DE102006032025A1

DE102006032025A1 - Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006032025A1
Application number: DE102006032025A
Authority: DE
Inventors: Masashi Inagi Hagiwara
Original assignee: Aspect Inc Inagi; Aspect Inc
Current assignee: Aspect Inc Inagi; Aspect Inc
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2026-07-11
Also published as: US7351051B2; JP3980610B2; US20070026099A1; JP2007030303A; DE102006032025B4

Abstract

Eine Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung ist mit einem ersten Behälter 13 mit einer zylindrischen Form zum Definieren eines ersten Herstellungsgebiets, mit einem ersten Herstellungstisch 15, der so konfiguriert ist, dass er sich entlang einer Innenwand des ersten Behälters 13 vertikal bewegt, mit einem zweiten Behälter 17 mit der zylindrischen Form zum Definieren eines zweiten Herstellungsgebiets innerhalb des ersten Herstellungsgebiets, der lösbar leicht in den ersten Behälter eingepasst wird und mit einem Flansch versehen ist, der eine Oberseite, die sich außerhalb des zweiten Herstellungsgebiets, aber innerhalb des ersten Behälters 13 befindet, bedeckt, und mit einem zweiten Herstellungstisch 15b, der so konfiguriert ist, dass er sich entlang einer Innenwand des zweiten Behälters 17 vertikal nach oben und unten bewegt, versehen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung zur Fertigung eines dreidimensional hergestellten Produkts durch Laminieren mehrerer gesinterter Dünnschichten auf einem Herstellungstisch.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In den vergangenen Jahren ist ein zunehmender Bedarf an Mehrschicht-Herstellungsvorrichtungen entstanden, die es ermöglichen, Komponenten, die in Prototypen für Funktionstests verwendet werden, Komponenten, die in einer Vielzahl von Produkten in kleinen Mengen verwendet werden, und dergleichen herzustellen.

Als einige Beispiele für Mehrschicht-Herstellungsvorrichtungen, die diesen Bedarf erfüllen, gibt es Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtungen und Mehrschicht-Herstellungsvorrichtungen, die mit Ultraviolettlicht aushärtendes Harz auftragen (hier im Folgenden als eine "Stereolithographievorrichtung" bezeichnet). Im Unterschied zu der Stereolithographievorrichtung besitzt unter ihnen die Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung einen großen Vorteil der Kompatibilität mit verschiedenen Materialtypen einschließlich starrer Materialien. Dementsprechend gewinnen Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtungen Marktanerkennung und werden in verschiedene Anwendungen eingeführt.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung, die momentan im Markt verfügbar ist. Wie in 1 gezeigt ist, ist diese Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung aus einem Laserstrahl-Emissionsabschnitt 101A, aus einem Herstellungsabschnitt 101B und aus einer Steuervorrichtung 101C gebildet.

Der Laserstrahl-Emissionsabschnitt 101A ist mit einer Laserstrahl-Lichtquelle 1 und mit einem Spiegel 2 zum Steuern einer Richtung der Abstrahlung des Laserstrahls versehen.

Der Herstellungsabschnitt 101B enthält einen Herstellungsbehälter 3, der in einem Mittelteil angeordnet ist und für die Herstellung durch Abstrahlung des Laserstrahls zum Fertigen dreidimensional hergestellter Produkte verwendet wird, und Pulvermaterialbehälter 4a und 4b, die an beiden Seiten des Herstellungsbehälters 3 angeordnet sind und zum Lagern von Pulvermaterialien verwendet werden. Darüber hinaus ist innerhalb des Herstellungsbehälters 3 ein Teiltisch 5 angeordnet, der so konfiguriert ist, dass er sich entlang der Innenwände des Herstellungsbehälters 3 nach oben und unten bewegt. Innerhalb der Pulvermaterialbehälter 4a und 4b sind Zuführungstische 6a und 6b angeordnet, die so konfiguriert sind, dass sie sich entlang der Innenwände der Pulvermaterialbehälter 4a und 4b nach oben und unten bewegen.

Die Steuervorrichtung 101C wird so konfiguriert, dass sie mit einem Neubeleger 7 durch Absenken des Teiltischs 5 in einem Betrag, der gleichwertig einer Dünnschicht ist, ein Pulvermaterial 8 auf den Teiltisch 5 liefert, während sie den Zuführungstisch 6b anhebt, um auf dem Teiltisch 5 eine Pulvermaterial-Dünnschicht 8a zu bilden. Daraufhin wird die Steuervorrichtung 101C so konfiguriert, dass sie die Pulvermaterial-Dünnschicht 8a anhand von Schnittdaten (einem Zeichnungsmuster) für ein dreidimensional hergestelltes Produkt unter Verwendung des Laserstrahls und des Steuerspiegels 2 selektiv erwärmt und sintert. Ferner wird die Steuervorrichtung 101C so konfiguriert, dass sie die vorstehenden Operationen soweit erforderlich wiederholt, um das dreidimensional hergestellte Produkt zu bilden. Nachdem die Steuervorrichtung 101C auf diese Weise das dreidimensional hergestellte Produkt gebildet hat, wird sie schließlich so konfiguriert, dass sie durch Kühlmittel abkühlt.

Im Allgemeinen hat die oben beschriebene Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung im Vergleich zu einer Stereolithographievorrichtung einen kleineren herstellbaren XY-Ebenenbereich in dem Herstellungsbehälter 3. Zum Beispiel kann eine der am weitesten verbreiteten großen Stereolithographievorrichtungen die maximale Herstellungsgröße eines XY-Ebenenbereichs von bis zu 600 mm × 600 m behandeln. Andererseits kann eine typische Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung nur einen XY-Ebenenbereich bis zu 380 mm × 330 mm behandeln.

Übrigens gibt es in den vergangenen Jahren einen wachsenden Bedarf an der einteiligen Herstellung eines großen Produkts, das mit einer herkömmlichen Vorrichtung nicht herstellbar ist. Vor diesem Hintergrund werden große Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtungen mit dem maximal herstellbaren XY-Ebenenbereich von 550 mm × 550 mm, was fast gleichwertig der maximal herstellbaren Größe der Stereolithographievorrichtungen ist, in den Markt eingeführt.

Dagegen sind andererseits Komponenten, die in Prototypen für Funktionstests oder in Produkten für viele Zwecke in kleinen Mengen verwendet werden, nicht immer für solche großen Mehrschicht-Herstellungsvorrichtungen geeignet. Viele dieser Komponenten oder dergleichen können ausreichend innerhalb des herkömmlichen kleinen Ebenenbereichs hergestellt werden. In diesen Fällen sind bei einer Zunahme der in der XY-Ebene herstellbaren Größe der Pulversinter-Laminierungsvorrichtungen die folgenden zwei Probleme unvermeidlich.

(1) Zunahme der Abkühlzeit

Eine Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie Pulvermaterial-Dünnschichten aufeinander folgend innerhalb eines Herstellungsbehälters laminiert und die Dünnschichten daraufhin selektiv erwärmt und sintert, um ein dreidimensional hergestelltes Produkt zu fertigen. Dementsprechend werden die gesinterten Dünnschichten und die ungesinterten Pulvermaterialien um die gesinterten Dünnschichten innerhalb des Herstellungsbehälters gelassen. Anders als die Stereolithographievorrichtungen ist die Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung dieses Typs allgemein so konfiguriert, dass sie eine Oberflächentemperatur eines laminierten Objekts auf eine um angenähert 10°C niedrigere Temperatur als der Schmelzpunkt eines Herstellungsmaterials einstellt und ein Produkt herstellt, während sie die Temperatur der gesamten XY-Ebene des Herstellungsbehälters so steuert, dass sie gleichmäßig ist. Diese Operationen werden durchgeführt, um eine Durchbiegung eines hergestellten Produkts zu verhindern und um eine Herstellung selbst dadurch zu bewirken, dass eine Laserausgabe verhältnismäßig kleiner gemacht wird. In diesem Fall kann die Temperatur zwischen dem Inneren und dem Äußeren des hergestellten Produkts nach Abschluss der Herstellung ungleichmäßig werden, falls das hergestellte Produkt nach Abschluss der Herstellung schnell abgekühlt wird oder falls das hergestellte Produkt in einem Zustand entnommen wird, in dem das hergestellte Produkt nicht vollständig abgekühlt ist. Eine solche Bedingung kann zur Verwerfung des hergestellten Produkts führen, die durch nachfolgende thermische Spannungen verursacht wird, oder kann die Aufrechterhaltung der Genauigkeit verkomplizieren.

Um diese Probleme zu vermeiden, ist es wesentlich, dass das hergestellte Produkt natürlich und langsam auf eine geeignete Temperatur abgekühlt wird, um zu ermöglichen, dass ein Betreiber das Produkt aus den Pulvermaterialien entnimmt, nachdem die Herstellung abgeschlossen ist. Bezüglich einer Richtlinie für diese natürliche Abkühlzeit ist z. B. für die Herstellung unter Verwendung eines Herstellungsbehälters, der ein Modell mit der herstellbaren XY-Ebene von 380 mm × 330 mm und mit einer herstellbaren Tiefe in der Z-Richtung von 400 mm herstellen kann, eine Abkühlzeitdauer von angenähert 20 Stunden erforderlich. Währenddessen kann gesagt werden, dass dann, wenn die Tiefe in der Z-Richtung im Vergleich zu dem Herstellungsebenenbereich nicht außerordentlich flach ist, die Abkühlzeit proportional zu dem Ebenenbereich davon verlängert ist. Zum Beispiel ist der Ebenenbereich der XY-Ebene von 380 mm × 330 mm gleich 125.400 mm², während der Ebenenbereich im Fall von 600 mm × 600 mm gleich 360.000 mm² ist. Dementsprechend ist der letztere Bereich angenähert 2,9-mal so groß wie der erstere Bereich, wobei die Abkühlzeit ebenfalls proportional zu diesem Verhältnis verlängert ist. Außerdem sollte bei der Herstellung eines Produkts unter Verwendung des Herstellungsbehälters, der ein Modell mit dem wie oben erwähnten größeren herstellbaren Ebenenbereich und mit der Tiefe in der Z-Richtung von 400 mm, die dieselbe wie die oben erwähnte ist, herstellen kann, die Abkühlzeit angenähert 58 Stunden erfordern.

Wie oben beschrieben wurde, ist die Abkühlzeit im Fall der Verwendung des Herstellungsbehälters mit dem unnötig großen herstellbaren XY-Ebenenbereich trotz der Herstellung nur eines kleinen Objekts erhöht, wobei die Zeit für das tatsächliche Entnehmen des hergestellten Produkts somit verzögert ist. Eine solche Zunahme der Zeit führt zu einer Abnahme der betrieblichen Leistungsfähigkeit.

(2) Änderung von Materialien

Im Fall einer Stereolithographievorrichtung wird mit Licht aushärtendes Harz bis zu angenähert 40 °C erwärmt und bei einer konstanten Temperatur gesteuert, um bei einem Abschnitt, der der Bestrahlung mit einem Ultraviolettlaser unterliegt, eine Aushärtungsreaktion zu fördern und einen Fertigungsflüssigkeitspegel aufrecht zu erhalten. Hier kann sicher gesagt werden, dass die durch einen solchen Temperaturanstieg verursachte Änderung der Materialien sehr niedrig ist.

Im Fall der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung wird die gesamte Oberfläche des Pulvermaterials innerhalb des Herstellungsbehälters auf eine Temperatur eingestellt, die um angenähert 10 °C niedriger als der Schmelzpunkt dieses Materials ist. Zum Beispiel wird im Fall von Polyamid, das als ein Hauptmaterial der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung verwendet wird, die gesamte Oberfläche auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur um 180 °C eingestellt. Folglich wird das Pulvermaterial, wenn es für die Herstellung verwendet wird, durch die Wärme geändert und muss gegebenenfalls verworfen werden. Somit kann das Pulvermaterial bei der Herstellung eines kleinen hergestellten Produkts relativ zu dem maximal herstellbaren Ebenenbereich mit der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung mehr als nötig verschwendet werden.

Wie oben beschrieben wurde, kann die Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung, die mit dem unnötig großen Herstellungsbehälter versehen ist, im Fall der Herstellung eines hergestellten Produkts mit einem kleinen Ebenenbereich eine Zunahme der Abkühlzeit und eine Verschwendung des ursprünglich wiederverwendbaren Pulvermaterials wegen Änderung der Qualität erleiden. Andererseits verursacht der Einbau einer zusätzlichen kleinen Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung zur Anpassung an die Fertigung kleinerer Komponenten Probleme hinsichtlich der Kosten für den Einbau, der Betriebseffizienz der Vorrichtungen, des Platzes für den Einbau usw.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung, die es ermöglicht, ein großes Objekt einteilig herzustellen, die Abkühlzeit nach der Herstellung bei der Herstellung eines kleinen Objekts zu verkürzen und eine Menge eines durch Erwärmen in der Qualität geänderten Pulvermaterials zu verringern.

Die Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einer ersten Trennwand, die ein erstes Herstellungsgebiet definiert, und mit einem ersten Tisch, der sich entlang einer Innenwand der ersten Trennwand vertikal bewegt, versehen. Außerdem ist die Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung mit einer zweiten Trennwand, die ein zweites Herstellungsgebiet innerhalb des ersten Herstellungsgebiets definiert und die einen Flansch besitzt, der an einem oberen Ende der ersten Trennwand einzuhängen ist, und mit einem zweiten Tisch, der sich entlang einer Innenwand der zweiten Trennwand vertikal bewegt, versehen. Ein großes Objekt wird hier in dem ersten Herstellungsgebiet hergestellt, während ein kleines Objekt in dem zweiten Herstellungsobjekt hergestellt wird.

Somit sind unter Verwendung der einzelnen Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung sowohl das große Objekt als auch das kleine Objekt herstellbar.

Da für die Herstellung des großen Objekts das große erste Herstellungsgebiet verwendet wird, ist darüber hinaus das große Objekt einteilig herstellbar.

Da für die Herstellung des kleinen Objekts das kleine zweite Herstellungsgebiet verwendet wird, kann währenddessen die Menge des Pulvermaterials, das um das hergestellte Produkt verbleibt, verringert werden, kann die Abkühlzeit nach der Herstellung selbst im Fall einer einleitenden Erwärmung verkürzt werden und kann die Menge des durch das einleitende Erwärmen geänderten Pulvermaterials verringert werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung des Standes der Technik zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration einer Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3A ist eine Querschnittsansicht der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung längs der Linie I-I in 2 und 3B ist eine Draufsicht der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung.
4A ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht und aus einer Draufsicht, die eine Konfiguration eines zweiten Herstellungsbehälters zeigen, der in einen ersten Herstellungsbehälter einzusetzen ist, der für die Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und 4B ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht und aus einer Draufsicht, die eine Konfiguration eines zweiten Pulvermaterialbehälters zeigen, der in einen ähnlich zu verwendenden ersten Pulvermaterialbehälter einzusetzen ist.
5A und 5B sind Querschnittsansichten und Draufsichten, die eine Konfiguration eines Teiltischs zeigen, der in der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
6A und 6B sind Querschnittsansichten und Draufsichten, die Konfigurationen eines Zuführungstischs zeigen, der in der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
7A ist eine Querschnittsansicht und 7B sind Teilquerschnittsansichten, die eine Konfiguration eines Befestigungs- und Lösemechanismus von Antriebsmitteln an dem Teiltisch und an dem Zuführungstisch zeigen, der in der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
8A ist eine Querschnittsansicht und 8B ist eine Draufsicht, die ein Verfahren der Herstellung eines großen hergestellten Produkts unter Verwendung der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die das Verfahren der Herstellung eines großen hergestellten Produkts unter Verwendung der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10A ist eine Querschnittsansicht und 10B ist eine Draufsicht, die ein Verfahren der Herstellung eines kleinen hergestellten Produkts unter Verwendung der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die das Verfahren der Herstellung eines kleinen hergestellten Produkts unter Verwendung der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine Querschnittsansicht, die geänderte Konfigurationen des zweiten Herstellungsbehälters und des zweiten Pulvermaterialbehälters in der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist eine Querschnittsansicht, die weitere geänderte Konfigurationen des zweiten Herstellungsbehälters und des zweiten Pulvermaterialbehälters in der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
14A ist eine Querschnittsansicht und 14B ist eine Draufsicht, die eine weitere Konfiguration des Teiltischs zeigen, der in der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Anhand der beigefügten Zeichnung wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(Beschreibung der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung)
2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration einer Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 3A ist eine Querschnittsansicht der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung längs der Linie I-I in 2 nach Einsetzen eines zweiten Herstellungsbehälters 17 und zweiter Pulvermaterialbehälter 18a und 18b in einen ersten Herstellungsbehälter 13 und in erste Pulvermaterialbehälter 14a und 14b, die hauptsächlich Abschnitte der Herstellungsbehälter und der Pulvermaterialbehälter an ihren beiden Seiten zeigt. 3B ist eine Draufsicht dieser Abschnitte.
Wie in 2 gezeigt ist, enthält diese Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung 111 einen Laserstrahl-Emissionsabschnitt 111A, einen Herstellungsabschnitt 111B und eine Steuervorrichtung 111C.
Der Laserstrahl-Emissionsabschnitt 111A ist mit einer Laserstrahl-Lichtquelle 11 und mit einem Spiegel 12 zum Steuern einer Richtung der Abstrahlung des Laserstrahls versehen. Der von der Lichtquelle 11 emittierte Laserstrahl wird in Übereinstimmung mit der Spiegelsteuerung durch einen Computer selektiv auf eine Pulvermaterial-Dünnschicht auf einem Teiltisch 15 des Herstellungsabschnitts 111B abgestrahlt. Die Spiegelsteuerung wird z. B. durch den Computer anhand von Schnittdaten (einem Zeichenmuster) für ein zu fertigendes dreidimensional hergestelltes Produkt ausgeführt. Die Laserstrahl-Lichtquelle 11 und der Spiegel 12 bilden zusammen die Erwärmungs- und Sintermittel.
Wie in 2 bis 3 gezeigt ist, ist der Herstellungsabschnitt 111B mit einem ersten Herstellungsbehälter (einer ersten Trennwand) 13 mit einer rechteckigen zylindrischen Form, die zur Herstellung durch Abstrahlung des Laserstrahls zur Fertigung des dreidimensional hergestellten Produkts verwendet wird, und mit ersten Pulvermaterialbehältern 14a und 14b mit der rechteckigen zylindrischen Form, die an beiden Seiten des ersten Herstellungsbehälters 13 angeordnet sind und zur Lagerung der Pulvermaterialien verwendet werden, versehen. Ein durch die Innenwände des ersten Herstellungsbehälters 13 eingeschlossenes Gebiet bildet einen Herstellungsbereich (ein erstes Herstellungsgebiet), während die durch die Innenwände der ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b eingeschlossenen Gebiete Pulvermaterialumfassungsbereiche (erste Umfassungsgebiete) bilden.
Währenddessen kann ein zweiter Herstellungsbehälter (eine zweite Trennwand) 17 mit der rechteckigen zylindrischen Form lösbar in den ersten Herstellungsbehälter 13 eingepasst werden, während die zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b mit einer rechteckigen zylindrischen Form lösbar in die ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b eingepasst werden können.
Bei der Fertigung eines kleinen hergestellten Produkts wird der zweite Herstellungsbehälter 17 in den ersten Herstellungsbehälter 13 eingebaut, wobei er inner halb des ersten Herstellungsbehälters 13 wie in 4A gezeigt einen Herstellungsbereich (ein zweites Herstellungsgebiet) definiert, der (das) kleiner als der Herstellungsbereich des ersten Herstellungsbehälters 13 ist. Der zweite Herstellungsbehälter 17 ist mit einem Flansch 17a versehen, der sich an der Außenseite der Wände des Behälters 17 befindet, so dass er eine obere Oberfläche des Inneren des ersten Herstellungsbehälters 13 bedeckt. Währenddessen werden die zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b in die ersten Pulvermaterialbehälter 14a bzw. 14b eingebaut, wenn das kleine hergestellte Produkt gefertigt wird, wobei sie innerhalb der ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b wie in 4B gezeigt Umfassungsbereiche (zweite Umfassungsgebiete) definieren, die kleiner als die Umfassungsbereiche der ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b sind. Die zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b enthalten jeweils Flansche 18c, die sich an der Außenseite der Wände der zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b befinden, so dass sie die oberen Oberflächen des Inneren der ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b bedecken. Alle Flansche 17a und 18c der zweiten Behälter haben eine Funktion zu vermeiden, dass Pulvermaterialien in Raumbereiche der ersten Behälter 13, 14a und 14b fallen, wenn die zweiten Behälter 17, 18a und 18b in die ersten Behälter 13, 14a und 14b eingesetzt sind, und eine Funktion zum Einhängen der Flansche 17a und 18c an den ersten Behältern 13, 14a und 14b und dadurch zum Halten der zweiten Behälter 17, 18a und 18b an den ersten Behältern 13, 14a und 14b.
In den ersten Herstellungsbehälter 13 ist ein Teiltisch (ein erster Tisch) 15 wie in 5A eingebaut, der entlang der Innenwände des ersten Herstellungsbehälters 13 vertikal nach oben und unten beweglich ist, während die Laminierung der gesinterten Dünnschichten platziert wird, die das dreidimensional hergestellte Produkt bilden. Auf dem Teiltisch 15 werden aufeinander folgend Pulvermaterial-Dünnschichten gebildet, wobei die jeweiligen Pulvermaterial-Dünnschichten unabhängig erwärmt und gesintert werden. Währenddessen sind wie in 6A gezeigt Zuführungstische (erste Pulvermaterial-Zuführungstische) 16a und 16b ins Innere der ersten Pulvermaterialbehälter 14a bzw. 14b eingebaut, die entlang der Innenwände der Behälter vertikal nach oben und unten beweglich sind, während die Pulvermaterialien platziert werden, um dadurch die Pulvermaterialien zu liefern.
Wie in 5B gezeigt ist, enthält der erste Teiltisch 15 zwei Plattenelemente 15a und 15b, die vertikal zusammen gestapelt sind und die flache Oberflächen haben, die eine Platzierungsoberfläche für das hergestellte Produkt bilden. Üblicherweise sind die zwei Plattenelemente 15a und 15b mit nicht veranschaulichten Schrauben oder dergleichen wie in 5A gezeigt miteinander integriert. Bei Verwendung des zweiten Herstellungsbehälters 17 wird das obere Plattenelement 15a gelöst. An den gesamten Seitenoberflächen der Plattenelemente 15a und 15b ist Dichtungsgummi oder dergleichen befestigt. Dies ist vorgesehen, um enge Kontakte zwischen den Tischen und den Innenwänden der Behälter aufrecht zu erhalten, um zu verhindern, dass Pulvermaterialien aus Zwischenräumen austreten, die zwischen den Tischen und den Innenwänden der Behälter erzeugt werden können, falls es dort keinen Dichtungsgummi oder dergleichen gibt, wenn die Tische ins Innere des ersten und zweiten Herstellungsbehälters eingesetzt werden.
Wie in 6B gezeigt ist, enthält darüber hinaus sowohl der erste als auch der zweite Zuführungstisch 16a und 16b zwei Plattenelemente 16c und 16d, die wie der erste Teiltisch 15 vertikal zusammen gestapelt sind und die flache Oberflächen haben, die eine Platzierungsoberfläche für das Material bilden. Üblicherweise sind die zwei Plattenelemente 16c und 16d mit nicht veranschaulichten Schrauben oder dergleichen wie in 6A gezeigt miteinander integriert. Bei Verwendung der zweiten Pulvermaterialbehälter 18a oder 18b wird das obere Plattenelement 16c gelöst. Auch in diesem Fall ist an den gesamten Seitenoberflächen der Plattenelemente 16c und 16d Dichtungsgummi oder dergleichen befestigt. Dies ist vorgesehen, um enge Kontakte zwischen den Tischen und den Innenwänden der Behälter aufrecht zu erhalten, um zu verhindern, dass die Pulvermaterialien aus Zwischenräumen austreten, die zwischen den Tischen und den Innenwänden der Behälter erzeugt werden können, falls es dort keinen Dichtungsgummi oder dergleichen gibt, wenn die Tische ins Innere des ersten und zweiten Herstellungsbehälters eingesetzt werden.
Wie in 7A gezeigt ist, ist in den ersten Teiltisch 15 ein lösbarer Halteschaft 15c eingepasst und ist in jeden der ersten Zuführungstische 16a und 16b ein lösbarer Halteschaft 16e eingepasst. Wie in 7B gezeigt ist, wird jede Einpassung der Halteschafte 15c und 16e durch Klemmung eines nach außen gewölbten Abschnitts, der an einem unteren Teil jedes der Plattenelemente 15b und 16d vorgesehen ist, mit einem Hakenelement 19, das an einem Ende jeder der Halteschafte 15c und 16e vorgesehen ist, fertig gestellt. Die anderen Enden der Halteschafte 15c und 16e sind mit Antriebsvorrichtungen verbunden, die veranlassen, dass sich die Halteschafte 15c und 16e vertikal bewegen.
Wie in 5B gezeigt ist, ist ins Innere des zweiten Herstellungsbehälters 17 ein zweiter Teiltisch (ein zweiter Tisch) 15b eingebaut, der so konfiguriert ist, dass er eine Laminierung mehrerer gesinterter Dünnschichten platziert und sich entlang der Innenwände des zylindrischen Behälters vertikal nach oben und unten bewegt. Wie in 6B gezeigt ist, sind währenddessen ins Innere der zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b zweite Zuführungstische (zweite Pulvermaterialliefertische) 16d eingebaut, die so konfiguriert sind, dass sie die Pulvermaterialien platzieren und sich entlang der Innenwände der zylindrischen Behälter vertikal nach oben und unten bewegen. Wie in 3B gezeigt ist, ist darüber hinaus eine Breite in der Längsrichtung des Umfassungsbereichs für das Pulvermaterial etwa gleich einer Breite in der Längsrichtung des Herstellungsbereichs eingestellt. Diese Konstruktion soll bei der Lieferung des Pulvermaterials zu dem Herstellungsbereich unter Verwendung eines Neubelegers unnötige Lieferung des Pulvermaterials zu anderen Gebieten als zu dem Herstellungsbereich verhindern.
Der zweite Herstellungsbehälter 17 und der erste Teiltisch 15 können an dem ersten Herstellungsbehälter 13 befestigt und von ihm gelöst werden, während an dem zweiten Herstellungsbehälter 17 der zweite Teiltisch 15b befestigt und von ihm gelöst werden kann. Darüber hinaus können die zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b sowie die ersten Zuführungstische 16a und 16b an den ersten Pulvermaterialbehältern 14a und 14b befestigt und von ihnen gelöst werden, während an den zweiten Pulvermaterialbehältern 18a und 18b die zweiten Zuführungstische 16d befestigt und von ihnen gelöst werden können.
Wie in 9 oder 11 gezeigt ist, ist außerdem ein Neubeleger 20 vorgesehen, der so konfiguriert ist, dass er sich über den gesamten Herstellungsbereich und über die gesamten Pulvermaterial-Umfassungsbereiche bewegt. Im Zusammenhang mit der Bewegungsoperation hat der Neubeleger 20 die Funktionen, Pulvermaterial 21, das auf dem ersten oder auf dem zweiten Zuführungstisch 16b oder 16d gelagert ist, auf den ersten oder auf den zweiten Teiltisch 15 oder 15b zu liefern, um eine Oberfläche des Pulvermaterials 21 zu glätten und auf dem ersten oder zweiten Teiltisch 15 oder 15b eine Pulvermaterial-Dünnschicht 21a zu bilden. Somit ist eine Menge der Lieferung des Pulvermaterials 21 durch eine Menge der Anhebung des ersten oder des zweiten Zuführungstischs 16b oder 16d bestimmt. Währenddessen ist eine Dicke der Pulvermaterial-Dünnschicht 21a durch eine Menge der Absenkung des ersten oder des zweiten Teiltischs 15 oder 15b bestimmt. Das Pulvermaterial 21 kann wenigstens eines auftragen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyamid, Polypropylen, Polylactid, Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Polystyrol (PS), Acrylnitrilbutadienstyrol-Copolymer (ABS), Ethylenvinylacetat-Copolymer (EVA), Styrolacrylnitril-Copolymer (SAN) und Polycaprolacton besteht. Alternativ kann das Pulvermaterial 21 Metallpulver und dergleichen auftragen.
Die Steuervorrichtung 111C veranlasst, dass die entsprechenden Elemente den ersten oder den zweiten Teiltisch 15 oder 15b um einen Betrag absenken, der gleichwertig einer Dünnschicht ist, daraufhin von irgendeinem der ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b oder von irgendeinem der zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b das Pulvermaterial 21 mit dem Neubeleger 20 auf den ersten oder zweiten Teiltisch 15 oder 15b liefern und daraufhin auf dem ersten oder auf dem zweiten Teiltisch 15 oder 15b die Pulvermaterial-Dünnschicht 21a bilden. Nachfolgend veranlasst die Steuervorrichtung 111C, dass die entsprechenden Elemente die Pulvermaterial-Dünnschicht 21a anhand der Schnittdaten (des Zeichenmusters) für das zu fertigende dreidimensional hergestellte Produkt unter Verwendung des Laserstrahls und des Steuerspiegels 12 (die zusammen die Erwärmungs- und Sintermittel bilden) selektiv erwärmen und sintern. Die Steuervorrichtung 111C veranlasst, dass die entsprechenden Elemente diese Operationen zum Laminieren der mehreren gesinterten Dünnschichten wiederholen, um das dreidimensional hergestellte Produkt zu fertigen.
Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht die Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, durch Einsetzen des zweiten Herstellungsbehälters 17 in den ersten Herstellungsbehälter 13, der so konfiguriert ist, dass er das große erste Herstellungsgebiet definiert, innerhalb des ersten Herstellungsgebiets das zweite Herstellungsgebiet zu bilden, das kleiner als das erste Herstellungsgebiet ist. Darüber hinaus sind der erste und der zweite Teiltisch 15 und 15b, die das dreidimensional hergestellte Produkt darauf platzieren und sich in den jeweiligen ersten und zweiten Herstellungsgebieten vertikal bewegen, entsprechend den jeweiligen Herstellungsgebieten lösbar in den ersten und zweiten Herstellungsbehälter 13 und 17 eingepasst.
Somit ist unter Verwendung der einzigen Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung sowohl ein großes Objekt als auch ein kleines Objekt herstellbar. Wenn das große Objekt hergestellt wird, ist das große Objekt unter Verwendung des großen ersten Herstellungsgebiets, so wie es ist, einteilig herstellbar. Wenn ande rerseits das kleine Objekt hergestellt wird, kann die Menge des um das hergestellte Produkt verbleibenden Pulvermaterials verringert werden, indem das kleine zweite Herstellungsgebiet gebildet wird, wodurch die Abkühlzeit nach der Herstellung verkürzt werden kann. Außerdem kann die Menge des durch einleitendes Erwärmen zu ändernden Pulvermaterials verringert werden.
(Beschreibung des Pulversinterlaminierungs-Herstellungsverfahrens)
Nachfolgend wird anhand von 8 bis 11 ein Herstellungsverfahren unter Verwendung der oben beschriebenen Mehrschicht-Herstellungsvorrichtung beschrieben. 8A, 8B und 9 sind Ansichten, die ein Verfahren der Herstellung des großen Objekts zeigen, während 10A, 10B und 11 Ansichten sind, die ein Verfahren der Herstellung des kleinen Objekts zeigen. 8A und 10A sind Querschnittsansichten, 8B und 10B sind Draufsichten und 9 und 11 sind perspektivische Ansichten. Es wird angemerkt, dass alle Vorderwände der in 9 und 11 veranschaulichten ersten und zweiten Behälter 13, 14a, 14b, 17, 18a und 18b zur Erleichterung der Beschreibung weggelassen sind.
Zunächst wird anhand von 8A bis 9 ein Fall der Herstellung des großen Objekts beschrieben.
Wie in den 8A und 8B gezeigt ist, wird zunächst der zweite Herstellungsbehälter 17 von dem ersten Herstellungsbehälter 13 gelöst und werden im Voraus die zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b von den ersten Pulvermaterialbehältern 14a und 14b gelöst. Hierin werden die ersten Tische 15, 16a und 16b verwendet, die jeweils durch Befestigen der oberen Plattenelemente die vergrößerten Bereiche der Platzierungsoberflächen haben. Die Tische werden wie in 9 gezeigt in den ersten Herstellungsbehälter 13 und in die ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b so eingepasst, dass die Tische entlang der Innenwände des ersten Herstellungsbehälters 13 und der ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b vertikal beweglich sind.
Nachfolgend werden die Zuführungstische 16a und 16b an den rechten und linken Teilen des Herstellungsabschnitts 111B abgesenkt, um die Pulvermaterialien 21 auf die Zuführungstische 16a und 16b zu liefern. Auf diese Weise werden darauf ausreichende Mengen der Pulvermaterialien 21 gelagert.
Anschließend wird der Teiltisch 15 um den Betrag, der äquivalent zu einer Dünnschicht ist, abgesenkt. Daraufhin wird der Zuführungstisch 16b auf der rechten Seite angehoben, um das Pulvermaterial 21 von einer flachen Oberfläche auf ihm freizulegen.
Nachfolgend wird veranlasst, dass sich der Neubeleger 20 so bewegt, dass er das von der flachen Oberfläche über den Zuführungstisch 16b auf der rechten Seite freigelegte Pulvermaterial 21 glättet und das Pulvermaterial 21 auf den Teiltisch 15 in dem Herstellungsbehälter 13 trägt. Auf diese Weise wird auf dem Teiltisch 15 die Pulvermaterial-Dünnschicht 21a gebildet, die äquivalent einer Dünnschicht ist. Zu dieser Zeit wird eine Oberfläche der Pulvermaterial-Dünnschicht 21a z.B. unter Verwendung einer (nicht gezeigten) Heizeinrichtung, die an der Innenwand des Herstellungsbehälters 13 angeordnet ist, oder unter Verwendung einer (nicht gezeigten) Infrarotheizeinrichtung, die schräg über dem Herstellungsbehälter 13 angeordnet ist, dem einleitenden Erwärmen bis auf einer Temperatur, die um angenähert 10 °C niedriger als der Schmelzpunkt des Pulvermaterials ist, ausgesetzt.
Nachfolgend wird von der Lichtquelle 11 des Laserstrahl-Emissionsabschnitts 111A der Laserstrahl emittiert, wobei der Spiegel 12 durch den Computer anhand der Schnittdaten des zu fertigenden dreidimensional hergestellten Produkts gesteuert wird, um dadurch selektiv den Laserstrahl auf die Pulvermaterial-Dünnschicht 21a abzustrahlen. Somit wird eine Pulvermaterial-Dünnschicht 21b wie in 9 gezeigt erwärmt und gesintert.
Wie in 9 gezeigt ist, wird nachfolgend der Teiltisch 15 um den Betrag, der äquivalent zu einer Dünnschicht ist, abgesenkt und gleichzeitig der Zuführungstisch 16b angehoben. Anschließend wird das neue Pulvermaterial 21 auf den Teiltisch 15 geliefert und wie in dem oben beschriebenen Verfahren auf der gesinterten Dünnschicht 21b eine neue Pulvermaterial-Dünnschicht 21a gebildet. Nachfolgend werden eine Reihe von Operationen des Erwärmungs- und Sinterprozesses, des Bildens der Pulvermaterialschicht-Dünnlage 21a, des Erwärmungs- und Sinterprozesses usw. soweit erforderlich wiederholt.
Auf diese Weise wird das große dreidimensional hergestellte Produkt fertig gestellt. Daraufhin wird schließlich das einleitende Erwärmen abgeschlossen und die natürliche Abkühlung begonnen. Dabei wird das in den Pulvermaterialien 21 vergrabene dreidimensional hergestellte Produkt bei einer Temperatur um eine Raumtemperatur dem Herstellungsbehälter 13 entnommen.
Nachfolgend wird anhand von 10A, 10B und 11 ein Fall der Herstellung des kleinen Objekts beschrieben.
Wie in 10A gezeigt ist, werden zunächst der zweite Herstellungsbehälter 17 und die zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b an dem ersten Herstellungsbehälter 13 bzw. an den zweiten Pulvermaterialbehältern 14a und 14b befestigt. Dabei werden die zweiten Tische 15b, 16d und 16d verwendet, die durch Lösen der oberen Plattenelemente 15a, 16c und 16c davon die verringerten Bereiche der Platzierungsoberflächen haben. Diese Tische werden wie in 11 gezeigt so in den zweiten Herstellungsbehälter 17 und in die zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b eingepasst, dass die Tische entlang der Innenwände des zweiten Herstellungsbehälters 17 und der zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b vertikal beweglich sind.
Nachfolgend werden die Zuführungstische 16d an den rechten und linken Teilen des Herstellungsabschnitts 111B abgesenkt, um die Pulvermaterialien 21 auf die Zuführungstische 16d zu liefern. Auf diese Weise werden darauf ausreichende Mengen der Pulvermaterialien 21 gelagert.
Anschließend wird der Teiltisch 15b um den Betrag, der äquivalent einer Dünnschicht ist, abgesenkt. Daraufhin wird der Zuführungstisch 16d auf der rechten Seite angehoben, um das Pulvermaterial 21 von der flachen Oberfläche darauf freizulegen.
Nachfolgend wird veranlasst, dass sich der Neubeleger 20 so bewegt, dass er das von der flachen Oberfläche über dem Zuführungstisch 16d auf der rechten Seite freigelegte Pulvermaterial 21 glättet und das Pulvermaterial 21 auf den Teiltisch 15b trägt. Auf diese Weise wird auf dem Teiltisch 15b die Pulvermaterial-Dünnschicht 21a gebildet, die äquivalent einer Schicht ist. Zu dieser Zeit wird eine Oberfläche der Pulvermaterial-Dünnschicht 21a z.B. unter Verwendung der (nicht gezeigten) Heizeinrichtung, die an der Innenwand des Herstellungsbehälters 17 angeordnet ist, oder unter Verwendung der (nicht gezeigten) Infrarotheizvorrichtung, die schräg über dem Herstellungsbehälter 17 angeordnet ist, einem einlei tenden Erwärmen bis auf eine Temperatur, die um angenähert 10 °C niedriger als der Schmelzpunkt des Pulvermaterials ist, ausgesetzt.
Nachfolgend wird von der Lichtquelle 11 des Laserstrahl-Emissionsabschnitts 111A der Laserstrahl emittiert, wobei der Spiegel 12 durch den Computer anhand der Schnittdaten des zu fertigenden dreidimensional hergestellten Produkts gesteuert wird, um dadurch selektiv den Laserstrahl auf die Pulvermaterial-Dünnschicht 21a abzustrahlen. Auf diese Weise wird eine Pulvermaterial-Dünnschicht 21b wie in 11 gezeigt erwärmt und gesintert.
Wie in 11 gezeigt ist, wird nachfolgend der Teiltisch 15b um den Betrag, der äquivalent zu einer Dünnschicht ist, abgesenkt und gleichzeitig der andere Zuführungstisch 16d angehoben. Anschließend wird das neue Pulvermaterial 21 auf den Teiltisch 15b geliefert und wie in dem oben beschriebenen Verfahren auf der gesinterten Dünnschicht 21b eine neue Pulvermaterial-Dünnschicht 21a gebildet. Nachfolgend werden eine Reihe von Operationen des Erwärmungs- und Sinterprozesses, des Bildens der neuen Pulvermaterialschicht-Dünnlage 21a, des Erwärmungs- und Sinterprozesses usw. soweit erforderlich wiederholt.
Auf diese Weise wird das kleine dreidimensional hergestellte Produkt fertig gestellt. Daraufhin wird schließlich das einleitende Erwärmen abgeschlossen und die natürliche Abkühlung begonnen. Dabei wird das in den Pulvermaterialien 21 vergrabene dreidimensional hergestellte Produkt bei einer Temperatur um eine Raumtemperatur dem zweiten Herstellungsbehälter 17 entnommen. Zu dieser Zeit sind auf dem dreidimensional hergestellten Produkt innerhalb des zweiten Herstellungsbehälters 17 und auf dessen Umfang kleine Inhalte der Pulvermaterialien verblieben. Dementsprechend wird es ermöglicht, die Abkühlzeit, die vor einem Ausbrechen erforderlich ist, so kurz wie die Zeit zu unterdrücken, die im Fall einer kleinen Mehrschicht-Herstellungsvorrichtung erforderlich ist. Darüber hinaus kann die Menge der Pulvermaterialien, die durch einleitendes Erwärmen zu ändern sind, verringert werden.
Auf diese Weise wird es ermöglicht, die Effizienz der Operationen der Vorrichtung zu verbessern und eine Erhöhung der Herstellungskosten zu verhindern.
Obgleich die Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung dieser Erfindung ausführlich anhand einer bestimmten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist der Umfang dieser Erfindung selbstverständlich nicht auf das wie in dieser Ausführungsform beschriebene spezifische Beispiel beschränkt. Der Gegenstand der Erfindung soll alle Abwandlungen und Änderungen der Ausführungsform, ohne von dem Erfindungsgedanken und von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, enthalten.
Wie in 2, 3A und 10A gezeigt ist, werden z. B. in der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung dieser Ausführungsform der zweite Herstellungsbehälter 17 und der erste Herstellungsbehälter 13 in die gleiche Tiefe gesetzt und werden die zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b und die ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b in die gleiche Tiefe gesetzt. Wie in 12 gezeigt ist, kann stattdessen die Tiefe eines zweiten Herstellungsbehälters 17c und der zweiten Pulvermaterialbehälter 18e und 18e in Reaktion auf die Größe des hergestellten Produkts flacher als die Tiefe des ersten Herstellungsbehälters 13 oder die Tiefe der ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b gesetzt werden. Es wird angemerkt, dass das Bezugszeichen 17d in 12 einen Flansch des zweiten Herstellungsbehälters 17c bezeichnet und das Bezugszeichen 18f einen Flansch jedes der zweiten Pulvermaterialbehälter 18e und 18e bezeichnet. Weitere Bezugszeichen, die gleich denen in den 10A und 10B sind, bezeichnen in der Zeichnung die gleichen Bestandteile.
Außerdem sind in der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung dieser Ausführungsform die Querschnittsformen des ersten Herstellungsbehälters 13, der ersten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b, des zweiten Herstellungsbehälters 17 und der zweiten Pulvermaterialbehälter 18a und 18b alle rechteckig. Allerdings sind die Querschnittsformen nicht auf die Vorstehenden beschränkt. Es sind kreisförmige Formen oder irgendwelche anderen mehreckigen Formen anwendbar.
Darüber hinaus ist ein Innendurchmesser sowohl des ersten und des zweiten Herstellungsbehälters 13 und 17 als auch der ersten und zweiten Pulvermaterialbehälter 14a und 14b, 18a und 18b mit einer zylindrischen Form vom oberen Ende bis zum unteren Ende derselbe. Dementsprechend können die ersten und zweiten Teiltische 15 und 15b und die ersten und zweiten Zuführungstische 16a, 16b und 16b aus den unteren Enden der ersten und zweiten Herstellungsbehälter 13 und 17 und der ersten und zweiten Pulvermaterialbehälter 14a, 14b, 18a und 18b herausgezogen werden. Wie in 13 gezeigt ist, wird es stattdessen ermöglicht, wenigstens eines der unteren Enden des ersten und des zweiten Herstellungsbe hälters und der ersten und zweiten Pulvermaterialbehälter mit einer zylindrischen Form so zu biegen, dass der Tisch angehalten wird und durch das untere Ende gehalten wird, wenn der Tisch die Unterseite des relevanten Behälters erreicht.
Währenddessen wird der erste Teiltisch 15 in der oben beschriebenen Ausführungsform dadurch gebildet, dass das Plattenelement 15a auf den zweiten Teiltisch 15b gesteckt wird. Wie in 14 gezeigt ist, kann der erste Teiltisch 15 stattdessen durch Einpassen eines ringförmigen Plattenelements 15d gebildet werden, das so konstruiert ist, dass es einen Umfangsabschnitt des zweiten Teiltischs 15b erweitert. Es wird angemerkt, dass 14A eine Querschnittsansicht ist und 14B eine Draufsicht ist, die eine solche Konfiguration zeigen. Diese Struktur ist ebenfalls auf den Pulvermaterial-Liefertisch anwendbar.
Wie oben beschrieben wurde, sind gemäß der Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung sowohl das große Objekt als auch das kleine Objekt unter Verwendung der einzelnen Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung herstellbar. Dies wird dadurch erreicht, dass für die Herstellung des großen Objekts das große erste Herstellungsgebiet gebildet wird und dass für die Herstellung des kleinen Objekts in dem ersten Herstellungsgebiet das kleine zweite Gebiet gebildet wird.
Da darüber hinaus bei der Herstellung des großen Objekts für die Herstellung des großen ersten Objekts das große erste Herstellungsgebiet verwendet wird, ist das große Objekt einteilig herstellbar.
Bei der Herstellung des kleinen Objekts kann unter Verwendung des kleinen zweiten Herstellungsgebiets die Abkühlzeit nach der Herstellung selbst im Fall der einleitenden Erwärmung verkürzt werden, während die Menge des durch einleitendes Erwärmen geänderten Pulvermaterials verringert werden kann.

Claims

Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung, die umfasst: eine erste Trennwand, die ein erstes Herstellungsgebiet definiert; einen ersten Tisch, der sich entlang einer Innenwand der ersten Trennwand vertikal bewegt; eine zweite Trennwand, die innerhalb des ersten Herstellungsgebiets ein zweites Herstellungsgebiet definiert und die einen Flansch besitzt, der an einem oberen Ende der ersten Trennwand einzuhängen ist; und einen zweiten Tisch, der sich entlang einer Innenwand der zweiten Trennwand vertikal bewegt, wobei ein großes Objekt in dem ersten Herstellungsgebiet hergestellt wird und ein kleines Objekt in dem zweiten Herstellungsgebiet hergestellt wird.
Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Tisch dadurch gebildet ist, dass ein Plattenelement auf den zweiten Tisch gebracht ist.
Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Tisch dadurch gebildet ist, dass ein Plattenelement an den zweiten Tisch angepasst ist, wobei das Plattenelement so konstruiert ist, dass es einen Umfangsabschnitt des zweiten Tischs erweitert.
Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: Antriebsmittel, die veranlassen, dass sich der erste und der zweite Tisch vertikal bewegen.
Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Antriebsmittel von dem ersten und von dem zweiten Tisch lösbar sind.
Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein unteres Ende der ersten Trennwand und/oder ein unteres Ende der zweiten Trennwand so konstruiert sind, dass sie ermöglichen, dass der relevante Tisch aus dem unteren Ende herausgezogen wird.
Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein unteres Ende der ersten Trennwand und/oder ein unteres Ende der zweiten Trennwand so konstruiert sind, dass sie ermöglichen, dass der entsprechende Tisch an dem unteren Ende eingehängt wird.
Pulversintermehrschicht-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: einen Pulvermaterialbehälter, der angrenzend an das erste Herstellungsgebiet angeordnet ist; und Laserstrahl-Abstrahlmittel zum selektiven Abstrahlen eines Laserstrahls auf eine Pulvermaterial-Dünnschicht, die auf dem ersten oder auf dem zweiten Tisch gebildet werden soll, wobei auf dem ersten oder auf dem zweiten Tisch durch Liefern eines Pulvermaterials zu dem ersten oder zu dem zweiten Herstellungsgebiet eine Pulvermaterial-Dünnschicht gebildet wird, durch selektives Abstrahlen des Laserstrahls auf die Pulvermaterial-Dünnschicht eine gesinterte Dünnschicht gebildet wird, und die gesinterten Schichten laminiert werden, um durch Wiederholen der Bildung der Pulvermaterial-Dünnschicht und der Bildung der gesinterten Dünnschicht ein dreidimensional hergestelltes Produkt zu fertigen.