CN111805892A - 用于增材制造三维物体的设备 - Google Patents

用于增材制造三维物体的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111805892A
CN111805892A CN202010249256.1A CN202010249256A CN111805892A CN 111805892 A CN111805892 A CN 111805892A CN 202010249256 A CN202010249256 A CN 202010249256A CN 111805892 A CN111805892 A CN 111805892A
Authority
CN
China
Prior art keywords
material application
build
motion path
building
build material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010249256.1A
Other languages
English (en)
Inventor
多梅尼克·布劳恩罗思
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Concept Laser GmbH
Original Assignee
Concept Laser GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Concept Laser GmbH filed Critical Concept Laser GmbH
Publication of CN111805892A publication Critical patent/CN111805892A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205Means for applying layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227Driving means
    • B29C64/236Driving means for motion in a direction within the plane of a layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245Platforms or substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321Feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/171Processes of additive manufacturing specially adapted for manufacturing multiple 3D objects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

一种用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料(3)的层来增材制造三维物体(2)的设备(1),可以通过能量束来固结构建材料(3)的层,该设备(1)包括:‑至少两个构建平面(BP1,BP2);‑构建材料施加装置(8),适于在至少两个构建平面(BP1,BP2)中施加一定量的构建材料(3),构建材料施加装置(8)包括:‑至少一个构建材料施加元件(8a,8b),在至少一个构建材料施加元件(8a,8b)能够移动或移动越过至少两个构建平面(BP1,BP2)中的第一构建平面(BP1)的第一运动路径(MP1)和至少一个构建材料施加元件(8a,8b)能够移动或移动越过至少两个构建平面(BP1,BP2)中的第二构建平面(BP2)的第二运动路径(M21)中可移动地被支撑。

Description

用于增材制造三维物体的设备
技术领域
本发明涉及一种通过连续分层选择性照射和固结构建材料层来增材制造三维物体的设备。
背景技术
通常从现有技术中已知用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料层来增材制造三维物体的相应设备。
相应设备通常包括构建平面,在该构建平面中,连续分层选择性照射和固结构建材料层,因此,在构建装置的操作期间发生三维物体的增材构建。在设备的操作期间,将被选择性地照射从而固结的构建材料层连续地施加在构建平面中。
因此,在相应设备的构建平面中施加构建材料层的方面对于增材构建处理的整个期间而言是非常重要的,并且因此对于设备的总体生产率而言是非常重要的。
为了增加相应设备的生产率,期望具有提高的效率的构建材料施加方法。对于实现增材制造部件的批量生产,提高效率的构建材料施加方法特别感兴趣。
因此,需要进一步改进的设备,以允许更有效和生产率更高的增材制造三维物体。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备,该设备通过利用能量束连续分层选择性照射和固结构建材料层来增材制造三维物体,从而允许更有效更高产地增材制造三维物体。
该目的通过根据权利要求1的设备来实现。从属于权利要求1的权利要求涉及根据权利要求1的设备的可能实施例。
本发明的第一方面是一种用于通过连续分层选择性照射并固结构建材料层来增材制造三维物体(例如,技术性部件)的设备。通常,可以通过至少一个能量源来固结相应构建材料层。相应构建材料层可以是构建材料粉末的层。构建材料粉末可以包括金属粉末、陶瓷粉末或聚合物粉末中的至少一种。相应能量束可以是电子束或激光束。因此,比如,设备可以被实现为选择性电子束熔化设备或选择性激光熔化设备。然而,该设备还可以被实现为粘合剂喷射设备,特别是金属粘合剂喷射设备。
该设备包括至少两个构建平面,即,至少第一构建平面和第二构建平面。构建平面可以被限定为这样的平面,在该平面中,连续分层选择性地照射和固结构建材料的层,因此,在设备的操作期间可以发生三维物体的增材构建。
至少两个构建平面通常在空间上彼此分开;因此,通常,间隙或间隔空间在至少两个构建平面之间延伸。
至少两个构建平面可以具有相同或不同的空间尺寸,即它们可以具有相同或不同的几何尺寸,形状等。根据示例性实施例,至少两个构建平面可以分别具有相同或相似尺寸的矩形形状,特别是相同或相似尺寸的正方形。
至少两个构建平面可以相对于彼此以任意空间布置设置。至少两个构建平面例如可以设置为横向布置,特别是并排布置,更特别地是平行布置或线布置。在任一种情况下,即使至少两个构建平面通常在空间上彼此分开,至少两个构建平面也可以设置在相同(水平)平面中。该(水平)平面可以由设备的处理室的底壁限定。
至少两个构建平面可以设置在设备的公共处理室中。然而,也可以想到的是,至少两个构建平面被设置在设备的至少两个分开的处理室中;即,第一构建平面被设置在设备的第一处理室中,而第二构建平面被设置在设备的第二处理室中。设备的至少两个分开的处理室可以是彼此能够连接或连接的,使得将在下面更详细描述的构建材料施加装置的构建材料施加元件可以从第一处理室移动到第二处理室或者从第二处理室移动到第一处理室。在任一种情况下,至少两个构建平面可以设置在由设备的(相应)处理室的底壁限定的(水平)平面中。
该设备包括在其操作期间能够操作的多个功能装置。每个功能装置可以包括多个功能元件。第一示例性功能装置是构建材料施加装置,该构建材料施加装置适于在设备的至少两个构建平面中施加一定量的构建材料,特别是特定量的构建材料。另一示例性功能装置是照射装置,其适于用至少一个能量束(例如电子束或激光束),连续选择性地照射和固结施加在构建平面中的构建材料的相应层,该照射装置包括至少一个照射生成元件,特别是能量束生成元件,适于朝着至少两个构建平面中的至少一个发射至少一个能量束。
如前所述,构建材料施加装置适于在设备的至少两个构建平面中的每一个中施加一定量的构建材料,特别是特定量的构建材料,以生成将被选择性地固结的构建材料层。因此,通常将构建材料施加装置被分配给设备的至少两个构建平面。通过在设备的相应构建平面中施加一定量的构建材料,在相应构建平面中形成构建材料层,该构建材料层将在设备的操作期间被选择性地固结。从而,构建材料施加装置适于在设备的每个构建平面中施加一定量的构建材料,以形成将在设备的操作期间被选择性地固结的相应构建材料层。通过该设备在三维物体的增材制造期间,这种构建材料施加过程重复多次。
构建材料施加装置可仅包括一个构建材料施加元件或至少两个构建材料施加元件。
在任一情况下,相应的构建材料施加元件可具有纵向几何形状。相应构建材料施加元件可以被构建为或包括重涂覆元件,例如重涂覆刀片。因此,构建材料施加装置可被构建为重涂覆装置,重涂覆装置包括至少一个构建材料施加元件,其被构建为重涂覆元件,特别是重涂覆刀片,或包括重涂覆元件,特别是重涂覆刀片。然而,构建材料施加装置和相应的构建材料施加元件的其他实施例是可想到的;这样,构建材料施加元件可被构建为或包括构建材料容器,构建材料容器具有至少一个特别是门状的开口,构建材料可通过该开口离开容器,从而在设备的相应构建平面中施加一定量的构建材料,特别是特定量的构建材料;容器可包括分配给容器的至少一个开口的至少一个关闭元件。该关闭元件可以相对于至少一个开口在打开位置与关闭位置之间可移动地被支撑,以便打开或关闭至少一个开口。
在构建材料施加装置仅包括一个构建材料施加元件的示例性实施例中,构建材料施加元件可以在第一运动路径和第二运动路径中可移动地被支撑。因此,将构建材料施加元件分配给第一运动路径和第二运动路径。当在第一运动路径中移动构建材料施加元件时,构建材料施加元件移动越过第一构建平面,以在第一构建平面中施加一定量的构建材料,从而可以在第一构建平面中形成在该设备的操作期间将被选择性地照射和固结的构建材料层。第一运动路径可以被认为或表示为第一构建材料施加路径,在第一构建材料施加路径中,构建材料能够施加或施加在第一构建平面中。当在第二运动路径中移动构建材料施加元件时,构建材料施加元件移动越过第二构建平面,从而可以在第二构建平面中施加一定量的构建材料,因此可以在第二构建平面中形成在该设备的操作期间将被选择性地照射和固结的构建材料层。第二运动路径可以被认为或表示为第二构建材料施加路径,在第二构建材料施加路径中,构建材料能够施加或施加在第二构建平面中。
在该实施例中,构建材料施加元件在第一运动路径中的运动方向可以与构建材料施加元件在第二运动路径中的运动方向相同或不同,例如相反或相对,反之亦然。根据第一和第二构建平面的布置,第一运动路径和第二运动路径可以沿一条(公共)线延伸,这特别适用于构建平面的线布置,或者可以沿两条(分开的)线延伸,尤其是沿两条平行线延伸,这特别适用于构建平面的横向布置。
在构建材料施加装置包括至少两个构建材料施加元件的示例性实施例中,至少一个第一构建材料施加元件可以在第一运动路径中可移动地被支撑,并且至少一个第二构建材料施加元件可以在第二运动路径中可移动地被支撑。因此,至少一个第一构建材料施加元件被分配给第一运动路径,并且至少一个第二构建材料施加元件被分配给第二运动路径。当在第一运动路径中移动至少一个第一构建材料施加元件时,至少一个第一构建材料施加元件移动越过第一构建平面,从而可以在第一构建平面中施加一定量的构建材料,因此,可以在第一构建平面中形成在设备的操作期间将被选择性地照射和固结的构建材料层。第一运动路径可以被认为或表示为第一构建材料施加路径,在第一构建材料施加路径中,构建材料能够施加或施加在第一构建平面中。当在第二运动路径中移动至少一个第二构建材料施加元件时,至少一个第二构建材料施加元件移动越过第二构建平面,从而可以在第二构建平面中施加一定量的构建材料,因此,可以在第二构建平面中形成在设备的操作期间将被选择性地照射和固结的构建材料层。第二运动路径可以被认为或表示为第二构建材料施加路径,在第二构建材料施加路径中,构建材料能够施加或施加在第二构建平面中。
在该实施例中,至少一个第一构建材料施加元件在第一运动路径中的运动方向可以与至少一个第二构建材料施加元件在第二运动路径中的运动方向相同或不同,反之亦然。根据第一和第二构建平面的布置,第一运动路径和第二运动路径可以沿一条(公共)线延伸,这特别适用于构建平面的线布置,或者可以沿两条(分开的)线延伸,尤其是沿两条平行线延伸,这特别适用于构建平面的横向布置。
如上所述,至少两个构建平面可以设置在相同(水平)平面中。因此,至少一个构建材料施加元件的第一运动路径和第二运动路径也可以在相同(水平)平面中延伸。这适用于本文描述的任何实施例。
在任一种情况下,相应的构建材料施加元件的运动都可以恒定地执行,即不间断。因此,相应的构建材料施加元件可以在相应的运动路径中恒定地移动。构建材料施加装置的由硬件和/或软件体现的控制单元可以适于控制相应的构建材料施加元件的运动,使得相应的构建材料施加元件例如以恒定的运动被移动/或可以移动。从下面将显而易见的,构建材料施加元件可以以(闭合)回路或(闭合)环状的方式移动。
通过提供至少两个分开的构建平面和在相应的第一和/或第二运动路径中可移动地被支撑的至少一个构建材料施加元件,在构建平面中高效地施加构建材料是可行的。因此,该设备,特别是构建材料施加装置,允许在构建平面内有效地施加构建材料。在构建平面中有效地施加构建材料会导致有效和高产的增材构建三维物体。
相应的第一运动路径可以由第一平移运动轴,特别是由第一线性运动轴来限定。第一平移运动轴可以在水平面中延伸。因此,第一运动路径可以是或包括在水平面中延伸的第一运动平移轴。因此,第一运动路径可以是平移运动路径。同样,相应的第二运动路径可以由第二平移运动轴,特别是由第二线性运动轴限定。第二平移运动轴可以在水平面中延伸。因此,第二运动路径可以是或包括在水平面中延伸的第二运动平移轴。因此,第二运动路径可以是平移运动路径。
通常,第一运动路径和第二运动路径分别由与运动路径有关的开始位置和与运动路径有关的结束位置限定。这样,第一运动路径可以在第一运动路径的与运动路径有关的开始位置和第一运动路径的与运动路径有关的结束位置之间延伸。同样,第二运动路径可以在第二运动路径的与运动路径有关的开始位置和第二运动路径的与运动路径有关的结束位置之间延伸。第一运动路径或第二运动路径的结束位置可以与第二运动路径或第一运动路径的开始位置一致,或者第二运动路径或第一运动路径的结束位置可以与第一运动路径或第二运动路径的开始位置一致。
第一运动路径的开始位置可以(横向)偏离设备的第一构建平面的第一侧,第一运动路径可以包括设备的第一构建平面。换句话说,第一运动路径的开始位置可以横向邻近于第一构建平面的第一(横向)侧定位。第一运动路径的开始位置可以特别地在(第一)构建材料供应区域中或在(第一)构建材料供应区域的(横向)前方,从该构建材料供应区域能够供应或供应一定量的构建材料,其中在相应的构建材料施加元件在第一运动路径中运动期间,该一定量的构建材料将被施加到第一构建平面中。可以由(第一)剂量装置,特别是由剂量模块来提供相应的构建材料供应区域,该剂量模块适于对一定量的构建材料,特别是特定量的构建材料进行计量,其中在相应的构建材料施加元件在第一运动路径中运动期间,该一定量的构建材料将被施加到第一构建平面中。
同样,第二运动路径的开始位置可以(横向)偏离设备的第二构建平面的第一侧,第二运动路径可以包括设备的第二构建平面。换句话说,第二运动路径的开始位置可以横向邻近于第二构建平面的第一(横向)侧定位。第二运动路径的开始位置可以特别地在(第一或第二)构建材料供应区域中或(横向)前方,从该(第一或第二)构建材料供应区域能够供应或供应一定量的构建材料,其中在相应的构建材料施加元件在第二运动路径中运动期间,该一定量的构建材料将被施加到第二构建平面中。可以由(第一或第二)剂量装置,特别是由剂量模块来提供相应的构建材料供应区域,该剂量模块适于对一定量的构建材料,特别是特定量的构建材料进行计量,其中在相应的构建材料施加元件在第二运动路径中运动期间,该一定量的构建材料将被施加到第二构建平面中。
第一运动路径的结束位置可以(横向)偏离第一构建平面的第二侧,第一运动路径可以包括设备的第一构建平面。第一构建平面的第二侧可以与第一构建平面的第一侧相对。换句话说,第一运动路径的结束位置可以横向邻近于第一构建平面的第二(横向)侧定位。第一运动路径的结束位置可以特别地在(第一)构建材料接收区域中或(横向)后侧,在(第一)构建材料接收区域中能够接收或接收一定量的构建材料,其中在相应构建材料施加元件在第一运动路径中的运动期间,该一定量的构建材料不被施加在第一构建平面中。相应的构建材料接收区域可以由溢流装置提供,特别是溢流模块,其适于接收在相应构建材料施加元件在第一运动路径中的运动期间不被施加在第一构建平面中的构建材料。
同样地,第二运动路径的结束位置可以(横向)偏离第二构建平面的第二侧,第二运动路径可以包括设备的第二构建平面。第二构建平面的第二侧可以与第二构建平面的第一侧相对。换句话说,第二运动路径的结束位置可以横向邻近于第二构建平面的第二(横向)侧定位。第二运动路径的结束位置可以特别地在(第一或第二)构建材料接收区域中或(横向)后侧,在(第一或第二)构建材料接收区域中能够接收或接收一定量的构建材料,其中在相应构建材料施加元件在第二运动路径中的运动期间,该一定量的构建材料不被施加在第二构建平面中。相应的构建材料接收区域可以由溢流装置提供,特别是溢流模块,其适于接收在相应构建材料施加元件在第二运动路径中的运动期间不被施加在第二构建平面中的构建材料。
从上面显而易见的,在第一运动路径中的运动期间,相应的构建材料施加元件可以至少部分地移动越过分配给第一构建平面的相应构建材料供应区域,第一构建平面,并且至少部分地移动越过分配给第一构建平面的相应构建材料接收区域。特别地,在第一运动路径中的运动期间,相应的构建材料施加元件可以移动越过相应的第一构建材料供应区域,第一构建平面和相应的第一构建材料接收区域。因此,相应的第一运动路径可包括越过相应的第一构建材料供应区域,第一构建平面和相应的第一构建材料接收区域的运动。从而,通常,相应的第一运动路径的开始和结束位置布置在包括第一构建平面以及相应的第一构建材料供应区域和/或第一构建材料接收区域的平面中。因此,第一运动路径可以由线来表示,特别是直线来表示,该线越过第一构建平面,优选地越过相应的第一构建材料供应区域,第一构建平面和相应的第一构建材料接收区域延伸。
从上面同样显而易见的,在第二运动路径中的运动期间,相应的构建材料施加元件可以至少部分地移动越过分配给第二构建平面的相应构建材料供应区域,第二构建平面,并且至少部分地移动越过分配给第二构建平面的相应构建材料接收区域。特别地,在第二运动路径中的运动期间,相应的构建材料施加元件可以移动越过相应的第二构建材料供应区域,第二构建平面和相应的第二构建材料接收区域。因此,相应的第二运动路径可以包括越过相应的第二构建材料供应区域,第二构建平面和相应的第二构建材料接收区域的运动。从而,通常,相应的第二运动路径的开始和结束位置被布置在包括第二构建平面以及相应的第二构建材料供应区域和/或第二构建材料接收区域的平面中。因此,第二运动路径可以由线来表示,特别是直线来表示,该线越过第二构建平面,优选地越过相应的第二构建材料供应区域,第二构建平面和相应的第二构建材料接收区域延伸。
由此,至少一个构建材料施加元件的第一运动路径可以在第一运动方向上延伸,并且至少一个构建材料施加元件的第二运动路径可以在第二运动方向上延伸,第一运动方向是与第二运动方向相同的运动方向,或者是与第二运动方向不同的运动方向。
在至少两个构建平面被设置为线布置的示例性实施例中,第一运动路径没有被设置为相对于第二运动路径横向偏离,第一运动路径可以在开始位置和结束位置之间延伸,并且第二运动路径可以在开始位置和结束位置之间延伸。由此,第一运动路径的开始位置可以横向偏离第一构建平面的第一侧,特别是在构建材料供应区域中,在该构建材料供应区域中能够供应或供应一定量的构建材料,其中在至少一个材料施加元件在第一运动路径中运动期间,该一定量的构建材料将被施加到设备的第一构建平面中;并且第一运动路径的结束位置可以横向偏离第一构建平面的第二侧,特别是在构建材料接收区域中,在该构造材料接收区域中能够接收或接收一定量的构建材料,其中在至少一个材料施加元件在第一运动路径中运动期间,该一定量的构建材料没有被施加到设备的第一构建平面中。
同样地,第二运动路径的开始位置可以横向偏离第二构建平面的第一侧,特别是在构建材料供应区域中,在该构建材料供应区域中能够供应或供应一定量的构建材料,在至少一个材料施加元件在第二运动路径中运动期间,该一定量的构建材料将被施加到设备的第二构建平面中;并且第二运动路径的结束位置可以横向偏离第二构建平面的第二侧,特别是在构建材料接收区域中,在该构造材料接收区域中能够接收或接收一定量的构建材料,在至少一个材料施加元件在第二运动路径中运动期间,该一定量的构建材料没有被施加到设备的第二构建平面中。
因此,第一构建平面的第二侧可以对应于第二构建平面的第一侧,反之亦然。
由此,至少一个构建材料施加元件的第一运动路径可以在第一运动方向上延伸,并且至少一个构建材料施加元件的第二运动路径可以在第二运动方向上延伸,第一运动方向与第二运动方向是相同的方向。
从上面显而易见的,第一构建平面的第一侧可以对应于第二构建平面的第一侧,并且第一构建平面的第二侧可以对应于第二构建平面的第二侧,或第一构建平面的第一侧可以不对应于第二构建平面的第一侧,并且第一构建平面的第二侧可以不对应于第二构建平面的第二侧。
根据另一示例性实施例,至少一个构建材料施加元件可在第一空间取向以及第二空间取向上可移动地,特别是可枢转地被支撑;该第一空间取向特别是由构建材料施加元件的自由端分别指向或指着的方向所限定,构建材料施加元件沿着该方向取向以便能够在第一运动路径中移动,在该第一运动路径中,构建材料施加元件能够移动或移动越过至少两个构建平面中的第一构建平面;该第二空间取向特别是由构建材料施加元件的自由端分别指向或指着的方向所限定,构建材料施加元件沿着该方向取向以便能够在第二运动路径中移动,在该第二运动路径中,构建材料施加元件能够移动或移动越过至少两个构建平面中的第二构建平面。构建材料施加元件的相应运动(可以附加于且独立于构建材料施加元件在相应的第一和第二运动路径中的运动)对于相应的引导元件的上述第一示例性配置通常是有用的;可以例如分别在第一运动路径和第二运动路径的结束位置改变构建材料施加元件的空间取向,以便允许在相应的构建平面中施加构建材料。
在任一种情况下,该设备可以包括引导装置,该引导装置被配置为在第一运动路径和第二运动路径中引导构建材料施加元件,或者在具有至少两个构建材料施加元件的配置中,被配置为在第一运动路径中引导至少一个第一构建材料施加元件,并且在第二运动路径中引导至少一个第二构建材料施加元件。
在引导装置适于在第一运动路径和第二运动路径中引导构建材料施加元件的情况下,该引导装置可以包括至少一个引导元件,特别是导轨或引导滑块,该至少一个引导元件特别是机械地与构建材料施加元件能够联接或联接。相应的引导元件可以设置在设备的处理室的(底)壁元件处或之中。
引导装置可以特别地在第一运动路径中引导至少一个第一构建材料施加元件,并且在第二运动路径中引导至少一个第二构建材料施加元件。在该示例性配置中,引导装置可包括:至少一个第一引导元件,特别是导轨或滑块,其与至少一个第一构建材料施加元件能够联接或联接,其中,至少一个第一引导元件特别是在至少两个构建平面之间平行于第一运动路径延伸;以及至少一个第二引导元件,特别是导轨或滑块,其与至少一个第二构建材料施加元件能够联接或联接,其中,至少一个第二引导元件特别是在至少两个构建平面之间平行于第二运动路径延伸。
从以上显而易见的,相应的引导元件可以至少部分地在至少两个构建平面之间延伸,构建平面特别地设置成平行布置。换句话说,相应的引导元件可以延伸穿过至少两个构建平面之间的间隙或间隔空间。由此,相应的引导元件可以特别地至少部分平行于以平行布置设置的至少两个构建平面的平行(内)侧延伸。在相应的引导元件的这种配置中,引导元件可包括至少第一部分,第一部分特别地沿着第一构建平面的第一侧和第二构建平面的第一侧平行地延伸,第一构建平面的第一侧和第二构建平面的第一侧彼此相对。
根据至少一个引导元件的另一示例性配置,相应的引导元件可至少部分地围绕至少两个构建平面延伸,以便包围或围绕至少两个构建平面。换句话说,在该配置中,相应的引导元件不延伸穿过至少两个构建平面之间的间隙或间隔空间。然而,相应的引导元件可以特别地至少部分地平行于以平行布置设置的至少两个构建平面的平行(外)侧延伸。在这种配置中,引导元件可以包括:特别地沿着第一构建平面的第一侧平行延伸的第一部分或区段;设置在引导元件的第一部分或区段和第三部分或区段之间的第二部分或区段,第二部分或区段相对于第一部分或区段成角度地延伸,特别是垂直地延伸;设置在引导元件的第二部分或区段与第四部分或区段之间的第三部分或区段,第三部分或区段特别是沿第二构建平面的第一外侧平行地延伸;以及设置在引导元件的第三部分或区段和第一部分或区段之间的第四部分或区段,第四部分或区段相对于第三部分或区段成角度地延伸,特别是垂直地延伸。
因此,至少一个构建材料施加元件也可以在第三运动路径中可移动地被支撑,在该第三运动路径中,构建材料施加元件从第一运动路径中的位置,特别是从第一运动路径的结束位置移动到第二运动路径中的位置,特别是第二运动路径的开始位置。第三运动路径可以横向于第一和/或第二运动路径延伸。此外,构建材料施加元件因此也可以在第四运动路径中可移动地被支撑,在该第四运动路径中,构建材料施加元件从第二运动路径中的位置,特别是从第二运动路径的结束位置移动到第一运动路径中的位置,特别是第一运动路径的开始位置。第四运动路径可横向于第一和/或第二运动路径延伸。第一部分和第三部分可以至少部分平行地延伸。同样,第二部分和第四部分可以至少部分平行地延伸。
偏转元件,特别是偏转辊,可以设置在至少一个引导元件的第一部分和第二部分之间,第二部分和第三部分之间,第三部分和第四部分之间以及第四部分和第一部分之间。因此,偏转元件可以被设置在相应运动路径之间。偏转元件适于将至少一个构建材料施加元件从引导元件的一部分转移到引导元件的后续部分,并且因此适于使构建材料施加元件的运动方向从第一方向偏转到另一运动方向。
可以想到形成引导装置的一部分的相应引导元件的其他配置不同于上面指定的。
该设备可以进一步包括至少一个驱动装置,该至少一个驱动装置适于生成用于使构建材料施加元件在第一和第二运动路径中运动的驱动力,或者是驱动装置,该驱动装置适于生成用于使至少一个第一构建材料在第一运动路径中移动的驱动力以及生成用于使至少一个第二构建材料施加元件在第二运动路径中移动的驱动力。该驱动装置可以被构建为或包括至少一个驱动单元,例如线性驱动单元,特别是线性电动机,其适于生成相应的驱动力,该驱动力作用在构建材料施加元件上以在相应运动路径中移动相应的构建材料施加元件。相应的驱动元件可以设置在设备的处理室的(底)壁元件处或之中。
因此,相应的驱动装置可适于生成用于使构建材料施加元件在第一运动路径和第二运动路径中移动的驱动力,该驱动装置包括与构建材料施加元件能够联接或联接的至少一个驱动元件,特别是传动带,至少一个驱动元件在至少两个构建平面之间延伸。
同样地,相应的驱动装置可以适于生成用于使至少一个第一构建材料施加元件在第一运动路径中移动的驱动力,并且生成用于使至少一个第二构建材料施加元件在第二运动路径中移动的驱动力,其中驱动装置包括:至少一个第一驱动元件,特别是传动带,其与至少一个第一构建材料施加元件能够联接或联接,其中,至少一个第一驱动元件特别是在至少两个构建平面之间平行于第一运动路径延伸,以及至少一个第二驱动器元件,特别是传动带,与至少一个第二构建材料施加元件能够联接或联接,至少一个第二驱动元件特别是在至少两个构建平面之间平行于第二运动路径延伸。
至少一个运动和/或位置确定装置,例如运动和/或位置编码器,可以与构建材料施加元件相关联,以定性和/或定量地确定相应的构建材料施加元件的(当前)运动和/或位置。
从以上显而易见的,相应的驱动元件可以至少部分地在至少两个构建平面之间延伸,构建平面特别地设置成平行布置。换句话说,相应的驱动元件可延伸穿过至少两个构建平面之间的间隙或间隔空间。由此,相应的驱动元件可以特别地至少部分地平行于以平行布置设置的至少两个构建平面的平行(内)侧延伸。在相应的驱动元件的这种配置中,驱动元件可以包括至少第一部分,第一部分特别地沿着第一构建平面的第一侧和第二构建平面的第一侧平行地延伸,第一构建平面的第一侧和第二构建平面的第一侧彼此面对。
根据至少一个驱动元件的另一示例性配置,至少一个驱动元件可至少部分地围绕至少两个构建平面延伸,以便包围和/或围绕至少两个构建平面。换句话说,在该配置中,相应的驱动元件不延伸穿过至少两个构建平面之间的间隙或间隔空间。然而,相应的驱动元件可以特别地至少部分平行于以平行布置设置的至少两个构建平面的平行(外)侧延伸。在该配置中,至少一个驱动元件可以包括:特别地沿着第一构建平面的第一侧平行延伸的第一部分或区段;设置在驱动元件的第一部分或区段和第三部分或区段之间的第二部分或区段,第二部分或区段相对于第一部分或区段成角度地延伸,特别是垂直地延伸;设置在驱动元件的第二部分或区段与第四部分或区段之间的第三部分或区段,第三部分或区段特别地沿着第二构建平面的第一外侧平行地延伸;以及设置在驱动元件的第三部分或区段和第一部分或区段之间的第四部分或区段,第四部分或区段相对于第三部分或区段成角度地延伸,特别是垂直地延伸。
对于至少两个构建平面的横向布置,至少一个驱动元件可以包括四个部分:第一部分,特别地沿着第一构建平面或第二构建平面的第一外侧平行地延伸;设置在第一部分和第三部分之间的第二部分,第二部分相对于第一部分成角度地延伸,特别是垂直地延伸;设置在第二部分与第四部分之间的第三部分,第三部分特别地沿着第二构建平面的第一外侧平行地延伸;以及设置在驱动元件的第三部分和第一部分之间的第四部分,第四部分相对于第三部分成角度地延伸,特别是垂直地延伸。
对于至少两个构建平面的线布置,至少一个驱动元件可以包括四个部分:第一部分,特别地沿着第一构建平面的第一外侧和第二构建平面的第一外侧平行地延伸;设置在第一部分和第三部分之间的第二部分,第二部分相对于第一部分成角度地延伸,特别是垂直地延伸;设置在第二部分与第四部分之间的第三部分,第三部分特别地沿着第二构建平面的第二外侧和第二构建平面的第二外侧平行地延伸;以及设置在驱动元件的第三部分和第一部分之间的第四部分,第四部分相对于第三部分成角度地延伸,特别是垂直地延伸。
如上所述,构建材料施加装置可包括硬件和/或软件体现的控制单元,其适于控制至少一个构建材料施加元件至少在第一和/或第二运动路径中的运动。控制单元可与相应的驱动单元通信,该驱动单元适于生成相应驱动力,相应驱动力作用在构建材料施加元件上,以使构建材料施加元件在相应的运动路径中移动。
上面已经提到,构建材料施加装置还可包括至少两个构建材料施加元件。在这种情况下,每个构建材料施加元件在相应的第一运动路径和/或相应的第二运动路径中可移动地被支撑,在该第一运动路径中,相应的构建材料施加元件移动越过第一构建平面,在该第二运动路径中,相应的构建材料施加元件移动越过第二构建平面。至少两个构建材料施加元件的运动可以恒定地执行,即不间断。至少两个构建材料施加元件因此可以在相应的运动路径中恒定地移动。同样,各个构建材料施加元件的运动可以同时执行,即当第一构建材料施加元件运动时,第二构建材料施加元件也可以运动。因此,构建材料施加元件可以在相应的运动路径中同时移动。构建材料施加装置的控制单元可适于控制构建材料施加元件的运动,使得构建材料施加元件被/可以恒定地和/或同时地移动。
构建材料施加元件可在相应的运动路径中彼此独立或相互依赖地运动。因此,构建材料施加元件可以以相同或不同的运动参数(例如(正或负)加速度,速度等)移动。
本发明还涉及一种用于设备的构建材料施加装置,特别是用于如上所述的设备的构建材料施加装置,设备用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料的层来增材制造三维物体。构建材料施加装置适于在相应设备的至少两个构建平面中施加一定量的构建材料,构建材料施加装置包括至少一个构建材料施加元件,构建材料施加元件在第一运动路径和第二运动路径中可移动地被支撑,在第一运动路径中,构建材料施加元件能够移动或移动越过至少两个构建平面的第一构建平面,并且在第二运动路径中,构建材料施加元件能够移动或移动越过至少两个构建平面的第二构建平面。关于该设备的所有注释也适用于构建材料施加装置。
本发明还涉及一种用于在设备的至少两个构建平面中施加一定量的构建材料的方法,特别是如上所述的设备,设备用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料的层来增材制造三维物体。该方法包括以下步骤:
-在第一运动路径中移动至少一个构建材料施加元件,在第一运动路径中,构建材料施加元件移动越过第一构建平面,和
-在第二运动路径中移动至少一个构建材料施加元件,在第二运动路径中,所述构建材料施加元件移动越过第二构建平面,或者
-在第一运动路径中移动至少一个第一构建材料施加元件,在所述第一运动路径中,构建材料施加元件移动越过第一构建平面,并且在第二运动路径中移动至少一个第二构建材料施加元件,在第二运动路径中,构建材料施加元件移动越过第二构建平面。
该方法可以分别通过如本文所述的设备或构建材料施加装置来实现;因此,有关设备和构建材料施加装置的所有注释也适用于该方法。
附图说明
参考附图描述本发明的示例性实施例,其中:
图1示出了根据示例性实施例的用于增材制造三维物体的设备的原理图;和
图2至图17分别示出了根据示例性实施例的设备的构建材料施加装置的放大图。
具体实施方式
图1示出了根据示例性实施例的设备1的原理图,该设备1通过连续分层选择性照射并伴随固结构建材料3(例如金属粉末)的层来增材制造三维物体2(例如,技术部件),可以通过至少一个能量束4(例如,电子束或激光束)来固结构建材料3的层。设备1可以是例如选择性电子束熔化设备或选择性激光熔化设备。
设备1包括在其操作期间可操作的多个功能装置。每个功能装置可以包括多个功能单元。功能装置和设备1的操作分别由中央控制装置(未示出)控制。
第一示例性功能装置是构建装置5,特别是构建模块,其包括至少一个构建板6。构建装置5设置在设备1的处理室7的构建区域BR1,BR2中。每个构建区域BR1,BR2与构建平面BP1,BP2相关联。因此,每个构建平面BP1,BP2限定构建区域BR1,BR2。构建装置5可以可拆卸地联接至处理室7,即,特别是联接至处理室7的底壁。
构建板6可限定至少一个构建平面BP1,BP2的空间延伸,在设备1的操作期间,在其中连续施加构建材料层并连续选择性地照射和固结构建材料层。如从下面显而易见的,设备1包括两个或更多个构建平面BP1,BP2。构建板6通常可竖直移动地被支撑。
另一示例性功能装置是构建材料施加装置8,例如重涂覆装置,其适于在构建平面BP1,BP2中连续施加构建材料3的层,在设备1的操作期间,构建材料3的层将被连续选择性地照射和固结。
另一功能装置是照射装置9,其适于利用至少一个能量束4连续选择性地照射和固结施加在构建平面BP1,BP2中的构建材料3的相应层。
另一功能装置是可选的剂量设备10,特别是剂量模块,其适于对将被施加在设备1的至少一个构建平面BP1,BP2中的特定量的构建材料3进行计量。设备1的处理室7的粉末供应区域SR1,SR2中设置有剂量设备10。剂量设备10可以可拆卸地联接到处理室7,即,特别是联接到处理室7的底壁。
另一功能装置是可选的溢流装置11,特别是溢流模块,其适于接收不施加在设备1的构建平面BP1,BP2中的特定量的构建材料3。溢流装置11设置在设备1的处理室7的至少一个构建材料接收区域RR1,RR2。溢流装置11可以可拆卸地联接至处理室7,即,特别是联接至处理室7的底壁。
如上所述,设备1包括两个(或更多个)构建平面BP1,BP2,即第一构建平面BP1和第二构建平面BP2(见图2-17)。可以将相应的构建平面BP1,BP2限定为这样的平面:在设备的操作期间,在该平面中可以连续选择性地照射和固结构建材料3的层,从而可以进行三维物体2的增材构建。
从图2至图17的示例性实施例显而易见的,两个构建平面BP1,BP2可以在空间上彼此分开;因此,间隙或间隔空间在两个构建平面BP1,BP2之间延伸。
从图2至图17的示例性实施例显而易见的,两个构建平面BP1,BP2可以具有相同的空间尺寸,即,它们可以具有相同或不同的几何尺寸,形状等。根据图2-17的示例性实施例中,两个构建平面BP1,BP2分别具有矩形形状,特别是正方形。
从图2至图17的示例性实施例显而易见的,两个构建平面BP1,BP2可以相对于彼此以任意空间布置设置。这同样适用于相应构建材料供应区域SR1,SR2和构建材料接收区域RR1,RR2。
从图2-13的示例性实施例显而易见的,其中图2、4、6、8、10、12分别显示等距视图,而图3、5、7、9、11、13分别显示俯视图,两个构建平面BP1可以横向布置,特别是并排布置,更特别地平行布置。这同样适用于图14的示例性实施例。
具体地,在图14的实施例中,构建材料施加元件8a可以在水平面中枢转,以便被转移,分别沿着第一运动路径MP1和第二运动路径MP2移动。
从图15和图16的示例性实施例显而易见的,两个构建平面BP1,BP2可以被设置为线布置。
图17示出了具有四个构建平面BP1-BP4的示例性实施例,该示例性实施例是相应的横向布置和相应的线布置的混合。
在任一示例性实施例中,构建平面BP1-BP4设置在可以由设备1的处理室7的底壁限定的相同(水平)平面中。
构建平面BP1-BP4可以设置在设备1的公共处理室7中。然而,也可以想到的是,构建平面BP1-BP4设置在设备1的至少两个分开的处理室7中,即,第一构建平面BP1设置在设备1的第一处理室7中,第二构建平面BP2设置在设备1的第二处理室7中。设备1的相应分开的处理室7可以是彼此能够连接或连接到彼此,从而可以将在下面更详细地描述的构建材料施加装置8的构建材料施加元件8a,8b从第一处理室7移动到第二处理室7或者从第二处理室7移动到第一处理室7。
如前所述,构建材料施加装置8适于在设备1的构建平面BP1-BP4中的每一个中施加一定量的构建材料3,特别是特定量的构建材料3,用于生成将被选择性地固结的至少一个构建材料层。因此,将构建材料施加装置8分配给设备1的构建平面BP1-BP4。通过在设备1的相应构建平面BP1-BP4中施加一定量的构建材料3,在相应的构建平面BP1-BP4中形成构建材料层,该构建材料层在设备1的操作期间将被选择性地固结。因此,构建材料施加装置8适于在设备1的构建平面BP1-BP4中的每一个中施加一定量的构建材料3,以形成相应的构建材料层,这些构建材料层在设备1的操作期间将被选择性地固结。通过该设备1,在三维物体的增材制造期间,这种构建材料的施加处理被重复多次。
从图2至图17的示例性实施例显而易见的,构建材料施加装置8可仅包括一个构建材料施加元件8a或至少两个构建材料施加元件8a,8b。
从图2至图9和图14的示例性实施例显而易见的,相应的构建材料施加元件8a,8b可具有纵向几何形状。相应的构建材料施加元件8a,8b可被构建为或包括重涂覆元件,例如重涂覆刀片。因此,构建材料施加装置8可以被构建为重涂覆装置,该重涂覆装置包括至少一个构建材料施加元件8a,8b,至少一个构建材料施加元件8a,8b被构建为重涂覆元件,特别是重涂覆刀片,或至少一个构建材料施加元件8a,8b包括重涂覆元件,特别是重涂覆刀片。
但是,从图10-13和图16的示例性实施例显而易见的,相应的构建材料施加元件8a,8b可以被构建为或包括构建材料容器,该构建材料容器具有至少一个特别是门状的开口,构建材料3可以通过该开口离开容器,以便在设备1的相应构建平面BP1-BP4中施加一定量的构建材料3,特别是特定量的构建材料3;该容器可包括分配给容器的至少一个开口的至少一个关闭元件。该关闭元件可以相对于至少一个开口在打开位置与关闭位置之间可移动地被支撑,以便打开或关闭至少一个开口。
从图2-13的示例性实施例显而易见的,在这些实施例中,构建材料施加装置8包括两个构建材料施加元件8a,8b,第一构建材料施加元件8a可以在第一运动路径MP1中可移动地被支撑,并且第二构建材料施加元件8b在第二运动路径MP2中可移动地被支撑。因此,第一构建材料施加元件8a被分配给第一运动路径MP1,并且第二构建材料施加元件8b因此被分配给第二运动路径MP2。当在第一运动路径MP1中移动第一构建材料施加元件8a时,第一构建材料施加元件8a移动越过第一构建平面BP1,使得可以在第一构建平面BP1中施加一定量的构建材料3,从而可以在第一构建平面BP1中形成在设备1的操作期间将被选择性照射和固结的构建材料层。第一运动路径MP1可以被视为或表示为第一构建材料施加路径,其中在第一构建平面BP1中能够施加或施加构建材料3。当在第二运动路径MP2中移动第二构建材料施加元件8b时,第二构建材料施加元件8b移动越过第二构建平面BP2,从而可以在第二构建平面BP2中施加一定量的构建材料3,因此,可以在第二构建平面BP2中形成在设备1的操作期间将被选择性地照射和固结的构建材料层。第二运动路径MP2可被视为或表示为第二构建材料施加路径,其中构建材料3能够施加或施加在第二构建平面BP2中。
在这些实施例中,第一构建材料施加元件8a在第一运动路径中的运动方向与第二构建材料施加元件8b在第二运动路径MP2中的运动方向可以相同(例如参见图4-7)或不同(例如参见图2、3,图8、9),例如相反或相对,反之亦然。
在这些实施例中,第一运动路径MP1和第二运动路径MP2可沿两条(分开的)线延伸,特别是沿两条平行的线延伸。
从图15和图16的示例性实施例显而易见的,在这些实施例中,构建材料施加装置8仅包括一个构建材料施加元件8a,构建材料施加元件8a可以在第一运动路径MP1和第二运动路径MP2中可移动地被支撑。因此,将构建材料施加元件8a分配给第一运动路径MP1和第二运动路径MP2。当在第一运动路径MP1中移动构建材料施加元件8a时,构建材料施加元件8a移动越过第一构建平面BP1,从而可以在第一构建平面BP1中施加一定量的构建材料3,并且因此,可以在第一构建平面BP1中形成在设备1的操作期间将被选择性地照射和固结的构建材料层。第一运动路径MP1可以被视为或表示为第一构建材料施加路径,其中在第一构建平面BP1中能够施加或施加构建材料。当在第二运动路径中移动构建材料施加元件8a时,构建材料施加元件8a移动越过第二构建平面BP2,从而可以在第二构建平面BP2中施加一定量的构建材料3,因此,可以在第二构建平面BP2中形成在设备1的操作期间将被选择性地照射和固结的构建材料层。第二运动路径MP2可以被视为或表示为第二构建材料施加路径,其中在第二构建平面BP2中能够施加或施加构建材料。
在这些实施例中,构建材料施加元件8a在第一运动路径MP1中的运动方向与构建材料施加元件8a在第二运动路径MP2中的运动方向不同,例如相反或相对,反之亦然。
在这些实施例中,第一运动路径MP1和第二运动路径MP2可以沿一条(公共)线(见图15、16)或沿两条(分开的)线(见图14)延伸,特别是沿两条平行线延伸。
在任一情况下,相应的构建材料施加元件8a,8b的运动可以恒定地进行,即,不间断。因此,相应的构建材料施加元件8a,8b可以在相应的运动路径中恒定地移动。构建材料施加装置8的硬件和/或软件体现的控制单元(例如计算机或计算机程序)可以适于控制相应的构建材料施加元件8a,8b的运动,使得相应的构建材料施加元件8a,8b例如以恒定的运动被移动或可以被移动。
如从图2至图17显而易见的,相应的第一运动路径MP1可以由第一平移运动轴限定,特别是由第一线性运动轴限定。第一平移运动轴可以在水平面中延伸。因此,第一运动路径MP1可以是或包括在水平面中延伸的第一平移运动轴。因此,第一运动路径MP1可以是平移运动路径。同样,相应的第二运动路径MP2可以由第二平移运动轴限定,特别是由第二线性运动轴限定。第二平移运动轴可以在水平面中延伸。因此,第二运动路径MP2可以是或包括在水平面中延伸的第二平移运动轴。因此,第二运动路径MP2可以是平移运动路径。
通常,相应的第一运动路径MP1和第二运动路径MP2分别由与运动路径有关的开始位置MP1S,MP2S和与运动路径有关的结束位置MP1E,MP2E限定。这样,第一运动路径MP1可以在第一运动路径MP1的与运动路径有关的开始位置MP1S和第一运动路径MP1的与运动路径有关的结束位置MP1E之间延伸。同样,第二运动路径MP2可以在第二运动路径MP2的与运动路径有关的开始位置MP2S与第二运动路径MP2的与运动路径有关的结束位置MP2E之间延伸。从图2-17显而易见的,第一运动路径MP1或第二运动路径MP2的结束位置MP1E,MP2E可能与第二运动路径MP2或第一运动路径MP1的开始位置MP1S,MP2S一致,或者,第二运动路径MP2或第一运动路径MP1的结束位置MP1E,MP2E可能与第一运动路径MP1或第二运动路径MP2的开始位置MP1S,MP2S一致。
从例如图2-13显而易见的,第一运动路径MP1的开始位置MP1S可以(横向)偏离设备1的第一构建平面BP1的第一侧,第一运动路径MP1可以包括设备1的第一构建平面BP1。换句话说,第一运动路径MP1的开始位置MP1S可以横向邻近于第一构建平面BP1的第一(横向)侧定位。第一运动路径MP1的开始位置可以特别地在(第一)构建材料供应区域SR1中或(横向)前方,从该构建材料供应区域SR1能够供应或供应一定量的构建材料3,其中在相应的构建材料施加元件8a,8b在第一运动路径MP1中运动期间,该一定量的构建材料3将被施加到第一构建平面BP1中。
同样地,第二运动路径MP2的开始位置MP2S可以(横向)偏离设备1的第二构建平面BP2的第一侧,第二运动路径MP2可以包括设备1的第二构建平面BP2。换句话说,第二运动路径MP2的开始位置MP2S可以横向邻近于第二构建平面BP2的第一(横向)侧定位。第二运动路径MP2的开始位置MP2S可以特别地在(第一或第二)构建材料供应区域SR2中或(横向)前方,从构建材料供应区域SR2中能够供应或供应一定量的构建材料3,其中在相应的构建材料施加元件8a,8b在第二运动路径MP2中运动期间,该一定量的构建材料3将被施加到第二构建平面BP2中。
如从例如图2至图13显而易见的,第一运动路径MP1的结束位置MP1E可以(横向)偏离第一构建平面BP1的第二侧,第一运动路径MP1可以包括设备1的第一构建平面BP1。第一构建平面BP1的第二侧可以与第一构建平面BP1的第一侧相对。换句话说,第一运动路径MP1的结束位置MP1E可以横向邻近于第一构建平面BP1的第二(横向)侧定位。第一运动路径MP1的结束位置MP1E尤其可以在(第一)构建材料接收区域RR1中或(横向)后面,在该(第一)构建材料接收区域RR1中,能够接收或接收一定量的构建材料3,其中在相应的构建材料施加元件8a,8b在第一运动路径MP1中运动期间,该一定量的构建材料3不被施加在第一构建平面BP1中。
同样地,第二运动路径MP2的结束位置MP2E可以(横向)偏离第二构建平面BP2的第二侧,从而第二运动路径MP2可以包括设备1的第二构建平面BP2。第二构建平面BP2的第二侧可以与第二构建平面BP2的第一侧相对。换句话说,第二运动路径MP2的结束位置可以横向邻近于第二构建平面BP2的第二(横向)侧定位。第二运动路径MP2的结束位置MP2E尤其可以在(第一或第二)构建材料接收区域RR2中或(横向)后面,在该构建材料接收区域RR2中能够接收或接收一定量的构建材料3,其中在相应的构建材料施加元件8a,8b在第二运动路径MP2中运动期间,该一定量的构建材料3不被施加在第二构建平面BP2中。
从上面显而易见的,在第一运动路径MP1中运动期间,相应的构建材料施加元件8a,8b可以至少部分地移动越过分配给第一构建平面BP1的相应构建材料供应区域SR1,第一构建平面BP1,并且至少部分地移动越过分配给第一构建平面BP1的相应构建材料接收区域RR1。特别地,在第一运动路径MP1中运动期间,相应的构建材料施加元件8a,8b可以移动越过相应的第一构建材料供应区域SR1,第一构建平面BP1和相应的第一构建材料接收区域RR1。因此,相应的第一运动路径MP1可包括越过相应的第一构建材料供应区域SR1,第一构建平面BP1,以及相应的第一建材接收区域RR1的运动。因此,相应的第一运动路径MP1的开始位置和结束位置通常布置在包括第一构建平面BP1以及相应的第一构建材料供应区域SR1和/或第一构建材料接收区域RR1的平面中。因此,第一运动路径MP1可以由线来表示,特别是直线来表示,该线越过第一构建平面BP1延伸,优选地,越过相应的第一构建材料供应区域SR1,第一构建平面BP1和相应的第一构建材料接收区域RR1延伸。
从上面显而易见的,在第二运动路径MP2中运动期间,相应的构建材料施加元件8a,8b可以至少部分地移动越过分配给第二构建平面BP2的相应的构建材料供应区域SR2,第二构建平面BP2,并且至少部分地移动越过分配给第二构建平面BP2的相应构建材料接收区域RR2。特别地,在第二运动路径MP2中运动期间,相应的构建材料施加元件8a,8b可以移动越过相应的第二构建材料供应区域SR2,第二构建平面BP2和相应的第二构建材料接收区域RR2。因此,相应的第二运动路径MP2可以包括越过相应的第二构建材料供应区域SR2,第二构建平面BP2,以及相应的第二构建材料接收区域RR2的运动。因此,相应的第二运动路径MP2的开始位置和结束位置通常布置在包括第二构建平面BP2以及相应的第二构建材料供应区域SR2和/或第二构建材料接收区域RR2的平面中。因此,第二运动路径MP2可以由线来表示,特别是直线来表示,该线越过第二构建平面BP2延伸,优选地,越过相应的第二构建材料供应区域SR2,第二构建平面BP2和相应的第二构建材料接收区域RR2延伸。
在两个构建平面BP1,BP2以线布置设置的示例性实施例中(参见例如图15、16),第一运动路径MP1可以在开始位置MP1S和结束位置MP1E之间延伸,并且第二运动路径MP2可以在开始位置MP2S和结束位置MP2E之间延伸。由此,第一运动路径MP1的开始位置MP1S可以横向偏离第一构建平面BP1的第一侧,特别是在能够供应或供应一定量的构建材料3(在构建材料施加元件8a,8b在第一运动路径MP1中运动期间,该一定量的构建材料3将被施加在设备1的第一构建平面BP1中)的构建材料供应区域SR1中;并且第一运动路径MP1的结束位置MP1E可以横向偏离第一构建平面BP1的第二侧,特别是在能够接收或接收一定量的构建材料3(在构建材料施加元件8a,8b在第一运动路径MP1中运动期间,该一定量的构建材料3不被施加在设备1的第一构建平面BP1中)的构建材料接收区域RR1中。
同样,第二运动路径MP2的开始位置MP2S可以横向偏离第二构建平面BP2的第一侧,特别是在能够供应或供应一定量的构建材料3(在构建材料施加元件8a,8b在第二运动路径MP2中运动期间,该一定量的构建材料3将被施加在设备1的第二构建平面)的构建材料供应区域SR2中;并且第二运动路径MP2的结束位置MP2E可以横向偏离第二构建平面BP2的第二侧,特别是在能够接收或接收一定量的构建材料3(在构建材料施加元件8a,8b在第二运动路径MP2中运动期间,该一定量的构建材料3不被施加在设备1的第二构建平面BP2中)的构建材料接收区域RR2中。
因此,第一构建平面BP1的第二侧可以对应于第二构建平面B2的第一侧,反之亦然。
从图2-17中的示例性实施例显而易见的,第一构建平面BP1的第一侧可以对应于第二构建平面BP2的第一侧,并且第一构建平面BP1的第二侧可以对应于第二构建平面BP2的第二侧,或者第一构建平面BP1的第一侧可以不对应于第二构建平面BP2的第一侧,并且第一构建平面BP1的第二侧可以不对应于第二构建平面BP2的第二侧。
根据图14的示例性实施例,构建材料施加元件8a可被可移动地,特别是可枢转地支撑在第一空间取向(如图14所示)以及第二空间取向中;该第一空间取向特别是由构建材料施加元件8a的自由端分别指向或指着的方向所限定,构建材料施加元件8a沿着该方向取向以便能够在第一运动路径MP1移动,在该第一运动路径MP1中,构建材料施加元件8a能够移动或移动越过第一构建平面BP1;该第二空间取向特别是由构建材料施加元件8a的自由端分别指向或指着的方向所限定,构建材料施加元件8a沿着该方向取向以便能够在第二运动路径MP2移动,在该第二运动路径MP2中,构建材料施加元件8a能够移动或移动越过第二构建平面BP2。
在任一实施例中,设备1可以包括引导装置12,该引导装置12被配置为在第一运动路径MP1和第二运动路径MP2中引导构建材料施加元件8a,8b,或者在具有两个构建材料施加元件8a,8b的配置中–被配置为在第一运动路径MP1中引导第一构建材料施加元件8a并在第二运动路径MP2中引导第二构建材料施加元件8b。
在引导装置12适于在第一运动路径MP1和第二运动路径MP2中引导构建材料施加元件8a的情况下,引导装置12可包括至少一个引导元件12a,12b,特别是导轨或引导滑块,该至少一个引导元件12a,12b尤其是机械地与构建材料施加元件8a能够联接或联接。相应的引导元件12a,12b可以设置在设备1的处理室7的(底)壁元件处或之中。
如从例如图2至图9显而易见的,引导装置12可以特别地被配置成在第一运动路径MP1中引导第一构建材料施加元件8a,并且在第二运动路径中MP2引导第二构建材料施加元件8b。在该示例性配置中,引导装置12可以包括第一引导元件12a(特别是导轨或引导滑块)和第二引导元件12b(特别是导轨或引导滑块),该第一引导元件12a与第一构建材料施加元件8a能够联接或联接,第一引导元件12a特别是在至少两个构建平面BP1,BP2之间平行于第一运动路径MP1延伸;该第二引导元件12b与第二构建材料施加元件8b能够联接或联接,第二引导元件12b特别是在至少两个构建平面BP1,BP2之间平行于第二运动路径MP2延伸。
从例如图2至图5的示例性实施例中显而易见的,相应的引导元件12a,12b可以至少部分地在至少两个构建平面BP1,BP2之间延伸。换句话说,相应的引导元件12a,12b可延伸穿过至少两个构建平面BP1,BP2之间的间隙或间隔空间。由此,相应的引导元件12a,12b可以特别地至少部分地平行于以平行布置设置的至少两个构建平面BP1,BP2的平行(内)侧延伸。在相应的引导元件12a,12b的这种配置中,引导元件12a,12b可包括至少第一部分,该第一部分特别地沿着第一构建平面BP1的第一侧和第二构建平面BP2的第一侧平行地延伸,第一构建平面BP1的第一侧和第二构建平面BP2的第一侧彼此面对。
根据引导元件12a,12b的另一示例性配置(在例如图6-9中部分地示出),引导元件12a,12b可至少部分地在至少两个构建平面BP1,BP2周围延伸,以包围或围绕至少两个构建平面BP1,BP2。换句话说,在该配置中,相应的引导元件12a,12b不延伸穿过至少两个构建平面BP1,BP2之间的间隙或间隔空间。然而,相应的引导元件12a,12b可以特别地至少部分地平行于以平行布置设置的至少两个构建平面BP1,BP2的平行(外)侧延伸。在这种配置中,引导元件12a,12b可以包括:特别地沿着第一构建平面BP1的第一侧平行地延伸的第一部分或区段;设置在引导元件12a,12b的第一部分或区段和第三部分或区段之间的第二部分或区段,第二部分或区段相对于第一部分或区段成角度地延伸,特别是垂直地延伸;设置在引导元件12a,12b的第二部分或区段与第四部分或区段之间的第三部分或区段,第三部分或区段特别地沿着第二构建平面BP2的第一外侧平行地延伸;以及设置在引导元件的第三部分或区段和第一部分或区段之间的第四部分或区段,第四部分或区段相对于第三部分或区段成角度地延伸,特别是垂直地延伸。
因此,相应的构建材料施加元件8a,8b也可以在第三运动路径中可移动地被支撑,在该第三运动路径中,构建材料施加元件8a,8b从第一运动路径MP1中的位置,特别是从第一运动路径MP1的结束位置MP1E移动到第二运动路径MP2中的位置,特别是第二运动路径MP2的开始位置MP2S。第三运动路径可以横向于第一运动路径MP1和/或第二运动路径MP2延伸。此外,构建材料施加元件8a,8b因此也可以在第四运动路径中可移动地被支撑,在该第四运动路径中,构建材料施加元件8a,8b从第二运动路径MP2中的位置,特别是从第二运动路径MP2的结束位置移动到第一运动路径MP1中的位置,特别是第一运动路径MP1的开始位置。第四运动路径可以横向于第一运动路径MP1和/或第二运动路径MP2延伸。第一部分和第三部分可以至少部分平行地延伸。同样,第二部分和第四部分可以至少部分平行地延伸。
可以在至少一个引导元件12a,12b的第一部分和第二部分之间、第二部分和第三部分之间、第三部分和第四部分之间以及第四部分和第一部分之间设置偏转元件,特别是偏转辊。因此,偏转元件可以被布置在相应运动路径之间。偏转元件适于将至少一个构建材料施加元件从引导元件的一部分转移到引导元件12a,12b的后续部分,并且因此适于使构建材料施加元件8a,8b的运动方向从第一运动方向偏转到另一运动方向。
设备1还可以包括至少一个驱动装置(未示出),该至少一个驱动装置适于生成用于使构建材料施加元件8a,8b在第一运动路径MP1和第二运动路径MP2中移动的驱动力;或者驱动装置,该驱动装置适于生成用于使第一构建材料施加元件8a在第一运动路径MP1中移动的驱动力、以及生成用于使至少一个第二构建材料施加元件8b在第二运动路径MP2中移动的驱动力。该驱动装置可以被构建为或包括至少一个驱动单元,例如线性驱动单元,特别是线性电动机,其适于生成相应的驱动力,该相应的驱动力作用在构建材料施加元件8a,8b上,以使相应的构建材料施加元件8a,8b在相应的运动路径MP1,MP2中移动。相应的驱动元件可以设置在设备1的处理室7的(底)壁元件处或在其中。
因此,相应的驱动装置可以适于生成使构建材料施加元件8a,8b在第一运动路径MP1和第二运动路径MP2中移动的驱动力,其中,该驱动装置包括至少一个驱动元件,特别是传动带,该驱动元件与构建材料施加元件8a,8b能够联接或联接,至少一个驱动元件在至少两个构建平面BP1,BP2之间延伸。
同样地,相应的驱动装置可以适于生成用于使第一构建材料施加元件8a在第一运动路径MP1中移动的驱动力,并且可以生成用于使第二构建材料施加元件8b在第二运动路径MP2中移动的驱动力,其中驱动装置包括:第一驱动元件,特别是传动带,该第一驱动元件与第一构建材料施加元件8a能够联接或联接,其中第一驱动元件特别是在至少两个构建平面BP1,BP2之间平行于第一运动路径MP1延伸;以及第二驱动元件,特别是传动带,该第二驱动元件与第二构建材料施加元件8b能够联接或联接,其中第二驱动元件特别是在至少两个构建平面BP1,BP2之间平行于第二运动路径MP2延伸。
至少一个运动和/或位置确定装置(未示出),例如运动和/或位置编码器,可以与构建材料施加元件8a,8b相关联,以便定性和/或定量地确定相应的构建材料施加元件8a,8b的(当前)运动和/或位置。
从上面显而易见的,相应的驱动元件可以至少部分地在至少两个构建平面BP1,BP2之间延伸,构建平面BP1,BP2特别地设置成平行布置。换句话说,相应的驱动元件可以延伸穿过至少两个构建平面BP1,BP2之间的间隙或间隔空间。由此,相应的驱动元件可以特别地至少部分地平行于以平行布置方式设置的构建平面BP1,BP2的平行(内)侧延伸。在相应驱动元件的这种配置中,驱动元件可包括至少第一部分,第一部分特别地沿着第一构建平面BP1的第一侧和第二构建平面BP2的第一侧平行地延伸,第一构建平面BP1的第一侧和第二构建平面BP2的第一侧彼此面对。
根据至少一个驱动元件的另一示例性配置,至少一个驱动元件可至少部分地围绕至少两个构建平面BP1,BP2延伸,以便包围和/或围绕至少两个构建平面BP1,BP2。换句话说,在该配置中,相应的驱动元件不延伸穿过至少两个构建平面BP1,BP2之间的间隙或间隔空间。然而,相应的驱动元件可以特别地至少部分地平行于以平行布置方式设置的至少两个构建平面BP1,BP2的平行(外)侧延伸。在该配置中,至少一个驱动元件可包括:特别地沿着第一构建平面BP1的第一侧平行地延伸的第一部分或区段;设置在驱动元件的第一部分或区段与第三部分或区段之间的第二部分或区段,第二部分或区段相对于第一部分或区段成角度地延伸,特别是垂直地延伸;设置在驱动元件的第二部分或区段与第四部分或区段之间的第三部分或区段,第三部分或区段特别地沿着第二构建平面BP2的第一外侧平行地延伸;以及布置在驱动元件的第三部分或区段和第一部分或区段之间的第四部分或区段,第四部分或区段相对于第三部分或区段成角度地延伸,特别是垂直地延伸。
对于至少两个构建平面BP1,BP2的横向布置,至少一个驱动元件可以包括四个部分:第一部分,第一部分特别地沿着第一构建平面BP1或第二构建平面的第一外侧平行地延伸;设置在第一部分和第三部分之间的第二部分,第二部分相对于第一部分成角度地延伸,特别是垂直地延伸;设置在第二部分和第四部分之间的第三部分,第三部分特别地沿着第二构建平面BP2的第一外侧平行地延伸;以及设置在驱动元件的第三部分和第一部分之间的第四部分,该第四部分相对于第三部分成角度地延伸,特别是垂直地延伸。
对于至少两个构建平面BP1,BP2的线布置,至少一个驱动元件可以包括四个部分:第一部分,第一部分特别地沿着第一构建平面BP1的第一外侧和第二构建平面的第一外侧平行地延伸;设置在第一部分和第三部分之间的第二部分,第二部分相对于第一部分成角度地延伸,特别是垂直地延伸;设置在第二部分和第四部分之间的第三部分,第三部分特别地沿着第一构建平面BP1的第二外侧和第二构建平面BP2的第二外侧平行地延伸;以及设置在驱动元件的第三部分和第一部分之间的第四部分,该第四部分相对于第三部分成角度地延伸,特别是垂直地延伸。
如上所述,构建材料施加装置8可以包括硬件和/或软件体现的控制单元,该控制单元适于控制构建材料施加元件8a,8b至少在第一运动路径MP1和/或第二运动路径MP2中的运动。控制单元可以与相应的驱动单元通信,该驱动单元适于生成相应的驱动力,该相应的驱动力作用在构建材料施加元件8a,8b上,以使构建材料施加元件8a,8b在相应的运动路径MP1、MP2中运动。
图10-13的示例性实施例,其中图12和13省略了对构建材料施加元件8a,8b的描绘,进一步示出了可能存在与第一构建平面BP1和第二构建平面BP2中的每一个相关联的两个构建材料接收区域RR1,RR2。这样,第一运动路径MP1和第二运动路径MP2的相应的开始位置MP1S,MP2S和结束位置MP1E,MP2E可以一致。换句话说,第一运动路径MP1的开始位置MP1S也可以用作第一运动路径MP1的结束位置MP1E,反之亦然。同样适用于第二运动路径MP2。
在图15的示例性实施例中,以构建平面BP1,BP2的线布置来描绘类似的配置。
示例性实施例的构建材料施加装置8进一步允许实现一种用于在设备1的至少两个构建平面BP1,BP2中施加一定量的构建材料3的方法,该设备1用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料3的层来增材制造三维物体2。
该方法包括以下步骤:
-在第一运动路径MP1中移动至少一个构建材料施加元件8a,8b,在第一运动路径MP1中,构建材料施加元件8a移动越过第一构建平面BP1,和
-在第二运动路径MP2中移动至少一个构建材料施加元件8a,在第二运动路径MP2中,构建材料施加元件8a移动越过第二构建平面BP2,或者
-在第一运动路径MP1中移动至少一个第一构建材料施加元件8a,在第一运动路径MP1中,构建材料施加元件8a移动越过第一构建平面BP1,并且在第二运动路径MP2中移动至少一个第二构建材料施加元件8b,在第二运动路径MP2中,构建材料施加元件8b移动越过第二构建平面BP2。
本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供:
1.一种用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料(3)的层来增材制造三维物体(2)的设备(1),包括:-至少两个构建平面(BP1,BP2);-构建材料施加装置(8),所述构建材料施加装置(8)适于在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中施加一定量的构建材料(3),所述构建材料施加装置(8)包括:--至少一个构建材料施加元件(8a,8b),所述至少一个构建材料施加元件(8a,8b)在第一运动路径(MP1)和第二运动路径(MP2)中可移动地被支撑,在所述第一运动路径(MP1)中,所述至少一个构建材料施加元件(8a,8b)能够移动或移动越过所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中的第一构建平面(BP1),在所述第二运动路径(MP2)中,所述至少一个构建材料施加元件(8a,8b)能够移动或移动越过所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中的第二构建平面(BP2)。
2.根据任何在前条项的设备,所述构建材料施加装置(8)包括仅一个构建材料施加元件(8a),所述仅一个构建材料施加元件(8a)在所述第一运动路径(MP1)和所述第二运动路径(MP2)中可移动地被支撑,或所述构建材料施加装置(8)包括至少两个构建材料施加元件(8a,8b),其中第一构建材料施加元件(8a)在所述第一运动路径(MP1)中可移动地被支撑,并且至少一个第二构建材料施加元件(8b)在所述第二运动路径(MP2)中可移动地被支撑。
3.根据任何在前条项的设备,所述至少两个构建平面(BP1,BP2)被设置为横向布置,特别是并排布置,更特别地是平行布置,由此所述第一运动路径(MP1)被设置为相对于所述第二运动路径(MP2)横向偏离。
4.根据任何在前条项的设备,所述至少两个构建平面(BP1,BP2)被设置为线布置,由此所述第一运动路径(BP1)未被设置为相对于所述第二运动路径(BP2)横向偏离。
5.根据任何在前条项的设备,所述至少一个构建材料施加元件(8a)在第一空间取向和第二空间取向中可移动地被支撑,特别是可枢转地被支撑,所述第一空间取向特别是由所述构建材料施加元件(8a)的自由端所指向的方向来限定,所述构建材料施加元件(8a)沿着所述方向取向以便能够在所述第一运动路径(MP1)中移动,其中在所述第一运动路径(MP1)中,所述构建材料施加元件(8a)能够移动或移动越过所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中的所述第一构建平面(BP1),以及所述第二空间取向特别是由所述构建材料施加元件(8a)的所述自由端所指向的方向来限定,所述构建材料施加元件(8a)沿着所述方向取向以便能够在所述第二运动路径(MP2)中移动,其中在所述第二运动路径(MP2)中,所述构建材料施加元件(8a)能够移动或移动越过所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中的所述第二构建平面(BP2)。
6.根据任何在前条项的设备,还包括适于在所述第一运动路径(MP1)和所述第二运动路径(MP2)中引导构建材料施加元件(8a,8b)的引导装置(12),或适于在所述第一运动路径(MP1)中引导至少一个第一构建材料施加元件(8a)并在所述第二运动路径(MP2)中引导至少一个第二构建材料施加元件(8b)的引导装置(12)。
7.根据任何在前条项的设备,所述引导装置(12)适于在所述第一运动路径(MP1)和所述第二运动路径(MP2)中引导构建材料施加元件(8a,8b),其中,所述引导装置(12)包括与所述构建材料施加元件(8a,8b)能够联接或联接的至少一个引导元件(12a,12b),特别是导轨或滑块,其中所述至少一个引导元件在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)之间延伸。
8.根据任何在前条项的设备,所述引导装置(12)适于在所述第一运动路径(MP1)中引导至少一个第一构建材料施加元件(8a),并且在所述第二运动路径(MP2)中引导至少一个第二构建材料施加元件(8b),其中所述引导装置(12)包括:至少一个第一引导元件(12a),特别是导轨或滑块,所述至少一个第一引导元件(12a)与所述至少一个第一构建材料施加元件(8a)能够联接或联接,其中所述至少一个第一引导元件(12a)平行于所述第一运动路径(MP1)延伸,特别是在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)之间平行于所述第一运动路径(MP1)延伸,以及至少一个第二引导元件(12b),特别是导轨或滑块,所述至少一个第二引导元件(12b)与至少一个所述第二构建材料施加元件(8b)能够联接或联接,其中所述至少一个第二引导元件(8b)平行于所述第二运动路径(MP2)延伸,特别是在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)之间平行于所述第二运动路径(MP2)延伸。
9.根据任何在前条项的设备,所述引导装置(12)包括至少一个引导元件(12a,12b),特别是导轨或滑块,所述至少一个引导元件(12a,12b)与所述至少一个构建材料施加元件(8a,8b)能够联接或联接,所述至少一个引导元件(12a,12b)至少部分地在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)周围延伸,以便包围或围绕所述至少两个构建平面(BP1,BP2)。
10.根据任何在前条项的设备,还包括适于生成用于使构建材料施加元件(8a)在所述第一运动路径(MP1)和所述第二运动路径(MP2)中移动的驱动力的驱动装置,或适于生成用于使至少一个第一构建材料施加元件(8a)在所述第一运动路径(MP1)中移动的驱动力并且生成用于使至少一个第二构建材料施加元件(8b)在所述第二运动路径(MP2)中移动的驱动力的驱动装置。
11.根据任何在前条项的设备,所述驱动装置适于生成用于使构建材料施加元件(8a)在所述第一运动路径(MP1)和所述第二运动路径(MP2)中移动的驱动力,其中,所述驱动装置包括至少一个驱动元件,特别是传动带,所述至少一个驱动元件与所述构建材料施加元件(8a)能够联接或联接,其中,所述至少一个驱动元件在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)之间延伸。
12.根据任何在前条项的设备,所述驱动装置包括至少一个驱动元件,特别是传动带,所述至少一个驱动元件与所述至少一个构建材料施加元件(8a,8b)能够联接或联接,所述至少一个驱动元件至少部分地在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)周围延伸,以便包围或围绕所述至少两个构建平面(BP1,BP2)。
13.一种用于设备(1)的构建材料施加装置,特别是用于根据前述条项中任一项所述的设备(1)的构建材料施加装置,所述设备(1)用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料的层来增材制造三维物体(2),所述构建材料施加装置适于在相应设备的至少两个构建平面中施加一定量的构建材料,所述构建材料施加装置包括至少一个构建材料施加元件,所述构建材料施加元件在第一运动路径和第二运动路径中可移动地被支撑,在所述第一运动路径中,所述构建材料施加元件能够移动或移动越过所述至少两个构建平面的第一构建平面,并且在所述第二运动路径中,所述构建材料施加元件能够移动或移动越过所述至少两个构建平面的第二构建平面。
14.一种用于在设备(1),特别是根据条项1-12中任一项的设备(1)的至少两个构建平面(BP1,BP2)中施加一定量的构建材料(3)的方法,所述设备(1)用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料(3)的层来增材制造三维物体(2),所述方法包括以下步骤:-在第一运动路径(MP1)中移动至少一个构建材料施加元件,在所述第一运动路径(MP1)中,所述构建材料施加元件移动越过第一构建平面(BP1),和-在第二运动路径(MP2)中移动所述至少一个构建材料施加元件,在所述第二运动路径(MP2)中,所述构建材料施加元件移动越过第二构建平面(BP2),或者-在第一运动路径(MP1)中移动至少一个第一构建材料施加元件,在所述第一运动路径(MP1)中,所述构建材料施加元件移动越过第一构建平面(BP1),并且在第二运动路径(MP2)中移动至少一个第二构建材料施加元件,在所述第二运动路径(MP2)中,所述构建材料施加元件移动越过第二构建平面(BP2)。

Claims (10)

1.一种用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料(3)的层来增材制造三维物体(2)的设备(1),其特征在于,包括:
-至少两个构建平面(BP1,BP2);
-构建材料施加装置(8),所述构建材料施加装置(8)适于在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中施加一定量的构建材料(3),所述构建材料施加装置(8)包括:
--至少一个构建材料施加元件(8a,8b),所述至少一个构建材料施加元件(8a,8b)在第一运动路径(MP1)和第二运动路径(MP2)中可移动地被支撑,在所述第一运动路径(MP1)中,所述至少一个构建材料施加元件(8a,8b)能够移动或移动越过所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中的第一构建平面(BP1),在所述第二运动路径(MP2)中,所述至少一个构建材料施加元件(8a,8b)能够移动或移动越过所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中的第二构建平面(BP2)。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述构建材料施加装置(8)包括仅一个构建材料施加元件(8a),所述仅一个构建材料施加元件(8a)在所述第一运动路径(MP1)和所述第二运动路径(MP2)中可移动地被支撑,或
所述构建材料施加装置(8)包括至少两个构建材料施加元件(8a,8b),其中第一构建材料施加元件(8a)在所述第一运动路径(MP1)中可移动地被支撑,并且至少一个第二构建材料施加元件(8b)在所述第二运动路径(MP2)中可移动地被支撑。
3.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述至少两个构建平面(BP1,BP2)被设置为横向布置,特别是并排布置,更特别地是平行布置,由此所述第一运动路径(MP1)被设置为相对于所述第二运动路径(MP2)横向偏离。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,所述至少两个构建平面(BP1,BP2)被设置为线布置,由此所述第一运动路径(BP1)未被设置为相对于所述第二运动路径(BP2)横向偏离。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,所述至少一个构建材料施加元件(8a)在第一空间取向和第二空间取向中可移动地被支撑,特别是可枢转地被支撑,所述第一空间取向特别是由所述构建材料施加元件(8a)的自由端所指向的方向来限定,所述构建材料施加元件(8a)沿着所述方向取向以便能够在所述第一运动路径(MP1)中移动,其中在所述第一运动路径(MP1)中,所述构建材料施加元件(8a)能够移动或移动越过所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中的所述第一构建平面(BP1),以及
所述第二空间取向特别是由所述构建材料施加元件(8a)的所述自由端所指向的方向来限定,所述构建材料施加元件(8a)沿着所述方向取向以便能够在所述第二运动路径(MP2)中移动,其中在所述第二运动路径(MP2)中,所述构建材料施加元件(8a)能够移动或移动越过所述至少两个构建平面(BP1,BP2)中的所述第二构建平面(BP2)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,还包括适于在所述第一运动路径(MP1)和所述第二运动路径(MP2)中引导构建材料施加元件(8a,8b)的引导装置(12),或
适于在所述第一运动路径(MP1)中引导至少一个第一构建材料施加元件(8a)并在所述第二运动路径(MP2)中引导至少一个第二构建材料施加元件(8b)的引导装置(12)。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述引导装置(12)适于在所述第一运动路径(MP1)和所述第二运动路径(MP2)中引导构建材料施加元件(8a,8b),其中,所述引导装置(12)包括与所述构建材料施加元件(8a,8b)能够联接或联接的至少一个引导元件(12a,12b),特别是导轨或滑块,其中所述至少一个引导元件在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)之间延伸。
8.根据权利要求6或7所述的设备,其特征在于,所述引导装置(12)适于在所述第一运动路径(MP1)中引导至少一个第一构建材料施加元件(8a),并且在所述第二运动路径(MP2)中引导至少一个第二构建材料施加元件(8b),其中所述引导装置(12)包括:
至少一个第一引导元件(12a),特别是导轨或滑块,所述至少一个第一引导元件(12a)与所述至少一个第一构建材料施加元件(8a)能够联接或联接,其中所述至少一个第一引导元件(12a)平行于所述第一运动路径(MP1)延伸,特别是在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)之间平行于所述第一运动路径(MP1)延伸,以及
至少一个第二引导元件(12b),特别是导轨或滑块,所述至少一个第二引导元件(12b)与至少一个所述第二构建材料施加元件(8b)能够联接或联接,其中所述至少一个第二引导元件(8b)平行于所述第二运动路径(MP2)延伸,特别是在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)之间平行于所述第二运动路径(MP2)延伸。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的设备,其特征在于,所述引导装置(12)包括至少一个引导元件(12a,12b),特别是导轨或滑块,所述至少一个引导元件(12a,12b)与所述至少一个构建材料施加元件(8a,8b)能够联接或联接,所述至少一个引导元件(12a,12b)至少部分地在所述至少两个构建平面(BP1,BP2)周围延伸,以便包围或围绕所述至少两个构建平面(BP1,BP2)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,还包括适于生成用于使构建材料施加元件(8a)在所述第一运动路径(MP1)和所述第二运动路径(MP2)中移动的驱动力的驱动装置,或
适于生成用于使至少一个第一构建材料施加元件(8a)在所述第一运动路径(MP1)中移动的驱动力并且生成用于使至少一个第二构建材料施加元件(8b)在所述第二运动路径(MP2)中移动的驱动力的驱动装置。
CN202010249256.1A 2019-04-02 2020-04-01 用于增材制造三维物体的设备 Pending CN111805892A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19166770.8 2019-04-02
EP19166770.8A EP3718748A1 (en) 2019-04-02 2019-04-02 Apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111805892A true CN111805892A (zh) 2020-10-23

Family

ID=66091931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010249256.1A Pending CN111805892A (zh) 2019-04-02 2020-04-01 用于增材制造三维物体的设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200316860A1 (zh)
EP (1) EP3718748A1 (zh)
CN (1) CN111805892A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3718746A1 (en) * 2019-04-02 2020-10-07 Concept Laser GmbH Apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
US20210245432A1 (en) * 2020-02-07 2021-08-12 Concept Laser Gmbh Apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030173713A1 (en) * 2001-12-10 2003-09-18 Wen-Chiang Huang Maskless stereo lithography method and apparatus for freeform fabrication of 3-D objects
US20120211155A1 (en) * 2009-08-25 2012-08-23 Bego Medical Gmbh Device and Method for Generative Production
DE102011111498A1 (de) * 2011-08-31 2013-02-28 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Modellen
CN103635305A (zh) * 2011-03-02 2014-03-12 Bego医药公司 用于生成地制造三维部件的设备及方法
DE102015017182A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte
CN107206680A (zh) * 2015-05-07 2017-09-26 Cl产权管理有限公司 通过相继地固化层来制造三维物体的设备和相关的方法
JP2018510799A (ja) * 2015-04-09 2018-04-19 プリント キャスト エルティーディー 粉末材料から三次元モデルを層状生成するための方法及びシステム
CN109729712A (zh) * 2016-08-05 2019-05-07 发展机械及自动化股份公司 用于制造至少一个用于建筑业的三维层状体的设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190111621A1 (en) * 2017-10-18 2019-04-18 General Electric Company Additive manufacturing apparatus
EP3473410A1 (en) * 2017-10-20 2019-04-24 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Build material application device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030173713A1 (en) * 2001-12-10 2003-09-18 Wen-Chiang Huang Maskless stereo lithography method and apparatus for freeform fabrication of 3-D objects
US20120211155A1 (en) * 2009-08-25 2012-08-23 Bego Medical Gmbh Device and Method for Generative Production
CN103635305A (zh) * 2011-03-02 2014-03-12 Bego医药公司 用于生成地制造三维部件的设备及方法
DE102011111498A1 (de) * 2011-08-31 2013-02-28 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Modellen
CN103764376A (zh) * 2011-08-31 2014-04-30 沃克斯艾捷特股份有限公司 逐层构造模型的装置
JP2018510799A (ja) * 2015-04-09 2018-04-19 プリント キャスト エルティーディー 粉末材料から三次元モデルを層状生成するための方法及びシステム
CN107206680A (zh) * 2015-05-07 2017-09-26 Cl产权管理有限公司 通过相继地固化层来制造三维物体的设备和相关的方法
DE102015017182A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte
CN109729712A (zh) * 2016-08-05 2019-05-07 发展机械及自动化股份公司 用于制造至少一个用于建筑业的三维层状体的设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP3718748A1 (en) 2020-10-07
US20200316860A1 (en) 2020-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3036085B1 (de) Vorrichtung zum herstellen dreidimensionaler objekte
CN108025499B (zh) 用于增材制造系统的打印头模块的阵列
US10399145B2 (en) Additive manufacturing apparatus and method
CN111805892A (zh) 用于增材制造三维物体的设备
US20170326792A1 (en) Method, Device, and Recoating Module for Producing a Three-Dimensional Object
DE102015002967A1 (de) 3D-Druckwerkzeug und 3D-Druck von Bündeln
CN104827664A (zh) 一种3d打印机
EP3429831B1 (de) Vorrichtung zur additiven herstellung eines dreidimensionalen objekts und verfahren
US11154934B2 (en) Build material application device
CN109311228B (zh) 用于通过选择性地固化层状施加的构建材料来制造三维对象的方法和设备
DE102015104827A1 (de) Generatives Schichtaufbauverfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen faserverstärkten Objekts
DE102015118162A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Objekte
US11000999B2 (en) Build material application device
EP3377236B1 (de) Vorrichtung zur generativen herstellung eines dreidimensionalen objekts
JP2020019276A (ja) 少なくとも1つの3次元物体を付加製造する方法
JP6875446B2 (ja) 少なくとも1つの3次元物体を付加製造する方法
JP2019500505A (ja) 3次元の金属成形体を製造する装置および方法
WO2017153195A1 (de) Vorrichtung zur additiven herstellung eines dreidimensionalen objekts
EP3718746A1 (en) Apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
CN111805896B (zh) 用于增材制造三维物体的设备
EP3640010A1 (en) Apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
WO2017102978A2 (de) Vorrichtung und verfahren zur komposition von faser- kunststoff-verbunden mit hohen appliziergeschwindigkeiten
EP3956120A1 (de) Formwerkzeug zur verarbeitung von expandierbarem und/oder expandiertem kunststoffpartikelmaterial
EP3643477A1 (en) Apparatus for additively manufacturing a three-dimensional object
JP2021181623A (ja) 少なくとも1つの三次元物体を付加製造する方法、制御ユニット、及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201023