CN109895400A - 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由建造材料构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体(2)的设备(1)，其包括具有适于去除环绕添加式地建造的物体(2)的未固化的建造材料(5)的至少一个建造材料去除单元(4)的建造材料去除装置(3)，其中，所述建造材料去除装置(3)包括界定建造材料去除容积(7)的建造材料去除室(6)，其中所述建造材料去除室(6)布置或能布置在所述物体(2)的上方，其中所述物体(2)能逐渐移动到所述建造材料去除室(6)中，其中所述至少一个建造材料去除单元(4)适于去除未固化的建造材料(5)。

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由建造材料构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体的设备，该设备包括具有适于去除环绕添加式地制造的物体的未固化的建造材料的至少一个建造材料去除单元的建造材料去除装置。
背景技术
通常由现有技术已知此类用于添加式地制造(增材制造)三维物体的设备，其中设置了包括至少一个建造材料去除单元的建造材料去除装置。建造材料去除单元用于去除环绕经由设备添加式地制造的一个或多个物体的未固化的建造材料。为了添加式地建造三维物体，将(粉末状的)建造材料选择性地逐层固化，其中产生所谓的“粉末床”，即环绕所述物体的一定体积的未固化的建造材料。当然，术语“环绕(surrounding)”不仅指布置在添加式地建造的物体周围的建造材料，而且指独立于未固化的建造材料的位置的未固化的建造材料，其中在物体制成之后必须在制造过程之后去除该未固化的建造材料。换而言之，术语“环绕”还可以指至少部分地布置在物体的轮廓内部或附着于物体的任意表面上的建造材料。
为了从物体去除未固化的建造材料，已知建造材料去除单元或建造材料去除装置，其中例如可经由抽吸装置、特别是抽吸喷枪手动去除未固化的建造材料。取决于物体几何结构和必须从物体去除的未固化的建造材料的体积，去除未固化的建造材料的步骤耗时而且费力。此外，在其中使用共同的抽吸流同时实现大体积——例如整个粉末床——的建造材料去除装置中，建造材料去除装置的效率受到负面影响，因为抽吸流的流速分布在整个粉末床上并且因此将降低。
发明内容
一个目的在于提供一种用于添加式地制造三维物体的设备，其中提高了从添加式地建造的物体去除未固化的建造材料的效率。
该目的通过根据权利要求1所述的设备创造性地实现。本发明的有利实施例记载于从属权利要求。
本文所描述的设备为一种用于通过由能借助能量源——例如能量束、特别是激光束或电子束——固化的粉末状的建造材料(“建造材料”)构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体(例如，技术结构件)的设备。相应的建造材料可以为金属、陶瓷或聚合物粉末。相应的能量束可以是激光束或电子束。相应的设备可以为例如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。或者，建造材料的依次逐层选择性固化可经由至少一种粘结材料来执行。该粘结材料可使用对应的涂布单元涂布并且例如利用合适的能量源——例如UV光源——进行照射。
设备可包括在其运行期间使用的多个功能单元。示例性的功能单元为：过程室；照射装置，其适于使用至少一个能量束选择性地照射设置在过程室中的建造材料层；和流产生装置，其适于产生具有给定的流动特性——例如给定的流动轮廓、流速等——的至少部分地流经过程室的气态流体流。气态流体流在流经过程室的同时能够携带未固化的颗粒状建造材料，尤其是在设备运行期间产生的烟雾或烟雾残留物。所述气态流体流典型为惰性的，也就是典型为惰性气体——例如氩气、氮气、二氧化碳等——的流。
如上所述，建造材料去除装置用于从添加式地建造的物体去除未固化的建造材料，换言之建造材料去除装置用于“清洁”添加式地建造的物体。术语“未固化的建造材料”指为了形成添加式地建造的物体的至少一个区段或部分而未固化的建造材料。此外，为了形成添加式地建造的物体的至少一个区段而未固化的部分固化的建造材料，特别是建造材料颗粒的团块，例如建造材料溅斑或建造材料颗粒的其它非期望的团块，在本申请的范围内也可称为“未固化的建造材料”。
本发明基于以下思想：建造材料去除装置包括界定建造材料去除容积的建造材料去除室，其中建造材料去除室布置或可布置在物体的上方，其中物体可逐渐移动到建造材料去除室中，其中所述至少一个建造材料去除单元适于去除未固化的建造材料。
根据本发明，添加式地建造的物体可以逐渐移动到经由建造材料去除装置提供的建造材料去除室中。术语“逐渐移动”或物体“可逐渐移动”指的是物体不是完全插入去除室中而是物体逐渐移动——例如分步或在连续移动中——到去除室中的任何移动。换而言之，在物体逐渐移动到建造材料去除室中的同时未固化的建造材料能够已经利用本发明的建造材料去除装置去除。
因而，可定义去除位置，在该去除位置物体至少部分布置在建造材料去除室内部，其中环绕物体的未固化的建造材料随着物体的相应区段(和周围的未固化的建造材料)插入建造材料去除室中而被去除。因此，仅建造材料去除容积的规定部分被同时充填有环绕添加式地建造的物体的未固化的建造材料，其中所产生的建造材料去除流——例如过程气体流——能够夹带有未固化的建造材料并且可以支持规定的流速，因为仅建造材料去除室的规定部分充填有未固化的建造材料。不同于将添加式地建造的物体完全插入建造材料去除室中并由此显著降低流速，位于去除位置的物体至少部分布置在建造材料去除室的内部或逐渐移动到建造材料去除室中。
由于建造材料去除室内部的部分布置，未固化的建造材料的仅一部分同时插入建造材料去除室中。必须从建造材料去除室传送出来的未固化的建造材料的体积被限制为建造材料的体积的已经插入建造材料去除室中的部分。因而，相应的流夹带的未固化的建造材料比同时将整个物体(和整个粉末床)插入建造材料去除室中少。因而，提高了将建造材料从建造材料去除室传送出来的效率。通过将物体逐渐移动到建造材料去除室中，可以更有效地使用建造材料去除单元。
根据本发明的设备的第一优选实施例，可设置移动单元，特别是承载粉末床的承载单元，其适于产生粉末床相对于建造材料去除室的移动，其中由于该移动，移动单元适于将粉末床优选地从下方特别是逆着建造方向逐渐移动到建造材料去除室中，其中可在粉末床至少部分地位于建造材料去除室内部的状态下经由所述至少一个建造材料去除单元连续去除建造材料。
因而，可设置适于相对于建造材料去除室移动粉末床、特别是适于将粉末床逐渐插入建造材料去除室中的移动单元。术语“粉末床”指的是例如布置在建造模块中的建造材料的体积，其中在粉末床的内部添加式地建造物体。通过依次逐层施加建造材料并且选择性地固化——例如经由照射——布置在相应层中的建造材料来产生粉末床。因而，保持未固化的建造材料，即所谓的“未固化的建造材料”，紧挨着添加式地建造的物体布置，即环绕添加式地建造的物体。
因此，在添加式建造过程完成之后，必须从添加式地建造的物体去除未固化的建造材料。因此，粉末床优选地从下方逐渐移动到建造材料去除室中。由于粉末床逐渐移动到建造材料去除室中，环绕物体的未固化的建造材料可随着未固化的建造材料逐渐插入建造材料去除室中而被连续地去除。换而言之，仅粉末床的规定部分插入建造材料去除室中，其中未固化的建造材料被连续去除，其中优选地将粉末床移动到建造材料去除室中的速度对应于与建造材料去除流将建造材料从建造材料去除室传送出来的能力——例如流速——有关的规定值。
粉末床可由承载单元——例如粉末台或建造板——承载，该承载单元可以相对于建造材料去除室移动。承载单元或包括建造室——在制造过程中粉末床布置在该建造室中——的整个建造模块不必被视为建造材料去除装置的一部分。相反，对应的建造模块可与建造材料去除装置联接，以从添加式地建造的物体去除未固化的建造材料。
根据本发明的设备的另一优选实施例，建造材料去除容积可以是优选地可自动地调节的，特别是经由建造材料去除室的扩大或缩小来调节。因而，可以调节建造材料去除容积的大小，其中建造材料去除容积的大小特别是可通过建造材料去除室扩大或缩小而扩大或缩小。通过调节建造材料去除容积的大小，可以进一步提高去除建造材料去除室内部的未固化的建造材料的去除效率。
建造材料去除室的至少一个壁部的尺寸特别是可调节的，特别是可扩大或缩小的，以调节建造材料去除容积的大小。由于建造材料去除室界定建造材料去除容积，所以对建造材料去除室的壁部的大小或尺寸的调节引起对建造材料去除容积的调节。
为了调节所述至少一个壁部，特别是建造材料去除室的至少一个壁部的大小，建造材料去除室的所述至少一个壁部可包括伸缩部，特别是波纹筒。因而，建造材料去除室的所述至少一个壁部可伸缩或扩大或缩小。
如上所述，建造材料去除装置可集成在用于添加式地制造三维物体的设备中，或者可被视为与或可与用于添加式地制造三维物体的设备可分离地连接的单独装置。用于添加式地制造三维物体的相应设备可以是一模块，特别是粉末模块，例如计量模块或建造模块或设置用于添加式地建造的物体的后处理的模块，例如操作站，特别是手套箱。建造材料去除装置还可被视为单独的装置，其可以与这种设备联接，例如与粉末模块、特别是建造模块的顶部连接。
在建造材料去除装置集成在用于添加式地制造三维物体的设备中的情况下，建造材料去除装置布置或可布置在设备的过程室的内部或用于粉末模块的开口的上方。在任一情况下，添加式地建造的物体——特别是可连同环绕添加式地建造的物体的粉末床一起——可移动到布置在添加式地建造的物体上方的建造材料去除室中。
因而，提供在其中添加式地建造物体的粉末床的建造模块可在添加式建造过程完成之后与建造材料去除装置连接。为了将粉末模块与建造材料去除装置连接，可从在其中发生实际的制造过程的设备中移除粉末模块并且可将粉末模块插入用于添加式地制造三维物体的设备中，其中执行后处理，特别是添加式地建造的物体的清洁。或者，其中发生实际的制造过程的设备可包括建造材料去除装置，该建造材料去除装置可以附接在插入用于添加式地制造三维物体的设备内部的粉末模块上或与该粉末模块连接，以去除环绕添加式地建造的物体的未固化的建造材料。
集成在这种设备中的建造材料去除装置可在添加式制造过程进行的同时移动到停放位置，并且可从停放位置移动到去除位置，在该去除位置建造材料去除装置位于添加式地建造的物体的上方。添加式地建造的物体然后可从下方插入到建造材料去除室中，其中未固化的建造材料可随着粉末床逐渐插入建造材料去除室中而逐渐从粉末床被去除。
根据该设备的另一优选实施方式，可根据与物体几何结构有关的参数来调节和/或限定建造材料去除室的形状和/或截面，特别是该形状和/或截面可以是圆柱形或三角形或矩形。特别地，关于三维物体——特别是大量物体——的大规模制造，建造材料去除室的形状和/或截面可适于添加式地制造的物体。这允许确保可以进一步改善环绕添加式地建造的物体的未固化的建造材料的去除，因为建造材料去除室的形状与添加式地建造的物体的形状和/或截面相适配或被调节为该形状和/或截面。
因而，为了传送未固化的建造材料而产生的建造材料去除流可以流经被调节为物体几何结构的建造材料去除室。因此，可基于建造材料去除室的形状和/或截面根据物体几何结构来规定或调节设置用于将未固化的建造材料从建造材料去除室传送出来的建造材料去除流的至少一种流动特性。
建造材料去除装置因此可适于产生至少一股建造材料去除流，优选地过程气体流。对应的过程气体流可适于在建造材料去除容积内夹带未固化的建造材料。因此，建造材料去除单元可适于产生至少一股抽吸流和/或至少一股压力流。因而，可产生流入建造材料去除室和/或从建造材料去除室流出的建造材料去除流。或者，建造材料去除单元可与适于产生对应的建造材料去除流的单独的流产生装置联接。
建造材料去除装置——例如至少一个建造材料去除单元——还可适于产生至少一股主建造材料去除流，其可适于朝向和/或沿着至少一个建造材料去除室壁的至少一个壁部传送未固化的建造材料。有利地，所述至少一股主建造材料去除流可以用于朝向至少一个建造材料去除室壁传送未固化的建造材料。因此可使用同一股主建造材料去除流或另一股主建造材料去除流来沿着至少一个建造材料去除室壁的至少一个壁部传送建造材料。优选地，产生主建造材料去除流的旋风状流动模式，其中主建造材料去除流径向地流向建造材料去除室壁，其中建造材料沿建造材料去除室内壁螺旋地或成螺旋形地传送，优选地朝向至少一个流排出部传送。
所述至少一个流排出部也可至少部分沿着所述至少一个建造材料去除室壁的至少一个壁部延伸，特别是围绕建造材料去除室的至少一部分周向地延伸。因而，经由建造材料去除流传送的未固化的建造材料可以沿建造材料去除室内壁被引向所述至少一个流排出部，该至少一个流排出部(至少部分)围绕建造材料去除室壁周向地延伸并且适于接收经由建造材料去除流传送的未固化的建造材料。因此，经由建造材料去除流传送的未固化的建造材料可经由所述至少一个流排出部离开建造材料去除室。此外，可设置多个流排出部，其例如布置在沿建造材料去除室壁的不同位置(z方向或周向上)。至少一个流排出部可相对于建造材料去除室壁切向地布置。
也可例如在建造材料去除室的底部中设置共同的抽吸通道，其中未固化的建造材料从它被传送到所述至少一个流排出部中之处被引导到共同的抽吸通道中。
建造材料去除装置还可适于产生进入和/或离开建造材料去除室的至少一股副建造材料去除流，优选地是过程气体流，其中该至少一股副建造材料去除流经由至少一个开口——特别是喷嘴——被引导进入和/或离开建造材料去除室。因此，若干副建造材料去除流可被引导到建造材料去除室中，以提供用于去除和/或传送建造材料以及“清洁”物体的副建造材料去除流。例如，相应的开口可用于使建造材料去除室内部的压力均衡，特别是在建造材料去除室布置在其中发生添加式制造过程的用于添加式地制造三维物体的设备内部的情况下。因而，过程室内部——即环绕建造材料去除室——的过程气体可经所述至少一个开口流入建造材料去除室中。因而，可以补偿由相应的流产生装置产生的负压。
此外，根据与添加式地建造的物体的物体几何结构有关的至少一个参数来规定所述至少一个开口的位置和/或方向和/或几何结构和/或从所述至少一个开口通过的至少一股副建造材料去除流的流动参数。因此，可根据与添加式地建造的物体的物体几何结构有关的至少一个参数来改变所述至少一股副建造材料去除流的各种参数。通常，可根据添加式地建造的物体的几何结构——特别是形状——来调节至少一股副建造材料去除流以去除建造材料。换而言之，可产生所述至少一股副建造材料去除流，其中可考虑起因于添加式地建造的物体的实际几何结构的特定特征来去除环绕添加式地建造的物体或粘附于添加式地建造的物体上的未固化的建造材料。
例如，所述至少一个开口的位置和方向可被选择成使得可以以改进方式去除由于添加式地建造的物体的具体形状而粘附于添加式地建造的物体上的建造材料。此外，可根据对在添加式地建造的物体的特定部分中去除建造材料的需求来调节至少一个流动参数，例如流速。另外，可产生压力脉冲以去除附着于添加式地建造的物体上的未固化的建造材料。当然，可改变或可预先规定对应的参数，特别是方向和/或流动参数。
根据设备的另一实施例，所述至少一股副建造材料去除流可优选地经由建造板的移动和/或所述至少一个开口的移动相对于粉末床和/或物体特别是经由回转移动而移动。由于副建造材料去除流相对于物体(或相对于粉末床)的移动，特别是回转移动，可以改善粘附于物体上的材料的去除。特别是通过改变所述至少一股副建造材料去除流的方向，所述至少一股副建造材料去除流可被引导到添加式地建造的物体的表面上以去除附着于表面上的建造材料。
此外，本发明涉及一种用于添加式地制造三维物体的设备——特别是如上所述的本发明的设备——的建造材料去除装置，该建造材料去除装置包括界定建造材料去除容积的建造材料去除室，其中建造材料去除室布置或可布置在物体的上方，其中物体可逐渐移动到建造材料去除室中，其中所述至少一个建造材料去除单元适于去除未固化的建造材料。
另外，本发明涉及一种用于操作用于通过由建造材料构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体的设备——特别是如上所述的本发明的设备——的至少一个建造材料去除装置的方法，其中界定建造材料去除容积的建造材料去除室布置在物体的上方，其中在物体逐渐移动到建造材料去除室中的过程中去除未固化的建造材料。
当然，关于本发明的设备描述的所有细节、特征和优点可全部转移至本发明的建造材料去除装置和本发明的方法。
附图说明
参考附图描述本发明的示例性实施例。附图为示意图，其中
图1示出根据第一实施例的本发明的设备；
图2示出根据第二实施例的本发明的设备；
图3示出根据第一实施例的本发明的建造材料去除装置；
图4示出根据第二实施例的本发明的建造材料去除装置；
图5示出根据第三实施例的本发明的建造材料去除装置；以及
图6示出根据第四实施例的本发明的建造材料去除装置。
具体实施方式
图1示出用于通过由建造材料构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体2的本发明的设备1。设备1包括建造材料去除装置3，该建造材料去除装置3包括适于去除环绕添加式地建造的物体2的未固化的建造材料5的建造材料去除单元4。
建造材料去除装置3包括界定建造材料去除容积7的建造材料去除室6。换而言之，建造材料去除容积7由建造材料去除室6围出。如从图1可以进一步得知的，建造材料去除室6布置在物体2的上方或粉末模块8布置在建造材料去除单元4的下方。
因而，为了从粉末床9——即在其中添加式地建造物体2的建造材料的容积——去除未固化的建造材料5，由于建造材料层的选择性固化，建造材料仅在与物体2的截面对应的区域中固化。因此，未固化的建造材料环绕物体2。粉末床9包括添加式地建造的物体2和环绕物体2的未固化的建造材料5。经由由粉末模块8提供的承载单元10来承载粉末床9。
粉末模块8可在添加式地建造的物体2的添加式制造过程完成之后附接到建造材料去除装置3上或与其连接。例如，粉末模块8可在添加式制造过程完成之后基本上保持就位并且可集成在设备1中——特别是设备1的过程室11中——的建造材料去除装置3可从停放位置(未示出)移动到如图1所示的位置。随后，粉末床9或未固化的建造材料5和被未固化的建造材料5环绕的物体2可如箭头12所示逐渐移动到建造材料去除室6中。
或者，建造材料去除装置3可以形成在添加式地建造的物体2的制造过程完成之后可以与粉末模块8连接的单独的设备。因而，粉末模块8例如可以离开已在其中添加式地建造物体2的设备并且可以移动到建造材料去除装置3。在粉末模块8与建造材料去除室6之间的连接已建立之后，可以例如经由滑动门来开启可供粉末床9移动到建造材料去除室6中的开口。
粉末床9沿箭头12的方向的移动可以定义为逆着“建造方向”，因为物体2通过建造材料层的依次固化而添加式地建造，其中承载单元10用于随着新的建造材料层固化或施加到建造平面上(与过程室11对向的最上层建造材料)而降下粉末床9。随着物体2例如以连续移动或分步移动的方式逐渐移动到建造材料去除室6中，可以经由建造材料去除流13来传送未固化的建造材料5。建造材料去除流13优选地是过程气体——特别是惰性气体(例如氩气)——的流。建造材料去除流13可以夹带或携带建造材料颗粒或未固化的建造材料5，并且因此未固化的建造材料5可以从粉末床9被移除并经由建造材料去除流13从建造材料去除容积7传送出来。
建造材料去除流13由分配给建造材料去除单元4的流产生单元14产生。由流产生单元14产生的建造材料去除流13经由流摄入部15给送到建造材料去除室6中。建造材料去除流13——特别是可被视为建造材料去除流13的子部分的主建造材料去除流16——被引导到建造材料去除室6的内部，其中未固化的建造材料5朝向建造材料去除室6的建造材料去除室内壁17被径向地传送并被引向建造材料去除室6的底部。
在建造材料去除室6的底部区域中，布置有可供建造材料去除流13离开建造材料去除室6的流排出部18。换而言之，产生主建造材料去除流16，它经流摄入部15进入建造材料去除室6，其中主建造材料去除流16在旋风状移动中被引导或作为旋风流被引导到建造材料去除室6的内部。主建造材料去除流16夹带的未固化的建造材料5沿建造材料去除室6的内壁17被螺旋地或成螺旋形地引导并且被引向流排出部18。
在建造材料去除流13流经流排出部18之后，建造材料去除流13可以被给送到过滤装置19中以从建造材料去除流13分离未固化的建造材料5。此后，建造材料去除流13可以被给送到流产生单元14，由此可以实现封闭的过程气体循环。
图1还示出建造材料去除室6包括例如被建造为喷嘴的多个开口20。也可以经由流产生装置14产生副建造材料去除流21并将其给送到开口20。副建造材料去除流21可以经开口20进入建造材料去除室6并因此可以用于去除附着于物体2上的未固化的建造材料5。此后可以经由建造材料去除流13从建造材料去除容积7去除已从物体2的表面去除的未固化的建造材料5。换而言之，建造材料去除流13包括一般而言执行建造材料去除室6内部的建造材料的旋风状移动的主建造材料去除流16和基本上被引向物体2的表面的多股副建造材料去除流21。
如上所述，物体2和环绕物体2的未固化的建造材料5——即粉末床9——被逐渐插入建造材料去除室6中。由于粉末床9的逐渐插入，仅少量未固化的建造材料5被插入建造材料去除室6中(与整个粉末床9同时完全插入建造材料去除室6中相比)。因而，在规定时点建造材料去除室6中仅存在规定量的未固化的建造材料5。因此，建造材料去除流13可以夹带基本上全部未固化的建造材料5并且可以将未固化的建造材料5朝向流排出部18传送并从建造材料去除室6传送出来。因此，与通过将整个粉末床9完全插入建造材料去除室6中来去除未固化的建造材料5相比，可以更有效地使用所产生的建造材料去除流13。
建造材料去除室6——特别是建造材料去除室6的形状和/或截面——适配于物体2的形状和截面，其中根据添加式地建造的物体2的物体几何结构来调节和限定特别是开口20的位置以及建造材料去除流13——特别是主建造材料去除流16和副建造材料去除流21——沿其被引导的流动路径。因而，可以更有效地从粉末床9去除建造材料，特别是附着于物体2的表面上的未固化的建造材料5。
图2示出了根据第二实施例的用于添加式地制造三维物体2的设备1。由于如图1和2所示的设备的一般设置类似，所以对相同的部分使用相同的附图标记。如图2所示的设备1还包括围绕建造材料去除室6的底部周向地延伸的共同的抽吸通道22。因而，沿建造材料去除室6的内壁17传送的未固化的建造材料5被引向共同的抽吸通道22并且可以在沿建造材料去除室6的周边的任意点进入共同的抽吸通道22。因而，建造材料去除流13可以经共同的抽吸通道22离开建造材料去除室6，从该抽吸通道22被给送到一个或多个流排出部18。同样，建造材料去除流13可以经流排出部18被给送到过滤装置19。
图3示出从粉末床9的上方看的根据第一实施例的建造材料去除装置3——例如如图1、2所示的建造材料去除装置3之一——的截面图。再次，对同样的部分使用同样的附图标记。为简单起见，开口20与流产生装置14的连接以及主建造材料去除流16在图3中未被示出。如从图3可以得知的，开口20——特别是喷嘴——适于产生副建造材料去除流21，它们被引导到物体2的表面上。
为了进一步改善从物体2去除未固化的建造材料5，开口20——特别是喷嘴——可以例如以如箭头23所示的回转移动的方式移动。因而，可以改变副建造材料去除流21被引导到物体2上以去除和/或拾起附着于物体2的表面上的建造材料的角度，以扩大可以使用一个开口20实现的面积。当然，所描绘的移动(箭头23)仅仅是示范性的，其中开口20可以以任意方式移动，例如上下移动、左右移动，或围绕一轴线旋转。此外，可以调节流动参数，例如副建造材料去除流21被给送到建造材料去除室6中的流速或压力。特别地，可以产生压力脉冲，以从物体2去除未固化的建造材料5。
图4示出了根据第二实施例的具有建造材料去除单元4的本发明的建造材料去除装置3。由于如图4所示的建造材料去除装置3的一般设置与图1至3所示的建造材料去除装置3类似，所以对相同的部分使用相同的附图标记。如从图4可以得知的，可以调节建造材料去除装置3的建造材料去除室6的大小。换而言之，由建造材料去除室6界定的建造材料去除容积7可以例如根据物体2的物体位置——特别是根据物体2插入建造材料去除室6中多远——而扩大或缩小。因而，建造材料去除容积7——建造材料去除流13在其中被引导或建造材料去除流13经其从流摄入部15流到流排出部18——可保持尽可能小，以尽可能有效地使用建造材料去除流13。
为了允许建造材料去除室6的扩大或缩小，建造材料去除室6包括伸缩的壁部24，例如，建造材料去除室6包括伸缩地建造——特别是被建造为波纹筒——的区段。当然，伸缩的壁部24可以布置在任意位置，例如两个开口20之间。因此，建造材料去除室6的大小可以与物体2的位置对应地扩大。特别地，建造材料去除室6可以随着物体2逐渐插入建造材料去除室6中而随物体2“生长”。为了扩大建造材料去除室6，伸缩的壁部24可以伸缩(如箭头25所示)。当然，在物体2在建造材料去除过程完成之后从建造材料去除室6被移除之后，伸缩的壁部24可以再次折叠在一起以减小建造材料去除室6的尺寸。
图5示出如图1所示的本发明的设备1的粉末床9的顶视图。设备1——特别是设备1的建造材料去除装置3——包括布置成使得副建造材料去除流21基本上被切向地引导到建造材料去除室6中的四个开口20。因而，可以经由副建造材料去除流21从粉末床9去除环绕添加式地建造的物体的未固化的建造材料5。如从图5可以进一步得知的，随着副建造材料去除流21关于建造材料去除室6基本上切向地导入，产生建造材料去除流21的旋风状移动，其中从粉末床9去除的未固化的建造材料5朝向流排出部18被传送并由此从建造材料去除室6被去除，如上所述。
图6示出建造材料去除装置3的另一示例性实施例，特别是如图1所示的下部的截面顶视图。建造材料去除装置3同样特别是另外包括将副建造材料去除流21引入建造材料去除室6中的四个开口20。开口20包括将副建造材料去除流21分割成大量子流26的流引导元件27。因而，可以搅拌未固化的建造材料5，以便将未固化的建造材料5从建造材料去除室6传送出来。特别地，经搅拌的未固化的建造材料5经由如上所述的可以夹带未固化的建造材料5的建造材料去除流13被引向流排出部18。
当然，关于各图以及各个实施例描述的所有细节、特征和优点可以组合，可以完全转移及互换。本发明的方法可以在本发明的设备上执行。

Claims (15)

1.一种用于通过由建造材料构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体(2)的设备(1)，所述设备包括具有至少一个建造材料去除单元(4)的建造材料去除装置(3)，所述至少一个建造材料去除单元适于去除环绕添加式地建造的物体(2)的未固化的建造材料(5)，其特征在于，所述建造材料去除装置(3)包括界定建造材料去除容积(7)的建造材料去除室(6)，其中所述建造材料去除室(6)布置在所述物体(2)的上方或能布置在所述物体(2)的上方，其中所述物体(2)能逐渐移动到所述建造材料去除室(6)中，其中所述至少一个建造材料去除单元(4)适于去除未固化的建造材料(5)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于还包括移动单元、特别是承载粉末床(9)的承载单元(10)，其适于产生所述粉末床(9)相对于所述建造材料去除室(6)的移动，其中由于所述移动，所述移动单元适于将所述粉末床(9)优选地从下方特别是逆着建造方向逐渐移动到所述建造材料去除室(6)中，其中能在所述粉末床(9)至少部分地位于所述建造材料去除室(6)内部的状态下经由所述至少一个建造材料去除单元(4)连续去除建造材料。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述建造材料去除容积(7)是可调节的，特别是能经由所述建造材料去除室(6)的扩大或缩小而优选自动地调节。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述建造材料去除室(6)的至少一个壁部(17，24)的尺寸是可调节的，特别是能扩大或能缩小。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述建造材料去除室(6)的所述至少一个壁部(17，24)包括伸缩部分，特别是波纹筒。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述建造材料去除装置(3)与用于添加式地制造三维物体(2)的设备(1)单独设置或集成在所述设备(1)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述建造材料去除装置(3)布置或能布置在所述设备(1)的过程室(11)的内部或用于粉末模块(8)的开口的上方。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，根据与物体(2)几何结构有关的参数来调节和/或限定所述建造材料去除室(6)的形状和/或截面，特别是所述形状和/或所述截面是圆柱形或三角形或矩形。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述建造材料去除装置(3)适于产生至少一股建造材料去除流(13)，优选地是过程气体流。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述建造材料去除装置(3)适于产生至少一股主建造材料去除流(16)，其适于朝向和/或沿着至少一个建造材料去除室壁的至少一个壁部(17，24)传送未固化的建造材料(5)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述建造材料去除装置(3)适于产生进入和/或离开所述建造材料去除室(6)的至少一股副建造材料去除流(21)，优选地是过程气体流，其中所述至少一股副建造材料去除流(21)经由至少一个开口(20)——特别是喷嘴——被引导进入和/或离开所述建造材料去除室(6)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，根据与所述添加式地建造的物体(2)的物体(2)几何结构有关的至少一个参数来规定所述至少一个开口(20)的位置和/或方向和/或几何结构和/或从所述至少一个开口(20)通过的所述副建造材料去除流(21)的流动参数。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，所述至少一股副建造材料去除流(21)相对于粉末床(9)和/或相对于所述物体(2)是可移动的，特别是经由回转移动而移动，优选地经由建造板的移动和/或所述至少一个开口(20)的移动而移动。
14.一种用于添加式地制造三维物体(2)的设备(1)——特别是用于根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)——的建造材料去除装置(3)，其特征在于，所述建造材料去除装置(3)包括界定建造材料去除容积(7)的建造材料去除室(6)，其中所述建造材料去除室(6)布置在所述物体(2)的上方或能布置在所述物体(2)的上方，其中所述物体(2)能逐渐移动到所述建造材料去除室(6)中，其中至少一个建造材料去除单元(4)适于去除未固化的建造材料(5)。
15.一种用于操作用于通过由建造材料构成的层的依次逐层选择性固化来添加式地制造三维物体(2)的设备(1)——特别是根据权利要求1至13中任一项所述的设备(1)——的至少一个建造材料去除装置(3)的方法，其特征在于，界定建造材料去除容积(7)的建造材料去除室(6)布置在所述物体(2)的上方，其中在所述物体(2)逐渐移动到所述建造材料去除室(6)中的过程中去除未固化的建造材料(5)。
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