CN114096394A - 片材式覆盖装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于通过选择性逐层固化构造材料(13)来制造三维物体(2)的增材式的制造设备(1)，所述制造设备包括具有室壁(4)的处理室(3)，所述处理室的室壁(4)具有至少一个长形的开口(31)，所述制造设备的特征在于，具有覆盖装置，所述覆盖装置具有用于覆盖和/或屏蔽所述至少一个开口的覆盖面，所述覆盖面在所述开口(31)的纵向方向上的延展是可变的，并且所述覆盖装置具有多个同类的单个元件，这些单个元件相互连接成，使得所述单个元件在所述开口(31)的纵向方向上能相对于彼此移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过选择性逐层固化构造材料来制造三维物体的设备和方法以及一种用于覆盖/屏蔽用于制造三维物体的设备的室壁上的开口的覆盖装置。
背景技术
所述用于制造物体的方法通常称为增材式制造方法。通常，增材式的制造设备和所属方法的特征在于，在所述制造设备和方法中，通过固化无定形的构造材料来逐层制造物体。可以例如通过借助于用电磁辐射或粒子辐射(如激光烧结(SLS或DMLS)或激光熔融或电子束熔融)照射构造材料来向构造材料供应热能来实现固化。例如在激光烧结或激光熔融中，激光束对构造材料的层的作用区域在所述层的对应于要制造的物体在该层中的横截面的位置上移动。
通常情况下，增材式的制造过程在处理室中进行，所述处理室一方面用于针对环境影响屏蔽构造材料，另一方面用于保持所述无定形的构造材料。尤其是，如果无定形的构造材料的固化通过处理室中的热能进行，则处理室的壁部也可以用于相对于周围环境屏蔽处理室中的热量。由于增材式的制造设备在处理室中的各个部件、例如用于施加构造材料层的涂布机或照射装置通常是从处理室之外控制的，处理室的室壁通常具有通孔或开口，以便能够与增材式的制造设备的相应部件建立连接。例如，驱动轴或导向臂可以穿过所述开口。但这种开口也会削弱室壁的屏蔽效果，或者在一些情况下使得构造材料可能逸出和/或环境因素、特别是环境颗粒可能进入。因此希望的是，所述开口选择得尽可能小并且尽可能保持封闭。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种用于可逆地覆盖处理室的室壁中的开口的覆盖装置以及一种相配的增材式的制造设备和相配的增材式制造方法，通过它们可以尽可能快速地封闭室壁上的开口。
所述目的由根据权利要求1的增材式的制造设备、根据权利要求13的覆盖装置和根据权利要求14的增材式制造方法来实现。在从属权利要求中要求保护本发明的改进方案。根据本发明的设备特别是也可以通过下面的或在从属权利要求中说明的、根据本发明方法的特征来改进，并且反之亦然。此外，结合一个根据本发明的设备描述的特征也可用于改进另一个根据本发明的设备，即使这没有明确说明。
根据本发明的用于通过选择性逐层固化构造材料来制造三维物体的增材式的制造设备包括具有室壁的处理室，所述处理室的室壁具有至少一个长形的开口，所述制造设备的特征在于，具有覆盖装置，所述覆盖装置具有用于覆盖和/或屏蔽所述至少一个开口的覆盖面，所述覆盖面在开口的纵向方向上的延展是可变的，并且所述覆盖装置具有多个同类的单个元件，所述单个元件相互连接成，使得这些单个元件在开口的纵向方向上能相对于彼此移动。
本发明尤其是涉及这样的增材制造设备和方法，其中能量以电磁辐射或粒子辐射的形式选择性供应给构造材料的一个层。这里，工作平面是这样的平面，被供应能量的所述层的上侧位于所述平面中。这里，能量输入装置可以具有例如激光器或电子束源。本发明特别是涉及这样的方法和设备，其中通过辐射向构造材料供应热量，例如如激光烧结或激光熔融或电子束熔融那样。
这里要指出的是，借助于根据本发明的增材式的制造设备，不仅可以制造一个物体，而且可以同时制造多个物体。当在本申请中提及制造一个物体时，这是指，相应的说明能够以相同的方式同样应用于同时制造多个物体的增材式的制造方法和设备。
由于所述覆盖装置根据本发明具有多个单个元件，与一体的刚性覆盖面相比，在改变覆盖面的延展时仅需加速较小的质量，即仅加速一个单个元件的或少数几个单个元件的质量。由此可以快速封闭处理室中的开口，从而仅在很短的时间内或甚至基本上完全没有通过所述开口发生材料和能量转移并且由此以更好的方式相对于外部环境隔离处理室的内部。这里，覆盖面是开口的面积，这个面积由覆盖装置的单个元件覆盖/屏蔽，使得较少穿透的材料和能量。
在一些覆盖装置中，覆盖面通过卷绕和展开柔性膜、即卷帘而变化，与这种覆盖装置相比，通过本发明得到这样的优点，即，单个元件可以设计得更加坚固并且特别是可以具有更大的耐热性。对于卷帘，由于材料必须是柔性的，材料的耐热性和坚固性受到限制。此外，对于卷帘，隔热性能受到柔性膜的限制，这是因为，为了不限制膜的柔性，这种膜在其厚度上是有限的。
总之，已经证实，覆盖装置的根据本发明的设计方案特别是对于增材式的制造设备是有利的，因为这种覆盖装置可以最好地满足对速度和隔热的要求。
优选所述覆盖面在开口的纵向方向上的延展可以通过单个元件相对于彼此在开口的纵向方向上的相对运动来改变。
通过单个元件相对于彼此的相对运动可以这样改变覆盖面的延展，因为只移动一个单个元件或较小数量的单个元件来改变覆盖面的延展，从而只需要加速很小的质量，并且由此可以更为快速地封闭处理室的室壁中的开口，或者说更为快速地移动所述单个元件。
进一步优选地，可以在每两个单个元件都设置连接元件。
由于存在连接元件，优选在每两个单个元件之间存在连接元件，获得覆盖装置更大的稳定性，而没有牺牲使小质量运动的优点。可以采用覆盖装置没有这个特征的设计方案，但只有当运动在封闭所述开口时中也具有沿重力方向的方向分量时(如对于百叶帘那样)，这个设计方案才能良好地起作用。
进一步优选的是，至少两个单个元件、优选每两个单个元件通过弹性元件、尤其是弹簧元件，优选是复位弹簧作为连接元件相互连接。
如果将两个单个元件相互连接的连接元件、优选是设置在每两个单个元件之间的连接元件沿单个元件的运动方向具有弹性，则由此提高了稳定性。此时尤其是对于使所述单个元件相对于彼此移动的复位力而言可以确保的是，使得覆盖装置的延展减小和/或增大，从而在没有外力作用于覆盖装置的情况下，例如在由于例如供电故障系统部件停止运转时封闭所述开口。
这种弹性可以这样来实现，即，所述连接元件具有弹簧元件，所述弹簧元件可以在单个元件相对于彼此的运动方向上提供复位力。为此，以这种方式适当的弹簧元件可以与其它组件一起构成连接元件，或者这种连接元件也可以是弹簧元件。弹簧元件设计的示例可以是螺旋弹簧、板簧、盘簧等。替代弹簧元件，也可以使用由弹性材料、例如橡胶构成的元件。但尤其是在处理室中的温度较高时，例如在激光烧结或聚合物的激光熔融时，难以找到对此适当的材料。
所述弹性元件尤其是可以通过铰链与单个元件连接。通过连接元件经由铰链接头与两个单个元件中的一个、优选与两个单个元件连接，可以确保单个元件相对于彼此更好的可运动性。由此特别是减小由于弹性元件大的复位力对运动的妨碍。因此，由此可以使得，启动单个元件运动的力非常小，但随着覆盖装置的延展增大必须使用更大的力。
进一步优选地，单个元件具有基本上相互平行定向的片材，特别是设置在两个单个元件之间的连接元件作用在横向于、优选垂直于片材平面延伸的片材支架上。
当覆盖装置在开口的纵向方向上具有最大的延展时，片材优选大致平行于处理室的壁部中要覆盖的开口延伸。由于在单个元件中存在片材支架，没有由于其覆盖面由于在其上安装连接元件而减小影响片材的覆盖功能。这种片材支架优选安装在覆盖装置朝向处理室的内侧的侧面上。由于片材支架优选横向于片材的延伸方向延展，在单个元件运动时实现了一种杠杆效应，由此能以较小的耗力使单个元件快速移动。
在一个优选的实施形式中，两个连接元件在单个元件的两侧作用在单个元件的、尤其是其片材支架的不同位置处。在这种情况下，当连接元件对单个元件施加力时产生倾斜力矩，所述倾斜力矩导致，在覆盖装置延展增大时单个元件的片材同时压向相邻的单个元件。这提高了密封效果。这里可以理解的是，只有当连接元件的两个作用点垂直于要覆盖的开口或垂直于片材面具有不同的距离时，才会产生倾斜力矩。
尤其是在没有完全覆盖开口时，相邻的片材可以相互重叠。
这里，在重叠状态下，各个片材的面优选彼此大致平行并大致平行于要覆盖的开口。在覆盖装置的这种构成方式中可以实现的是，在覆盖装置的每个打开状态下或者对于开口任意的覆盖程度都能确保，所覆盖的部分具有高密封性。如果由于片材相对于要覆盖的开口的平面发生倾斜而使得覆盖装置具有小延展，则不是这种情况。
所述片材优选具有热反射表面并且优选由金属制成。
具有所述特性的片材可以例如通过高度抛光的薄金属板实现，例如不锈钢板，这种金属板具有较差的导热性。可选地，为了提高热反射率，可以施加高反射率的金属薄层，特别是当片材体由非金属、例如高熔点塑料、如聚芳醚酮制成时，这也是适合的。
所述增材式的制造设备优选还具有能在处理室内沿运动方向B在构造区上移动的处理模块，所述处理模块适于执行制造三维物体所需的过程，所述运动方向B平行于开口的纵向方向延伸，并且穿过所述开口的外连接元件安装在所述处理模块上。
处理模块是一种装置，构成增材式的制造设备的组成部分并且适用于执行制造三维物体所需的工艺步骤，尤其是这样的工艺步骤，在所述工艺步骤中，设备的一个构件相对于、尤其是基本上平行于构造材料层移动，从而也导致相对于处理室的运动。相应的工艺步骤可以例如是施加构造材料层，此时，涂布模块或其一部分(例如，涂布刀片或滚筒)在构造区上移动。另一个例子是照射模块，所述照射模块用于向构造材料层的各个位置供应辐射能量，就是说，所述照射模块用于选择性固化构造材料。照射模块的部件的移动可以在于，使光束偏转装置(扫描装置)平行于构造材料层移动，以便由此确保到构造材料层上的辐射入射角尽可能垂直。另一个例子是在构造区上移动的照射机行或VCSEL阵列。最后，处理模块也可以例如是在构造区上移动以监控制造过程的装置，例如温度测量装置或熔池监测装置。
外连接元件是物理的连接元件，通过所述连接元件将处理模块与处理室之外的位置连接。外连接元件例如可以是导向臂，所述导向臂使处理模块移动并且在处理室之外与相应的驱动器连接。备选地，例如在用于处理模块的驱动单元设置在处理室内部并与处理模块一起移动的情况下，或者在将供应软管用于供应和/或排出冷却液或构造材料的情况下，外连接元件也可以是与处理模块一起移动的供电电缆或供应软管。
另外优选的是，所述覆盖装置与外连接元件连接，使得在外连接元件在开口的纵向方向上移动时覆盖面在开口的纵向方向上的延展发生改变。
虽然可以与外连接元件的运动分开地调整覆盖装置的覆盖面，但有利的是，通过外连接元件使单个元件一起移动。在这种情况下，在外连接元件移动时，自动打开和封闭处理室的壁部中的开口。特别是可以这样来实现这种处理方式，即，覆盖装置具有多个单个元件并且由此只使小的质量(即较少数量的单个元件的质量)移动。由此负责使外连接元件运动的驱动器只有小的额外负载。
优选在开口的纵向方向上外连接元件的两侧都设置覆盖装置。
这两个覆盖装置优选与外连接元件连接成，使得在外连接元件沿开口的纵向方向移动时，相应的覆盖面在开口的纵向方向上的延展发生改变。此时，在外连接元件移动时，一个覆盖装置的覆盖面增大，同时另一个覆盖装置的覆盖面减小。由于在外连接元件旁边存在两个覆盖装置，除了所述开口之内由外连接元件占据的区域和这个区域紧邻的周围区域之外，可以覆盖或屏蔽在室壁中的整个开口。就是说，由此可以特别有效地相对于处理室的周围环境屏蔽处理室的内部。
在一个优选的实施形式中，在开口穿过外连接元件的位置处由密封圈包围外连接元件。这里，所述密封圈适于降低或者甚至防止通过所述开口、特别是在密封圈和外连接元件之间的边界处发生的材料和能量透过。另外优选的是，密封圈分别与覆盖装置的最靠近外连接元件的单个元件连接。这里，密封圈这样地与单个元件连接，即，使得通过在密封圈和单个元件之间边界处的开口降低或者甚至防止材料和能量透过。这种连接可以例如设计成夹紧连接、粘合连接等。
所述覆盖装置优选保持在开口(31)的边缘，使得可以拆卸所述覆盖装置。
由于覆盖装置这种可逆的可拆卸性，所述可以覆盖装置毫无困难地且无需永久性改变室壁地从处理室上移除，这对于在处理室中进行的维护措施是实用的，但对于覆盖装置的清洁或维修过程也是适宜的。为此，例如可以从处理室的壁上拧下其中保持所述单个元件的覆盖装置的壳体或框架。
原则上，覆盖装置的单个元件可以嵌接到要覆盖的开口的边缘中，从而在所述单个元件移动时由所述开口的边缘引导所述单个元件，其方式例如是，片材支架u形地包围开口的边缘，但或者也可以只是沿开口的边缘滑动，或可以由边缘u形地包围。但也可以设置轨道作为覆盖装置的组成部分，例如框架或壳体的组成部分，在改变覆盖面的延展时，单个元件移动沿所述轨道移动，并且此时所述轨道可以与覆盖装置一起从处理室中可逆地移除。
根据本发明的覆盖装置用于可逆地覆盖用于通过选择性逐层固化构造材料来制造三维物体的增材式的制造设备的处理室的室壁中的长形开口，所述覆盖装置具有用于覆盖和/或屏蔽所述开口的覆盖面，所述覆盖面在开口的纵向方向上的延展是可变的，并且所述覆盖装置具有多个同类的单个元件，这些单个元件相互连接成，使得所述单个元件在开口的纵向方向上能相对于彼此移动。所述覆盖装置优选能够完全覆盖所述长形的开口和/或屏蔽整个开口。
根据本发明的增材式制造方法用于通过在具有室壁的处理室中选择性逐层固化构造材料来制造三维物体，所述室壁具有至少一个长形的开口，所述方法的特征在于，由具有覆盖面的覆盖装置覆盖和/或屏蔽所述至少一个开口，所述覆盖面在开口的纵向方向上的延展是可变的，所述覆盖装置所述覆盖装置具有多个同类的单个元件，这些单个元件相互连接成，使得所述单个元件在开口的纵向方向上能相对于彼此移动。
在根据本发明的增材制造方法中，通过使用一个具有多个同类的单个元件的覆盖装置可以确保，可以快速和可靠地封闭处理室的壁部中的开口，所述开口用于在制造方法期间引导制造设备的组成部分通过。
此外，在根据本发明的增材式制造方法中，优选在处理室之内存在能沿运动方向B在构造区上移动的处理模块，所述处理模块适于执行制造三维物体所需的过程，所述运动方向B与所述开口的纵向方向相同，在处理模块上安装外连接元件，所述外连接元件穿过所述开口，在制造过程中，处理模块以至少200mm/s、优选至少400mm/s、特别优选至少600mm的速度和800mm/s的最高速度移动，和/或承受至少1m/s2、优选至少10m/s2、特别优选至少20m/s2和最高30m/s2的加速度。
由于单个元件的质量较小，可以以高速度关闭或打开在处理室的壁部中的所述开口。但由此也可以在处理室中以高速度实施各个工艺步骤，在所述工艺步骤中，例如借助于导向臂从处理室之外使处理模块移动。相应的工艺步骤不会由于改变覆盖装置的覆盖面而发生明显的减慢。
附图说明
本发明其他的特征和适宜性由参考附图对实施例的说明得出。
图1用示意性的、部分用剖视图示出的视图示出根据本发明的一个实施形式的、用于增材式制造三维物体的示例性设备，
图2示意性示出示例性的根据本发明的覆盖装置的单个元件的视图，
图3示出三个单个元件的示意性侧视图，用于表明如何通过两个作用在一个单个元件上的连接元件产生倾斜力矩，
图4对于多个连接元件示出图3的状况，
图5和6示出根据本发明的示例性的覆盖装置的不同视图，
图7示出连接元件的示例，所述连接元件具有弹簧元件，
图8示意地示出处理室的室壁的俯视图，在覆盖面具有小延展的状态下，覆盖装置在所述室壁中仅覆盖在室壁中的开口的一部分，
图9示意性示出处理室的室壁的俯视图，在覆盖面接近最大的状态下，覆盖装置在所述室壁中几乎覆盖室壁中的整个开口，
图10示意性示出单个元件的与图2类似的视图，但表明单个元件在导轨上的贴合，以及
图11和12示出轨道和在片材支架上的凹口的造型的不同示例。
具体实施方式
为了说明本发明，下面将首先参照图1以激光烧结或熔融装置为例来描述根据本发明的增材式的制造设备。
为了构造物体2，激光烧结或激光熔融装置1包含具有室壁4的处理室或构造室3。在处理室3中设置具有容器壁6的向上敞开的构造容器5。由构造容器5上部的开口限定工作平面10，工作平面10在所述开口之内的可以用于构造物体2的区域称为构造区。
在所述构造容器5中设置能沿竖直方向V移动的支座7，在所述支座上设置基板8，所述基板向下封闭容器5并由此形成容器的底部。所述基板8可以是与支座7分开地构成的板件，所述板件固定在支座7上，或基板可以与支座7一体地构成。根据所使用的粉末和工艺，还可以在所述基板8上安装构造平台9，在所述构造平台上构造物体2。但也可以在基板8本身上构造所述物体2，此时所述基板用作构造平台。在图1中，以中间状态在通过容器5的上边缘限定的工作平面10下方示出要在构造平台9上的构造容器5中形成的物体2，所述物体具有多个已固化的层，所述物体由保持未固化的构造材料11包围。
此外，所述激光烧结或熔融装置1还包括用于构造材料13、在该实施例中是能通过电磁辐射固化的粉末的储存容器12和能沿水平方向H移动的涂布机14，所述涂布机用于将构造材料13施加到工作平面10上。为了使涂布模块14移动，在处理室3的壁部4之外设有未详细示出的驱动器。所述涂布模块14通过在图1中垂直于图方向延伸的导向臂30与驱动器相连。这里，所述导向臂30穿过(用虚线表示的)壁部4中的长形的开口31，所述导向臂30沿所述开口移动。
此外，这个示例性的增材式的制造设备1还包括具有激光器21的能量输入装置20，所述激光器产生的激光束22，所述激光束通过转向装置23发生转向并由聚焦装置24经由在处理室3的上侧设置在处理室的壁部中的入射窗25聚焦到工作平面10上。
对于激光烧结或激光熔融，所述能量输入装置可以具有例如一个或多个气体或固体激光器或任何其它类型的激光器、如激光二极管、尤其是VCSEL(垂直腔面发射激光器)或VECSEL(垂直外腔面发射激光器)，或这种激光器组成的排。因此，在图1中示出的激光烧结或熔融装置的具体构造对本发明来说只是示例性的并且当然也是可以改变的，特别是在使用与所示不同的能量输入装置时。
此外，所述激光烧结设备1还包括控制单元29，通过所述控制单元以协调的方式控制所述设备1的各个组成部分，以便实施构造过程。所述控制单元可以包括CPU，所述CPU的运行由计算机程序(软件)控制。所述计算机程序可以与所述设备分开地存储在存储介质上，从所述存储介质中可以将所述软件装载到所述设备中，特别是装载到所述控制单元中。
在运行中，为了施加粉末层，首先使支座7降低与希望的涂层厚度相对应的高度。然后，通过使涂布机14在工作平面10上移动来施加一层粉末状的构造材料13。这种施加至少在要制造的物体2的整个横截面上进行，优选在整个构造区，即工作平面10的位于容器5上部的开口之内的区域上进行。接下来，用激光束22扫描要制造的物体2的横截面，从而在与要制造的物体2横截面相对应的位置上使粉末状的构造材料13固化。重复这些步骤，直到物体2完成并可以从处理室3中取出。
为了使涂布机14在工作平面10上移动，通过驱动器使导向臂30沿室壁4中的开口31的纵向方向移动，在图1中用带有附图标记H的双箭头表示。
与此相关地，图8示出其中具有长形的开口31的室壁4的俯视图。这里仅示意性地示出导向臂30的横截面，所述导向臂可在长形的开口31中沿通过双箭头指示的运动方向H移动，所述运动方向与开口31的纵向方向相同。
在图8还示出覆盖装置40，所述覆盖装置在开口31的纵向方向上的延展是可变的。图8以延展较小的状态示出覆盖装置40，在这个状态下，仅覆盖开口31的一小部分，而图9相应地示出覆盖装置40覆盖开口31的大部分并因此封闭开口的状况。在图8中，导向臂30例如可以相对于构造区设置在图1中所示的位置处，而在图9中，导向臂30设置在构造容器5的图1中的右边缘附近或对面。
如根据图5至7可以看出的那样，覆盖装置40具有多个单个元件50，当覆盖装置设置在开口31中时，这些单个元件能够在开口31的纵向方向上(即在图5中的运动方向H上)相对于彼此移动。在图2中示出单个元件50的构造。所述单个元件主要由片材51和片材支架52组成，片材支架固定在片材51上。这里，图2示例性示出片材支架借助于销栓元件60在片材上的固定，这些螺栓元件嵌接到与片材51连接的片材固定部55中。销栓元件60固定在片材固定部55上，这里，借助于过盈配合或备选地通过螺纹连接或铆接来实现。但也可以其他固定方式，例如借助于焊接或粘合连接实现的连接。
如果在覆盖装置40中单个元件50沿运动方向H相对于彼此移动，则由此调整片材51相互件不同的重叠度。与此相关地，图5和图6示出这样的状态，在这种状态下，每两个相邻的单个元件50的片材都几乎完全重合。图5的视图示出在覆盖装置40的装配状态下片材朝向室壁4外侧的前侧，而图6示出这样的视图，在所述视图中示出片材朝向处理室的内侧的后侧。
图7示出这样的状态，在所述状态下，单个元件50的片材51只以很小的程度重叠。就是说，在这个状态下，覆盖装置40具有其近似最大的延展。此外，在图7中可以看出，两个单个元件50通过连接元件70相互连接。在这个示例中，连接元件70固定在两个相邻的单个元件50的相应片材支架52上。连接元件优选能够改变其在两个部位之间的尺寸，所述连接元件以这两个部位作用在两个单个元件50上(在图7中是作用在片材支架52上的部位)。由此也可以改变覆盖装置40的延展。
在图7的示例中，将两个翼状元件72和73相互连接的螺旋扭力弹簧71用于沿应使单个元件50相对于彼此移动的方向上使连接元件70具有弹性。两个翼状元件73和74中的每一个这里都借助于旋转或铰链接头(也可以使用螺纹接头)作用在相应的片材支架52上。图7以连接元件在单个元件50的移动方向上具有最大尺寸或延展的状态示出连接元件70，而图5和6分别以移动合拢的状态示出多个连接元件70，在这个状态下，连接元件在单个元件50的移动方向上的尺寸或延展最小。这里，与图7中的板状元件不同，翼状元件72和73在图5和图6中构造成由棒形元件组成的框架。
如果连接元件70在片材支架52上的作用点彼此不同，尤其在垂直于单个元件50的移动方向的方向上相互间具有偏差，则由此在片材支架52上并且由此在单个元件50上产生倾斜力矩或转矩。这在图3中示意性示出，在这个图中，连接元件70作用于片材支架52上的拉力在中央通过直线箭头示出。由于对于两个片材支架70作用点54和55是不同的，在左边的单个元件上产生用弯曲的箭头示出的转矩，这个转矩使左边的单个元件的片材51以其远离与其相连的片材支架52的端部压向相邻的单个元件(尤其是邻近的片材)。由此可以提高覆盖装置40的密封性，尤其是涉及构造材料从处理室中可能的漏出和热能从处理室中漏出的密封性。由此也明显减少了气体交换。
图4对于多个连接元件70示出图3的状况。
为了稳定单个元件50相对于彼此的运动，适宜的是，尤其是沿导轨引导单个元件50的运动。这在图10中示出，该附图基本上与图2中的单个元件图示相同。图10中非常示意性地用虚线示出导轨80。可以看到在片材支架52的上边缘和下边缘上的凹口90，所述凹口可以以两个侧面贴靠在导轨80上。这在图11中示出，图11示出导轨80连同片材支架52一部分的剖视图。为了清楚起见，在图中示出轨道80和片材支架52之间的间隙，当然，当片材支架在一侧或两侧贴靠在轨道80上时，这个间隙不存在。图12示出这样的情况，在这个情况下，凹口90不是在片材支架的角部处构成，而是构成片材支架52的上边缘中的间隙。在这种情况下，片材支架U形地包围导轨。
对于凹口90的造型和导轨80轮廓的相应造型没有限制。这样，例如也可以采用三角形的凹口和相应的轨道轮廓，或者例如采用在凹口和轨道之间的燕尾形连接。在每种情况下都有利的是，以尽可能低摩擦地引导运动，在一些情况下，为此目的也可以在轨道和单个元件之间使用滚动体。
作为用于单个元件50的材料考虑使用金属，因为由此在片材厚度很小的情况下可以确保片材有足够的稳定性。由于应透过所述覆盖装置传递尽可能少的热量，作为材料特别是考虑采用钢或钛。为了提高热反射能力，可以在朝向处理室内部的侧面上对单个元件、尤其是片材进行抛光或者设置对红外辐射具有高反射能力的涂层，例如是镍涂层。也可以使用使单个元件的沿导轨80滑动的位置或导轨的表面更耐磨损或改善滑动性能的涂层，例如基于特氟隆的涂层。例如，由多特蒙德的公司Murtfeldt Kunststoffe GmbH&Co.KG以品名“
+Bronze”销售一种基于PTFE含青铜掺合物的适当材料，这种材料的滑动摩擦系数(干)为0.14以及具有高达260℃的耐热性。
Claims (15)
1.用于通过选择性逐层固化构造材料(13)来制造三维物体(2)的增材式的制造设备(1)，包括：
具有室壁(4)的处理室(3)，
所述处理室的室壁(4)具有至少一个长形的开口(31)，
其特征在于，设有覆盖装置，所述覆盖装置具有用于覆盖和/或屏蔽所述至少一个开口的覆盖面，所述覆盖面在所述开口(31)的纵向方向上的延展是可变的，
并且所述覆盖装置具有多个同类的单个元件，这些单个元件相互连接成，使得所述单个元件在所述开口(31)的纵向方向上能相对于彼此移动。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述覆盖面在所述开口(31)的纵向方向上的延展能通过所述单个元件在所述开口(31)的纵向方向上相对于彼此的相对运动改变。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的设备(1)，其中，在每两个单个元件之间设置连接元件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(1)，其中，至少两个单个元件、优选每两个单个元件通过弹性元件、尤其是弹簧元件、优选是复位弹簧作为连接元件相互连接。
5.根据权利要求4所述的设备(1)，其中，所述弹性元件通过铰链与单个元件连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备(1)，其中，单个元件具有基本上相互平行地定向的片材，尤其是设置在两个单个元件之间的连接元件作用在横向于、优选垂直于片材平面延伸的片材支架上。
7.根据权利要求6所述的设备(1)，其中，在没有完全覆盖开口(31)时，相邻的片材发生重叠。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述片材具有热反射的表面并且优选由金属制成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，所述制造设备还具有能在处理室(3)内沿运动方向(B)在构造区(10)上移动的处理模块(14)，所述处理模块适于执行制造三维物体(2)所需的过程，所述运动方向(B)平行于所述开口(31)的纵向方向延伸，并且在处理模块上安装外连接元件(30)，所述外连接元件穿过所述开口(31)。
10.根据权利要求9的设备(1)，其中，所述覆盖装置与所述外连接元件连接，使得在所述外连接元件(30)在所述开口(31)的纵向方向上移动时所述覆盖面在所述开口(31)的纵向方向上的延展发生变化。
11.根据权利要求9或10的设备(1)，其中，沿所述开口(31)的纵向方向在外连接元件(30)的两侧都设置覆盖装置。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述覆盖装置保持在所述开口(31)的边缘上，使得能够拆卸所述覆盖装置。
13.覆盖装置，用于可逆地覆盖增材式的制造设备(1)的处理室(3)的室壁(4)中的长形的开口(31)，所述制造设备用于通过选择性逐层固化构造材料(13)来制造三维物体(2)，
所述覆盖装置具有用于覆盖和/或屏蔽所述开口的覆盖面，所述覆盖面在所述开口(31)的纵向方向上的延展是可变的，并且所述覆盖装置具有多个同类的单个元件，这些单个元件相互连接成，使得所述单个元件在所述开口(31)的纵向方向上能相对于彼此移动。
14.用于通过在具有室壁(4)的处理室(3)中选择性逐层固化构造材料(13)来制造三维物体(2)的增材式制造方法，所述室壁具有至少一个长形的开口(31)，其特征在于，通过具有覆盖面的覆盖装置覆盖和/或屏蔽所述至少一个开口，所述覆盖面在开口(31)的纵向方向上的延展是可变的，所述覆盖装置具有多个同类的单个元件，这些单个元件相互连接成，使得所述单个元件在所述开口(31)的纵向方向上能相对于彼此移动。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，此外，在处理室(3)内存在能沿运动方向(B)在构造区(10)上移动的处理模块(14)，所述处理模块适于执行制造三维物体(2)所需的过程，所述运动方向(B)与所述开口(31)的纵向方向相同，在处理模块上安装外连接元件(30)，所述外连接元件穿过所述开口(31)，
在制造中，所述处理模块以至少200mm/s、优选至少400mm/s，特别优选至少600mm的速度和800mm/s的最高速度移动，和/或承受至少1m/s2、优选至少10m/s2、特别优选至少20m/s2且最高30m/s2的加速度。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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