DE102004057865A1

DE102004057865A1 - Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes

Info

Publication number: DE102004057865A1
Application number: DE102004057865A
Authority: DE
Inventors: Frank Carsten Herzog; Kerstin Katharina Herzog
Original assignee: Concept Laser GmbH
Current assignee: CL Schutzrechtsverwaltung GmbH
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2024-12-01
Also published as: DE102004064050B4; DE102004057865B4

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung 1 zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines mittels elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, mit DOLLAR A - einer in einem Bauraum 4 angeordneten Tragevorrichtung 5 zum Tragen des Objektes mit einem höhenverstellbaren Träger 6 mit einer dem Objekt zugewandten Oberseite 7, DOLLAR A - einer Aufbringvorrichtung 8 zum Aufbringen von Schichten des Aufbaumaterials auf die Tragevorrichtung 5 oder eine zuvor gebildete Schicht und DOLLAR A - einer Dosiereinrichtung 9 zur Zuführung des Aufbaumaterials, DOLLAR A - einer Bestrahlungsvorrichtung 10 zum Bestrahlen von Schichten des Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, wobei DOLLAR A - in dem Bauraum 4 mindestens eine Plattform 15 der Dosiereinrichtung 9 angeordnet ist, die gesondert und unabhängig von der neben ihr ohne dazwischenliegende Trennwand angeordneten Tragevorrichtung 5 in dem Bauraum 4 höhenverstellbar ist, wodurch der Bauraum 4 auch als Vorratsbehälter für das Aufbaumaterial ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung/Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines mittels elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials. Nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 wird das Aufbaumaterial an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen verfestigt. Dazu ist eine Tragevorrichtung zum Tragen des Objektes vorgesehen, die in einem Bauraum eines Behälters angeordnet ist. Die Tragevorrichtung weist einen höhenverstellbaren Träger mit einer dem Objekt zugewandten Oberseite auf. Um das Aufbaumaterial schichtweise auf die Tragevorrichtung oder eine zuvor gebildete Schicht aufbringen zu können, ist eine Aufbringvorrichtung vorgesehen, die mit einer Dosiereinrichtung zur Zuführung des Aufbaumaterials zusammenwirkt. Zur Verfestigung der Schichten an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen ist eine Bestrahlungsvorrichtung vorgesehen, die beim Stand der Technik in der Regel als Laser geeigneter Wellenlänge und/oder Energie vorgesehen ist.

In derartigen Vorrichtungen werden Laser-Sinter-Verfahren, insbesondere selektive Laser-Sinter-Verfahren oder Laserschmelzverfahren durchgeführt, wobei beim typischen Sinterverfahren verfestigbare Aufbaumaterialien nur soweit erhitzt werden, daß es sich zu einem festen Formkörper verbinden. Bei Laserschmelzverfahren werden insbesondere metallische Werkstoffe schichtweise komplett durchgeschmolzen, um aus dem Aufbaumaterial ohne wesentliche Nachbearbeitung z. B. verwendbare Werkzeuge, insbesondere Prototyp-Werkzeuge herzustellen.

Derartige Verfahren werden zusammen mit anderen Verfahren unter dem Oberbegriff „Rapid Prototyping" subsumiert.

Bekannte Vorrichtungen weisen in der Regel neben dem Bauraum zur Materialzuführung einen gesonderten Vorratsbehälter auf, der mit der Dosiereinrichtung zur Zuführung des Aufbaumaterials zusammenwirkt. Nach dem eigentlichen Bauvorgang wird das fertig gestellte dreidimensionale Objekt nach Abkühlung aus dem Bauraum entnommen, der Bauraum wird dann vollständig entleert und von den Pulverrückständen, gesäubert die beim Bauprozeß nicht verfestigt wurden. Dies ist umständlich, das Handling vom Aufbaumaterial ist auch für die Bedienungsperson aus Gesundheitsaspekten nicht problemlos durchführbar. Automatische Vorrichtungen zum Entleeren des Bauraumes und zum Überführen des Aufbaumaterials in den Dosierbehälter sind kompliziert, wartungsintensiv und teuer.

Der Erfindung/Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 derart auszubilden, daß sie einfacher herzustellen und problemloser zu bedienen ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung/Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die nebengeordneten Ansprüche 12 und 14 sowie 21 und 22 betreffen besonders vorteilhafte Vorrichtungen und Verfahrensvarianten.

Als Kern der Erfindung wird es zunächst angesehen, innerhalb des Bauraums mindestens eine weitere Plattform vorzusehen, die eine Plattform der Dosiereinrichtung ist und die gesondert und unabhängig von der neben ihr ohne dazwischenliegende Trennwand angeordnete Tragevorrichtung für das Objekt in den Bauraum höhenverstellbar ist, wodurch der Bauraum auch als Vorratsbehälter für das Aufbaumaterial dient. Der hinter der Erfindung stehende Gedanke ist der, daß der in Verfahrens-Startstellung befindliche Behälter, bei welchem sich die Tragevorrichtung in einer obersten Stellung befindet und die Plattform der Dosiereinrichtung in einer abgesenkten Stellung befinden, im wesentlichen vollständig mit Aufbaumaterial gefüllt ist, das durch die Aufbringvorrichtung zum Aufbringen von Schichten des Aufbaumaterials lediglich noch dünn über der Tragevorrichtung verteilt werden muß. Herkömmliche Aufbringvorrichtungen weisen dazu einen Beschichterrakel auf, der in Querrichtung über die Baukammer verfahren wird. Durch Anheben der Plattform der Dosiereinrichtung wird innerhalb der Baukammer etwas Pulver nach oben geschoben, so daß es zur Verteilung auf der Tragevorrichtung zur Verfügung steht. Nachdem Verfestigen der ersten Schicht bzw. während Verbindung mit einer Grundplatte, die auf der Tragevorrichtung befestigt werden kann, wird die Tragevorrichtung um den Betrag einer Schichtdicke abgesenkt, eine entsprechende Pulvermenge durch Anheben der Plattform innerhalb desselben Behälters nach oben gedrückt, so daß der Rakel der Beschichtereinrichtung die Möglichkeit hat, neben der Tragevorrichtung hochgedrücktes Aufbaumaterial über der Tragevorrichtung zu verteilen.

Es ist zweckdienlich, wenn sowohl die Oberfläche der Tragevorrichtung als auch die Plattform im wesentlichen dieselbe Fläche aufweisen, in diesem Fall können die Anhebebewegung und Absenkbewegung der beiden Plattformen recht gut aufeinander abgestimmt werden. In besonders vorteilhafter Weise ist es möglich, beide Plattformen, nämlich die des höhenverstellbaren Trägers als auch die Plattform der eigentlichen Dosiereinrichtung identisch auszubilden und den Bauprozeß sowohl auf der einen als auch auf der anderen Plattform durchzuführen. Dazu können auf beiden Plattformen vorbereitete Bauplatten montiert, insbesondere aufgeschraubt werden. Dadurch ist es möglich, bei reduzierten Umrüstzeiten zunächst auf der einen Platte ein Objekt aufzubauen, wobei die andere Bauplatte als Oberseite der Dosierplattform dient. Nach Entnahme des gebauten Objektes mit der einen Plattform steht die Anlage dann sofort für einen weiteren Bauprozeß zur Verfügung, wobei auf der zweiten, in der Anlage noch vorhandenen Bauplatte weitergebaut wird. Um zu verhindern, daß das Aufbaumaterial unter die Tragevorrichtung und die Plattform gelangen, ist es zweckdienlich, wenn sowohl Tragevorrichtung als auch Plattform als aus dem Boden des Behälters herausfahrbare, vorzugsweise identische Stempel ausgebildet sind, wobei die Stempelseitenwandungen gegen den Behälterboden abgedichtet sind. Darüber hinaus ist es zweckdienlich, die Tragevorrichtung und die Plattform unmittelbar nebeneinander anzuordnen und mehr oder weniger die gesamte Bodenfläche der Baukammer durch die beiden Plattformen (Tragevorrichtung und Plattform der Dosiereinrichtung) auszufüllen. Bei einem rechtwinkligen Querschnitt der Baukammer empfiehlt es sich, auch die Oberseite der Tragevorrichtung und die Oberseite der Plattform im wesentlichen rechtwinklig auszubilden.

Um überschüssiges Aufbaumaterial innerhalb des Behälterbereiches aufzufangen, ist neben dem Bauraum mindestens ein Überlaufbehälter angeordnet, der ebenfalls mit einer höhenverstellbaren Bodenplattformen ausgerüstet ist. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung von zwei Überlaufbehältern beidseitig neben dem kombinierten Bau-/Dosierraum. Um Aufbaumaterial von den Überlaufbehältern in den Bau-/Dosierraum zurückzufördern, ist es lediglich erforderlich, die höhenverstellbaren Bodenplattformen etwas anzuheben, wenn sich der Beschichterrakel ganz außen an der Behälterseitenkante befindet. Durch Verfahren des Beschichters über den Überlaufbehälter in Richtung des Bauraumes wird Material schichtweise (in weit dickeren Schichten als beim Aufbauprozeß) zurückgeführt. Dadurch bekommt die Beschichtereinrichtung eine Doppelfunktion, sie dient nämlich als Beschichter im eigentlichen Sinne und als Fördereinrichtung zur Förderung des Aufbaumaterials aus den Überlaufbehältern zurück in den Bau-/Dosierraum. Eine derartige Art der Rückführung ist im übrigen auch bei Vorrichtungen von dreidimensionalen Objekten möglich, die einen getrennten Bauraum und einen getrennten Dosierraum haben. Auch in diesem Fall dient der Beschichter gleichzeitig als Rückführelement von Aufbaumaterial in den Dosierbehälter, wobei die Überlaufbehälter gleichzeitig die Funktion von Dosierbehältern übernehmen können, das heißt der Beschichterrakel aus den Überlaufbehältern hoch gedrücktes Material sogleich auf die Bauplattform beschichten kann und überschüssiges Material in die eigentliche Dosierkammer (oder den anderen Überlaufbehälter) zurückführt.

Es hat sich bei bestimmten Aufbaumaterialien insbesondere in Verbindung mit Laserschmelzverfahren als zweckdienlich erwiesen, das Verfahren unter Überdruck und insbesondere in einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre durchzuführen. Durch die Merkmale des Anspruches 15 wird der mit Überdruck beaufschlagte Gasraum auf den Behälter selbst beschränkt, wodurch Gas gespart werden kann und die Vorrichtungen zur Erzeugung des Überdruckes relativ klein dimensioniert werden können. Wenn der Deckel den Behälter seitlich übergreift, besteht die Möglichkeit einer besonders guten Dichtung und Verrastung des Deckels mit dem Behälter. Vorteilhafterweise wird der Deckel mit den Seitenwandungen des Behälters verrastet, wobei die Verrastung im Bereich der Seitenwandungen vorgenommen werden kann.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen
1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung im geschlossenen Zustand;
2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung unter Weglassung der Gehäuseseitenwandungen;
3 eine perspektivische Ansicht des Behälters mit Bau- und Dosierraum;
4 eine Draufsicht auf den Behälter mit zusammengefaßtem Bau/Dosierraum, Überlaufbehältern und Aufbringvorrichtung;
5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit höhenverstellbaren Plattformen in zwei Überlaufbehältern.
Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Behälter 3 angeordnet ist, der einen Bauraum 4 beinhaltet. Im Bauraum 4 ist eine Tragevorrichtung 5 mit einem höhenverstellbaren Träger 6 vorgesehen, der eine dem Objekt zugewandte Oberseite 7 hat. Ferner ist eine Aufbringvorrichtung 8 vorgesehen, mit der Schichten des Aufbaumaterials auf die Tragevorrichtung 5 oder eine zuvor daraus gebildete Schicht aufgetragen werden können. Die Aufbringvorrichtung 8 wirkt mit einer Dosiereinrichtung 9 zusammen, mit der das Aufbaumaterial dosiert zur Verfügung gestellt wird.
Schließlich ist zur Verfestigung des Aufbaumaterials eine Bestrahlungsvorrichtung 10 vorgesehen, die aus einem Laser 11 besteht, der mit seinem Auskoppelbereich 12 über den Bereich des Bauraums 4 angeordnet ist und über optisch leitende Elemente 13 wie beispielsweise justierbare Umlenkspiegel und dergleichen mit einem Scanner 14 zusammenwirkt, der ebenfalls Teil der Bestrahlungsvorrichtung ist. Über nicht im einzelnen dargestellte bewegbare Spiegel des Scanners 14 wird der Laserstrahl computergesteuert auf die zu verfestigenden Stellen der Aufbaumaterialschicht gelenkt.
Wie insbesondere aus den 3 und 4 hervorgeht, ist innerhalb des Bauraums 4 eine Plattform 15 der Dosiereinrichtung 9 angeordnet, die gesondert und unabhängig von der neben ihr ohne dazwischenliegende Trennwand angeordneten Tragevorrichtung 5 im Bauraum höhenverstellbar ist, wodurch der Bauraum 5 gleichzeitig auch als Vorratsbehälter für das Aufbaumaterial dient. Aus 4 ergibt sich, daß beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Oberseite 7 der Tragevorrichtung 5 als auch die Plattform 15 der Dosiereinrichtung 9 im wesentlichen dieselbe Fläche aufweisen. Mehr oder weniger der gesamte Bodenbereich 16 des Bauraums 4 wird von der Oberseite 7 und der Plattform 15 eingenommen.
Wie sich aus 3 ergibt, sind sowohl die Tragevorrichtung 5 als auch die Plattform 15 als aus dem Bodenbereich 16 des Behälters 3 herausfahrbare im wesentlichen identische Stempel 17a, b ausgebildet, was zur Folge hat, daß sich unter die Plattform 15 bzw. die Oberfläche 7 kein Aufbaumaterial einlagern kann, wodurch die Höhenverfahrbarkeit der beiden Elemente 5 und 15 eingeschränkt wäre. Die Stempel 17a, b werden mit Seitenwandungen 18 in entsprechend geformten Ausnehmungen 19 des Bodenbereiches 16 dichtend geführt. Sowohl die Tragevorrichtung 5 als auch die Plattform 15 können mit Bauplatten versehen werden, auf die das Aufbaumaterial aufgeschmolzen werden kann.
Aus 4 ergibt sich außerdem, daß der Bauraum 5 einen im wesentlichen rechtwinkligen Grundriß aufweist und sowohl die Oberseite 7, Tragevorrichtung 5 als auch die Plattform 15 im wesentlichen rechtwinklig ausgebildet sind.
Die Tragevorrichtung 5 befindet sich vor Beginn eines Verfestigungsvorganges in einer angehobenen oberen Stellung, die Plattform 15 hingegen in einer abgesenkten unteren Stellung, wobei der Bauraum 4 ausgenommen das Volumen des Stempels 17a der Tragevorrichtung 5 im wesentlichen vollständig mit Aufbaumaterial gefüllt ist.
Die Aufbringvorrichtung 8 überstreicht die beiden unmittelbar und ohne Trennwand nebeneinander liegenden Plattformen, nämlich die Oberseite der Tragevorrichtung 5 und die Plattform des Schichters. Sie weist eine Mehrzahl von Beschichterrakeln 20 auf, die für eine gleichmäßige und dosierte Verteilung des Aufbaumaterials auf der Tragevorrichtung 5 sorgen.
In Verfahrrichtung der Aufbringvorrichtung 8 sind beidseitig neben dem Bauraum 4 innerhalb des Behälters 3 Überlaufbehälter 21 angeordnet, die optional ebenfalls höhenverstellbare Bodenplattformen 22 haben können. Zum Entleeren der Überlaufbehälter muß dann lediglich der Rakel in eine Randposition gefahren werden und ist dann in der Lage durch die Bodenplattformen 22 hochgedrücktes Material wieder in den Bauraum 4 zurückzufördern.
Aus 2 ergibt sich, daß der Behälter 3 mittels eines druckdichten Deckels 30 verschließbar ist, wobei der Deckel 30 Seitenbereiche 31 aufweist, die den Behälter 3 seitlich übergreifen. Der Deckel 30 ist mit dem Behälter 3 fest verrastbar, in dem Deckel 30 ist ein Fenster zur Einkopplung der Strahlung angeordnet, auf dem der Scanner 14 sitzt. Der Behälter 3 weist ferner eine Schutzgaseinlaß- und/oder -auslaßvorrichtung auf, so daß der Behälter 3 mit Schutzgas unter Druck gesetzt werden kann oder der Bauvorgang zumindest in sauerstoffreduzierter Atmosphäre stattfinden kann. Optional ist noch eine Heizeinrichtung im Behälter angeordnet, um das Aufbaumaterial in üblicher Weise vorzuheizen, falls das erforderlich erscheint.
In 2 ist noch zu sehen, daß der Behälter innerhalb des Gehäuses von einem ersten Gehäusebereich 40 in einen daneben liegenden zweiten Gehäusebereich 41 verfahren werden kann, wobei in dem Gehäusebereich 40 der Bauprozeß stattfindet und der Gehäusebereich 41 als Entnahmestation dient. Zu diesem Zweck ist der Behälter 3 auf einem Schlitten 42 angeordnet, der auf Schienen 43 geführt und von einer Antriebseinheit 44 von einem Gehäusebereich in den anderen Gehäusebereich verfahrbar ist. Der Deckel 30 ist mit seinen Seitenbereichen fest im Gehäusebereich 40 montiert, der Behälter wird auf den Schienen unter dem Deckel, d. h. zwischen die Seitenbereich 31 des Deckels eingefahren und durch Federn 45 mittels eines Vertikalantriebes 46 von unten an den Deckel gedrückt und dann über Verriegelungseinrichtungen 47 fest mit der Konstruktion des Deckels 30 verrastet.
5 zeigt einen Behälter 3 mit einem Bauraum 4, in welchem eine Tragevorrichtung 5 mit einem Träger 6 vorgesehen ist, der eine dem Objekt zugewandte Oberseite 7 hat. Eine in Querrichtung verfahrbare Aufbringvorrichtung 8 ist mit Beschichterrakeln 20 versehen. Neben dem Bauraum befindet sich eine Dosierkammer, deren Plattform 15 ebenfalls höhenverstellbar ist und die bis zu einem gewissen Level mit verfestigbarem Aufbaumaterial gefüllt ist. Die beiden Überlaufbehälter 21, die links und rechts vom Bauraum bzw. von der Dosierkammer angeordnet sind, sind voll, die Plattformen 22 sind ein Stückchen nach oben gefahren, so daß die Beschichterrakel 20 die Möglichkeit haben, überstehendes Aufbaumaterial in Pfeilrichtung 48 in die Dosierkammer zurückzuführen. Ein gleiches Prinzip ergibt sich, wenn der Bauraum 4 und die Dosierkammer erfindungsgemäß ohne Trennwand ausgebildet sind. Auch dann läßt sich das in 5 gezeigte Pulverrückführverfahren mittels Beschichterrakel durchführen.

1: Vorrichtung
2: Gehäuse
3: Behälter
4: Bauraum
5: Tragevorrichtung
6: Träger
7: Oberseite
8: Aufbringvorrichtung
9: Dosiereinrichtung
10: Bestrahlungsvorrichtung
11: Laser
12: Auskoppelbereich
13: Elemente
14: Scanner
15: Plattform
16: Bodenbereich
17a: Stempel
17b: Stempel
18: Seitenwandungen
19: Ausnehmungen
20: Beschichterrakel
21: Überlaufbehälter
22: Bodenplattform
30: Deckel
31: Seitenbereiche
40: erster Gehäuseabschnitt
41: zweiter Gehäuseabschnitt
42: Schlitten
43: Schienen
44: Antriebseinheit
45: Federn
46: Vertikalantrieb
47: Verriegelungseinheit
48: Pfeilrichtung

Claims

Vorrichtung (1) zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines mittels elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, mit – einer in einem Bauraum (4) angeordneten Tragevorrichtung (5) zum Tragen des Objektes mit einem höhenverstellbaren Träger (6) mit einer dem Objekt zugewandten Oberseite (7), – einer Aufbringvorrichtung (8) zum Aufbringen von Schichten des Aufbaumaterials auf die Tragevorrichtung (5) oder eine zuvor gebildete Schicht und – einer Dosiereinrichtung (9) zur Zuführung des Aufbaumaterials, – einer Bestrahlungsvorrichtung (10) zum Bestrahlen von Schichten des Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, dadurch gekennzeichnet, daß – in dem Bauraum (4) mindestens eine Plattform (15) der Dosiereinrichtung (9) angeordnet ist, die gesondert und unabhängig von der neben ihr ohne dazwischenliegende Trennwand angeordneten Tragevorrichtung (5) in dem Bauraum (4) höhenverstellbar ist, wodurch der Bauraum (4) auch als Vorratsbehälter für das Aufbaumaterial ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Oberseite (7) der Tragevorrichtung (5) als auch die Plattform (15) im wesentlichen dieselbe Fläche aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Plattform (15) der Dosiereinrichtung (9) als Bauplattform als auch der höhenverstellbare Träger (6) mit seiner dem Objekt zugewandten Oberseite (7) als Dosierplattform wahlweise verwendbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl auf der Oberseite (7) des höhenverstellbaren Trägers (6) als auch auf der Plattform (15) der Dosiereinrichtung (9) vorbereitete Bauplatten oder Grundkörper montierbar sind, mit denen das Aufbaumaterial durch einen Sinter/Schmelzprozeß verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Tragevorrichtung (5) als auch die Plattform (15) als aus dem Bodenbereich (16) des Bauraums (4) herausfahrbare Stempel (17a, 17b) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel (17a, 17b) mit Seitenwandungen (18) in entsprechend geformten Ausnehmungen (19) des Bauraumbodens geführt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baukammer (4) einen im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt aufweist und sowohl die Oberseite (7) der Tragevorrichtung (6) als auch die Oberseite der Plattform (15) im wesentlichen rechtwinklig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tragevorrichtung (15) vor Beginn eines Verfestigungsvorganges im wesentlichen in einer angehobenen Stellung befindet und die Plattform (15) sich im wesentlichen in einer abgesenkten unteren Stellung befindet und der Bauraum (4) ausgenommen das Volumen des Stempels (17a) der Tragevorrichtung (5), im wesentlichen vollständig, mit Aufbaumaterial gefüllt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringvorrichtung (8) einen Beschichterrakel (20) aufweist, der Aufbaumaterial von dem über der Plattform (15) liegendem Bereich des Behälters in den über der Tragevorrichtung (5) liegenden Bereich fördert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Verfahrrichtung der Aufbringvorrichtung (8) beidseitig neben dem Bauraum (4) Überlaufbehälter (21) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Überlaufbehältern (21) höhenverstellbare Bodenplattformen (22) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines mittels elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, mit – einer in einem Bauraum (4) angeordneten Tragevorrichtung (5) zum Tragen des Objektes mit einem höhenverstellbaren Träger mit einer dem Objekt zugewandten Oberseite (7), – einer Aufbringvorrichtung (8) zum Aufbringen von Schichten des Aufbaumaterials auf die Tragevorrichtung (5) oder eine zuvor gebildete Schicht und – einer Dosiereinrichtung (9) zur Zuführung des Aufbaumaterials, – einer Bestrahlungsvorrichtung (10) zum Bestrahlen von Schichten des Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, dadurch gekennzeichnet, daß in Verfahrrichtung der Aufbringvorrichtung (8) seitlich neben dem Bauraum (4) und/oder einer Dosierkammer mindestens ein Überlaufbehälter (21) angeordnet ist, der eine motorisch höhenverstellbare Bodenplattform (22) hat und die Aufbringvorrichtung (8) derart ausgebildet ist, daß sie zum Transport von im Überlaufbehälter (21) durch dessen Bodenplattform (22) angehobenen Aufbaumaterials in den Bauraum (4) und/oder Vorratsbehälter geeignet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Verfahrrichtung der Aufbringvorrichtung (8) beidseitig neben dem Bauraum (4) und der Dosiereinrichtung Überlaufbehälter (21) angeordnet sind, die mit höhenverstellbaren Bodenplattformen (22) ausgebildet sind und Aufbaumaterial durch die obere Öffnung der Überlaufbehälter (21) mittels der Aufbringvorrichtung (8) in dem Bauraum (4) und/oder Vorratsbehälter überführbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Überlaufbehälter (21) zusammen mit dem Bauraum (4), einem Vorratsbehälter einer Dosiereinrichtung (9) und der Aufbringvorrichtung (8) in einem Behälter (3) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) mittels eines druckdichten Deckels (30) verschließbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (30) den Behälter (3) seitlich übergreift.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (30) mit dem Behälter (3) verrastbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (30) ein Fenster zur Einkopplung der elektromagnetischen Strahlung angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) mit einer Schutzgaseinlaß- und/oder -auslaßvorrichtung versehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) bezüglich seines Innenraums durch eine Heizeinrichtung beheizbar ist.
Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines mittels Strahlung, insbesondere elektromagnetische Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, wobei der Verfestigungsvorgang im Bauraum eines Behälters vorgenommen wird, und das Objekt durch eine Tragevorrichtung mit einem höhenverstellbaren Träger gehalten wird, Schichten von Aufbaumaterial auf die Tragevorrichtung oder eine zuvor gebildete Schicht aufgetragen werden, wobei das Aufbaumaterial durch eine Dosiereinrichtung zugeführt wird und die Strahlung auf die Schichten des Aufbaumaterials zu deren Verfestigung geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei im wesentlichen vollständig angehobener Bauplattform der Bauraum im wesentlichen vollständig mit Aufbaumaterial gefüllt ist und das Aufbaumaterial bei Absenkung der Tragevorrichtung durch eine bei Baubeginn im wesentlichen vollständig abgesenkte Plattform der Dosiereinrichtung aus dem unteren Bereich des Bauraumes nach oben nachgeschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Anheben der Plattform der Dosiereinrichtung und das Absenken der Tragevorrichtung derart aufeinander abgestimmt sind, daß beim Anheben der Plattform der Dosiereinrichtung im wesentlichen die Pulvermenge nach oben gefördert wird, die zur nachfolgenden Beschichtung der Tragevorrichtung erforderlich ist.