(附加的)加强框架25用于(附加地)加强或加固壳体结构4。
此外可以设想，这个或一个加强框架25通过开关柜结构(没有示出)的一个部段形成，系统1的电气的和/或电子的部件被布置或构造在该开关柜结构中。例如开关柜的壳体结构可以(附加地)用于加强或加固壳体结构4。
也可以设想，这个或一个加强框架25通过在底部、在侧面或顶部限定过程室12的、尤其是板状的过程室壁元件(没有示出)形成。例如在侧面限定过程室12的过程室壁元件可以用于加强或加固壳体结构4。这可以由此实现，即过程室壁元件至少分段地沿着壳体壁4c，4d延伸。在底部限定过程室12的、包括建造平面的过程室壁元件可以用于加强或加固壳体结构4，其中它被直接地在两个相互相对置地布置的壳体壁之间延伸地布置或构造。类似的情况适用于在顶部限定过程室12的过程室壁元件。
图3在剖视图中示出按照另一个实施例的系统1的原理图。
在图3中示意地示出用于实施添加建造过程需要的功能部件。属于功能部件的是被设置用于(在系统1的建造平面中)形成要选择地固化的建造材料层的覆层装置5和被设置用于(在系统1的建造平面中)选择地照射要选择地固化的建造材料层的照射装置7。覆层装置5包括多个组成部分，即包括尤其是刀片形的覆层工具5a的覆层元件5b以及用于沿着被限定的运动轨道导引覆层元件5b的导向装置5c。照射装置7包括多个组成部分，即用于产生激光束6的射束产生装置7a、用于将由射束产生装置7a产生的激光束6偏转到要选择地固化的建造材料层的要照射的区域上的射束偏转装置7b以及各种不同的光学元件(没有示出)，例如滤波器元件、物镜元件、透镜元件等等，它们通常被布置在射束产生装置7a和射束偏转装置7b之间。
系统1包括布置在壳体结构4内的过程块8。可以看见，系统1的所述的功能部件被布置在过程块8上和/或中。过程块8因此包括一个或多个固定接口(没有详细标示)，该固定接口被设置用于将至少一个功能部件固定在过程块8上。各个固定接口可以实现将功能部件形锁合地和/或力锁合地和/或材料接合地固定在过程块8上。实现将功能部件力锁合地固定过程块8上的固定接口可以是可被螺纹元件穿过的孔、尤其是螺纹孔或包括这种孔。符合条件的形锁合的固定方式例如是夹持或锁止固定，符合条件的材料接合的固定方式例如是粘接、钎焊或焊接连接。除了可能的用户或操作接口(没有示出)，例如与控制用于实施添加建造过程的功能部件的运行的控制装置(没有示出)通讯的操作装置9，例如形式为触摸面板、和/或连接元件(没有示出)，例如用于连接外部的、用于确定的功能部件的(电的)能量供给源以外，没有功能部件被布置或构造在壳体结构4上。
过程块8连同被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件形成一个(相对于壳体结构4)单独的、也就是说尤其是与壳体结构4可独立地运动的结构单元；可以看见，过程块8在实施例中不形成壳体结构4的组成部分。过程块8这样地布置在壳体结构4内，即过程块或被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件不接触壳体结构4；在过程块8或被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件和壳体结构4之间在实施例中不存在直接的机械的接触。过程块8或被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件因此与壳体结构4机械地脱耦。可能的被引入到壳体结构4中的力、振动，等等，因此不能够传递到过程块8或被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件上，这对它们的运行产生积极影响。
被布置或构造在过程块8上和/或中的功能部件在一个可精确地限定的或规定的空间的定位下，也就是说布置和/或定向下被布置在过程块上和/或中。过程块8在此形成用于被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件的规定的空间布置的参照系统。为此过程块8具有被限定的过程块轴(x，y和z轴)，它们例如形成过程块8的笛卡尔坐标系。过程块8形成在几何结构方面比较简单地构建的结构单元，具体地，过程块8例如可以是铣削件，该铣削件可以在比较少的费用下以窄的公差/容差制造。相应地，对于使用过程块8作为用于功能部件的精确的定位的参照系统，要求窄的公差/容差。
过程块8包括过程块基体10。过程块基体10在实施例中包括一个或多个分段地相互间成(直角)角度地延伸的壁或壁段(没有详细标示)，该壁或壁段限定内腔11。过程块基体10的内腔11形成作为功能部件的(可惰性化的)过程室12。过程室12因此构成在过程块8中。
此外，在过程块基体10上位置精确地布置照射装置7的组成部分，也就是说激光束产生系统7a、射束偏转装置7b、光学元件。照射装置7的组成部分在实施例中被布置或固定在过程块基体10的通过具有用于激光束6的通孔13的上部的壁形成的、过程块基体10的暴露的外表面上。
此外，在过程块基体10上也位置精确地布置覆层装置5的组成部分，也就是说覆层工具5a、覆层元件5b、导向装置5c。覆层装置5的组成部分在实施例中被布置或固定在通过限定内腔11或过程室12的壁形成的、过程块基体10的内表面上。
此外，在过程块基体10上(也)位置精确地可以布置或布置构成系统1的功能部件的检测装置(没有示出)的组成部分(没有示出)，该检测装置被设置用于光学地检测至少一个尤其是涉及与过程相关的(物理的)参数，例如大气压、压力、温度、熔化池几何形状，等等的检测参量。检测装置的组成部分例如也可以被布置或固定在过程块基体10的相应的内表面上。作为检测装置的组成部分，例如光学的或热的检测元件，尤其是光学的或热感摄像机，可以布置或布置在过程块基体10上。
此外，在过程块基体10上位置精确地布置限定粉末容纳室14的粉末模块15。粉末模块15形成过程块基体10的在底部的封闭件。粉末模块15是建造模块，在该建造模块的粉末容纳室14(建造室)中实施三维物体2的实际的添加式地制造。
过程块8以及被布置或构造在过程块上和/或中的功能部件可以形成一个可预先配置的或被预先配置的，可单独地操作的组件。因此可能的是，为过程块8装备确定的功能部件并且由此形成一个被预先配置的、可单独地操作的，也就是说尤其是也可运输的组件。
为了实现过程块8与壳体结构4的可选的振动脱耦，在实施例中设有在过程块8和壳体结构4之间布置的或构造的减振元件或振动脱耦元件16。各个减振元件或振动脱耦元件16例如可以构造成弹性的体或粘弹性的体，尤其是弹性的弹簧体或粘弹性的弹性体。相应的减振元件或振动脱耦元件16是可选地存在的。
可以为过程块8分配导向装置(没有示出)。导向装置例如被设置用于，使过程块8运动到运行位置和非运行位置，在该运行位置上过程块8被布置在壳体结构4内，在该非运行位置上过程块8被布置在壳体结构4外部，和反之亦然。也可以设想，导向装置被设置用于，使过程块8运动到在壳体结构4内的多个被限定的位置，也就是说必要时也使过程块8转动。相应的导向装置可以包括合适的、例如导轨状的或导轨形的导向元件，沿着导向元件过程块8可以在不同的位置之间运动，也就是说例如在运行位置和非运行位置之间运动。
过程块8可以包括至少一个连接元件(没有示出)，例如用于连接用于被布置在或构造在过程块8上或中的功能部件的外部的(电的)能量供给源或惰性气体供给源。相应的连接元件例如可以被布置或构造在过程块基体10上。
原则上，功能部件可以直接地或间接地，也就是说在中间连接至少一个安装部件17(参见图4)的情况下，被布置在过程块8上和/或中。
图4示出按照一个实施例的系统1的功能部件的安装状况的原理图。
在图4中示出间接地固定一个功能部件的情况，在这里示例性地是作为照射装置7的组成部分的射束偏转装置7a。功能部件通过被固定在过程块8或过程块基体10上的安装部件17固定在过程块8上。功能部件在此在一个不可改变的、位置固定的布置和定向下被固定在安装部件17上，安装部件17在一个不可改变的、位置固定的布置和定向下被固定在过程块8上。例如可以构造成安装块或安装支架的安装部件17具有窄的公差/容差，因此通过该安装部件被固定在过程块8上的功能部件被精确地定位。
安装部件17包括至少一个第一固定接口18，该第一固定接口被设置用于将功能部件在不可改变的、位置固定的定位下固定在安装部件17上。第一固定接口18在实施例中实现功能部件在安装部件17上的力锁合的固定。具体地，第一固定接口18包括多个可被螺纹元件19穿过的孔(没有示出)，尤其是螺纹孔。安装部件17此外包括至少一个第二固定接口20，第二固定接口被设置用于将安装部件17在不可改变的、位置固定的定位下固定在过程块8上。第二固定接口20在实施例中也实现安装部件17在过程块8上的力锁合的固定。具体地，第二固定接口20也包括多个可被螺纹元件21穿过的孔(没有示出)，尤其是螺纹孔。
尽管功能部件在安装部件17上的定位或安装部件17在过程块8上的定位是不可改变地位置固定的，但是，如借助于螺纹固定可以看见的那样，这种定位可以无损坏或无破坏地拆开。

Claims (19)

1.一种用于通过依次逐层地选择地照射并且借助于能量束固化建造材料层来添加式地制造三维物体的系统，所述系统包括：
包括多个壳体壁的外部的壳体结构，其中，所述系统的多个功能部件被布置在外部的壳体结构内，其特征在于，至少一个壳体壁包括至少一个板件；
作为结构单元布置在外部的壳体结构内的过程块，该过程块包括在规定的布置下布置在过程块中的多个功能部件，其中过程块形成用于多个功能部件的规定的布置的参照系统；和
至少一个振动脱耦元件，被布置或构造在过程块和外部的壳体结构之间。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，壳体结构的全部壳体壁都构造成板件。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少一个板件包括多个板件段，其中，第一板件段形成第一壳体壁的至少一部分，第二板件段形成第二壳体壁的至少一部分。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少一个板件是冲压件。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少一个板件由钢板形成。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少一个板件被构造成具有加强结构。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括配设给壳体结构的加强框架，其中，加强框架被布置在壳体结构的外部和/或内部，并且其中，加强框架至少局部地抵靠在至少一个要加强的板件上。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，加强框架通过开关柜结构的一个部段形成，系统的电气部件被布置或构造在该开关柜结构中，或通过构成系统的用户工作面的板元件或通过在底部、在侧面或在顶部限定系统的过程室的过程室壁元件形成。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少两个板件以形锁合、力锁合或材料接合中的至少一种方式被固定在彼此上。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，过程块以及多个功能部件形成预先配置的组件。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，多个功能部件通过安装部件以固定的布置被固定在过程块上，并且其中，安装部件以固定的布置被固定在过程块上。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，过程块进一步包括过程块基体，其中，过程块基体限定系统的过程室。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，过程块进一步包括：
过程块基体(10)；和
照射装置，照射装置设置作为多个功能部件中的一个，照射装置被布置在过程块基体上。
14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，过程块进一步包括：
过程块基体；和
覆层装置，覆层装置设置作为多个功能部件中的一个，覆层装置(5)布置在过程块基体上。
15.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，过程块进一步包括：
过程块基体；和
检测装置，检测装置设置作为多个功能部件中的一个，检测装置布置在过程块基体上，并且构造为检测检测参量。
16.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，过程块进一步包括：
过程块基体(10)；和
限定粉末容纳室的粉末模块，粉末模块布置在过程块基体上。
17.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括配设给过程块的导向装置，其中，导向装置被设置用于，使过程块运动到一运行位置和一非运行位置，在该运行位置上过程块被布置在外部的壳体结构的内部，在该非运行位置上过程块被布置在外部的壳体结构的外部。
18.一种用于系统的壳体结构，所述系统用于通过依次逐层地选择地照射并且借助于能量束固化建造材料层来添加式地制造三维物体，所述壳体结构包括：
布置在壳体结构的内部的系统的多个功能部件，其特征在于，至少一个壳体壁包括至少一个板件；
作为结构单元布置在外部的壳体结构内的过程块，该过程块包括规定的布置下的多个功能部件，其中过程块形成用于多个功能部件的规定的布置的参照系统；和
至少一个振动脱耦元件，被布置或构造在过程块和外部的壳体结构之间。
19.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，加强框架通过系统的用户工作面的板元件形成。
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