CN116476379A - 用于借助层构造技术和可控制的粉末隆起制造3d成型件的方法和装置 - Google Patents

用于借助层构造技术和可控制的粉末隆起制造3d成型件的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于借助可控制的颗粒材料隆起制造三维构件的方法。

Description

用于借助层构造技术和可控制的粉末隆起制造3D成型件的方 法和装置
本发明申请是中国专利申请CN201680075000.5的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于借助层构造技术制造三维模型的方法和装置。
背景技术
在欧洲专利文献EP 0 431 924 B1中描述用于由计算机数据制造三维物体的方法。对此，将颗粒材料以薄层施加到平台上且选择性地借助印刷头用粘合剂材料印刷该颗粒材料。用粘合剂印刷的颗粒区域在粘合剂和可能附加的固化剂的作用下粘接和固化。然后，将平台以层厚度下降到构造圆筒中且设有新的颗粒材料层，该颗粒材料层同样如上所述地被印刷。重复该步骤，直至达到物体的期望的一定高度。从而，由印刷的且固化的区域产生三维物体。
由固化的颗粒材料制造的该物体在其完成之后嵌入松散的颗粒材料中且接下来从其脱离。这例如借助吸气装置实现。然后保持期望的物体，该物体接下来例如通过刷去而除去剩余粉末。
其他的粉末辅助的快速原型工艺(也称为模型的层状构造或层构造技术的方法)也以类似的方式工作，例如选择性的激光烧结或电子束烧结，在其中分别同样地层状地施加松散的颗粒材料并且借助受控的物理辐射源选择性地固化。
下面将所有方法理解为术语“三维印刷方法”或3D印刷方法。
基于粉末状材料的3D印刷和加入液体粘合剂在层构造技术中是最快的方法。
借助该方法可加工不同的颗粒材料，此外还有聚合物材料。但是此处的缺点是，颗粒材料填料/床不可超过通常为固体密度的60％的一定的堆积密度。但是期望的构件的强度主要与达到的密度相关。就此而言在此对于构件的高强度而言必要的是，加入40％和更多的呈液态粘合剂形式的颗粒材料体积。这不仅由于单滴加入是相对耗时的工艺，而且取决于多个工艺问题，所述工艺问题例如由于在固化时液体量的不可避免的收缩得出。
在本领域中以术语“高速烧结”已知的另一实施方式中，通过引入红外辐射使颗粒材料固化。在此，颗粒材料物理地经由熔化过程结合。在此，在塑料无颜色的情况下利用热辐射的相对差的吸收。这可通过将IR接收剂(吸收剂)引入塑料中来提高数倍。在此，IR辐射可经由不同的可能性、例如棒状的IR灯引入，该IR灯均匀地在构造区之上移动。可选择性经由借助IR接收剂有针对性地印刷相应的层实现。
相比于未印刷的区域，在印刷的部位上，IR辐射由此明显更好地耦合到颗粒材料中。这导致在层中的选择性地加热超过熔点且由此导致选择性的固化。该过程例如在EP1740367B1和EP1648686B1中描述且在下面简化为名称HSS。
关于激光烧结工艺已知不同的材料，这些材料也可通过该方法加工。对此，迄今为止最重要的材料是聚酰胺12。对于该材料存在多个制造商。实现对于层构造方法出色的强度。
该材料可涉及精细粉末，该精细粉末可直接以这种品质加工。但是由于制造工艺需要高的成本，该成本可超过标准聚酰胺的成本20-30倍。
在根据现有技术的高速烧结的情况下，粉末恰好如在激光烧结中那样，为了加工置于接近材料的熔点的温度上。在此，粉末“老化”且可在后续工艺中仅可有限地应用。得到低的回收率，该回收率不利地影响工艺成本。
例如对此从US 20050263933 A1已知，将粉末在90℃下引入到工艺空间中且之后在工艺空间中加热到更高的温度。因此这尤其是必要的，因为在施加新的由冷的新鲜粉末构成的层时，已经存在的最上方的层经受热冲击。在温度差异过大时，触发粉末结晶且发生构件变形。因此，必须将新施加的粉末尽可能快地置于工艺温度(刚刚低于相应聚合物的熔点)。
构件的精度主要由工艺控制影响。对此，如粉末床密度和在构造空间中的温度的变量的均匀度是决定性的。
高速烧结的已知的方法和激光烧结包含多种缺点，这些缺点一方面涉及回收率以及另一方面涉及工艺成本，进而提高单件成本以及相对昂贵。尤其粉末的老化是决定性的问题，且与此关联的小的回收率在推广该工艺时是非常不利的。迄今为止，必须在工艺之后替换约50％的未使用在部件中的粉末。在粉末价格约为80€/kg且结构体积为数百升时，在此需要高的经济耗费。
用于解决由工艺造成的问题的方式从而成本降低是使用更便宜的粉末。但是该方法非常受限，因为大多的粉末不具有足够的“烧结窗”，以便可靠地加工。这意味着，对于粉末几乎不能找到稳定的工艺变量。
另一方式是以化学方式限制粉末老化。在此，例如用氮气冲洗的机器在激光烧结中是常见的。由此可以防止粉末氧化。然而，方法相关地，老化不能完全限制，因为部分的固化反应通过聚合物的再反应发生。对这种再反应的限制意味着显著的强度限制。
已知的高速烧结方法中的问题是调节有利的方法条件，例如与使用的颗粒材料相关的温度窗。高速烧结方法使非常多的工艺参数协调且在其中使用的3D印刷机具有非常多的结构特征和构件，从而难以组装合适的构件和调节有利的或改进的方法流程、允许改进的方法条件。通常难以确定，需要进行哪些结构变化，以便实现可接受的方法结果并获得高质量的3D零件或优化方法。
此外，在热的结构空间中借助于喷墨技术实现烧结机需要用于印刷头的复杂的冷却机械装置。在温度过高的情况下，印刷头损坏。因此在热的结构空间中的持久运行不是容易可能的。
此外，由于热的结构空间所需的分离，轴结构特别是在具有喷墨技术的烧结机中非常耗费地构成。
此外，所有的烧结机的共同之处是，结构空间的必要的绝缘和分隔尤其复杂且昂贵地构成。
在此需要提及的是，在工艺腔中通过热损耗引起的能量损耗不仅导致能量额外成本。直至达到结构空间中可开始印刷工艺的工艺温度的时间大程度减少有效的构件产量。在市售的烧结机中，加热过程可长达数小时。由于机器的部件在印刷工艺中持续继续加热，所以必须通过复杂的调控装置来跟踪工艺腔的温度，因为否则由于环境条件的变化在印刷工艺中出现不同的构件性能。通过在该工艺中使用的喷墨技术，由于吸收剂流体的流变性质与温度相关的变化而导致成型体性质中的不均匀。
现有技术的所提到的缺点对工艺的可扩展性总体具有负面影响。用于较大型机器的制造成本在此大幅增加。另外，由于对流和热传导，从特定的尺寸开始，在工艺腔中实现均匀的温度分布变得非常困难，由此机器尺寸受到限制。
因此，本发明的目的是提供结构器件，该结构器件允许改进的HSS方法或至少改进或完全避免现有技术的缺点。
本发明的另一目的是提供在HSS方法中改进的方法条件或通过有针对性地选择装置部件或/和调节方法条件实现改进的方法结果。
在借助HSS制造3D成型件时的另一问题和另一缺点是温度梯度，该温度梯度在待制造的构件的表面以及包围构件的构造材料之上直至构造平台的边缘区域出现。由此伴随如下缺点，或者干扰方法本身，或者引起品质缺陷，例如成型件的卷曲、歪曲、不精确，或提高的次品率。
尤其粉末的均匀的且经温度调节的构造材料施加为现有技术的方法中的挑战。
在HSS方法期间，周期性选择性地提高和降低粉末床的表面温度，且在构造工艺结束时完全地冷却制成的成型件。
在待构造的成型件中的温度理想地应尽可能恒定地位于略微大于固化温度的数值且仅在构造区中在窄的温度带之内波动，该温度带超过粉末的熔点。由于进入周围的颗粒材料中的辐照和导热，成型件边缘比内部区域更快地冷却且在具有上述缺点的成型件中产生不期望的温度差异。
本发明的另一目的是提供一种方法，该方法在待制造的成型件中允许在待制造的3D成型件中的不变的、可控制的和/或基本均匀的温度分布和/或在构造工艺期间实现包围该成型件的构造材料和/或避免或至少减少在构造面上的不利的温度梯度。
从DE102006055050A1、DE102006023485A1、DE102013206458A1和DE102005022308B4中已知一种刮片，用于施加用于烧结过程的粉末，刮片实施成旋转敷布机。将该旋转敷布机在粉末表面之上以枢转运动(类似于雨刷)引导，且将颗粒材料以粉末隆起(卷起)的形式向前推动。在此已经再次证实为有问题的是，必须将构造空间保持在高的温度上，由此粉末可预热，而没有完全冷却且敷布机一起向前引导的粉末隆起在材料施加期间未强烈冷却。
粉末隆起还证实为是有问题的，沿着半径的旋转运动导致较高的敷层速度且这导致成型体与位置相关的品质差异。
粉末隆起通常在刮抹期间变小，使得在大滚筒的一侧上的散热(旋转中点的方向)较高。粉末隆起也可沿着刀/刮刀变小。该温度差异根据成型体的位置引起建立的成型体的品质差异。
因此，本发明的另一目的是，调整粉末隆起的特性，使得在待制造的构件中没有引起品质差异。
发明内容
在一个方面，本公开涉及用于制造三维构件的方法，其中，将颗粒材料逐层地施加到构造区上，选择性地施加吸收剂，通过能量输入使具有吸收剂的区域固化，且重复这些步骤直至获得一个或多个三维构件，其中，借助重新敷布机施加颗粒材料且借助印刷头选择性地施加吸收剂，借助能量输入器件使颗粒材料固化，其中，重新敷布机(Recoater)是具有70℃至155℃的温度的振动刀重新敷布机，通过在敷层方向上在重新敷布机上游通过产生颗粒材料隆起来施加颗粒材料，可调节颗粒材料隆起的直径，且将颗粒材料在施加到构造区上时借助能量输入器件加热或保持在155℃至180℃的温度上。
在另一方面，本公开涉及用于实施3D印刷方法的装置，该装置具有：a.构造区；b.具有加热元件的振动刀重新敷布机；c.印刷头；d.一个或多个能量输入器件，其中，在重新敷布机处或旁边，能量输入器件与其一起可移动地安置，以及优选的是用于借助穿过构造空间的空气流穿引来调节构造空间温度的引导器件。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例。在附图中示出：
图1示出用于根据现有技术借助刀敷布机施加颗粒材料的装置，
a)在敷层过程开始时的瞬时记录，
b)接近敷层过程结束时。在b)中可见明显更小的粉末隆起；
图2示出用于根据现有技术借助滚筒敷布机施加颗粒材料的装置；
图3示出在使用根据现有技术的敷布装置的情况下在颗粒材料表面上得到的温度变化曲线的示意图，从上方观察颗粒材料表面的视图和得到的成型体的侧视图；
图4示出根据振动刀敷布机的本发明的一个优选的实施方式的装置的详细示意图，a)在施加颗粒材料期间，b)在填充期间，c)在敷层过程期间颗粒材料运动的详细实施方式；
图5示出用于借助经温度调节的颗粒材料生成性产生成型体的装置的另一优选的实施方式；
图6示出根据本发明的一个优选的实施方式的具有冷的构造空间的装置的空气引导的详细示意图；
图7示出顶置辐射器机组的可能的结构的详细示意图，示出产生的射束变化曲线，产生的辐射强度和随后的在粉末表面上的温度变化曲线；
图8示出根据本发明的一个优选的实施方式的用于对吸收剂流体进行温度调节的系统的示意图；
图9示出用于本发明的一个优选的实施方式的具有温度说明的构造空间的示意图；
图10示出根据一个优选的实施方式的在构造空间中的空气引导的示意图；
图11示出根据本发明的具有烧结辐射器的功率的装置的视图，a)在烧结时以及b)在重新敷布时。
具体实施方式
根据本发明，基于本申请的目的通过以下方式实现，将有针对性地有利的构造部件和方法参数组合，其产生有利的方法结果。
根据本发明，基于本申请的其他目的通过以下方式实现，在用于制造三维构件的方法中，其中将颗粒材料逐层地施加到构造区上，选择性地施加吸收剂，使具有吸收剂的区域固化，且重复该步骤，直至获得一个或多个三维构件，借助经温度调节的重新敷布机施加颗粒材料。此外提出，借助印刷头选择性地施加吸收剂，且选择性地借助能量输入器件使颗粒材料固化。对此，重新敷布机是振动刀重新敷布机，将该振动刀重新敷布机调节到从70℃至155℃的温度上。沿敷层方向在重新敷布机上游通过产生颗粒材料隆起施加颗粒材料，其中，可调节颗粒材料隆起的直径。将颗粒材料在施加到构造区上时借助能量输入器件加热到155℃至180℃的温度。
下面首先详细阐述本发明的术语。
在本发明中的范围中，“3D成型件”、“成型体”或“构件”是借助根据本发明的方法和/或根据本发明的装置制造的所有三维物体，所述三维物体具有形状稳定性。
“构造空间”是如下几何地点，在所述几何地点中，颗粒材料床在构造工艺期间通过重复地用颗粒材料敷层而增长，或在连续性原理的情况下，床穿过所述几何地点。通常，构造空间通过底部、构造平台、通过壁部和敞开的顶面、构造平面来限制。在连续性原理的情况下通常存在输送带和限界的侧壁。该构造空间也可通过所谓的工作箱形成，该工作箱是可引入到装置中和移出的单元，且允许批量制造，其中，工作箱在工艺结束之后移出且可立刻将新的工作箱移入到装置中，使得提高制造体积且因此提高装置功率。
“加热阶段”表示在方法开始时装置的变热。在装置的实际温度达到静态值时，加热阶段结束。
“冷却阶段”表示冷却颗粒材料，使得包含在其中的构件在从构造空间中取出时不经受明显的塑性变形所必需的持续时间。
作为“颗粒材料”或“颗粒状的构造材料”或“构造材料”可使用对于基于粉末的3D印刷已知的所有材料，尤其聚合物、陶瓷和金属。颗粒材料优选是干燥的、可自由流动的粉末，但是也可使用粘性的好切的粉末或载有颗粒的液体。在本文中，颗粒材料和粉末同义地使用。
“施加颗粒材料”是由粉末产生限定的层的过程。这可在连续性原理的情况下在构造平台上或在相对于输送带倾斜的平面上进行。施加颗粒材料在后面也称为“敷层”或“重新敷层/重新敷布”。
“选择性地施加液体”在本发明的范围中可在每次施加颗粒材料之后进行或根据成型体的要求且为了优化成型体制造也可关于施加颗粒材料不规则地、例如多次地进行。在此，通过期望的本体印上剖面图。
作为用于实施根据本发明的方法的“装置”可使用任意已知的3D印刷装置，该印刷装置包括所需的构件。通常的部件包括敷布机、构造区、用于在连续性方法中移动构造区和其他构件的器件、计量装置和加热和辐射器件以及本领域技术人员已知的其他构件，所述其他构件在此不再详述。
在本发明的范围中，“吸收剂”是可用喷墨印刷头或其他的矩阵状工作的装置加工的介质，该介质促进吸收用于对构造材料进行局部加热的辐射。吸收剂也可为颗粒状的，例如黑色墨粉。吸收剂可均匀地或以不同的量选择性地施加。吸收剂例如可作为具有不同的吸收率最大值的吸收剂的混合物施加，或不同的吸收剂可彼此独立地、例如依次地、交替地或以预先确定的顺序施加。因此，在施加不同量时可控制在构造材料中的强度且可选择性地实现不同的强度，例如在待制造的成型件以及包围其的外侧部中。强度的区域从例如在构件本身中的强度达到如下强度，所述强度在没有吸收剂印刷的情况下仅不重要地高于构造材料的强度。由此可能的是，在构造区/构造空间中进行温度调节且，如果期望，也容易地围绕制成的构件移除用于调节温度的外侧部。
“吸收”表示通过构造材料吸收辐射的热量。吸收与粉末类型和辐射的波长相关。
“能量输入器件”在下面表示用于将能量输入到构造空间或/和颗粒材料或/和借助吸收剂印刷的区域中的源。这例如可为用于也在输入吸收剂之前对颗粒材料进行温度调节或加热的能量源。但是也可为通过固定的或可运动的辐射源对构造区进行照射。如果将辐射源在输入吸收剂之后用于固化，那么该吸收剂优选与辐射类型相协调且优选优化。对此应出现“激活的”和未“激活的”粉末的不同程度的加热。“激活的”表示，相比于在构造空间中的其余区域以及未用吸收剂印刷的颗粒材料区域，通过压入吸收剂提高该区域中的温度。
“IR加热”在本文中具体表示，用IR辐射器照射构造区。对此，辐射器可同样为静止的或借助移动单元在构造区之上运动。通过使用吸收剂，在构造区中的IR加热引起不同程度的温度升高。
“IR辐射器”是红外辐射的源。对此，大多使用石英或陶瓷壳体中的灼热丝来产生辐射。根据所使用的材料，产生辐射的不同波长。在这种辐射器类型中，波长附加地与功率相关。
在本发明的范围中，“顶置灯”或“顶置辐射器”是安装在构造区上方的辐射源。辐射源是静止的，但是其辐射功率可调节。
“烧结灯”是将工艺粉末(颗粒状的构造材料)加热到其烧结温度之上的能量输入器件。烧结灯可为静止的。在优选的设计方案中，烧结灯在构造区之上运动。
“烧结”或“熔化”是用于粉末中的颗粒的局部共同增长的术语。在该系统中构造强度与烧结相关。
术语“烧结窗”表示在第一次加热粉末时出现的熔点的温度与在接下来冷却时出现的凝固点的温度的差。
“烧结温度”是粉末首次开始熔化且结合的温度。
在“再结晶温度”之下，熔化的粉末再次变成固体并且明显收缩。
“回收率”表示在构造工艺结束之后可用于新的工艺进程的颗粒材料的量与工艺进程总共所需的颗粒材料的量的比值。由于构造工艺而改变其性质的颗粒材料在一些情况下会导致混入在工艺中未使用的颗粒材料的份额。典型的示例是聚酰胺12，在加热到接近熔点时，聚酰胺12不可逆地受到热损坏。
“填充密度”描述几何空间通过固体的填充。所述填充密度取决于颗粒材料和施加装置的性质，并且是烧结过程的重要的初始变量。
术语“收缩”描述由于物理过程造成的几何体的尺寸的几何缩短的过程。示例性地，非理想包封的粉末的烧结是相对于初始体积带来收缩的过程。收缩可与一个方向相关联。
“变形”涉及在物理工艺中本体经受不均匀的收缩。该变形可为可逆的或不可逆的。变形通常也涉及构件的全局几何结构。
构造材料始终以“限定的层”或“层厚度”施加，根据构造材料和方法条件个体化地调节限定的层或层厚度。层厚度例如为0.05至0.5mm、优选为0.1至0.3mm。
“温度调节”是指在构造空间中调节期望的温度，该温度可保持不变或周期性改变。优选地，将基础温度调节成所选的值。“温度调节”也表示在重新敷布机中的颗粒材料或施加的颗粒材料的期望的温度调节。
“构造区”在本发明的范围中理解为装置的施加有颗粒材料的区域。
“重新敷布机”(Recoater)用于将颗粒材料施加到构造区上。根据本发明在此涉及振动刀重新敷布机。振动刀重新敷布机通常从现有技术中已知。根据所使用的颗粒材料选择并且能够特定地调节使用哪种刀，其以何种角度、半径、速度、幅度振动等。
“颗粒材料隆起”是沿敷层方向在重新敷布机上游施加到构造区上的颗粒材料，且通过重新敷布机的运动构成为颗粒材料隆起，该颗粒材料隆起在重新敷布机上游行进。
“颗粒隆起的直径”在本公开的范围中是在隆起的施加方向上测量的最大尺寸，该尺寸在敷布机(重新敷布机)上游产生且优选形成半圆至四分之一圆。该尺寸可为2至10mm、优选2至4mm、并且非常优选4mm。该直径根据不同的方法条件调节，且根据颗粒材料、颗粒材料添加剂、平均颗粒直径、颗粒直径分布、颗粒材料的流动能力改变或调节。
“用于空气流引导的引导器件”在本公开的范围中表示任意合适的用于有针对性地将装置中的空气流引导到或/和引导通过构造空间的器件，例如属于此的为板、软管、塑料成型件、金属成型件等。
根据本发明，将“构造单元”理解为构造成型件所需且至少部分地设置在构造区之上的所有单元。这例如是重新敷布机、印刷机、必要时为能量输入器件等。根据本发明，在此大多涉及必须距待施加的颗粒材料层限定距离的单元。
“反射器件”在本发明的范围中是反射辐射的构件，例如板或薄膜，所述板或薄膜使使用的能量输入器件的辐射局部偏转，从而实现对特定表面的均匀辐射以及避免呈不期望辐射的形式的热损耗。
下面描述本发明的不同方面。
本发明在一个方面中涉及用于制造三维构件的方法，其中，将颗粒材料逐层地施加到构造区上，选择性地施加吸收剂，通过能量输入使具有吸收剂的区域固化，且重复这些步骤，直至获得一个或多个三维构件，其中，借助重新敷布机施加颗粒材料，且用印刷头选择性地施加吸收剂，借助能量输入器件使颗粒材料固化，其中，重新敷布机是振动刀重新敷布机，该振动刀重新敷布机具有从70℃至155℃的温度，通过在敷层方向上在重新敷布机上游产生颗粒材料隆起来施加颗粒材料，颗粒材料隆起的直径可调节，且颗粒材料在施加到构造区上时借助能量输入器件加热到155℃至180℃的温度上或保持在该温度。
借助根据本发明的方法，发现不同方法条件的尤其有利的组合，这以令人惊奇的方式引起非常有利的方法结果且能够在HSS方法中允许制造高品质的3D成型件。
优选地，在每次施加颗粒材料之前将构造区下降限定的距离。同样可能的是，构造单元、即用于构造颗粒材料所必需的单元距构造区限定的间距设置，以便提高限定的距离，其中优选地，该限定的距离相应于施加的颗粒材料的层厚度。
使用在不同的方法条件下适合的吸收剂，其中，吸收剂优选是液体，该液体优选是基于油的墨水且包含碳颗粒。合适的墨水的示例是SunChemical Jetstream PC07774 B。
优选地，在根据本发明的方法中使用的颗粒状的构造材料具有的平均粒度为50-60μm、优选55μm，熔化温度为180-190℃、优选186℃和/或再结晶温度为140-150℃、优选145℃。这种构造材料的示例为聚酰胺12构造材料或Duraform />
在此层施加的周期与其他的方法参数一致地选择，且层施加的完整周期例如为20至40s。对此，“层施加的完整周期”理解为敷布机和印刷单元分别在构造区的整个面之上移过的过程。
基础温度有利地调节成145℃至186℃，优选160℃至180℃和/或烧结温度调节成175℃至220℃、优选190℃至210℃。
根据优选的实施方式，使用的吸收剂是液体、优选基于油的墨水，该墨水包含碳颗粒，例如SunChemical Jetstream PC07774 B，其中优选地，吸收剂包括吸收辐射的组分、用于颗粒材料的软化剂或/和用于干扰再结晶的一种或多种物质。
重新敷布机在此优选具有一个或多个振动刀和颗粒材料储存器。在此有利的是，重新敷布机的颗粒材料储存器中的温度调节成70至155℃，优选80至155℃、更优选地130至155℃。可借助在重新敷布机处或在其中的加热元件对位于重新敷布机中的颗粒材料进行温度调节。
在施加时颗粒材料的温度优选应为80至160℃、优选130至155℃。
根据本发明的一个优选的实施方式，颗粒材料隆起的直径为1至8mm、优选2至6mm、更优选3至5mm。
在此可为有利的是，颗粒材料隆起的尺寸在颗粒材料施加期间基本保持不变。还更为有利的是，在颗粒材料施加期间在颗粒材料隆起中的温度保持不变。
优选地，在重新敷布机处或在其中使用有利地也可移动的能量输入器件。
能量引入可借助位于构造区上方的能量输入器件和/或设置在重新敷布机之后的可移动的能量输入器件进行。根据一个优选的实施方式，可借助能量输入器件在施加颗粒材料之后进行能量输入。
对此，能量输入器件例如可为顶置辐射器或/和IR灯。
根据本发明的一个特别优选的实施方式，顶置辐射器调节成使得在构造空间中存在30至180℃的温度。优选地，调控温度条件，使得在施加的颗粒材料中，将温度调节成160℃至190℃、优选180℃至190℃。
优选地，在根据本发明的方法中，借助重新敷布机施加颗粒材料，随后可选地借助一个或多个印刷头施加吸收剂，借助可移动的和可控制的能量输入器件输入能量，优选直接在施加颗粒材料或/和吸收剂结束之后输入能量，在重新敷布机之后将能量输入器件移动到构造区之上，或/和在施加颗粒材料之前，借助能量输入器件进行预曝光，且必要时附加地借助位于构造区上方的另一能量输入器件输入能量，其中，该能量输入器件可控制或在整个方法期间处于运行。
根据本发明的一个特别优选的实施方式，为了调节构造空间中的期望的温度，将气流、优选空气流引导通过构造空间的空气空间。
在此，空气流可借助引导器件从上或/和侧向地引导到构造空间中，基本上引导到构造区之上，或在其上方环流且向上或/和侧向地再次从构造空间中流出。
优选地，构造空间中的温度应调节成30℃至60℃、优选30℃至40℃。在此可以说，希望生成冷的构造空间。冷的构造空间的该方面也可应用在已知的激光烧结的方法中。对此，本领域技术人员可在其已知的方法和需要的装置特征方面执行其从激光器烧结已知的改型。相应地使用激光灯以用于固化颗粒材料。
这可通过以下方式实现，例如在构造空间中设置空气引导装置。对此，在一个实施方式中考虑恒定的、流通受控的抽吸装置(气流计)以及抽吸装置的控制装置(例如Fuchs环境技术公司的MKFVA320)。此外冷的构造空间可通过以下方式实现或支持，提出工艺腔中的清楚限定的空气引导。顶置辐射器的板也可用作对流保护。
通过在敷布机中才对颗粒材料的受控且有针对性的预热，其中，颗粒材料量是少且恒定的，可避免对构造空间的不必要的加热。
也可借助顶置辐射器的特殊的设置来执行对粉末表面的加热，其中，使用匹配的计算的反射器。结果是明显更少的热损耗输出到构造空间中。
可通过以下方式优化借助烧结辐射器对粉末表面进行的辐射，考虑反射器、正确的波长或单色辐射器、机器控制的精确的时间一致性(＝烧结辐射器激活的时间的最小化)。
如果在工作箱中装入构造区加热装置(底部和壁部)，金属壁的预热时间小于构造空间中的空气。
工艺腔壁在几何方面能够设计成，使得辐射平衡(基尔霍夫辐射定律)引起粉末表面上的热损耗最小。
如果敷布机系统沿两个可彼此分开运动的轴构成，各一个用于施加颗粒材料(重新敷层轴)和吸收剂(印刷头轴)，那么顶置辐射器的覆盖时间也是小的，由此又将通过机器元件(轴系统)的加热造成的热损耗保持得小。由于顶置辐射器的覆盖时间较短，构造区有利地没有如此强烈地冷却并且随后无需再次借助能量耗费如此强烈地加热。由此得到在机器和方法的经济方面的优点。
在另一方面中，本发明涉及用于实施根据本发明的方法的装置。
在又一方面中，本发明涉及用于实施3D印刷方法的装置，该装置具有：a.构造区；b.具有加热元件的振动刀重新敷布机；c.印刷头；d.一个或多个能量输入器件，其中在重新敷布机上或旁边，能量输入器件可与其一起移动地安装，且优选设有引导器件，以借助穿过构造空间的空气流引导调节构造空间温度。
根据本发明，在构造层的烧结方法中使用振动刀重新敷布机。可选地，携带的粉末储存器构成为具有可调整的电阻加热装置，使得粉末在施加之前不久可受控地调节温度。
优选地，在重新敷布机中仅有小的粉末量和约全部10层，由位置固定的大的粉末储存器对重新敷布机进行填充，该粉末储存器不必加热。
填充周期可变化。例如在每个层之后的填充也是可能的，例如借此在每个层中在敷布机上的携带的粉末容器中的粉末量保持相同，从而在施加在构造空间上的层之内没有温度波动。
敷布机具有间隙，一旦振动刀振动，粉末通过该间隙流出。该间隙可通过简单的工具改变尺寸，使得在使用不同颗粒材料时无需更换机械部件。
对此，两个能量输入器件可固定地或/和可移动地安装在构造区之上。优选地，能量输入器件可移动地设置在振动刀重新敷布机上或旁边。
能量输入器件例如可为顶置辐射器，优选顶置陶瓷加热元件，且能量输入器件例如可为IR辐射器。
优选地，一个或多个反射器件可安装在构造区和能量输入器件上方。
优选地，可借助偏心轴产生振动刀重新敷布机的冲程或/和该冲程为0.05-0.3mm、优选0.15mm或/和振动频率在30Hz和50Hz之间或/和振动频率可以电子方式控制。优选50至80Hz。
如果敷布机的振动频率以电子方式调节，那么在敷层(敷布)过程期间可有针对性地影响粉末流出量。在很好的近似的情况下获得在粉末流出和频率之间的线性关系。因此可在更换为流变性质不同的颗粒材料时，借助软件预设进行调整，无需以机械方式干预。
在下面的表格中示例性地列举针对优选的振动频率的值：
此外，敷布机的粉末出口的角位置可改变，由此可在施加层时不同程度地压缩粉末(向下的力作用是可能的)。由此可影响建立的成型体的填充密度。
在根据本发明的方法和装置中，从敷布机间隙中流出的颗粒材料、所谓的粉末隆起在施加层期间在其量方面(和在加热的储存器的情况下同样在温度方面)始终保持恒定。由此在敷层期间，从较热的构造区表面至通常较冷的粉末隆起的散热保持恒定。因此，相比于现有技术，由于施加层在粉末表面上的温度没有变化。因此对于待建立的成型体，与其在构造区中的位置无关地，也获得相同的物理和几何特性。
由于粉末隆起的尺寸保持不变，在施加层期间对构造体积的粉末表面的力作用同样保持恒定。
在协调间隙大小和振动频率时，可将在敷层过程中流出的粉末的量保持得尽可能小(＝小的粉末隆起)。这样可有针对性地使与先前的层的已经施加的粉末量的接触面最小化。从构造体积离开的热量输出以及剪切力由此可保持得小。这使得施加层的过程少受错误影响，提高各个层彼此的结合，这导致成型体的更好的强度(例如断裂伸长率提高1.5倍)。
因为颗粒材料仅在敷布机置于振动且其可电接通时流出，可有针对性地仅在也期望的位置施加颗粒材料。
如果在敷层时出现错误，例如一部分面未被颗粒材料覆盖，这在无需调整机械装置干预的情况下在施加下一层时自动补偿，因为那么虽然粉末隆起的颗粒材料的量首先减小，但是仅直至间隙不再被覆盖，从而颗粒材料继续从携带的容器中跟随。因为两个过程保持平衡，层施加在错误情况下自动稳定。
在此，振动刀重新敷布机的冲程的产生可以电地、电动地、静电地、气动地、液压地或/和借助线性电动机来产生。
特别优选地，产生冲程或/和这构成为插入线圈(Tauchspule)或/和这经由频率相关的电流-电压分析或/和借助加速传感器调整到恒定的冲程和频率上或/和冲程和频率构成为可电动地调节。
通过在示出的组合中的上述方法参数，令人惊奇地可实现非常有利的方法结果。
借助根据本发明的方法和装置，至少减小或完全避免了上述问题或缺点。构造和材料耗费可减小且可保护敏感的部件(印刷头、传感器等)。
此外，使用于确保机械安全性的耗费最小化。构造和材料耗费保持得小。
此外，印刷条件在整个构造工艺期间保持稳定。
冷却吸收剂流体是可能的，而没有冷凝在印刷头计量单元上出现，因为吸收剂流体可保持在恒定的低的温度上。这允许稳定的加工工艺(粘度、化学稳定性)。
墨水可恒定地保持在相对低的温度上(约40℃至50℃)。由此获得保持不变的构件特性，因为墨水的流变特性与温度相关。在温度提高时，例如可增大墨水输入或降低印刷质量。
通过在此可能的短的机器加热时间，在整个印刷工作期间构件特性同样近似不变。
构造材料可以任意合适的形式和可借助该装置施加的方式存在。为方法使用的装置可借助合适的方式并且在构造上借助已知的器件匹配于构件材料。优选地构造材料用作粉末或分散剂。
下面说明本公开的其他方案。
根据现有技术的方法由以下步骤构成：产生层、印刷、用辐射曝光和下降。第一步骤类似于在已知的基于粉末的3D印刷中的层形成。粉末在刀之前引入，施加到构造平台上且用刀刮平。构造平台在两个彼此跟随的敷层过程中的位置在此确定层厚度。
随后，印刷层。在此处所述的方法中，用喷墨印刷头施加液体。液体的一部分是吸收剂，吸收剂在辐射的作用下局部地造成粉末的加热。替选地，吸收剂也可为粉末、优选碳粉，其以合适的方式选择性地施加。
这样印刷的层现在用辐射源扫过并且由此选择性地加热。在此，通过辐射源加热全部粉末。但是特别在激活的区域中温度升高，使得颗粒开始烧结且由此结合。
在该步骤之后，将构造区下降一个层厚度。然后重复所有上述步骤或必要时提高敷层元件直至生成期望的构件。
下面根据示出优选的实施方式的示例详细阐述本发明。
在图1中示出用于根据现有技术借助刀敷布机(001)施加颗粒材料的装置。在敷层过程开始时，参见图1a，刀敷布机位于构造平台(005)上的构造区的边缘上，以便施加颗粒材料(003)，应由颗粒材料形成成型体。在刀敷布机(001)上游形成粉末隆起(006)。在图1b中，在接近敷布机移动结束时示出敷层过程。可明显看出，粉末隆起(006)变得更小。
根据现有技术的用于施加颗粒材料(003)的另一装置在图2中示出。代替刀敷布机在此使用滚筒敷布机(002)。
图3示出在使用根据现有技术的敷布机装置时在颗粒材料表面上的温度变化曲线。在此也从上方示出颗粒材料表面(009)的视图以及所得到的成型体(004)的侧视图。可得出，在温度较低时，成型体缺乏层结合(008)，而在较高的温度下，成型体具有高的层结合(007)。
在图4中示出根据振动刀敷布机的本发明的优选的实施形式的装置的详细示意图。示出的示例是用于借助加热的振动刀重新敷布机敷布颗粒材料的装置。
在图4a)中示例性地示出用于颗粒材料敷层的装置。绘图示出在颗粒材料施加期间的振动刀重新敷布机。该振动刀重新敷布机基本构造的特征是，其具有容器，使得容器包含待施加的颗粒材料(003)，该颗粒材料借助偏心轮(013)的转动运动以在0.02至0.3之间、优选在0.05至0.2、尤其优选在0.07和0.15之间(单位毫米)的冲程置于振动。对此转动铰链(014)表示振动运动的旋转中点。携带的颗粒材料(003)由此一起置于振动，由此明显提高流动能力。因此颗粒材料(003)从预储存容器中流出，直至流出的粉末借助生成的粉末隆起(011)覆盖间隙(012)。如果现在敷布机沿箭头方向移动到下降的构造平台(005)之上，在敷布机和粉末表面(009)之间的间距借助携带的粉末隆起(011)的颗粒材料(003)填充。粉末隆起(011)的颗粒材料(003)的量因此减小，直至间隙(012)不再被覆盖，从而从携带的容器中补充颗粒材料(003)。因为两个过程保持平衡，粉末隆起(011)的尺寸始终保持恒定。此外，借助电阻加热装置(010)将储存的颗粒材料(003)保持在提高的恒定温度上，优选在80℃和180℃之间、特别优选在90℃和170℃之间、特别优选在130℃和150℃之间。由于从颗粒容器中的流出量恒定进而粉末隆起在敷层过程期间的大小恒定，由于与颗粒材料表面(009)的温度差造成的散热始终为恒定的。由此取消了如现有技术那样通常附加地为颗粒材料添加流动介质，这改善了敷层过程的操作性和稳定性，因为借此明显减小在材料计量时例如通过结块造成的错误。
图4b)示出用于借助水平填充装置(015)填充颗粒材料敷布机的装置。在此，示意性地绘出填充振动刀敷布机的颗粒储存器。对此涉及所谓的水平填充装置(015)。未经温度调节的颗粒材料(016)从优选位于装置中与振动刀敷布机的静止位置相同的位置上的储存器中流到由敷布机携带的容器中，直至该容器完全填充。该填充优选在借助印刷头轴施加吸收剂期间进行，使得借此没有时间损失。水平填充装置的优点基于：该水平填充装置导致始终有相同量的颗粒材料再补充。因此在没有调整耗费的情况下，颗粒材料在携带的容器中的停留时间保持恒定，这由于容器的恒定的加热率而导致颗粒材料的随时间恒定的温度。在敷布机上的携带颗粒材料(003)的容器的尺寸优选选择为使得可容纳用于多次层施加的该材料。同样地，在静止位置中的再次填充率优选选择为高于基于敷布机的计量率的材料流出，使得确保颗粒材料在敷布机中的停留时间足以将该颗粒材料均匀地置于期望的温度。
在图4c)中示出在敷层过程期间颗粒材料的运动的详细的实施方案。借助水准刀(020)将新的颗粒材料层(019)施加在构造空间表面(018)上。
在图5中简化地示意性地示出用于在冷的工艺腔(023)中制造三维构件(004)的装置。在此，借助以下元件对颗粒材料(003)的表面进行需要的温度调节：经调节的电阻加热装置(025)用于在施加的颗粒材料(003)，例如PA12、优选PA2200或Duraform PA包括成型体(004)的已经产生的部分之内的在时间上以及在空间上保持恒定的170℃的温度。(024)示意性地表示热绝缘装置。在此，顶置辐射器(026)在时间上以及在空间上确保颗粒材料的170℃的表面温度的均匀分布。敷布机单元(021)优选借助电阻加热装置实施，以便在层施加之前预热在容器中携带的颗粒材料。印刷头(022)在此位于处于工艺腔(023)之内的加热元件的影响以外的静止位置中，该工艺腔具有40℃的温度。
图6更详细地示出了在工艺腔(23)中的空气引导装置(028)以及实施为顶置辐射器组件(026)的一部分的反射器或对流保护部(027)。高温计(029)对每个层测量一次粉末表面的温度并且调整顶置辐射器的功率，使得可在其上实现恒定的温度。
在图7中示意性地示出辐射反射器的可能的构造。辐射变化曲线以(030)绘出，同时绘出由此得到的在粉末表面上的功率(033)，其中(032)表示该粉末表面的边缘，以及绘出温度变化曲线(034)。对此的原因在于，吸收剂和发射的辐射的辐射平衡的有效性根据基尔霍夫原理：
图8示意性地示出用于对吸收剂流体进行温度调节的系统。吸收剂流体在所述系统中在构造工艺期间始终以圆形引导，由此可实现流体的均匀的温度。在此，流体首先通过连续加热元件(041)经由流体管路(036)从流体储存器(040)中引出，该连续加热元件从构造工艺开始可确保流体的最小温度。然后，将吸收剂引导到印刷头(039)中且经由喷射模块(038)选择性地施加到构造区上。流体通过在印刷头中的温度加热，从而接下来被引导通过冷却设备(035)。随后再次将流体输送给流体储存器。为了控制流体温度，用温度计(037)持续地测量在通向印刷头的输入管路处以及在通向流体储存器的回引部处的该温度。
在图9中示意性地示出根据图5的用于建立三维构件的装置的温度比值。在图9a)中已知装置的各个部件，图9b)示出在构造工艺期间各个部件的常见温度的概览。在图5中已经描述各个部件的功能。
松散的颗粒材料(003)和成型体位于该装置的构造容器中，该颗粒材料和成型体在构造工艺期间通常具有170℃的温度。成型体的表面在能量输入期间暂时具有较高的温度，该温度在约185℃。在能量输入之后且在产生新的层之后，与吸收剂交联的成型体的温度逐渐地适应于包围其的颗粒材料的温度。松散的颗粒材料的表面的温度通过高温计(029)测量且如其余松散的颗粒材料一样位于170℃。用于对构造容器(025)进行温度调节的电阻加热装置同样具有170℃的温度。在储存容器中的未经温度调节的颗粒材料(016)具有近似室温的温度、即约20℃。振动刀重新敷布机以及位于其上的烧结辐射器(021)经由电阻加热装置(010)加热到例如140℃的温度。位于重新敷布机中的颗粒材料由此具有的温度在重新敷布机的上部中约为90℃，在中部超过120℃直至在输出的粉末隆起(011)中的140℃。印刷头(022)和工艺腔在构造工艺期间具有约40℃的温度。绝缘装置(024)与电阻加热装置组合将构造容器保持在期望的温度上。通过空气引导部(028)引入的空气具有约室温、即20℃。如果空气再次从构造空腔中导出，其温度约为50℃。
图10更准确地示出用于制造三维构件的装置中的空气引导装置(028)。空气流在装置的两侧从上方引入，其中，空气流借助风速计(042)测量。经由引导器件在固定安装在装置上部中的能量输入器件之上引导空气流，且在装置中部再次向上引出，其中，空气流又借助风速计测量。
图11示出根据本发明的装置以及烧结辐射器的功率。在图11a)中示出在烧结过程期间的功率。在此，烧结辐射器所在的刀敷布机移动到粉末层之上，吸收剂之前不久施加到所述粉末层上。为了触发烧结工艺从而使成型体固化，烧结辐射器以全功率(043)运行。图11b)示出烧结辐射器在重新敷层时的功率。在此经由粉末隆起(011)沿敷层方向施加新的层。位于敷布机下游的烧结辐射器在此以降低的功率(044)运行，以便将新施加的粉末立即置于工艺温度。
附图标记列表：
001刀敷布机
002滚筒敷布机
003颗粒材料
004成型体
005构造平台
006粉末隆起(walze，卷起)
007具有高的层结合的成型体
008具有有缺陷的层结合的成型体
009粉末表面
010电阻加热装置
011粉末隆起
012计量间隙
013偏心轮
014转动铰链
015水平填充装置
016未经温度调节的颗粒材料
018构造空间表面
019施加的层
020水准刀
021具有烧结辐射器的振动刀重新敷布机
022印刷头
023工艺腔
024绝缘装置
025电阻加热装置
026顶置辐射器
027反射器板/对流保护
028空气引导装置
029高温计
030光路
031对流
032构造区边界
033辐射强度
034粉末表面的温度
035冷却设备
036流体管路
037温度计
038喷射模块
039印刷头
040流体储存器
041连续加热元件
042风速计
043全功率烧结辐射器
044减小功率的烧结辐射器

Claims (10)

1.一种用于制造三维构件的方法，其中，将颗粒材料逐层地施加到构造区上，选择性地施加吸收剂，经由能量输入将具有吸收剂的区域固化，且重复这些步骤，直至获得一个或多个所述三维构件，其中，借助重新敷布机施加所述颗粒材料，且借助印刷头选择性地施加所述吸收剂，借助能量输入器件将所述颗粒材料固化，其中，所述重新敷布机是振动刀重新敷布机，所述振动刀重新敷布机具有的温度为70℃至155℃，通过沿敷层方向在所述重新敷布机上游产生颗粒材料隆起来施加所述颗粒材料，所述颗粒材料隆起的直径是可调节的，且所述颗粒材料在施加到所述构造区时借助能量输入器件加热到155℃至180℃的温度上或保持在该温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述构造区在每次颗粒材料施加之前降低限定的距离，或将构造单元(在说明书中定义)提升限定的距离，其中，优选地，该限定的距离对应于施加的所述颗粒材料的层厚度，优选地，
其中使用平均粒度为50-60μm、优选55μm的颗粒材料，或/和使用熔化温度为180-190℃、优选为186℃的颗粒材料，或/和使用再结晶温度为140-150℃、优选为145℃的颗粒材料，更优选地使用聚酰胺12、又更优选地使用或Duraform />优选地，
其中，所述吸收剂是液体、优选是基于油的墨水，所述墨水包含碳颗粒，例如SunChemicalIK821，其中优选地，所述吸收剂包括吸收辐射的组分、用于所述颗粒材料的软化剂或/和用于干扰再结晶的一种或多种物质，优选地，
其中，所述重新敷布机具有一个或多个振动刀和颗粒材料储存器，优选地，
其中，将所述重新敷布机的所述颗粒材料储存器中的温度调节成70至155℃，或/和
其中，将所述颗粒材料在施加时的温度调节成80至155℃，或/和
其中，所述颗粒材料隆起的直径为1至8mm、优选2至6mm、更优选3至5mm，优选地，
其中，将所述颗粒材料隆起的尺寸在颗粒材料施加期间保持基本恒定，优选地，
其中，在颗粒材料施加期间将所述颗粒材料隆起中的温度保持为恒定，优选地，
其中，在所述重新敷布机处或在所述重新敷布机的区域中，使用能量输入器件，所述能量输入器件优选可移动。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中，借助位于所述构造区之上的能量输入器件和/或设置在所述重新敷布机下游的可移动的能量输入器件，进行能量输入。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在施加所述颗粒材料之后，借助能量输入器件进行能量输入。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述能量输入器件是顶置辐射器或/和IR灯，优选地，
其中，将所述顶置辐射器调节成在所述构造空间中或/和在施加的所述颗粒材料中产生为30至180℃的温度，优选地，
其中，所述顶置辐射器是陶瓷加热元件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助重新敷布机施加颗粒材料，随后选择性地借助一个或多个印刷头施加吸收剂，借助可移动的且可控制的能量输入器件进行能量输入，优选地紧随施加所述颗粒材料或/和所述吸收剂之后，将所述能量输入器件在所述重新敷布机之后移动到所述构造区之上，或/和在施加所述颗粒材料之前，借助能量输入器件进行预曝光，且必要时附加地借助位于所述构造区之上的另一能量输入器件进行能量输入，其中，所述另一能量输入器件可控制或在整个方法期间处于运行。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了在所述构造空间中调节期望的温度，引导气流、优选空气流穿过所述构造空间的空气空间，优选地，
其中，借助引导器件将空气流从上方或/和侧向地引导到所述构造空间中，基本引导到所述构造区上方或在其上循环，和向上或/和侧向地再次从所述构造空间排出，优选地，
其中，将所述构造空间中的温度调节成30℃至60℃、优选40℃至50℃。
8.一种用于实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法的装置。
9.一种用于实施3D印刷方法的装置，所述装置具有：a.构造区；b.具有加热元件的振动刀重新敷布机；c.印刷头；d.一个或多个能量输入器件，其中，在所述重新敷布机处或在所述重新敷布机旁边，能量输入器件与其一起能移动地安装，且优选地具有引导器件，用于借助穿过所述构造空间的空气流穿引来调节构造空间温度。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，在所述构造区上方固定地或/和可移动地安装两个能量输入器件，优选地一个能量输入器件可移动地安放在所述振动刀重新敷布机处或所述振动刀重新敷布机旁边，优选地，
其中，一个能量输入器件是顶置辐射器，且一个能量输入器件是IR辐射器，优选地，
其中在构造区和能量输入器件之上安装一个或多个反射器件，优选地，
其中，所述振动刀重新敷布机的冲程的产生借助偏心轴进行，或/和所述冲程为0.05-0.3mm、优选0.15mm，或/和振动频率在30Hz和150Hz之间，或/和所述振动频率可电子控制，优选地，
其中，以电的、电动的、静电的、气动的、液压的方式或/和借助线性电动机来产生所述振动刀重新敷布机的所述冲程，优选地，
所述振动刀重新敷布机的所述冲程的产生借助电磁执行器产生，或/和，所述振动刀重新敷布机实施成插入线圈，或/和经由与频率相关的电流-电压分析，或/和借助加速度传感器调节成恒定的冲程和频率，或/和冲程和频率构成为可电子调节。
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007050953A1 (de) 2007-10-23 2009-04-30 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Modellen
DE102011007957A1 (de) 2011-01-05 2012-07-05 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Aufbauen eines Schichtenkörpers mit wenigstens einem das Baufeld begrenzenden und hinsichtlich seiner Lage einstellbaren Körper
DE102011111498A1 (de) 2011-08-31 2013-02-28 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Modellen
DE102012004213A1 (de) 2012-03-06 2013-09-12 Voxeljet Technology Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle
DE102012010272A1 (de) 2012-05-25 2013-11-28 Voxeljet Technology Gmbh Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle mit speziellen Bauplattformen und Antriebssystemen
DE102013004940A1 (de) 2012-10-15 2014-04-17 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Modellen mit temperiertem Druckkopf
DE102013003303A1 (de) 2013-02-28 2014-08-28 FluidSolids AG Verfahren zum Herstellen eines Formteils mit einer wasserlöslichen Gussform sowie Materialsystem zu deren Herstellung
DE102013018182A1 (de) 2013-10-30 2015-04-30 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Modellen mit Bindersystem
DE102015003372A1 (de) 2015-03-17 2016-09-22 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Doppelrecoater
DE102015006363A1 (de) 2015-05-20 2016-12-15 Voxeljet Ag Phenolharzverfahren
DE102015011503A1 (de) 2015-09-09 2017-03-09 Voxeljet Ag Verfahren zum Auftragen von Fluiden
DE102015011790A1 (de) 2015-09-16 2017-03-16 Voxeljet Ag Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Formteile
DE102015015353A1 (de) 2015-12-01 2017-06-01 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen mittels Überschussmengensensor
DE102016002777A1 (de) 2016-03-09 2017-09-14 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Baufeldwerkzeugen
US11167374B2 (en) * 2016-07-26 2021-11-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3D) printing
DE102016120044A1 (de) * 2016-10-20 2018-04-26 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte
FR3058339B1 (fr) * 2016-11-10 2020-07-17 Addup Machine de fabrication additive a double peau
DE102016013610A1 (de) 2016-11-15 2018-05-17 Voxeljet Ag Intregierte Druckkopfwartungsstation für das pulverbettbasierte 3D-Drucken
US11904614B2 (en) 2017-02-27 2024-02-20 Kornit Digital Technologies Ltd. Multi-input print heads for three-dimensionally printing and associated systems and methods
US11857023B2 (en) 2017-02-27 2024-01-02 Kornit Digital Technologies Ltd. Digital molding and associated articles and methods
US11701813B2 (en) 2017-02-27 2023-07-18 Kornit Digital Technologies Ltd. Methods for three-dimensionally printing and associated multi-input print heads and systems
US11470908B2 (en) 2017-02-27 2022-10-18 Kornit Digital Technologies Ltd. Articles of footwear and apparel having a three-dimensionally printed feature
CN110891795A (zh) 2017-02-27 2020-03-17 沃克索8股份有限公司 包括混合喷嘴的3d打印装置
EP3585612A4 (en) 2017-02-27 2020-12-09 Voxel8, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR 3D PRINTING OF SHOE ITEMS WITH GRADIENTS OF PROPERTY
CN110520277A (zh) 2017-04-21 2019-11-29 惠普发展公司，有限责任合伙企业 增材制造
DE102017006860A1 (de) 2017-07-21 2019-01-24 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Spektrumswandler
US20210260666A1 (en) 2018-08-06 2021-08-26 Ralf Edinger Apparatus and method for dispensing powdered material
DE102018006473A1 (de) 2018-08-16 2020-02-20 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen durch Schichtaufbautechnik mittels Verschlussvorrichtung
US11020763B2 (en) * 2018-08-21 2021-06-01 General Electric Company Spacer flow guide for partitioning build chamber of an additive manufacturing system
GB2580040B (en) 2018-12-19 2022-01-19 Stratasys Powder Production Ltd Heater arrangements and apparatus for layer-by-layer formation of three-dimensional objects
DE102019000796A1 (de) 2019-02-05 2020-08-06 Voxeljet Ag Wechselbare Prozesseinheit
JP7278420B2 (ja) * 2019-05-23 2023-05-19 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ アクチュエータアセンブリ
EP3996890A4 (en) * 2019-07-14 2023-07-19 Tritone Technologies Ltd. MOLD PREPARATION AND DOUGH FILLING
DE102019007595A1 (de) 2019-11-01 2021-05-06 Voxeljet Ag 3d-druckverfahren und damit hergestelltes formteil unter verwendung von ligninsulfat
AU2020382224A1 (en) * 2019-11-15 2022-06-30 Tritone Technologies Ltd. Machine for additive manufacture incorporating molded layers
GB2589625B (en) 2019-12-05 2021-10-27 Xaar 3D Ltd Improved thermal control for apparatus for the manufacture of three-dimensional objects
WO2021221599A1 (en) * 2020-04-27 2021-11-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Dehumidify and recycle a gas from a 3d printer
DE102021003237A1 (de) * 2021-06-24 2022-12-29 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mittels Schichtaufbautechnik mittels Keilklingenbeschichter

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5204055A (en) 1989-12-08 1993-04-20 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional printing techniques
DE10117875C1 (de) * 2001-04-10 2003-01-30 Generis Gmbh Verfahren, Vorrichtung zum Auftragen von Fluiden sowie Verwendung einer solchen Vorrichtung
GB0317387D0 (en) 2003-07-25 2003-08-27 Univ Loughborough Method and apparatus for combining particulate material
DE102004008168B4 (de) * 2004-02-19 2015-12-10 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Fluiden und Verwendung der Vorrichtung
DE102004012682A1 (de) * 2004-03-16 2005-10-06 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten mittels Lasertechnik und Auftragen eines Absorbers per Inkjet-Verfahren
DE102004020452A1 (de) 2004-04-27 2005-12-01 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten mittels elektromagnetischer Strahlung und Auftragen eines Absorbers per Inkjet-Verfahren
US20050263933A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-01 3D Systems, Inc. Single side bi-directional feed for laser sintering
DE102005022308B4 (de) 2005-05-13 2007-03-22 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mit einem beheizten Beschichter für pulverförmiges Aufbaumaterial
DE102006023485A1 (de) 2006-05-18 2007-11-22 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
DE102006053121B3 (de) * 2006-11-10 2007-12-27 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes mittels eines Beschichters für pulverförmiges Aufbaumaterial
DE102006055050A1 (de) 2006-11-22 2008-05-29 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung zum schichtweisen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts und Verfahren zum Justieren eines Optiksystems von dieser
FR2984191B1 (fr) 2011-12-20 2014-01-10 Michelin Soc Tech Machine et procede pour la fabrication additive a base de poudre
DE102013004940A1 (de) * 2012-10-15 2014-04-17 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Modellen mit temperiertem Druckkopf
DE102013206458A1 (de) 2013-04-11 2014-10-16 Eos Gmbh Electro Optical Systems Rotationsbeschichter und Vorrichtung zum generativen Herstellen eines Objekts mit dem Rotationsbeschichter
DE102015003372A1 (de) 2015-03-17 2016-09-22 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Doppelrecoater

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