CN110636913A - 用于生产三维工件的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产三维工件的装置。装置包括用于接纳原料粉末的承载器和辐射单元，辐射单元用于利用电磁辐射或粒子辐射对被施加到承载器上的原料粉末进行选择性地辐射，以便通过逐层生成构造工艺在承载器上生产由原料粉末制成的工件。装置还包括竖直移动装置和筒构造壁，该竖直移动装置被设计成使辐射单元相对于承载器竖直地移动，该筒构造壁基本上竖直地延伸并且构成被施加到承载器上的原料粉末的侧向界限，其中，筒构造壁被设计成在构造过程期间增加其竖直高度。

Description

用于生产三维工件的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于生产三维工件的装置和方法。特别地，本发明涉及一种用于借助于逐层增材构建方法生产三维工件的装置和方法。
背景技术
在用于生产三维工件的增材方法、特别是逐层增材构建方法中，已知将最初不定形的或形状中立的模料(例如原料粉末)逐层施加到承载器上并且通过特定位置的辐照(例如，通过熔融或烧结)对该模料进行固化，以便最终获得具有期望形状的工件。辐照可以借助于例如呈激光辐射的形式的电磁辐射进行。在开始状态下，模料最初可以呈颗粒、粉末或液体模料的形式并且由于辐照可以被选择性地、或者换句话说特定位置地固化。模料可以包括例如陶瓷、金属或塑料材料以及还包括这些材料的混合物。逐层增材构建方法的变型涉及所谓的粉末床熔融，在该粉末床熔融中，特别是使金属的和/或陶瓷的原料粉末材料被固化以形成三维工件。
为了生产单独的工件层，进一步已知的是将呈原料粉末层的形式的原料粉末材料施加到承载器上并且根据当前待生产的工件层的几何形状对该原料粉末材料进行选择性地辐照。激光辐射穿透原料粉末材料并且例如由于加热(引起熔融或烧结)而将该原料粉末材料固化。一旦工件层被固化，就将新一层的未处理的原料粉末材料施加到已经生产的工件层上。为此，可以使用已知的涂布器结构或粉末施加装置。然后再次对目前位于最上面且尚未被处理的原料粉末层进行辐照。因此，工件逐步地被逐层构建，每一层均限定了工件的横截面区域和/或轮廓。在这方面，进一步已知的是使用CAD或类似的工件数据，以便基本上自动地制造工件。
EP 2 333 848B1中描述了一种辐照单元或辐照系统，该辐照单元或辐照系统可以用于例如用于通过对原料粉末材料进行辐照来生产三维工件的装置中。辐照系统包括辐射源(特别是激光源)和光学单元。由辐射源发射的处理束被提供到光学单元，该光学单元包括扩束单元和呈扫描器单元的形式的偏转装置。在扫描器单元内，衍射光学元件被设置在偏转镜的前面，其中，衍射光学元件可移动到束路径中，以便将处理束分成多个子处理束。然后偏转镜用于使子处理束偏转。
应当理解，上面讨论的所有方面同样可以在本发明的范围内提供。
用于生产三维工件的已知装置例如在EP 2 961 549A1和EP 2 878 402A1中找到。
那些文献中描述的装置各自包括承载器，该承载器可以沿竖直方向逐层向下降低。每当一层原料粉末被完全辐照并在施加下一个粉末层之前，在这些已知的装置中进行承载器的相应的竖直移动。因此，可以确保辐照单元的焦平面始终位于待固化的原料粉末层中(即，在最上层中)。因此，在构建过程期间，工件在构建筒中被逐层生产，其中，在构建过程期间，通过降低底板，使构建筒的深度增加，由承载器的表面和由构建筒的相应侧壁限定的构建筒的底部面积保持不变。因此，构建筒的最大容积限定了待生产的工件的最大容积的上限。
在上述的已知装置中，承载器的竖直移动性需要致动元件或提升机构。提升机构尤其必须支撑和移动待构建的工件和周围的粉末材料。根据设备的尺寸和相应的构建空间的尺寸(构建筒的容积)，所使用的提升机构由此可以达到其负载极限，这将需要更复杂并因此更昂贵的提升机构。此外，由提升机构移动的重量在构建过程期间改变。这可能导致调节行程在提升机构的两次调节操作之间不能保持不变，从而导致原料粉末层的层厚度的不期望的偏差。
发明内容
相应地，本发明的目的是提供一种用于逐层增材构建方法的解决方案，该解决方案减少或克服了上述问题以及与之相关的其他问题。
该目的通过具有权利要求1的特征的装置以及具有权利要求9的特征的方法来实现。
相应地，根据第一方面，本发明涉及一种用于生产三维工件的装置。装置包括：用于接纳原料粉末的承载器；和辐照单元，辐照单元用于利用电磁辐射或粒子辐射对被施加到承载器上的原料粉末进行选择性地辐照，以便通过逐层增材构建方法在承载器上生产由原料粉末制成的工件。装置进一步包括竖直移动装置和基本上竖直延伸的构建筒壁，该竖直移动装置被适配成使辐照单元相对于承载器竖直地移动，该基本上竖直延伸的构建筒壁构成被施加到承载器上的原料粉末的侧向界限，其中，构建筒壁被适配成在构建过程期间增加其竖直高度。
因此，承载器可以提供水平表面，原料粉末可以被逐层施加到该水平表面上，也就是说形成水平的层。因此，构建筒壁可以用于在侧部处界定构建筒。在本公开中，术语“构建筒”不应被理解为是指构建筒的形状受限于圆筒的形状。作为替代，构建筒的形状可以是具有任何期望的底部面积的大致筒。构建筒可以具有例如由构建筒壁限定的圆形、椭圆形、多边形或矩形(具有或不具有圆角)的横截面、特别是具有正方形的横截面。构建筒壁可以构成被施加到承载器上的原料粉末的侧向界限，因为构建筒壁使原料粉末保持成形和/或在侧部处机械地支撑该原料粉末。为此，原料粉末可以直接邻接构建筒壁。然而，如下文中所描述的，还可以提供构建筒套，该构建筒套在原料粉末与构建筒壁之间延伸，使得原料粉末不能直接邻接构建筒壁，而是直接邻接构建筒套。构建筒套可以由柔性材料构成，使得防止柔性材料通过构建筒壁侧向地扩展。因此，同样在这种情况下，原料粉末由构建筒壁保持成形。
构建筒壁可以被适配成在侧部处完全包围被施加到承载器上的原料粉末并且在所有侧部上使原料粉末保持成形。“在所有侧部上”在此是指构建筒壁在所有水平方向上构成原料粉末的屏障。
构建筒壁的竖直高度(也在下文中仅称为“高度”)在此可以被定义为可以用作构建筒壁的构建筒壁的高度。换句话说，该高度可以被定义为可以用于在侧部处界定被施加到承载器上的原料粉末的高度。构建筒壁的竖直高度还可以例如被定义为构建筒壁的、构建筒壁的基本上竖直延伸的部分的竖直高度。基本上竖直延伸的部分可以具有在承载器的上方和下方延伸的区域。
在本公开中，术语“构建筒”应理解为是指空间区域，在该空间区域中进行原料粉末层的施加，并且该空间区域在底部由承载器界定并且在侧部由构建筒壁界定。在构建筒的上方可以具有处理室，该处理室形成空间，辐照单元的束通过该空间被偏转，以便撞击最上面的粉末层的期望点。装置的其他元件(诸如，例如粉末施加装置)可以进一步被定位在处理室中。
一般而言，装置可以包括粉末施加装置，该粉末施加装置被适配成将原料粉末逐层施加到承载器上。粉末施加装置可以包括粉末容器和/或连接到粉末贮存器，使得原料粉末可以被供给到粉末施加装置。粉末施加装置可以被适配成沿水平方向在先前的粉末层上行进，从而施加新的粉末层。为此，粉末施加装置可以包括至少一个辊子、推料器和/或类似的用于施加原料粉末层的合适的构件。
处理室与构建筒可以共同构成以气密方式封闭的空间。在构建过程期间，该空间可以被填充有惰性气体(例如氩气或氮气)。
本文中所描述的构建筒可以是具有基本上矩形的底部面积并且具有例如在每种情况下大于50cm的侧部长度的构建筒。换句话说，承载器的两个正交的侧部长度中的至少一个可以是至少50cm。此外，承载器的两个正交的侧部长度中的至少一个可以是至少100cm。因此，本文中所使用的承载器可以是例如具有1m×1m的底部面积的承载器。
辐照单元可以包括至少一个光学元件。辐照单元的光学元件可以是例如扫描单元、聚焦单元和/或f-θ透镜。辐照单元可以进一步包括辐射源，诸如，例如电子束源或激光器。然而，由辐照单元发射的辐射还可以从位于辐照单元外部的辐射源供应到辐照单元。为此，例如可以使用镜子、光纤和/或其他光导。
承载器可以以固定的方式连接到装置的底座。装置的底座可以包括例如装置的底板。在装置的构造之后和/或在装置的操作期间(即，在构建过程期间)，底座可以被适配成不可移动。特别地，底座可以相对于竖直方向不可移动。术语“不可移动”在此是指相对于构造有装置的周围环境的不可移动性。
例如，竖直移动装置可以包括提升装置。竖直移动装置可以包括一个或多个液压致动器和/或机械致动器。在竖直移动期间，辐照单元可以与上文中提到的处理室一起(即与处理室的处理室壁一起)竖直地移动。
装置可以进一步包括多个壁元件，该多个壁元件可以被适配成能拆卸地连接在一起，使得在连接状态下，该多个壁元件形成基本上竖直延伸的筒壁。
构建筒壁的竖直高度可以由处于连接状态下的壁元件的竖直高度的总和来定义。
构建筒壁的最上面的壁元件可以机械地连接到处理室的下部区域，并且可以与处理室和辐照单元一起竖直地移动。例如，可以提供永久地连接到处理室的构建筒壁，在构建过程期间，另外的壁元件可以从下方紧固到该构建筒壁上。
多个壁元件可以例如借助于合适的连接构件连接在一起。该连接是能拆卸的，因为该连接可以以明确限定的方式被再次拆卸，而不会损坏壁元件和/或可能设置的任何连接构件。作为连接构件，可以提供例如插塞式连接件、卡扣连接件、螺钉、螺纹、螺栓、另一种合适的连接构件和/或上述构件的任何期望的组合。
在连接状态下，连接在一起的壁元件可以形成连续的基本上竖直的壁表面。壁元件可以被适配成通过手或者借助于合适的连接装置连接在一起。
装置可以被适配成执行本文中所描述的方法之一。特别地，装置可以具有合适的控制单元，该控制单元被编程为使得该控制单元以下述方式对装置进行控制：该方式使得装置执行本文中所描述的方法之一。控制单元可以包括处理器(例如CPU)和存储器。
壁元件可以以下述方式连接在一起：该方式使得在连接状态下，壁元件中的至少两个沿竖直方向布置在彼此之上。
因此，壁元件可以具有合适的竖直连接构件，这些壁元件可以借助于该合适的竖直连接构件沿竖直方向连接在一起。竖直连接可以在壁元件的基本上水平延伸的边界表面处进行。
壁元件可以以下述方式连接在一起：该方式使得在连接状态下，壁元件中的至少两个沿水平方向并排布置。
因此，壁元件可以具有合适的水平连接构件，这些壁元件可以借助于该合适的水平连接构件沿水平方向连接在一起。水平连接可以在壁元件的基本上竖直延伸的边界表面处进行。
竖直移动装置可以被适配成使构建筒壁与辐照单元一起相对于承载器竖直地移动。
为此，处于连接状态的构建筒壁可以与辐照单元机械地联接。例如，构建筒壁可以连接到处理室，其中，辐照单元也连接到处理室。特别地，辐照单元可以连接到处理室的上部盖区域，并且构建筒壁可以连接到处理室壁的下部底部区域。因此，例如，能够将构建筒壁的一部分刚性地且不能拆卸地连接到处理室，其中，另外的壁元件可以连接到构建筒壁的该刚性部分，以便形成构建筒壁。
装置可以进一步包括被适配成使构建筒壁相对于承载器竖直地移动的另一个竖直移动装置。
因此，辐照单元的移动可以独立于构建筒壁的移动进行。然而，另一个竖直移动装置由此可以被适配成遵循辐照单元的移动，也就是说，该另一个竖直移动装置进行与辐照单元的竖直移动装置的竖直移动相对应的竖直移动。
装置可以进一步包括内部构建筒套，其中，构建筒套的下部边缘连接到承载器，并且构建筒套的上部边缘可以通过竖直移动装置与辐照单元一起竖直地移动，其中，内部构建筒套被适配成在壁元件的连接状态下构成用于被施加到承载器上的原料粉末的内壁，其中，原料粉末直接邻接构建筒套。
表述“内部构建筒套”和“构建筒套”在本文中按照相同的含义来使用。构建筒套的下部边缘可以被紧固到例如承载器的边缘上。构建筒套的上部边缘可以被紧固到例如装置的处理室的下部底部区域上。
构建筒套的材料可以是不能透过粉末的、并且可选地是不能透过气体的(特别是不能透过所使用的惰性气体的)。
内部构建筒套可以包括以下元件中的至少一个：可延展材料的柔性套、波纹管和/或多个壁部段，该多个壁部段被适配成在缩回状态下以嵌套在彼此内的方式进行储存并且以套管伸缩的方式伸出到伸出状态。
可延展材料可以包括例如柔性塑料和/或橡胶材料。在每种情况下，壁部段可以基本上比构建筒壁的壁元件更薄壁(例如，不大于厚度的四分之一)。
装置可以进一步包括连接装置，该连接装置被适配成在构建过程期间将壁元件连接在一起。
连接装置可以包括例如机械臂和/或用于将壁元件连接在一起的其他合适的构件。连接装置可以被适配成夹持壁元件并且从下方将这些壁元件紧固到在构建过程期间已经连接(已经处于连接状态)的壁元件上。因此，壁元件的任何类型的自动连接都是可能的。
装置可以进一步包括借助于柔性连接件连接在一起的多个壁元件，其中，壁元件的第一部分处于竖直状态，其中，处于竖直状态的第一部分的壁元件形成基本上竖直延伸的构建筒壁，并且其中，壁元件的第二部分处于卷起状态，其中，处于卷起状态的第二部分的壁元件不形成基本上竖直延伸的构建筒壁，并且其中，多个壁元件被适配成使得壁元件可以从卷起状态展开成竖直状态，以便增加构建筒壁的竖直高度。
构建筒壁的竖直高度可以由处于竖直状态的壁元件的竖直高度的总和来定义。
壁元件可以以百叶窗的形式连接在一起。在构建过程期间，越来越多的壁元件可以被展开成竖直状态，以便增加竖直壁的高度。处于卷起状态的壁元件可以位于承载器的下方。
构建筒壁可以由可延展材料制成的柔性壁形成，其中，柔性壁的下部边缘连接到承载器，并且柔性壁的上部边缘可以通过竖直移动装置与辐照单元一起竖直地移动。
关于柔性壁，上面关于构建筒套作出的说明适用，唯一的区别在于，对于柔性壁，不需要在柔性壁的外部设置额外的构建筒壁。柔性壁可以呈下述形式：尽管一方面该柔性壁在竖直方向上足够柔性使得在构建过程期间该柔性壁可以沿竖直方向变形，但是该柔性壁在水平方向上柔性较小，使得该柔性壁能够使原料粉末保持成形(例如呈长方体的形状)。换句话说，柔性壁可以呈下述形式：该柔性壁沿竖直方向比沿水平方向更容易变形。
装置可以进一步包括：收集托盘，该收集托盘用于收集在完成构建过程之后并且在构建筒壁已经被至少部分地提升或移除之后在侧部处从承载器上流下的原料粉末；和密封装置，该密封装置被适配成将在侧部处从承载器上流下的原料粉末引导到收集托盘中。例如，密封装置可以呈波纹管的形式。密封装置可以例如在密封装置的第一端部附接到处理室的下侧。密封装置可以进一步在密封装置的第二端部紧固到收集托盘。密封装置可以包括柔性材料，该柔性材料允许改变密封装置的竖直高度。密封装置还可以能拆卸地连接到构建筒壁的最下面的壁元件。
根据第二方面，本发明涉及一种用于生产三维工件的方法。该方法包括将原料粉末施加到承载器上以及通过辐照单元利用电磁辐射或粒子辐射对被施加到承载器上的原料粉末进行选择性地辐照，以便通过逐层增材构建方法在承载器上生产由原料粉末制成的工件。该方法进一步包括借助于竖直移动装置使辐照单元相对于承载器竖直地移动，以及在构建过程期间增加基本上竖直延伸的构建筒壁的竖直高度，该基本上竖直延伸的构建筒壁构成被施加到承载器上的原料粉末的侧向界限。
该方法可以例如由本文中所描述的装置中的一个来执行。除非另有说明，否则本文中所描述的方法的步骤可以按照任何期望的顺序执行。特别地，竖直移动步骤可以在增加步骤之前或之后执行。此外，还可以提供多个增加步骤和/或竖直移动步骤。增加步骤可以在装置的构建过程期间执行。换句话说，当待生产的工件已经被部分地但并未完全地制造时，也就是说，当并不是工件所需的所有粉末层都已经被施加和固化时，可以执行增加步骤。
增加步骤可以进一步包括将多个壁元件能拆卸地连接在一起，使得在连接状态下，该多个壁元件形成基本上竖直延伸的构建筒壁。
该方法可以进一步包括将至少一个另外的壁元件能拆卸地连接到形成构建筒壁的壁元件中的至少一个的下侧，以及使构建筒壁竖直地向上移动。
因此，可以使至少两个(或更多个)壁元件连接在一起，并且特别是以位于彼此之上的方式连接在一起，以便形成构建筒壁。
壁元件可以以下述方式连接在一起：该方式使得在连接状态下，壁元件中的至少两个沿竖直方向布置在彼此之上。壁元件可以进一步以下述方式连接在一起：该方式使得在连接状态下，壁元件中的至少两个沿水平方向并排布置。
构建筒壁可以通过竖直移动装置与辐照单元一起相对于承载器竖直地移动。
构建筒壁可以通过另一个竖直移动装置相对于承载器竖直地移动。
该方法可以进一步包括移除壁元件中的至少一个，其中，被移除的壁元件是构建筒壁的最下面的壁元件中的一个，使得原料粉末能够在侧部处从承载器上流下。
一旦构建过程发生，就可以执行移除步骤。特别地，可以在成品工件的“拆包过程”开始时执行移除步骤。
该方法可以进一步包括使构建筒壁竖直地向上移动，使得在构建筒壁的最下面的壁元件与承载器之间形成间隙，原料粉末能够通过该间隙在侧部处从承载器上流下。
一旦构建过程发生，就可以执行竖直向上移动的步骤。特别地，可以在成品工件的“拆包过程”开始时执行竖直向上移动的步骤。
在上述移除步骤之后或者在上述竖直向上移动的步骤之后，可以再次移除(拆卸)先前连接的壁元件，可以将辐照单元(可选地与处理室一起)(向下)移动成再次处于开始状态，并且可以开始新的构建过程。
可以进一步提供借助于柔性连接件连接在一起的多个壁元件，其中，壁元件的第一部分处于竖直状态，其中，处于竖直状态的第一部分的壁元件形成基本上竖直延伸的构建筒壁，并且其中，壁元件的第二部分处于卷起状态，其中，处于卷起状态的第二部分的壁元件不形成基本上竖直延伸的构建筒壁。该方法在此可以进一步包括将壁元件从卷起状态展开成竖直状态，以便增加构建筒壁的竖直高度。
构建筒壁可以进一步由可延展材料制成的柔性壁形成，其中，柔性壁的下部边缘连接到承载器。该方法在此可以进一步包括通过竖直移动装置使柔性壁的上部边缘与辐照单元一起竖直地移动。
该方法可以进一步包括将流下的原料粉末收集在收集托盘中，以及借助于密封装置将流下的原料粉末引导到收集托盘中。该方法可以进一步包括将密封装置的一端紧固到处理室的下侧上或者紧固到构建筒壁的最下面的壁元件上。密封装置在此不仅可以被适配成引导原料粉末，还可以被适配成防止原料粉末粉尘释放到装置1的环境中。
附图说明
下文中将参考附图对本发明进行更详细的说明，在附图中：
图1a是根据本发明的装置的第一示例性实施例的示意性侧视图，该装置执行根据本发明的方法；
图1b是处于稍后时间点的根据本发明的方法的第一示例性实施例的示意性侧视图；
图2a是根据本发明的装置的第二示例性实施例的示意性侧视图，该装置执行根据本发明的方法；
图2b是处于稍后时间点的根据本发明的方法的第二示例性实施例的示意性侧视图；
图3a是处于图1b中所示的时间点之后的时间点的根据本发明的方法的第一示例性实施例的示意性侧视图；
图3b是处于图3a中所示的时间点之后的时间点的根据本发明的方法的第一示例性实施例的示意性侧视图；
图4a是处于图1b中所示的时间点之后的时间点的根据本发明的替代性方法的第一示例性实施例的示意性侧视图；
图4b是处于图4a中所示的时间点之后的时间点的根据本发明的替代性方法的第一示例性实施例的示意性侧视图；
图5a是根据本发明的装置的第三示例性实施例的示意性侧视图，该装置执行根据本发明的方法；
图5b是处于稍后时间点的根据本发明的方法的第三示例性实施例的示意性侧视图；
图6是根据本发明的装置的第四示例性实施例的示意性侧视图，该装置执行根据本发明的方法；
图7a是第一示例性实施例的修改的示意性侧视图；以及
图7b是处于图7a中所示的时间点之后的时间点的根据图7a的修改的示意性侧视图。
具体实施方式
图1a和图1b以示意性侧视图示出了根据本发明的装置1的第一示例性实施例。附图的视图不一定按真实比例显示。竖直方向在图中由z方向定义，并且水平平面(下文中也称为x-y平面)沿着装置1的承载器3垂直于附图的平面延伸。
装置1包括固定底座5，该固定底座以固定的方式连接到装置1的底板(未示出)，或者该固定底座自身构成装置1的底板。装置1可以进一步具有外壳(未示出)，该外壳具有外壁和外盖。然而，装置1还可以在不具有自身的外壳的情况下被设置在开放结构中，例如在工厂建筑物中。
装置1进一步包括承载器3，该承载器永久地联接到底座5并且具有水平的矩形表面。在附图的示例性实施例中，承载器3借助于支撑元件7被设置在相对于底座5的预定的距离处(即，沿z方向处于预定的高度处)并且被紧固到该底座上。承载器3被适配成接纳多层原料粉末9。承载器3在侧部处与构建筒壁11邻接，该构建筒壁在侧部处完全包围承载器3。因此，当在平面图中观察时，承载器3和构建筒壁11都具有矩形的横截面。构建筒壁11以下述方式在侧部处包围承载器3：该方式使得该构建筒壁邻接位于承载器3上的原料粉末9、在侧部处支撑该原料粉末并且使该原料粉末保持长方体的形状。
构建筒壁11限定了位于构建筒壁11内的构建筒13。构建筒13在底部处由承载器3界定，并且在侧部处由构建筒壁11界定。构建筒壁11由第一壁元件15a形成，该第一壁元件被紧固到装置1的处理室17的下侧或下部底部区域。第一壁元件15a可以能拆卸地连接到处理室17或者刚性地且不能拆卸地连接到处理室17。如在下文中将结合图1b进行描述的，进一步提供了可以连接到壁元件15a的另外的壁元件15b。
构建筒壁11的竖直高度h在此被定义为构建筒壁11的基本上竖直延伸的部分的构建筒壁11的竖直高度h。因此，基本上竖直延伸的部分具有在承载器3的上方和下方延伸的区域。在图1a的图示中，例如，仅提供了一层第一壁元件15a，其中，处于这种状态下的构建筒壁的高度h由那些第一壁元件15a的竖直高度形成。
处理室17和构建筒13共同形成空间，该空间可以以气密的方式进行密封并且可以填充有惰性气体(诸如，例如，氮气或氩气)。然而，顶部的气密密封并非是绝对必要的，例如，在使用氩气作为保护气体的情况下，因为氩气由于其高密度而积聚在构建筒13的区域中(也就是说，积聚在原料粉末9的区域中)并且不能向上逃逸。在处理室17和构建筒13中，借助于逐层增材构建方法进行工件19的构建过程。
装置1进一步具有粉末施加装置21，借助于该粉末施加装置可以将原料粉末9逐层施加到承载器3上。为此，粉末施加装置21可以包括至少一个辊子、至少一个推料器和/或其他合适的粉末施加装置，该其他合适的粉末施加装置适于将尽可能均匀厚度的原料粉末层施加到承载器3或先前的原料粉末层上。粉末施加装置21连接到原料粉末贮存器(未示出)，以便从贮存器供应原料粉末9。
装置1进一步具有辐照单元23，该辐照单元用于对被逐层施加到承载器3上的原料粉末9进行选择性地辐照。辐照单元23在处理室的上部盖区域中永久地连接到处理室17。借助于辐照单元23，原料粉末9可以根据待生产的工件19的期望的几何形状而经受特定位置辐照。为此，辐照单元23具有辐射源，该辐射源可以以激光器的形式提供。激光器可以例如发射波长约为1064nm的光。可替代地，辐射源(例如激光器)也可以位于辐照单元23的外部，并且被引导到原料粉末9上的束例如借助于光纤被供给到辐照单元23。
辐照单元23进一步具有光学元件，诸如，例如扫描单元、聚焦单元和f-θ透镜。扫描单元被适配成使束在水平平面内(在x方向和y方向上)在最上面的原料粉末层上进行扫描。聚焦单元被适配成改变或调整束的焦点位置(在z方向上)，使得辐照单元23的焦平面位于由辐照单元23进行辐照的最上面的原料粉末层的区域中。辐照单元23可以是例如EP 2 333848B1中所描述的辐照单元或辐照装置。
装置1进一步具有竖直移动装置25，该竖直移动装置被适配成使辐照单元23相对于承载器3沿竖直方向(z方向)移动。如图1a中所示，辐照单元23和第一壁元件15a连接到处理室17，使得竖直移动装置能够使处理室17与辐照单元23和第一壁元件15a一起竖直地向上和向下移动。换句话说，辐照单元23和第一壁元件15a连接到处理室17，使得处理室17的竖直移动导致辐照单元23和第一壁元件15a相对于承载器3并因此相对于底座5的竖直移动。
此外，粉末施加装置21连接到处理室17，使得处理室17或辐照单元23的竖直移动导致粉末施加装置21的竖直移动。为粉末施加装置21提供了水平移动装置(未示出)，粉末施加装置21可以借助于该水平移动装置在承载器3上沿水平方向移动，以便施加原料粉末9。
图1a中所示的装置1的竖直移动装置25包括马达，该马达可以是例如步进马达或伺服马达。然而，竖直移动装置25还可以以许多不同的方式进行配置并且可以包括例如任何类型的致动元件或提升装置。例如，竖直移动装置25可以具有液压致动器和/或机械致动器。竖直移动装置25可以具有例如锭轴和驱动锭轴的马达。
借助于竖直移动装置25，可以改变辐照单元23与承载器3之间的竖直距离。特别地，可以改变该距离使得辐照单元23与最上层的原料粉末9之间的距离始终保持不变。由竖直移动装置25引起的处理室17的竖直移动与第一壁元件15a(以及可选地与另外的壁元件15b)一起进行，并因此与构建筒壁11一起进行。这特别意味着构建筒壁11也通过竖直移动装置25进行移动。
装置1进一步包括控制单元(未示出)，该控制单元被适配成对竖直移动装置25进行控制。控制单元包括CPU和存储器，其中，程序被存储在存储器中，该程序在由CPU执行时使得装置1执行本文中所描述的方法之一。控制单元可以进一步接管装置1的所有控制任务并且例如对辐照单元23(和辐照单元中包含的光学元件)和粉末施加装置21进行控制。
下文中将参考图1a和图1b对装置1的构建过程进行说明。构建过程以下述方式进行并且由控制单元以下述方式进行控制：该方式使得竖直移动装置25使粉末施加装置21(与处理室17和辐照单元23一起)移动到处于使粉末施加装置21可以将第一原料粉末层施加到承载器3上的开始状态。可替代地，辐照单元23、处理室17和第一壁元件15a可以已经处于该开始状态。随后或者同时，如果需要，竖直移动装置25使辐照单元23移动到适于对第一原料粉末层进行选择性地辐照并且使该第一原料粉末层固化(例如通过熔融或烧结)的高度。因此，扫描单元根据预定的图案使束在原料粉末9上进行扫描。一旦根据需要对第一原料粉末层进行辐照，竖直移动装置25就使粉末施加装置21移动到使得粉末施加装置可以将第二原料粉末层施加到第一原料粉末层上的高度处。然后，类似于对第一原料粉末层的辐照，进行对第二原料粉末层的辐照操作。
因此，在期望的工件19的构建过程期间，竖直移动装置25使辐照单元23(以及处理室17与粉末施加装置21和第一壁元件15a一起)向上(沿正z方向)移动得越来越远离承载器3。
在图1a中，示出了例如处于构建过程期间的情况下的装置1，在该构建过程中辐照单元23处于第一高度z1(相对于底座5的下侧或者相对于装置1的底板)。随着构建过程的继续，构建筒13的深度增加，并且需要越来越长的构建筒壁11，以防止原料粉末9以不受控制的方式从承载器3上流下。因此，当第一壁元件15a的长度(在z方向上)不再足够时，将另外的壁元件15b从下方紧固到第一壁元件15a上。换句话说，当粉末层的总深度(在z方向上)已经达到存在的壁元件15a、15b的总长度(在z方向上)时或者在粉末层的总深度(在z方向上)已经达到存在的壁元件15a、15b的总长度(在z方向上)之前不久，将另外的壁元件15b从下方紧固到已经存在的壁元件15a、15b(处于连接状态的壁元件)上。
图1b示出了例如处于比图1a中所示的情况稍晚的时间点的情况，其中，辐照单元23处于第二高度z2处，该第二高度大于图1a的第一高度z1。在这种状态下，第一壁元件15a不再足够，并且另外的壁元件15b已经从下方被紧固到第一壁元件15a上，使得壁元件15a和15b处于连接状态，并且使得那些壁元件15a、15b共同形成构建筒壁11。
图1b中的构建筒壁11的高度h大于图1a中的构建筒壁的高度h。在图1b的时间点，两层第一壁元件15a处于连接状态。因此，高度h由处于连接状态下的壁元件15a的竖直高度的总和来定义。因此，在图1b的情况下，高度h对应于两个壁元件15a的竖直高度的总和。
在优选的实施例中，单独的壁元件15a、15b之间的密封可以借助于置于壁元件15a、15b上的内部软管结构来实现。以这种方式，可以防止原料粉末9流下，并且可以防止原料粉末9对壁元件15a、15b的磨损，并且可以使惰性气体气氛保持稳定。
为了连接壁元件15a、15b，壁元件可以具有相应的连接构件，该连接构件适于确保壁元件15a、15b的能拆卸连接。连接构件进一步呈下述形式：该形式使得在壁元件15a、15b的连接状态下，可以提供尽可能连续的基本上竖直的构建筒壁11。壁元件15a、15b可以包括例如连接构件，该连接构件呈插塞式连接件、螺钉及相关螺纹、螺栓及相关开口、钩及相关孔眼等的形式。对壁元件15a、15b进行连接的操作可以在构建过程期间由装置1的操作者手动执行。可替代地，可以提供连接装置(未示出)，该连接装置被适配成使单独的壁元件15a、15b彼此连接。连接装置可以包括例如至少一个机械臂或用于连接壁元件15a、15b的另一种合适的元件。
壁元件15a、15b例如可以呈下述形式：该形式使得在平行于承载器3的平面中(也就是说，在一层壁元件15a、15b中)，在每种情况下为矩形承载器3的每一侧提供恰好一个壁元件15a、15b。因此，第一壁元件15a可以包括四个壁元件15a，该四个壁元件中的每一个邻接承载器3的一个侧部边缘。如果需要更长的构建筒壁11(参见图1b)，对于四个第一壁元件15a中的每一个，则可以借助于竖直连接构件将第二壁元件15b紧固到相应的第一壁元件15a的下方。此外，水平连接构件可以被设置成用于将一层壁元件15b中的壁元件15b水平地连接在一起。壁元件15b的水平连接可以例如在构建筒壁11的角部区域中进行，在该角部区域中，单独的壁元件15b彼此垂直地邻接。
壁元件15a、15b特别地可以是板形的且基本上矩形的，其中，竖直连接构件以及可选地水平连接构件被设置在壁元件15a、15b的侧向边缘区域处。
图2a和图2b以示意性侧视图示出了根据本发明的装置1的第二示例性实施例。第二示例性实施例相对于第一示例性实施例仅稍作修改，因此将不再重复描述两个示例性实施例的相同特征。由相同的附图标记标识的特征实现与关于第一示例性实施例描述的功能相同的功能。
与第一示例性实施例的装置不同，第二示例性实施例的装置1额外地具有内部构建筒套27。构建筒套27被布置在壁元件15a、15b的构建筒壁11与原料粉末9之间，使得原料粉末9直接邻接构建筒套27，而不是直接邻接构建筒壁11。
如图2a和图2b中所示，构建筒套27的下部边缘连接到承载器3，并且构建筒套27的上部边缘通过竖直移动装置25与辐照单元23一起竖直地移动。构建筒套27的下部边缘被紧固到承载器3的边缘上。构建筒套27的上部边缘被紧固到处理室17的下部底部区域上。构建筒套27的材料是不能透过粉末的，以便防止原料粉末9与构建筒壁11发生直接接触。构建筒套27可以进一步是不能透过惰性气体的，以便维持构建筒17内的惰性气体气氛。
如图2a和图2b中所示，当额外提供了构建筒套27时，一方面可以避免原料粉末9对构建筒壁11的磨损。另一方面，壁元件15a、15b、以及特别是壁元件15a、15b之间的连接点不必如图1a和图1b的情况(图1a和图1b中，原料粉末9直接邻接壁元件15a、15b)那样被如此紧密地密封(关于粉末和/或气体的渗透)。
在图2a和图2b的示例中，内部构建筒套27由可延展材料制成的柔性套组成。可延展材料可以包括例如柔性塑料和/或橡胶材料。然而，可替代地，也可以提供波纹管和/或多个壁部段，该多个壁部段被适配成在缩回状态下以嵌套在彼此内的方式进行储存并且以套管伸缩的方式被伸出到伸出状态。
由于构建筒套27的可延展性，该构建筒套能够在构建过程期间随着处理室17与承载器3之间的距离的增加而沿z方向扩展(参见图2b)。壁元件15a、15b吸收了与可延展性相关的沿x方向和y方向的任何扩展，因此使构建筒13稳定。
根据第二示例性实施例的装置1的构建过程类似于根据第一示例性实施例的装置1的构建过程进行，其中，如果需要，可以将另外的壁元件15b从下方紧固到已经存在的壁元件15a、15b上(参见图2b)。
图3a和图3b示出了在完成工件19的构建过程之后的第一示例性实施例的装置1。图3a和图3b示出了用于将工件19从原料粉末9中分离出来(所谓的拆包)的第一种可能性。因此，图3a和图3b描述了根据本发明的方法的步骤，该方法可以利用根据本发明的装置1来执行。
图3a示出了处于其中辐照单元23已经被竖直移动装置25移动到第三高度z3的状态下的装置1。第三高度z3大于图1b中所示的第二高度z2。因此，工件19处于成品状态。如图3a中的示例所示，在构建过程期间，一层另外的壁元件15b已经被紧固到第一壁元件15a上。当然，进一步可能的是，多层壁元件15b在构建过程期间已经连接在一起。
如图3b中所示，然后再次以相反的顺序(从下方)移除这些壁元件15b。这在辐照单元23或处理室17保持在相同的高度z3处时进行。由于处理室壁11由此从下方被拆除，因此位于承载器3上的原料粉末9能够在侧部处从承载器3上流下。在已经移除最下面的壁元件15b之后，可以移除位于最下面的壁元件15b的上方的另外的壁元件15a、15b，直至尽可能多的粉末能够从承载器3上流下为止。此外，在一些示例性实施例中，在工件19完全不具有多余的原料粉末9之前，可以在这种状态下在侧部处移除该工件。然而，可替代地，也可以将承载器3与位于该承载器上的工件19(以及任何剩余的残留原料粉末9)一起移除。
特别地，在一些示例性实施例中，还可以将第一壁元件15a从处理室17上拆下。然而，在其他示例性实施例中，第一壁元件15a也可以永久地连接到处理室17。
一旦从承载器3上移除原料粉末9和工件19，竖直移动装置25就可以使处理室17和紧固到该处理室上的元件再次向下移动，并且可以开始新的构建过程(参见图1a和图1b)。
图4a和图4b示出了在完成工件19的构建过程之后的第一示例性实施例的装置1。图4a和图4b示出了用于将工件19从原料粉末9中分离出来(所谓的拆包)的第二种可能性。因此，图4a和图4b描述了根据本发明的替代性方法的步骤，该替代性方法可以利用根据本发明的装置1来执行。
在图4a的图示中，在完成工件19的构建过程之后，辐照单元23位于第三高度z3处，类似于图3a的图示，其中，图4a的高度z3并不必须对应于图3a的高度z3。举例来说，如图4a中所示，在构建过程期间，三层另外的壁元件15b已经被装配在第一壁元件15a的下方。然而，根据工件19的高度以及根据所讨论的壁元件15b的高度，也可以装配更多或更少的壁元件15b。
如图4b中所示，在完成构建过程之后，竖直移动装置25可以使处理室17与紧固到该处理室上的壁元件15a、15b一起向上移动到第四高度z4，使得在构建筒壁11的最下面的壁元件15b与承载器3之间形成间隙，原料粉末9能够通过该间隙在侧部处从承载器3上流下。通过进一步提升壁元件15a、15b，可以扩大间隙，可选地直至可以在侧部处从承载器3上移除工件19为止。
然后，将处理室17再次降低到开始状态，并且可以开始新的构建过程。因此，在降低处理室17之前或之后，将先前装配的壁元件15b再次从下方向上移除。
如上所述，一方面，图3a/图3b的方法和图4a/图4b的方法可以由图1a/图1b的第一示例性实施例的装置1执行。然而，如果构建筒套27先前已经从承载器3和/或从处理室17上拆下或者已经完全移除，则这些方法也可以由图2a/图2b的第二示例性实施例的装置1执行。在拆卸或移除构建筒套27之后，可以如上面所描述的并且如图3a/图3b或图4a/图4b中所示的那样执行该方法。
图5a和图5b以示意性侧视图示出了根据本发明的装置1的第三示例性实施例。第三示例性实施例相对于第二示例性实施例仅稍作修改，因此将不再重复描述两个示例性实施例的相同特征。由相同的附图标记标识的特征实现与关于第二示例性实施例描述的功能相同的功能。
与第二示例性实施例的装置不同，第三示例性实施例的装置1不具有壁元件。作为替代，根据第三示例性实施例，构建筒壁11由可延展材料制成的柔性壁29形成。柔性壁29以与第二示例性实施例的构建筒套27类似的方式进行构造和紧固。柔性壁29被设置成使得原料粉末9直接邻接柔性壁29。
如图5a和图5b中所示，柔性壁29的下部边缘连接到承载器3，并且柔性壁29的上部边缘通过竖直移动装置25与辐照单元23一起竖直地移动。柔性壁29的下部边缘被紧固到承载器3的边缘上。柔性壁的上部边缘被紧固到处理室17的下部底部区域上。柔性壁29的材料是不能透过粉末的，以便防止原料粉末9穿透构建筒壁11。柔性壁29可以进一步是不能透过惰性气体的，以便维持构建筒17内的惰性气体气氛。
柔性壁29由可延展材料组成。可延展材料可以包括例如柔性塑料和/或橡胶材料。由于柔性壁29的可延展性，该柔性壁能够在构建过程期间随着处理室17与承载器3之间的距离的增加而沿z方向扩展(参见图5b)。在此，与可延展性相关的沿x方向和y方向的任何扩展都尽可能的小。特别地，柔性壁29可以呈下述形式：使得可延展性具有优先方向(竖直方向或z方向)。换句话说，柔性壁29可以呈下述形式：使得该柔性壁沿z方向比沿x方向和y方向可以更容易(也就是说，施加较小的力)扩展。
根据第三示例性实施例的装置1的构建过程类似于根据第二示例性实施例的装置1的构建过程进行，但是不必将另外的壁元件紧固到已经存在的壁元件上，因为构建筒壁11由柔性壁29提供。在构建过程期间，构建筒壁11的高度h增加。因此，高度h被定义为柔性壁29的在柔性壁29的下部紧固位置与上部紧固位置之间的竖直高度h。例如，可以测量承载器3的表面与处理室17的下侧之间的高度h。
图6以示意性侧视图示出了根据本发明的装置1的第四示例性实施例。第四示例性实施例相对于第一示例性实施例仅稍作修改，因此将不再重复描述两个示例性实施例的相同特征。由相同的附图标记标识的特征实现与关于第一示例性实施例描述的功能相同的功能。
与第一示例性实施例的装置不同，第三示例性实施例的装置1不具有能拆卸地连接的壁元件。作为替代，第四示例性实施例的装置1的壁元件15a和15b借助于柔性连接件(未示出)连接在一起。
因此，壁元件的第一部分(壁元件15a)处于竖直状态并且在该竖直状态下形成基本上竖直延伸的构建筒壁11。壁元件的第二部分(壁元件15b)处于卷起状态并且在该卷起状态下不形成构建筒壁11。如图6中所示，处于卷起状态下的壁元件15b被卷绕或缠绕在辊子上。如果需要，可以将壁元件15b从卷起状态展开成竖直状态，使得增加了构建筒壁11的竖直高度h。
在第四示例性实施例中，竖直高度h作为处于竖直状态下的壁元件15a的竖直高度的总和给出。如果需要，可以通过展开壁元件15b来增加该高度h。
如图6中所示，处于竖直状态下的壁元件15a的最上面的壁元件15a可以通过竖直移动装置25与辐照单元23一起竖直地移动。因此，该最上面的壁元件15a被紧固到处理室17的下部底部区域上。同时，具有处于卷起状态下的壁区域15b的辊子在该移动操作中旋转，使得另外的壁元件15a、15b可以从卷展开。换句话说，壁元件15b由此从卷起状态转换成竖直状态。
根据第四示例性实施例的装置1的构建过程类似于根据第一示例性实施例的装置1的构建过程进行，但是，代替对另外的壁元件进行连接，在图6的示例性实施例中，另外的壁元件可以自动地从下方从卷起状态退绕或展开。因此，在构建过程期间，构建筒壁11的高度h增加。
图7a和图7b示出了图4a和图4b的第一示例性实施例的修改。图7a和图7b中所示的所有元件与图4a和图4b或图1a和图1b的具有相同的附图标记的元件相对应。除了图4a和图4b的第一示例性实施例之外，修改的装置1包括收集托盘31和密封装置33。收集托盘31和密封装置33被布置成使得密封装置33将在图7b中所示的时间点在侧部处从承载器3上流下的原料粉末9引导到收集托盘31中。
在图7a和图7b的图示中，装置的底座5竖立在收集托盘31的内部。可替代地，收集托盘可以例如围绕底座5环形地延伸。此外，多个收集托盘31可以被设置在底座5的多个侧部上。例如，四个收集托盘31可以被设置在矩形底座5的四个侧部上。
此外，在图7a和图7b的图示中，密封装置33的第一端部(上端部)附接到处理室17的下侧。因此，紧固可以是能拆卸或不能拆卸的。密封装置33的第二端部(下端部)被紧固到收集托盘31上，使得密封装置33例如以软管的形式在收集托盘31与处理室17之间延伸。密封装置33由柔性材料(例如，呈波纹管的形式)制成，使得密封装置33的竖直高度可以随着竖直移动装置25的移动而改变。
作为使密封装置33的第一端部附接到处理室17的下侧的替代方案，该第一端部还可以附接到最下面的壁元件15b的下侧。例如，这种连接可以是能拆卸的，使得密封装置33仅在构建过程完成之后被紧固到最下面的壁元件15b中的一个或多个上。
仅通过结合图1a和图1b或图7a和图7b的第一示例性实施例的示例示出了密封装置33。然而，密封装置33和收集托盘31也可以以类似的方式与本文中所描述的每一个另外的示例性实施例一起使用。根据图2a和图2b，装置1包括内部构建筒套27。还可以结合该示例性实施例提供密封装置33，以便将在构建筒套27已经被至少部分地移除之后从承载器3上流下的原料粉末9收集在收集托盘31中。这同样适用于根据图5a和图5b的示例性实施例的柔性壁29。根据图3a和图3b，可以在构建过程完成时移除最下面的壁元件3b。同样在这种情况下，密封装置33可以相应地将流下的原料粉末9引导到收集托盘31中。此外，同样在图6的示例性实施例中，可以提供密封装置33，其中，在构建过程完成时，可以拆卸壁元件15a、15b中的一个或多个，使得原料粉末9能够在侧部处流下并且由密封装置33引导到收集托盘31中。
以下适用于本文中所描述的所有示例性实施例。在每种情况下仅以侧视图示出装置1，使得仅以二维方式示出了装置1、特别是具有其构建筒壁11的构建筒13。本领域技术人员将认识到，该构建筒还在垂直于附图的平面的方向上被界定，并且构建筒壁11也设置在该区域中。具体地说，例如，这对于第一示例性实施例和第二示例性实施例而言意味着壁元件15a、15b以及可选地构建筒套27也被设置成用于以垂直于附图的平面的方式进行界定。对于第四示例性实施例，这意味着可以卷起的壁元件15a、15b也被设置成用于以垂直于附图的平面的方式进行界定。
通过提供其高度h可以在构建过程期间增加的构建筒壁11，可以在理论上实现具有无限高度的构建筒13并且可以生产非常大的工件19(即，具有沿z方向较大程度地延伸的非常大的高度的工件19)。因此，本公开的技术是灵活的、模块化的并且允许借助于不必永久地(例如，不在构建过程的开始)提供相应尺寸的构建筒的装置来生产非常大的工件19。因此，尤其可以实现装置1的紧凑构造。

Claims (17)

1.用于生产三维工件(19)的装置(1)，所述装置包括：
-用于接纳原料粉末(9)的承载器(3)，
-辐照单元(23)，所述辐照单元用于利用电磁辐射或粒子辐射对被施加到所述承载器(3)上的所述原料粉末(9)进行选择性地辐照，以便通过逐层增材构建方法在所述承载器(3)上生产由所述原料粉末(9)制成的工件(19)，
-竖直移动装置(25)，所述竖直移动装置被适配成使所述辐照单元(23)相对于所述承载器(3)竖直地移动，和
-基本上竖直延伸的构建筒壁(11)，所述构建筒壁构成被施加到所述承载器(3)上的所述原料粉末的侧向界限，其中，所述构建筒壁(11)被适配成在构建过程期间增加所述构建筒壁的竖直高度(h)。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，进一步包括多个壁元件(15a，15b)，所述多个壁元件被适配成能拆卸地连接在一起，使得在连接状态下，所述多个壁元件形成所述基本上竖直延伸的构建筒壁(11)。
3.根据权利要求2所述的装置(1)，其中，所述壁元件(15a，15b)能够以下述方式连接在一起：所述方式使得在所述连接状态下，所述壁元件(15a，15b)中的至少两个沿竖直方向布置在彼此之上。
4.根据权利要求2或3所述的装置(1)，其中，所述壁元件(15a，15b)能够以下述方式连接在一起：所述方式使得在所述连接状态下，所述壁元件(15a，15b)中的至少两个沿水平方向并排布置。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置(1)，其中，所述竖直移动装置(25)被适配成使所述构建筒壁(11)与所述辐照单元(23)一起相对于所述承载器(3)竖直地移动。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的装置(1)，进一步包括被适配成使所述构建筒壁(11)相对于所述承载器(3)竖直地移动的另一个竖直移动装置。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的装置(1)，进一步包括内部构建筒套(27)，其中，所述构建筒套(27)的下部边缘连接到所述承载器(3)，并且所述构建筒套(27)的上部边缘能够通过所述竖直移动装置(25)与所述辐照单元(23)一起竖直地移动，其中，所述内部构建筒套(27)被适配成在所述壁元件(15a，15b)的连接状态下构成用于被施加到所述承载器上的所述原料粉末(9)的内壁，其中，所述原料粉末(9)直接邻接所述构建筒套(27)。
8.根据权利要求7所述的装置(1)，其中，所述内部构建筒套(27)包括以下元件中的至少一个：
-可延展材料制成的柔性套，
-波纹管，和/或
-多个壁部段，所述多个壁部段被适配成在缩回状态下以嵌套在彼此内的方式进行储存并且以套管伸缩的方式伸出到伸出状态。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置(1)，进一步包括连接装置，所述连接装置被适配成在构建过程期间使所述壁元件(15a，15b)连接在一起。
10.根据权利要求1所述的装置(1)，进一步包括借助于柔性连接件连接在一起的多个壁元件(15a，15b)，其中，所述壁元件的第一部分(15a)处于竖直状态，其中，处于所述竖直状态的所述第一部分中的壁元件形成所述基本上竖直延伸的构建筒壁，并且其中，所述壁元件的第二部分(15b)处于卷起状态，其中，处于所述卷起状态的所述第二部分中的壁元件不形成所述基本上竖直延伸的构建筒壁，并且其中，所述多个壁元件被适配成使得壁元件能够从所述卷起状态展开成所述竖直状态，以便增加所述构建筒壁(11)的所述竖直高度(h)。
11.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述构建筒壁(11)由可延展材料制成的柔性壁(29)形成，其中，所述柔性壁(29)的下部边缘连接到所述承载器(3)，并且所述柔性壁(29)的上部边缘能够通过所述竖直移动装置(25)与所述辐照单元(23)一起竖直地移动。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置(1)，进一步包括：
-收集托盘(31)，所述收集托盘用于收集在完成构建过程之后并且在所述构建筒壁已经被至少部分地提升或移除之后在侧部处从所述承载器(3)上流下的原料粉末(9)；和
-密封装置(33)，所述密封装置被适配成将在侧部处从所述承载器上流下的原料粉末(9)引导到所述收集托盘(31)中。
13.一种使用用于生产三维工件(19)的装置(1)来生产三维工件(19)的方法，其中，所述方法包括：
-将原料粉末(9)施加到承载器(3)上，
-通过辐照单元(23)利用电磁辐射或粒子辐射对被施加到所述承载器(3)上的所述原料粉末(9)进行选择性地辐照，以便通过逐层增材构建方法在所述承载器(3)上生产由所述原料粉末(9)制成的工件(19)，
-借助于竖直移动装置(25)使所述辐照单元(23)相对于所述承载器(3)竖直地移动，以及
-在构建过程期间，增加所述装置(1)的基本上竖直延伸的构建筒壁(11)的竖直高度(h)，所述基本上竖直延伸的构建筒壁构成被施加到所述承载器(3)上的所述原料粉末的侧向界限。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，增加步骤包括使多个壁元件(15a，15b)能拆卸地连接在一起，使得在连接状态下，所述多个壁元件形成所述基本上竖直延伸的构建筒壁(11)。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
-移除所述壁元件中的至少一个(15b)，其中，被移除的壁元件(15b)是所述构建筒壁(11)的最下面的壁元件(15b)中的一个，使得所述原料粉末(9)能够在侧部处从所述承载器(3)上流下。
16.根据权利要求14或15所述的方法，进一步包括：
-使所述构建筒壁(11)竖直地向上移动，使得在所述构建筒壁(11)的最下面的壁元件(15b)与所述承载器(3)之间形成间隙，所述原料粉末(9)能够通过所述间隙在侧部处从所述承载器(3)上流下。
17.根据权利要求15或16所述的方法，进一步包括：
-将流下的所述原料粉末(9)收集在收集托盘(31)中；以及
-借助于密封装置(33)将流下的所述原料粉末(9)引导到所述收集托盘(31)中。
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