CN219402320U - 一种用于由粉末来增材制造三维构件的制造装置 - Google Patents

Abstract

一种用于由粉末(25)来增材制造三维构件(21)的制造装置(1)，其包括工作面(13)和顶壁(15)，所述工作面(13)和顶壁限定制造空间(5)的边界。工作面(13)包括粉末床区域(17A)，顶壁(15)包括布置在粉末床区域(17A)上方的保护玻璃(31)。制造空间(5)的光束通过区(33)在保护玻璃(31)与粉末床区域(17A)之间延伸，激光束(27)能够通过保护玻璃(31)射入到所述光束通过区中以照射粉末床区域(17A)中的粉末(25)。制造装置(1)还包括具有保护气体系统，所述保护气体系统具有在顶壁(15)上的、布置在光束通过区(33)两侧的两个流出通道(3A，3B)，所述流出通道分别包括通道壁(51)用于限定通道内腔(53)的边界。流出通道(3A，3B)中的每个流出通道在通道壁(51)的朝向相应的另一个流出通道(3A，3B)的内侧区域(55)中以及在通道壁(51)的朝向工作面(13)的下侧区域(57)中包括能由气体流过的通道壁区段(55A，55B，57A，57B，59A，59B)。所述能由气体流过的通道壁区段(55A，55B，57A，57B，59A，59B)沿着流出通道(3A，3B)的通道轴线(K)在流出长度(63)上被设置，所述流出长度至少相应于粉末床区域(17A)在通道轴线(K)的方向上的尺寸(A)。

Description

一种用于由粉末来增材制造三维构件的制造装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于由粉末来增材制造三维构件的制造装置，其中，所述制造装置特别是具有保护气体系统。

背景技术

特别是金属的或陶瓷的工件的基于激光的增材制造基于通过以激光照射呈粉末形式存在的原材料的固化。所述方案(也称为选择性激光熔化、粉末床熔融或激光金属熔融(LMF))还被使用在用于(金属)3D打印的机器中。在EP 2 732 890 A1中公开了一种用于制造三维产品的实例性的机器(在此简称为LMF机器)。增材制造的优点通常是简单地制造复杂的并且能个别地创建的零部件。特别是在此可以实现在内部空间中确定的结构和/或优化力流的结构。

EP 3 023 228 A1公开了一种用于增材制造三维构件的制造装置，所述制造装置在平台上方提供气体流以从相互作用区域去除例如烟雾。例如从DE 10 2010 052 206A1、DE 10 2006 014 835A1、WO 2010/007394 A1、EP 1 839 781A2、EP 3 147 047 A1和US 9,592,636 B2公知了另外的气体循环结构。

在增材制造装置中，制造空间中的气体流的均匀性对于制造过程是非常重要的。气体流的不均匀性可能例如导致关于机械特性、密度、粗糙度、变色等的零部件特性中不同的值。还需要防止指向粉末的激光束受到位于制造空间中的、通过激光束和粉末的相互作用而产生的烟雾影响/削弱，并且以这种方式出现制造过程中的不均匀性和缺陷。

随着LMF机器中的结构空间、即用于构件的逐层结构而设置的内部空间部分越来越增大，则传统的保护气体导向装置的均匀性和可控性下降。因此，需要用于例如在结构空间的300mm×300mm×400mm的体积的区域中均匀地引导保护气体的相应的花费更高的方案。

实用新型内容

本公开内容的一个方面的任务在于，特别是也对于大型结构空间在制造空间中提供有利于制造过程的流动曲线。在此，所述流动曲线应该保护光学部件并且避免或至少减少由于例如烟雾导致对激光束的影响。

本公开内容的另一方面的任务在于，使流动均匀化和/或实现在与流入开口相比更大面积的流出区域上的流动的均匀分布。

所述任务中的至少一个任务通过根据优选技术方案所述的用于由粉末来增材制造三维构件的制造装置来解决。进一步方案在可选技术方案中给出。

在第一方面中公开了一种用于由粉末来增材制造三维构件的制造装置，其具有工作面和顶壁，其中，所述工作面和所述顶壁限定制造空间的边界，并且所述工作面包括粉末床区域。所述顶壁包括布置在所述粉末床区域上方的保护玻璃。所述制造空间的光束通过区在所述保护玻璃与所述粉末床区域之间延伸，激光束可以通过所述保护玻璃射入到所述光束通过区中以照射所述粉末床区域中的粉末。所述制造装置还包括保护气体系统。所述保护气体系统包括在顶壁上的、布置在光束通过区两侧的两个流出通道，所述流出通道分别包括通道壁用于限定通道内腔的边界。所述流出通道中的每个流出通道在通道壁的朝向相应的另一个流出通道的内侧区域中以及在通道壁的朝向工作面的下侧区域中包括能由气体流过的通道壁区段。能由气体流过的通道壁区段沿着流出通道的通道轴线在流出长度上被设置，所述流出长度至少相应于粉末床区域在所述通道轴线的方向上的尺寸。

在制造装置的一些实施方式中，给内侧区域配置沿着顶壁指向的保护子流。所述保护子流特别是部分地沿着保护玻璃流动。给下侧区域配置垂直地指向工作面的下沉子流。

在制造装置的一些实施方式中，在所述流出通道中的至少一个流出通道中，内侧区域可以在具有一个或多个倾斜外面的过渡区域中过渡到下侧区域中，其中，所述一个或多个倾斜外面中的至少一个倾斜外面尤其是矩形的平坦的面。

在流出通道的一些实施方式中，在所述流出通道中的至少一个流出通道中，内侧区域可以在具有倒圆的外面的过渡区域中特别是无级地过渡到下侧区域中，其中，所述倒圆的外面特别是具有例如10mm至200mm的范围内的曲率半径或者变化的曲率半径。

在一些进一步方案中，给过渡区域配置至少一个保护下沉子流，所述至少一个保护下沉子流指向到光束通过区中并且特别是相对于顶壁以在10°至80°的范围内的角度进入到光束通过区中。

在流出通道的一些实施方式中，所述能由气体流过的通道壁区段中的至少一个能由气体流过的通道壁区段构造为编织物层或者具有至少两个编织物层的编织物层压体、特别是金属编织物层压体。在能由气体流过的通道壁区段中，所述编织物层或所述编织物层压体可以包括编织物网孔，所述编织物网孔设置为流出开口用于使气体从通道内腔流动均匀化地流到所述制造空间中。特别是叠置的编织物层可以具有不同的网孔宽度。

在一些实施方式中，所述能由气体流过的通道壁区段中的至少一个能由气体流过的通道壁区段可以

-在通道长度的至少80％或90％上延伸，和/或

-包括具有流出开口的布置的无纺布层压体或孔板。

在一些实施方式中，所述流出通道中的至少一个流出通道可以包括至少一个导向板，所述至少一个导向板从内侧区域朝向通道内腔的中心的方向延伸，并且通过所述至少一个导向板能够将沿着流出通道流动的气体朝向内侧区域的、并且可选地中间区域的能由气体流过的通道壁区段转向。所述至少一个导向板可以尤其是弯曲的，和/或至少部分地、特别是靠近于所述通道内腔的中心设置有开口。替换地或附加地，所述流出通道中的至少一个流出通道可以包括横向于所述通道轴线布置的至少一个编织物层、编织物层压体、金属编织物层压体或无纺布层压体。

在一些实施方式中，保护气体系统还可以包括转向箱，所述转向箱具有供应通道以及与所述供应通道流体地连接的两个过渡通道区段，其中，

-所述过渡通道区段中的每个过渡通道区段在出口侧与流出通道之一流体地连接，并且

-为了使气体流扇形扩散，所述过渡通道区段中的至少一个过渡通道区段与流体地连接的流出通道的横截面相匹配，其中，垂直于过渡通道轴线存在的供应通道宽度尤其为垂直于流出通道的通道轴线存在的流出通道宽度的至少80％。

在供应通道系统的一些进一步方案中，所述过渡通道区段之一以80°至100°的范围内的、过渡通道轴线与流出通道的通道方向之间的角度而与流出通道之一彼此流体地连接。替换地或附加地，过渡通道区段和流出通道可以在连接区域中分别构造有具有至少2:1的宽深比的扁平的横截面。

在供应通道系统的一些进一步方案中，所述过渡通道区段中的至少一个过渡通道区段可以集成到制造装置的后壁中或者沿着所述后壁延伸，所述后壁在工作面与顶壁之间延伸并且限定所述制造空间的边界。

在一些实施方式中，保护气体系统还可以包括表面流通道系统用于提供在工作面上方流动的表面流。在一些实施方式中，所述表面流通道系统可以具有表面流输出区段和抽吸区段。所述表面流输出区段可以构造用于：

-将气体引导到沿着工作面带状地延伸的至少一个输出开口，并且

-实现使气体均匀地流到制造空间中，并且

所述抽吸区段构造用于：

-从制造空间通过吸入开口抽吸气体，其中，所述吸入开口沿着工作面带状地延伸，并且

-实现从制造空间均匀地吸入气体。

在表面流通道系统的一些进一步方案中，所述表面流输出区段可以具有面状的供应通道，给所述面状的供应通道配置下述流动方向，所述流动方向相对于从输出开口排出的表面流的流动方向以70°至110°、特别是80°至100°的范围内的角度延伸。

在表面流通道系统的一些进一步方案中，所述抽吸区段可以包括轮廓成型部分，所述轮廓成型部分在顶壁侧或工作面侧限定吸入开口的边界，并且具有鼻形的、特别是抛物线形的横截面。

在制造装置的一些进一步方案中，保护气体系统可以形成流动曲线，所述流动曲线包括：

作为主流分量：

-表面流，所述表面流在工作面上方在至少5mm直至例如30mm或更大、例如100mm或更大、例如大约60mm的高度处流动，以及

作为次流分量：

-保护子流，所述保护子流从两个流出通道沿着顶壁流动、彼此相遇并且然后共同朝向工作面的方向继续流动，

-下沉子流，所述下沉子流从下侧区域流动到工作面，以及

-可选地另外的保护下沉子流，所述另外的保护下沉子流从过渡区域倾斜地流入到光束通过区中、然后朝向工作面的方向继续流动，

由此在光束通过区中形成朝向工作面的下沉流，所述下沉流与表面流一起通过吸入开口从制造空间被抽出。

在此所述的方案特别是涉及下述制造装置，其中，通过能由气体流过的通道壁区段的定位和扩展实现在制造空间中形成均匀的保护气体流，所述保护气体流以大面积的下沉子流和保护子流为特征。以这种方式可以防止由于上升的烟雾消极地影响制造过程或制造质量。因为一方面可以通过大面积的下沉子流防止烟雾在制造空间中上升并影响激光束。另一方面，通过保护子流可以防止烟雾堆积在保护玻璃处。

由于保护气体可以通过能由气体流过的通道壁区段在整个流出长度(所述流出长度至少相应于粉末床在通道方向上的尺寸)上流入到制造空间中，因此在粉末床的区域中实现特别均一的、均匀的流动曲线，这对于制造过程的质量是有益的。当从内侧区域过渡到下侧区域中的过渡区域的特征在于一个或多个倾斜外面或者倒圆的外面时，则这对于在制造空间中形成均匀的流动曲线也是有益的。

从流出通道中的流出特别是定指向地并且在整个面上以均匀的速度分布进行。因此应该尽可能不产生流动热点、湍流或再循环。

这特别是可以通过如下方式来实现，即所述能由气体通过的通道壁区段中的至少一个能由气体通过的通道壁区段构造有编织物。能由气体通过的通道壁区段可以例如实施为编织物层或者包括至少两个编织物层的编织物层压体。

编织物面状地构造，从而编织物表面通常可以横向于气体流延伸并且完全覆盖气体流。编织物可以具有由具有线状构造的材料、例如带有圆形或多边形横截面的金属丝构成的布置。所述编织物形成多个相邻的网孔，其中，属于网孔的材料区段限定(贯通)开口的边界。在对置侧上限定开口的边界的两个材料区段之间的间距称为网孔宽度。

由具有线状构造的材料构成的布置可以例如由相交的金属丝区段构成，所述金属丝区段在编织物面的俯视图中以例如大约90°(矩形的编织物网孔)或60°/120°的角度的样式交叉。本领域技术人员可看到，在这个应用中可以使用不同的交叉角度。

关于对流动的相应作用可以选择网孔宽度和编织物层的数量。通过调整网孔宽度并且将多个编织物层串联成编织物层压体，可以对于例如增材装置的气体回路中的流体调节两侧之间的确定的压力差，从而可以实现编织物层压体对于流体期望的通过性。通过性或透气性也可以称为阻力系数。所述阻力系数越高，则速度分布可以越均匀地实现。编织物层压体的布置由此也可以允许用户定义的速度分布、例如对于不同的面部分的不同的输出速度。

替换地，能由气体通过的通道壁区段可以例如构造为孔板，或者由无纺布或多层无纺布层压体构成，或者至少区段地包括无纺布或多层无纺布层压体。

通过附加地安置在流出通道中的(特别是弯曲的)导向板的构型，可以影响保护子流、下沉子流以及可选地保护下沉子流相对彼此处于哪个体积流量比。导向板可具有的开口(穿孔)可以有助于使一个流在导向板的抽吸侧上通过导向板而转向期间不会在形成湍流的情况下从导向板分离；如同横向于通道方向布置的编织物层、编织物层压体、金属编织物层压体或无纺布层压体那样，这有利于流入到制造空间中的流的均匀化。

在此公开的保护气体系统可以形成大面积的下沉流和有效的光学系统屏障流作为次流，所述次流的流动曲线可以有效地防止烟雾颗粒被对流驱动地上升。均匀的次流还可以更有效地清洗加工区(制造空间)。在长时间的构建工作的情况中，“更清洁的”过程氛围和“清洁的”光学部件由此也可以基于较低的颗粒浓度而确保更稳健的制造过程。此外可以实现基于主流和次流具有低复杂性的流动方案。所述制造过程还可以在体积流的可变的分配方面更加稳健；在设定范围内的流动设定上的波动尤其可以是不重要的。

附图说明

在此公开了允许至少部分地改进现有技术的方面的构思。另外的特征及其符合目的性特别是由根据附图的实施例的描述得出。附图中：

图1示出观察实例性的制造装置的制造空间中的视角的示意性的空间图，

图2示出图1中所示的制造装置的示意性的空间的竖直截面图，

图3示出图1中所示的制造装置的后壁的示意性视图，

图4示出图1中所示的制造装置的顶壁的示意性视图，

图5示出制造装置的保护气体系统的实例性的流出通道和供应通道系统的示意性的空间图，

图6示出靠近于制造装置的顶壁形成的次保护气体流的示意性的水平的截面图，

图7示出在制造装置的制造空间中下沉的次保护气体流以及在粉末床上方流动的主保护气体流的横的示意性的竖直截面图，

图8示出金属编织物层压体的示意性的空间分解图，

图9A示出用于说明通过金属编织物层压体使速度曲线均匀化的示意图，

图9B示出用于通过金属编织物层压体使气体流扩展和均匀化流出的气体流出单元的示意性的截面图，

图10示出具有孔板的实例性的流出通道的示意性的空间图，

图11示出具有类似于图9B的气体流出单元的实例性的制造装置的示意性的空间图，以及

图12A-12C示出用于输出均匀化的输出流的系统的通道构件的实例性的实施方案。

具体实施方式

在此公开的方案至少部分地基于发明人的以下知识：保护气体流在加工平面(在此特别是由具有粉末床的基板构成)与激光耦合盘之间的区域中的再循环会延长加工副产物的停留时间。因为加工副产物吸收激光功率，所以在存在再循环时会进行被改变的、不期望的并且也可能随机的LMF过程。

为了还抵消这种影响，发明人尤其提出了大面积的、定指向的(次)保护气体流。该保护气体流特别是设置用于实现对制造空间中的加工区域或者甚至整个制造室的连续的清洗效果。

在LMF机器中根据本实用新型形成的次保护气体流动曲线中，保护气体可以从保护气体模块流出，所述保护气体模块固定在LMF机器的盖上。保护气体模块特别是可以产生次保护气体流，所述次保护气体流相对于LMF机器的耦合输入玻璃(在此也称为保护玻璃)基本上镜像对称地延伸。

次保护气体流的子流在耦合输入玻璃的方向上从两侧流动并且沿着所述耦合输入玻璃平行地流动。所述子流在中心相遇并且朝向基板的方向向下流动。次保护气体流的另外的子流例如从保护气体模块的分别平坦地构造的双斜面(或者也以半径弯曲的斜面)朝向基板的方向略微倾斜地向下流动。次保护气体流的另外的子流从保护气体模块的平行于基板延伸的底部笔直向下流动。不同的子流相互作用，以实现尽可能为层流的、从上方指向基板的流动并且由此防止/减少湍流。

关于次保护气体流动曲线的范围足够的是，基板由向下流动的子流覆盖。在这方面不需要的是，保护气体模块延伸到制造装置的前壁和/或制造装置的后壁。

总之，次流设计为大面积的下沉流，所述下沉流实现通过“清洁气体”、即保护气体持续地清洗加工区。

次保护气体流与主保护气体流组合。主保护气体流(简称主流)设计用于朝向抽吸开口的方向携带在直接的加工区中、即直接在粉末床上方产生的烟雾。通过去除烟雾，主流可以避免或者至少减少在直接的加工区中金属蒸气、烟雾颗粒与激光束之间不必要的相互作用。对于与位置无关且稳健的LMF过程，使用具有关于构建平台(基板)的长度和宽度的均匀的速度曲线的均一的、准稳态的主保护气体流动曲线。

如同下面结合附图阐述的那样，所提出的次保护气体流动曲线可以防止或至少减少加工腔室内部的不允许的颗粒加载和颗粒浓度。通过定指向的并且大面积的清洗过程，次流有助于降低整个加工区中的颗粒浓度。这可以积极地影响加工激光束的对于所述过程关键的散焦和指向稳定性，并且在整个构建平台上产生稳定的加工窗口。

参考图1至5描述用于由粉末来增材制造三维构件的制造装置的实例性的结构，其中，通过保护气体模块、特别是通过两个流出通道在制造装置中产生呈大面积的下沉流形式的次保护气体流动曲线。借助图6和7阐述制造装置中的保护气体流动的曲线。结合图8和9阐述总体上通过金属编织物层压体使流动均匀化，并且特别是例如使流出通道中的流动均匀化。在图10中描述保护气体模块的一个替换的实施方式。

图1至图5中示出具有保护气体模块的制造装置1的实施例，所述保护气体模块包括两个流出通道3A和3B。制造装置1提供用于增材制造的制造空间5。制造空间5在X方向和Y方向上由后壁7、(在图2和4中包括门9A的)前壁9以及两个侧壁11A和11B限界。制造空间5在底部和顶部(即在Z方向上)由工作面13和顶壁15限界。

工作面13包括例如圆形的粉末床区域17A，所述粉末床区域在基板19上方，在所述基板上通过以激光束27熔化粉末25而由粉末25产生构件21。

工作面13还包括粉末移除区域17B和粉末提供区域17C。借助于滑阀29可以将粉末25从粉末提供区域17C供应到粉末床区域17A中，并且将多余的粉末25继续供应到粉末移除区域17B中。

顶壁15包括保护玻璃31，所述保护玻璃布置在粉末床区域17A上方，并且激光束27通过所述保护玻璃耦合输入到制造空间5中。在此，激光束27射过在保护玻璃31与粉末床区域17A之间延伸的光束通过区33。光束通过区33是下述区域，激光束27可以转向到该区域中，以便熔化粉末床的表面上的粉末25。

制造装置1还具有保护气体系统，通过所述保护气体系统可以设定在制造构件21期间在制造空间5中的气体条件。

保护气体系统构造用于产生在粉末床区域17A上方、特别是在粉末床上方流动的主保护气体流P。为此，保护气体系统包括保护气体通道系统，所述保护气体通道系统终止于门9A，在图2中所示的表面流输出区段35中。用于面状地形成的主保护气体流P的保护气体从表面流输出区段35的开口35A输出到制造空间5中靠近于工作面13的地方。

主保护气体流P延伸到保护气体系统的示意性地示出的抽吸区段37的吸入开口37A。在所示的实例中，吸入开口37A在后壁7上靠近于工作面13地并且沿着工作面13带状地构造。抽吸区段37与抽吸泵(未示出)流体地连接。

保护气体系统还构造用于产生次保护气体流S。次保护气体流S从上方向下流动到粉末床区域17A上，特别是流动到粉末床上。为此，保护气体系统包括流出通道3A，3B，所述流出通道在顶壁15上布置在光束通过区33两侧。保护气体系统还包括转向箱41，所述转向箱在制造装置1的后壁7处连接到顶壁15上地延伸，并且给流出通道3A，3B提供具有略微增高的压力(与制造空间相比的例如几毫巴、例如1至3mbar的范围内的压力差)的保护气体。因此，例如对于大约0.2m/s的输出速度，在相应构造的金属编织物层压体之前与之后之间可以产生大约500帕斯卡(5毫巴)的压力损失，其中，更高的压力损失可以导致速度的更高的均匀性。

图5以半透明图示出流出通道3A，3B以及转向箱41。流出通道3A，3B在X-Y平面中沿着通道轴线K延伸，其中，通道轴线K在Y方向上延伸。

保护气体到转向箱41的供应从后方经由供应通道43通过后壁7进行。保护气体被分成两个支路，所述支路分别被配置给流出通道3A，3B之一。在流出通道3A，3B的对称结构的情况中，转向箱41也可以对称地构造为具有用于两个支路的两个转向箱区段。例如保护气体到转向箱区段中的供应的均匀分配可以通过居中(例如在图2的截平面中)布置的一个翅片43A(或多个翅片)和/或通过一个或多个孔板43B(孔板隔板)来实现。

在每个转向箱区段中，保护气体首先向下转向，然后在180°转向(沿着Z方向的流动箭头41A，沿着“-Z”方向的流动箭头41B，参见图1和2)之后，沿着过渡通道轴线ZK向上被引导到流出通道3A，3B。相应地，沿着“-Z”方向向上流动的保护气体正交于流出通道3A，3B的通道轴线K流动，其中，过渡通道轴线ZK也可以相对于通道轴线K以小于90°的角度、例如在70°至90°的范围内的角度延伸。

所述转向箱区段中的每个转向箱区段在出口侧构造过渡通道区段45，所述过渡通道区段通过开口与流出通道3A，3B之一流体地连接。过渡通道区段45可以具有倒圆的(如图5中示例性地示出)或正方形的构型。在此进行将保护气体从沿着过渡通道区段45的过渡通道轴线ZK的流动继续转向为沿着通道轴线K的流动。过渡通道轴线ZK和通道轴线K以90°范围内的角度延伸。均匀的流动转向例如通过倒圆的壁45A和沿着过渡通道轴线ZK定向的流动叶片45B来实现。

过渡通道区段45和开口在X-Z平面中与流出通道3A，3B的横截面匹配。过渡通道区段45的开口的位于X-Z平面中且在X方向上指定的供应通道宽度47例如为垂直于流出通道3A，3B的通道方向K的流出通道宽度49的至少80％。

通过沿着后壁7在Z方向上布置的转向箱41，可以实现将保护气体非常紧密地供应到侧向安置的流出通道3A，3B中。此外，由转向提供的优点在于，保护气体可以垂直于X-Y平面被传导到流出通道3A，3B。由此与在X-Y平面中的转向不同地，已经在保护气体流入到流出通道3A，3B中时可以减小保护气体(在X-Y平面中)的漩涡和惯性。因此，保护气体从流出通道3A，3B到制造空间5中无再循环的流出已经在流出通道3A，3B的始端处实现(参见图6中的流动曲线的区域I)。

流出通道3A，3B构造用于使保护气体优选地在流出通道3A，3B的整个长度L上流出到制造腔室5中、优选地光束通过区33中。为此，需要将沿着通道轴线K(在图1至图5中，主流动方向沿着“-Y”方向进入到流出通道3A，3B中)的流动方向不仅向下改变为下沉流，而且“向内”改变为用于光学系统/保护玻璃31的屏障流。

这两个流出通道3A，3B中的每个流出通道具有用于限定通道内腔53的边界的通道壁51。通道壁51在上侧和下侧、即在不指向光束通过区33的侧(特别是在图3和5中标记为通道外壁52A，通道顶壁52B和通道前壁52C)上气密地构造。在指向光束通过区33的侧上设置在通道壁51中的能由保护气体流过的大面积的通道壁区段，以用于输出保护气体。

通道壁51的朝向相应的另一个流出通道3A，3B的内侧区域55例如具有能由气体流过的通道壁区段55A，55B。在通道壁51中，朝向工作面13的下侧区域57具有能由气体流过的通道壁区段57A，57B。

在图5中示例性地示出的横截面形状中，内侧区域55在过渡区域59中过渡到下侧区域中57中，所述过渡区域分别具有(形成矩形的平坦的面的)两个倾斜外面61A，61B。在过渡区域59中也设置能由气体流过的通道壁区段59A，59B。

在图3中附加地示出内侧区域55和过渡区域59中的通道壁的弯曲的走向。可以看到倒圆的外面62，所述倒圆的外面可以特别是无级地过渡到下侧区域57中。倒圆的外面特别是可以具有10mm至200mm的范围内的曲率半径R或者在所述范围内变化的曲率半径。

能由气体流过的通道壁区段55A，55B，57A，57B，59A，59B分别具有在通道方向K上延伸的流出长度。能由气体流过的通道壁区段55A，55B，57A，57B，59A，59B优选地尽可能远地延伸通过整个制造空间5(在Y方向上从后向前)。流出长度总体上大于粉末床的沿着通道轴线K的尺寸A。图4中示出通道壁区段的流出长度63，所述通道壁区段在图4中示意性地通过虚线划界的区域65示出。在图5中，整个通道壁例如在内侧区域55、下侧区域57和过渡区域59中具有能由气体通过的构型，如同也可以在图6和7的所属的流动曲线看到的那样。为了可以在流出通道3A，3B的整个长度L上延伸，能由气体流过的通道壁区段可以构造为例如多层金属编织物层压体，如同结合图8和9所述的那样。编织物层压体产生比传统的孔板更大的压力差，并且还可以提供覆盖通道壁区段的整个横截面积的流出面积。

在图2的立体截面图中示出制造空间5中由多个子流S_1，S_2，S_3组成次气体流S，例如对于次子流S_A，所述子流从流出通道3A、特别是从能由气体流过的通道壁区段流出：

子流S_1作为“保护子流”从流出通道3A的内侧区域55沿着顶壁15流动，并且大致在流出通道3A，3B之间的中心处与流出通道3B的沿着相反方向流动的子流相遇。由此子流S_1被转向并且在光束通过区33的中心区域中作为朝向工作面13的方向的下沉流向下流动。为此也看到图6的保护气体流动曲线中的子流S_1的流动线。

子流S_2作为“下沉子流”从下侧区域49流动到工作面13。子流S_3作为“保护下沉子流”从过渡区域27倾斜地流入到光束通过区33中，并且然后由子流S_1朝向工作面13的方向携带。为此也看到图7的保护气体流动曲线中的子流S_2和S_3的流动线。

流出通道3A，3B的子流S_1，S_2，S_3共同在光束通过区33中形成到工作面13上的大面积的下沉流(参见图7)。

两侧的次子流S_A，S_B在流出通道3A，3B的整个通道长度和流出面积(即能由气体流过的通道壁区段55A，55B，57A，57B，59A，59B)上的均匀分布可以通过多层编织物层压体67(也参见图9b)来支持。编织物层压体67在通道内腔53中延伸，从而所述编织物层压体横向于通道方向K覆盖整个横截面积。

为了也可以在此实现流出到流出通道3A，3B之间的中心区域中，并且为了确保有效的“光学系统”屏障流，特别是可以在流出通道3A，3B中以规律的间距设置穿孔的导向板69。所述导向板使通道内腔53中的保护气体的一部分转向。例如经成型的导向板的穿孔可以防止导向板的抽吸侧上的分离，并且由此实现在没有明显的死区/分离区的情况下的稳定的循环流动。

在图5中所示的实例中，所述流出通道分别3A，3B例如具有带有开口69A的至少一个弯曲导向板69。导向板69从内侧区域55朝向通道内腔53的中心的方向延伸。所述导向板使沿着流出通道3A，3B流动的气体转向到内侧区域55和过渡区域59的能由气体流过的通道壁区段55A，55B，57A，57B。

图6和7示出在制造空间5中可通过在此提出的方案实现的流动曲线。

图6以靠近于顶壁15的X-Y平面中的示意性的截面图示出次保护气体流S的曲线。从两个流出通道3A，3B经过能由气体通过的通道壁流入到制造空间中5并且沿着顶壁15流动的保护子流S_1在中心彼此相遇，然后共同朝向工作面13的方向(在此进入到附图平面中)流动。在此，在两个流出通道3A，3B之间的整个区域中形成均匀的均一的流动曲线。可以减少湍流和再循环。要特别说明的是，从一开始在区域I中几乎无湍流的流动线。减少的湍流还归因于在X-Y平面中以相同的通道宽度进行成角度的供应(通道轴线K与过渡通道轴线ZK之间的90°角)。

图7以X-Z平面中的示意性的截面图示出在制造空间5中下沉的次保护气体流S以及在粉末床上方流动的主保护气体流P。还可以看到的是，保护子流S_1首先从内侧区域55沿着顶壁15流动，彼此相遇，然后一起朝向工作面13的方向继续流动。还可以看到，下沉子流S_2从下侧区域57流动到工作面13，并且保护下沉子流S_3从过渡区域59倾斜地流入到光束通过区33中，并且然后朝向工作面13的方向继续流动。

由此在光束通过区33中形成到工作面13上的大面积的下沉流71。下沉流71部分地流入到主保护气体流P中，并且然后与主保护气体流一起通过吸入开口37A从制造空间5被抽吸出。

如同已述的那样，通过编织物层压体可以实现紧密的流动的均匀分布和均匀化。

图8示出编织物层压体81的示意性的空间分解图，所述编织物层压体可以例如作为的能由气体流过的通道壁被使用在所述通道壁区段55A，55B，57A，57B，59A，59B之一中。编织物层压体81在此包括多个(示例性地示出四个)编织物层81A，81B，81C，81D。编织物层81A，81B，81C，81D例如由金属、例如所有常见的不锈钢(例如1.4401或1.4404)、铬-镍-钼钢或镍基合金、例如哈氏合金或铬镍铁合金构成，并且可以相应地经受在制造空间5中在增材制造期间存在的温度。编织物层压体81的每个编织物层81A，81B，81C，81D具有编织物网孔82，所述编织物网孔设置为用于使流过编织物层压体81的流体(流体流85A)流动均匀化地通过的通流开口。在这种情况中，编织物网孔82均匀地并排地、在此示例性地以行和列彼此邻接地布置在相应的编织物层81A，81B，81C，81D中。示例性地，如图8中所示地，布置在各个编织物层81A，81B，81C，81D中的编织物网孔82可以在至少一个方向上具有统一的网孔宽度83。网孔宽度83的实例性尺寸处于10μm至2mm的范围内。彼此相继的编织物层81A，81B，81C，81D的网孔宽度83可以沿着流动方向减小。在一些实施方式中，网孔宽度83还可以区段地在流动方向上减小或增加。因此，例如外保护层可以设置有下述网孔宽度，该网孔宽度大于倒数第二个编织物层的网孔宽度。编织物网孔82优选地具有统一的几何形状、例如矩形、正方形、菱形、圆形或椭圆形，并且形成例如相应成型的通流开口。

图8中还以虚线示意性地示出用于编织物层压体81的环绕的框结构88，通过所述框结构可以可选地将多个编织物层81A，81B，81C，81D保持在一起以及固定在壳体上。

如同在图9A中以通道构件86的实例示出的那样，借助于编织物层压体81可以将流过编织物层压体81的流体流85A均匀化，所述流体流如图9A所示地具有不规则的初始速度曲线87A。在图9A中示意性地示出流出的流体流85B的已实现的均匀化。流体流85B具有速度曲线87B，该速度曲线在通道构件86的整个横截面上基本上以相同的速度延伸。关于通道构件86在低压压缩机上的安置参考图9B，其中，本领域技术人员可以将图9B中的几何结构条件的描述(输入开口、在通道构件86中与编织物层压体81隔开间距的输出开口等)相应地转用于通道构件86通过流体管路与低压压缩机的连接。

多个金属编织物层可以通过烧结工艺等彼此连接。由于所述材料(例如金属)，所述编织物层可以是耐温的并且相对于大量的介质是稳定的，并且特别是也适用于3D打印(LMF机器)中的高温应用。通过编织物的确定的并且均匀的网孔宽度83以及通过多个编织物层的相连(彼此相继)，特别是可以使用金属编织物作为LMF机器中的气体流的流动均化器。如果流体流过编织物层压体，则在入口面与出口面之间产生由流动阻力导致的压力降，编织物层压体产生所述流动阻力。通过所述流动阻力可以调节关于编织物层压体的总面积的确定的流速，所述流动阻力可以通过所使用的网孔宽度来确定。

如果致力于在流体流85B流出时特别是低的流速(小于1m/s)，则例如在LMF设备的气体循环系统中可以通过低压压缩机(例如轴流式通风机或侧通道压缩机)驱动气体循环。在此，气体交换可以通过编织物层压体两侧的在10毫巴左右的范围内、例如在1至5mbar的范围内的(最大200mbar至300mbar的)小的压力差(即仅仅存在相对于制造空间5较低的、通道构件中的压力)在3D打印过程的长的持续时间内在低压压缩机的低功耗的情况下被实施。低压压缩机通常可以设计用于产生连续的气体流。

为了说明编织物层或编织物层压体的用于使气体均匀地流入到空间(例如流入到LMF机器的制造空间5)中的功能，图9B示出用于输出均匀化的流的系统100的示意性的侧截面图。所述系统包括低压压缩机103和通过流体管路107与低压压缩机103连接的通道构件105。低压压缩机103设置用于将在输入压力下所供应的气体以输出压力提供到压缩机输出端103A，其中，输出压力比输入压力大10毫巴左右的范围内的压力。

通道构件105包括通道壳体109，所述通道壳体具有输入开口109A，所述输入开口通过流体管路107(例如管)与压缩机输出端103A流体地连接。通道壳体109还包括输出开口109B，以形成输入开口109A与输出开口109B之间的通道。换句话说，通道构件105用作增压室，在所述增压室中从流体管路107朝向面状地构造的流出区域115流出的气体流113被扩展。流出区域115可以由平坦的(面状地构造且在平面中延伸的)编织物层压体构成。编织物层压体可以包括能由气体流过的多个编织物层(参见例如图9A和所属的描述)。

每个编织物层由多个编织物网孔构成，所述编织物网孔形成通流开口，所述通流开口共同实现气体流动均匀地通过编织物层压体，以实现均匀的输出流117。如同在图9A中的那样，编织物网孔可以均匀地成行和/或列地布置在相应的编织物层中，并且布置在单个编织物层中的编织物网孔可以具有共同的网孔宽度，其中，至少对于一些编织物层，网孔宽度可以例如层到层变细。如图9B中所示地，输出流117的气体在离开流出区域115时或之后沿着平坦的流出区域115的面法线119的方向流动。

能由气体流过的编织物层压体的流动均匀化效果实现在紧凑的增压室中的扩展以及增压室中的气体流在与输入开口109A相比更大的流出区域115的面上均匀的分布。甚至在扩展区域115的非常紧凑的结构的情况下也可以实现均匀化，其中，则需要更高的压力/更致密的编织物，并且可以附加地提供转向板。在此公开的流动均匀化方案通常允许的是，在平坦的流出区域115的面法线119的方向上仅需要增压室的小的厚度(在例如编织物层压体厚度在大约5mm的范围内的情况中，如果编织物层压体产生足够高的压力损失，则增压室的厚度例如在几(例如大约十)毫米的范围内)。

例如以在图9B中所示的输出流117在离开流出区域115时的速度曲线121的均匀性表示输出流117中的流出气体在流出区域115的面上的均匀分布。编织物层压体81中的编织物网孔的布置和编织物网孔的网孔宽度可以这样被配置和选择，以使得实现气体从通道壳体109通过编织物层压体81流出，其中，例如在距编织物层压体81的非常小的距离处、几乎正好在编织物层压体的流出面处，流速的改变在10％或更小的范围内。编织物层压体81中的编织物网孔的布置和编织物网孔的网孔宽度还可以这样被配置和选择，以使得在1毫巴至30毫巴的范围内的、增压室中超压下存在小于1m/s的流出速度。

通过编织物层或编织物层压体进行的所述均匀化使得即使当可用结构空间小时并且在具有小横截面的供应管路的情况中，也可以实现气体的均匀流出。因此可以进行从壁或盖到空间(例如制造空间)中的均匀流出，以确保例如对于制造空间中的清洁环境的有效的清洗过程。

例如从在图1中的构造为金属编织物的通道壁区段的流出定指向地(沿着图9B中的面法线119)进行，并且在整个面上具有均匀的速度分布，而不产生较大的流动热点和较小的宏观的湍流和再循环。与如在图10中的实施例中所使用的传统的孔板配置相比，这是有利的。

有助于避免流动热点和不均匀性的是，编织物网孔均匀地以行和/或列分布在流出面上并且在一层中具有相同/一致的网孔宽度。这与无纺布(例如陶瓷无纺布)相比会是有利的，在所述无纺布中，能由气体流过的微通道通常不如同在编织物的情况下那样规则且均匀地分布，而是在表面上随机分布，从而产生可能影响输出流的流动热点和不均匀性。

由于多种可调节性，编织物层压体可以用于流动通道内的大带宽的流速，或者用作用于将速度均衡和均匀化的流出面(例如壳体的壁的区域中的界面)。还有利的是，金属编织物能够以传统的金属片材的方式加工，并且可以例如激光切割、弯折和焊接的加工方法实现。

图2中示出的表面流输出区段35还具有安置在门9A中的面状的供应通道91。图2中，沿着Z方向的流动方向配置给供应通道91。所述流动方向在与主流P的流动方向成90°的角度范围内延伸、优选地在主流P的整个宽度上(在X方向上)延伸。供应通道91的上部区域中设置有具有流动均匀化效果的能由气体通过的(例如由多个金属编织物层构成的)编织物层压体92。为了提供均匀且低湍流的转向可以使用转向片36，所述转向片将气体流从Z方向转向到Y方向。此外，90°转向也可以在此“在整个宽度上”被采用，以使用保护气体的无再循环的流入来形成尽可能层流的并且均匀的主流P。

此外如图2所示地，门9A的门板中的可供时用的中间空间可以用作静稳化区段以无脉动地并且均匀地流入。保护气体流的上游分布在门板中的整个流出宽度上实现。换句话说，保护气体流在门9A中基本上正交于加工平面向下流动，然后在整个流出宽度上转向，由此可以产生在加工平面中均匀的流入矢量。上游分布可以通过所述的转向板(片36)和置于所述转向板之后的、具有小的通流面的(例如具有圆形开口35A的)孔板来补充。导向板的这种构型可以实现使整个流在门9A中很大程度上无湍流的以在图2中例如90°的转向。附加地，连接在上游的编织物层压体92可以使流速和流出方向均匀化。

图10示出具有孔板的保护气体模块的一个替换的实施方案。保护气体模块的流出通道3A’，3B’具有下述横截面，该横截面关于通道壁51相应于流出通道3A，3B的横截面。然而通道内腔53被Y形地分区成三个区域，即入口区域93、中间区域95和底部区域97。中间区域95通过入口区域93和底部区域97的间壁95A，95B限界，并且入口区域93通过(在所述实例中气密的)间壁95C与底部区域97分隔开。

保护气体首先通过孔92流入到入口区域93中。入口区域93经过孔93A通过在内侧上(在此在内侧区域55中并且部分地在过渡区域57的上斜面上)的孔板配置而与制造空间5流体地连接。

保护气体还可以从入口区域93通过间壁95A，95B中的大面积的开口布置99经过中间区域95流入到底部区域97中。开口布置99通过一个接一个放置的孔板几何结构实现保护气体的均匀化和均匀分布。

底部区域97经过孔97A通过在底侧上(在此在下侧区域57中并且部分地在过渡区域57的上斜面和下斜面上)的孔板配置而与制造空间5流体地连接。

除了孔板以外或者取而代之，可以设置编织物层或编织物层压体。

因此，图10示出流出通道的布置的一个另外的实例，该流出通道分别包括用于限定通道内腔的边界的通道壁，其中，所述流出通道中的每个流出通道在通道壁的朝向相应的另一个流出通道的内侧区域中以及在通道壁的朝向工作面的下侧区域中包括能由气体流过的通道壁区段，其中，能由气体流过的通道壁区段在流出通道的通道方向上在流出长度上被设置，所述流出长度至少相应于粉末床在通道方向上的尺寸。

图11示出用于使用编织物层压体产生大面积的下沉流的制造装置1’的一个另外的实施例。

如图1所示地，制造装置1’提供了用于增材制造的制造空间5’。对于进一步的描述参考图1。例如制造空间5’同样在X方向和Y方向上由后壁7’、前壁9’(未示出)以及两个侧壁11A’和11B’限界。制造空间5’在底部和顶部(即在Z方向上)由工作面13’和顶壁15’限界。

还可以看到粉末床区域17A’、粉末移除区域17B’、粉末提供区域17C’、粉末25’、激光束27’和滑阀29’。

顶壁15’包括保护玻璃31’，所述保护玻璃布置在粉末床区域17A’的上方，并且激光束27’通过所述保护玻璃被耦合输入到制造空间5’中。激光束27’在此射过在保护玻璃31’与粉末床区域17A’之间延伸的光束通过区33’。

系统的用于输出均匀化流的通道构件205作为保护气体系统的一部分被集成到顶壁15’中。通道构件205形成作为增压室的漏斗状的扩展区域206，所述增压室延伸到输出开口209B中。在通道构件205中还设置有输入开口209A，从低压压缩机203通过流体管路207供应的气体流210可以通过所述输入开口流入到扩展区域206中。输出开口209B中的编织物层压体81形成面状的流出区域215，该流出区域输出均匀化的输出流217。

制造空间5’是循环室，该循环室与通道构件205的输出开口209B流体地连接。此外，制造空间5’(在图11中特别是吸收器开口37A’)通过抽吸流体连接件210与低压压缩机203(特别是低压压缩机203的低压侧)流体地连接，由此形成闭合的保护气体回路。

流出区域215通过能由气体流过的、包括多个编织物层的编织物层压体81构成，其中，编织物层压体81的每个编织物层具有编织物网孔，所述编织物网孔设置为用于使气体在Z方向上流动均匀化地流过的通流开口。关于编织物层压体81的实施例的进一步的细节尤其参见对图8的描述。

输出流217沿着编织物层压体81的面法线的方向(在图11中沿着Z方向)流动，从而输出流217在面状的流出区域215与工作面13之间形成为大面积的、均匀的保护气体/下沉流。

可选地，可以在通道构件205的输入开口209A中设置一个另外的编织物层压体81。在替换的实施方式中，流出区域215还可以设置在要以气体清洗的空间的侧壁11A’，11B’或前壁/门/后壁7’上。

图12A至图12C示出具有不同几何结构的通道构件305，405，505。通道壳体通常可以包括与输出开口对置的后侧壁和邻接于后壁的侧壁。输出开口可以形成流出侧壁的至少一部分，所述流出侧壁特别是通过侧壁与后壁连接。流出侧壁的至少一部分通常可以由编织物层压体形成。此外，流入开口通常可以布置在后侧壁中或布置所述侧壁之一中。如同特别是结合图12C示出的那样，编织物层压体可以平坦地构造并且形成通道壳体的至少一个面区段。如果可选地将多个面区段构造为编织物层压体，则所述面区段可以相对于彼此以0°至90°范围内的角度取向，其中，相邻的面区段可以特别是彼此邻接。

例如图12A中的通道构件305示出方形的增压室P的构型，所述方形的增压室的大的侧面305A由编织物层压体81构成。由低压压缩机的气体供应例如在小的侧面305B处通过流体管路307进行。示例性地示出增压室P中的流动路径319。正交于大的侧面305A流出的输出流317以箭头示意性地示出。

图12B中的通道构件405板状地构造并且具有方形的基本形状，从而存在与横向尺寸相比小的高度的增压室P。增压室P在中心从上方通过流体管路407提供具有几毫巴至10毫巴左右的较小的超压的气体。气体通过形成通道构件405的基部的编织物层压体81作为输出流417正交于基部表面均匀地流出。在一些实施方式中，挡板(未示出)可以设置在增压室P中的流体管路407的区域中，以便尽管低的高度也在增压室P中在输入开口与输出开口的不同区域之间产生相同的流动路径419(延伸长度)。

图12C中的通道构件505示出通道构件505的通道壳体的多个壁部分可以如何由编织物层压体81构成。示例性地，三个区段509A，509B，509C形成增压室P的前壁，大面积的均匀的输出流517A，517B，517C分别从所述三个区段流出。三个区段509A，509B，509C示例性地相对彼此以10°至30°范围内的角度布置，从而侧向的输出流517A，517C抵消所得到的整体流的扩散。通过流体管路507的气体供应示例性地在通道构件505的后侧上示出。此外示例性地示出增压室P中的流动路径519。

图12A至图12C中的流体管路例如与低压压缩机流体地连接，从而在每个实例中，增压室P能够被施加具有几毫巴至10毫巴左右的超压的气体。

在所示的实例中，面状的、特别是平坦地构造的编织物层压体形成至下述空间的界面，在所述空间中应该产生均匀化的输出流。为此，气体流入到编织物层压体的流入侧上。气体供应这样实现，即关于编织物层压体的流入侧和流出侧存在几毫巴至10毫巴左右、最大200毫巴至300毫巴的压力差。

下面总结了关于编织物层压体、特别是金属编织物层压体的应用的其他方面。

方面1A.一种用于使流动均匀化的系统，其具有：

低压压缩机(103)，所述低压压缩机设置用于将在输入压力下被供应的气体以输出压力提供到压缩机输出端(103A)，所述输出压力比所述输入压力大10毫巴左右的范围内的压力，以及

通道构件(86)，所述通道构件包括：

通道壳体，所述通道壳体具有与所述压缩机输出端流体地连接的输入开口以及输出开口，所述输出开口用于在所述输入开口与所述输出开口之间形成通道，以及

编织物层压体(81)，所述编织物层压体在所述通道壳体中布置在所述输入开口与所述输出开口之间并且完全横向地在通道上延伸，所述编织物层压体具有至少两个编织物层，其中，所述编织物层中的每个编织物层具有多个编织物网孔(82)，所述多个编织物网孔(82)中的每个编织物网孔形成通流开口，并且所述多个编织物网孔(82)的通流开口构造为均匀地分布在相应的编织物层中，从而特别是通过所述编织物层压体(81)的流动对所述通道构件(86)中的气体流具有流动均匀化作用。

方面1B.一种用于输出均匀化的输出流(117)的系统(100)，其具有：

低压压缩机(103)，所述低压压缩机设置用于将在输入压力下被供应的气体以输出压力提供到压缩机输出端(103A)，所述输出压力比所述输入压力大10毫巴左右的范围内的压力，其中，所述低压压缩机(103)设置用于最大300毫巴的压力增加，以及

通道构件(105)，所述通道构件包括：

通道壳体(109)，所述通道壳体具有输入开口(109A)和输出开口(109B)，以及

编织物层压体(81)，所述编织物层压体覆盖所述输出开口(109B)，所述编织物层压体具有多个编织物层(81A，81B，81C，81D)，其中，所述编织物层(81A，81B，81C，81D)中的每个编织物层具有多个编织物网孔(82)，所述多个编织物网孔(82)中的每个编织物网孔形成通流开口，并且所述多个编织物网孔(82)的通流开口构造为均匀地分布在所述多个编织物层(81A，81B，81C，81D)之一中。

方面2.根据方面1B所述的系统(100)，其中，

所述通道壳体(109)包括与所述输出开口(109B)对置的后侧壁(XX)和邻接于所述后壁(XX)的侧壁(XX)以及流出侧壁(XX)，

所述编织物层压体(81)形成所述流出侧壁(XX)的至少一个区段，并且

所述输入开口(109A)布置在所述后侧壁(XX)中或者布置在所述侧壁(XX)之一中。

方面3.根据方面1B或方面2所述的系统(100)，其中，所述编织物层压体(81)中的编织物网孔(82)的布置和所述编织物网孔(82)的网孔宽度(83)这样设置，

-实现气体从所述通道壳体(109)通过所述编织物层压体(81)流出，其中，在所述编织物层压体(81)的流出面上的流速的改变处于10％或更小的范围内，和/或

-在0.5毫巴至30毫巴的范围内、特别是1至5毫巴的范围内的超压下存在小于1m/s的流出速度。

方面4.根据方面1B至3之一所述的系统(100)，其还具有：

循环室，所述循环室与所述输出开口(109B)流体地连接，以及

从所述循环室到所述低压压缩机(103)的抽吸流体连接件(210)，由此形成闭合的流动回路。

方面5.根据方面1A至方面4之一所述的系统(100)，其中，所述低压压缩机(103)

-构造用于产生连续的气体流，和/或

-设置用于在10毫巴至300毫巴的范围内的最大压力增加，和/或

-构造为侧通道压缩机或轴流式通风机。

方面6.根据方面1A至5之一所述的系统(100)，其中，所述通道构件(105)包括扩展区域(206)，气体流(113)能够沿着流入方向通过所述输入开口(109A)流入到所述扩展区域中，并且所述流入方向在所述编织物层压体(81)的面法线(119)的方向上、特别是沿着从所述编织物层压体(81)的流出方向延伸。

方面7.根据方面1A至5之一所述的系统(100)，其中，所述通道构件(105)包括扩展区域(206)，气体流(113)能够沿着流入方向通过所述输入开口(109A)流入到所述扩展区域中，并且所述流入方向在特别是横向于所述编织物层压体(81)的面法线(119)的60°至120°的角度范围内、特别是在与从所述编织物层压体(81)的流出方向成60°至120°的角度范围内延伸。

方面8.根据前述方面之一所述的系统(100)，其中，

所述多个编织物层(81A，81B，81C，81D)之一的编织物网孔(82)具有统一的几何形状、例如矩形、正方形、菱形、圆形或椭圆形，并且在至少一个方向上具有统一的网孔宽度(83)，和/或

所述多个编织物层(81A，81B，81C，81D)的编织物网孔(82)的网孔宽度(83)处于10μm至2mm之间，和/或

所述多个编织物层(81A，81B，81C，81D)中的一组彼此相继的编织物层的网孔宽度(83)沿着流过所述编织物层压体(81’)的气体流的通流方向减小，和/或

设计作为保护层的输出编织物层(81D)的网孔宽度(83)，气体流通过所述保护层离开所述编织物层压体(81，81’)，并且具有下述网孔宽度(83)，该网孔宽度大于所述多个编织物层(81A，81B，81C，81D)的最小网孔宽度。

方面9.根据前述方面之一所述的系统(100)，其中，

均匀分布地构造的编织物网孔(82)成行和列地布置在相应的编织物层(81A’，81B’、81C’、81D’)中，和/或

所述编织物层压体(81，81’)至少在一个面区段(XX)中平坦地构造，其中，可选地，平坦地构造的多个面区段(XX)相对于彼此以0°至90°范围内的角度定向和/或相邻的面区段(XX)彼此邻接。

方面10.根据前述方面之一所述的系统(100)，其中，所述编织物层压体(81)包括至少一个金属编织物层，并且特别是构造为金属编织物层压体，其中，特别是

所述金属编织物层由不锈钢、例如不锈钢1.4401或1.4404、铬-镍-钼钢或镍基合金、例如哈氏合金或铬镍铁合金构成，和/或

至少两个金属编织物层通过烧结过程彼此连接。

方面11.一种用于由粉末(25’)来增材制造三维构件的制造装置(1’)，所述制造装置具有：

限定制造空间(5’)的边界的工作面(13’)、侧壁(11A’、11B’)和顶壁(15’)，以及

保护气体系统，所述保护气体系统包括：

-根据方面1A所述的用于使流动均匀化的系统，以及根据方面7至10的进一步方案，和/或

-根据方面1B所述的用于输出均匀化的输出流(217)的系统(100)，以及根据方面2至10的进一步方案，所述系统设置用于使气体通过编织物层压体(81)流入到所述制造空间(5’)中。

方面12.根据方面11所述的制造装置(1’)，其中，所述编织物层压体(81)构造为所述侧壁(11A’、11B’)和/或所述顶壁(15’)的一部分，其中，所述编织物层压体(81)形成扁平的能由气体通过的流出区域(215)，所述流出区域特别是用作流动均化器。

方面13.一种用于输出均匀化的输出流(117)的方法，所述方法包括：

提供具有面状、特别是平面的构型的编织物层压体(81)，所述编织物层压体形成至下述空间的界面，在所述空间中可以产生均匀化的输出流(117)，并且所述编织物层压体例如根据方面8至10之一构造，以及

使气体流动到所述编织物层压体(81)的流入侧上，其中，关于所述编织物层压体的流入侧和流出侧存在几毫巴至10毫巴左右、最大200毫巴至300毫巴的压力差。

在此描述的所述方面部分地基于以下知识：通过大面积的均匀的下沉流与沿着保护玻璃流动的大面积的保护流相合可以改善增材制造装置的实用性，因为以这种方式不仅可以防止烟雾在制造空间中上升和/或堆积在保护玻璃上，而且实现在整个制造空间中均匀的流动条件、即对于始终不变的高制造质量的核心基础。

适用于在此公开的流动方案的气体的实例包括保护气体，例如通常在LMF机器中使用的稀有气体。

明确地强调，出于原始公开的目的以及同样出于与实施例和/或技术方案中的特征组合无关地来限定所要求保护的实用新型的目的，在说明书中公开的所有特征应视为单独的并且彼此独立的。明确指出，出于原始公开的目的并且同样出于限定所要求保护的实用新型的目的，任何范围数据或单位组的数据公开了任何可能的中间值或单位子组，特别是也作为范围数据的边界。

附图标记列表

制造装置 1

流出通道 3A，3B，3A’，3B’

制造空间 5

后壁 7

前壁 9

门 9A

侧壁 11A，11B

工作面 13

顶壁 15

粉末床区域 17A

粉末移除区域 17B

粉末提供区域 17C

基板 19

构件 21

粉末 25

激光束 27

滑阀 29

保护玻璃 31

光束通过区 33

表面流输出区段35

输出开口35A

抽吸区段37

吸入开口37A

转向箱41

供应通道43

翅片43A

孔板43B

过渡通道区段45

供应通道宽度47

流出通道宽度49

通道壁51

通道内腔53

内侧区域55

下侧区域57

过渡区域59

能由气体流过的通道壁区段55A，55B，57A，57B，59A，59B倾斜外面61A，61B

倒圆的外面62

流出长度63

区域65

编织物层压体67

导向板69

开口69A

下沉流71

湍流73

金属编织物层压体81

金属编织物层81A，81B，81C，81D

网孔宽度83

流85

速度曲线87A，87B

供应通道91

入口区域93

中间区域95

间壁95A，95B，95C底部区域97

开口布置99

开口

半径R

主保护气体流P

次保护气体流S

次子流S_A，S_B

流S_1，S_2，S_3

流出通道的长度L

粉末床通道轴线K的尺寸A过渡通道轴线ZK。

Claims (16)

1.一种用于由粉末(25)来增材制造三维构件(21)的制造装置(1)，其具有：

工作面(13)和顶壁(15)，所述工作面和顶壁限定制造空间(5)的边界，其中，所述工作面(13)包括粉末床区域(17A)，所述顶壁(15)包括布置在所述粉末床区域(17A)上方的保护玻璃(31)，并且所述制造空间(5)的光束通过区(33)在所述保护玻璃(31)与所述粉末床区域(17A)之间延伸，激光束(27)能够通过所述保护玻璃(31)射入到所述光束通过区中以照射所述粉末床区域(17A)中的粉末(25)，以及

保护气体系统，所述保护气体系统具有在所述顶壁(15)上的、布置在所述光束通过区(33)两侧的两个流出通道(3A，3B)，所述流出通道分别包括通道壁(51)用于限定通道内腔(53)的边界，其中，所述流出通道(3A，3B)中的每个流出通道在所述通道壁(51)的朝向相应的另一个流出通道(3A，3B)的内侧区域(55)中以及在所述通道壁(51)的朝向所述工作面(13)的下侧区域(57)中包括能由气体流过的通道壁区段(55A，55B，57A，57B，59A，59B，55，57，59)，并且所述能由气体流过的通道壁区段(55A，55B，57A，57B，59A，59B，55，57，59)沿着所述流出通道(3A，3B)的通道轴线(K)在流出长度(63)上被设置，所述流出长度至少相应于所述粉末床区域(17A)在所述通道轴线(K)的方向上的尺寸(A)。

2.根据权利要求1所述的制造装置(1)，其中，给所述内侧区域(55)配置沿着所述顶壁(15)指向的保护子流(S_1)，所述保护子流部分地沿着所述保护玻璃(31)流动，并且给所述下侧区域(57)配置垂直地指向所述工作面(13)的下沉子流(S_2)。

3.根据权利要求1或2所述的制造装置(1)，其中，在所述流出通道(3A，3B)中的至少一个流出通道中，所述内侧区域(55)在具有一个或多个倾斜外面(61A，61B)的过渡区域(59)中过渡到所述下侧区域(57)中，其中，所述一个或多个倾斜外面(61A，61B)中的至少一个倾斜外面是矩形的平坦的面。

4.根据权利要求1或2所述的制造装置(1)，其中，在所述流出通道(3A，3B)中的至少一个流出通道中，所述内侧区域(55)在具有倒圆的外面(62)的过渡区域(59)中无级地过渡到所述下侧区域(57)中，其中，所述倒圆的外面(62)具有10mm至200mm的范围内的曲率半径(R)或者变化的曲率半径。

5.根据权利要求4所述的制造装置(1)，其中，给所述过渡区域(59)配置指向到所述光束通过区(33)中的至少一个保护下沉子流(S_3)，所述至少一个保护下沉子流相对于所述顶壁(15)以10°至80°的范围内的角度进入到所述光束通过区(33)中。

6.根据权利要求1或2所述的制造装置(1)，其中，所述能由气体流过的通道壁区段(55A，55B，57A，57B，59A，59B)中的至少一个能由气体流过的通道壁区段构造为编织物层或者具有至少两个编织物层的编织物层压体，并且

其中，所述编织物层或所述编织物层压体包括编织物网孔，所述编织物网孔设置为流出开口用于使气体从所述通道内腔(53)流动均匀化地流到所述制造空间(5)中，并且

其中，叠置的编织物层具有不同的网孔宽度(83)。

7.根据权利要求1或2所述的制造装置(1)，其中，所述能由气体流过的通道壁区段(55A，55B，57A，57B，59A，59B)中的至少一个能由气体流过的通道壁区段构造为金属编织物层压体(81)。

8.根据权利要求1或2所述的制造装置(1)，其中，所述能由气体流过的通道壁区段(55A，55B，57A，57B，59A，59B)中的至少一个能由气体流过的通道壁区段

-在所述流出通道(3A，3B)之一的通道长度(L)的至少60％、例如70％、80％或90％上延伸，和/或

-包括具有流出开口(93A，97A)的布置的无纺布层压体或孔板。

9.根据权利要求1或2所述的制造装置(1)，其中，所述流出通道(3A，3B)中的至少一个流出通道包括：

-至少一个导向板(69)，所述至少一个导向板从所述内侧区域(55)朝向所述通道内腔(53)的中心的方向延伸，并且通过所述至少一个导向板能够将沿着所述流出通道(3A，3B)流动的气体朝向所述内侧区域的、并且可选地中间区域(59)的能由气体流过的通道壁区段(55A，55B)转向，其中，所述至少一个导向板(69)

-是弯曲的，和/或

-至少部分地靠近于所述通道内腔(53)的中心设置有开口(69A)；和/或

-横向于所述通道轴线(K)布置的至少一个编织物层、编织物层压体、金属编织物层压体(81)或无纺布层压体。

10.根据权利要求1或2所述的制造装置(1)，其中，所述保护气体系统还包括转向箱(41)，所述转向箱具有供应通道(43)以及与所述供应通道(43)流体地连接的两个过渡通道区段(45)，其中，

-所述过渡通道区段(45)中的每个过渡通道区段在出口侧与所述流出通道(3A，3B)之一流体地连接，并且

-为了使气体流扇形扩散，所述过渡通道区段(45)中的至少一个过渡通道区段与流体地连接的流出通道(3A，3B)的横截面相匹配，其中，垂直于过渡通道轴线(ZK)存在的供应通道宽度(47)为垂直于所述流出通道(3A，3B)的通道轴线(K)存在的流出通道宽度(49)的至少80％。

11.根据权利要求10所述的制造装置(1)，其中，

-所述过渡通道区段(45)之一以在从80°至100°的范围内的、过渡通道轴线(ZK)与所述流出通道的通道方向(K)之间的角度而与所述流出通道(3A，3B)之一彼此流体地连接，和/或

-所述过渡通道区段(45)和所述流出通道(3A，3B)在连接区域中分别构造有具有至少2:1的宽深比的扁平的横截面。

12.根据权利要求10所述的制造装置(1)，其中，

所述过渡通道区段(45)中的至少一个过渡通道区段集成到所述制造装置(1)的后壁(7)中或者沿着所述后壁延伸，所述后壁在所述工作面(13)与所述顶壁(15)之间延伸并且限定所述制造空间(5)的边界。

13.根据权利要求1或2所述的制造装置(1)，其中，所述保护气体系统还包括表面流通道系统用于提供在所述工作面(13)上方流动的表面流(P)。

14.根据权利要求13所述的制造装置(1)，其中，所述表面流通道系统具有表面流输出区段(35)和抽吸区段(37)，并且

所述表面流输出区段(35)构造用于：

-将气体引导到沿着所述工作面(13)带状地延伸的至少一个输出开口(35A)，并且

-实现使所述气体均匀地流到所述制造空间(5)中，并且

所述抽吸区段(37)构造用于：

-从所述制造空间(5)通过吸入开口(37A)抽吸气体，其中，所述吸入开口(37A)沿着所述工作面(13)带状地延伸，并且

-实现从所述制造空间(5)均匀地吸入气体。

15.根据权利要求14所述的制造装置(1)，其中，所述表面流输出区段(35)具有面状的供应通道(91)，给所述面状的供应通道配置下述流动方向，所述流动方向相对于从所述输出开口(37A)排出的表面流(P)的流动方向以80°至100°范围内的角度延伸。

16.根据权利要求14或15所述的制造装置(1)，其中，所述保护气体系统形成流动曲线，所述流动曲线包括：

作为主流分量：

-表面流(P)，所述表面流在所述工作面(13)上方在小的距离处流动，以及

作为次流分量：

-保护子流(S_1)，所述保护子流从两个流出通道(3A)沿着所述顶壁(15)流动、彼此相遇并且然后共同朝向所述工作面(13)的方向继续流动，

-下沉子流(S_2)，所述下沉子流从所述下侧区域(57)流动到所述工作面(13)，以及

-可选地另外的保护下沉子流(S_3)，所述另外的保护下沉子流从所述过渡区域(59)倾斜地流入到所述光束通过区(33)中并且然后朝向所述工作面(13)的方向继续流动，

由此在所述光束通过区(33)中形成朝向所述工作面(13)的下沉流，所述下沉流与所述表面流(P)一起通过所述吸入开口(37A)从所述制造空间(5)被抽出。