DE102011112581A1 - Device, useful for preparing three-dimensional objects by solidification of powdery layers by electromagnetic radiation, comprises handling cradle for carrying object on carrier, coating apparatus and sealing device including seal element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere gebündelter Strahlung, wie Laserstrahlung oder Elektronenstrahlungen verfestigbaren Aufbaumaterials an den den jeweiligen Querschnitt der Objekte entsprechenden Stellen, wobei die Vorrichtung eine Tragevorrichtung zum Tragen des Objektes auf einer dem Objekt zugewandten Oberseite eines Trägers aufweist. Ferner ist eine Beschichtungsvorrichtung zum Aufbringen von Schichten des Aufbaumaterials auf die Tragevorrichtung vorgesehen. Eine Bestrahlungseinrichtung dient zum Bestrahlen von Schichten des Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen. Der Träger umfasst einen Kammertisch, der innerhalb einer Baukammer mit einem Kammerschacht höhenverlagerbar angeordnet ist. Der Kammertisch ist randseitig gegenüber den Wandungen des Kammerschachtes abgedichtet und weist dazu wenigstens eine Dichtungsvorrichtung auf.The invention relates to a device for the production of three - dimensional objects by successively solidifying layers of powdered building material, which can be solidified by electromagnetic radiation, in particular bundled radiation, such as laser radiation or electron beams, at the locations corresponding to the respective cross section of the objects, the device comprising a carrying device for carrying the device Object on an object facing the top of a carrier. Furthermore, a coating device is provided for applying layers of the building material to the carrying device. An irradiation device serves to irradiate layers of the building material at the locations corresponding to the respective cross section of the object. The carrier comprises a chamber table, which is arranged höhenverlagerbar within a building chamber with a chamber shaft. The chamber table is sealed at the edges against the walls of the chamber shaft and has at least one sealing device.
Ein vorbezeichneter Kammertisch kann erforderlichenfalls beheizt werden und muss sich in einem Kammerschacht, der in der Regel unbeheizt ist, mit sehr hoher Genauigkeit bewegen. Die Kammer ist mit dem pulverartigen Aufbaumaterial gefüllt, wobei dafür Sorge zu tragen ist, dass das pulverartige aufbaumaterial nicht durch Spalten oder Undichtigkeiten aus der Kammer gelangt. Durch die Temperaturdehnung des Tisches und das konstante Maß des Kammerschachtes ergibt sich beim Stand der Technik in negativer Weise eine temperaturabhängige Dehnungsfuge. Durch die hohe Positioniergenauigkeit des Tisches muss der Dichtungswiederstand gering gehalten werden, wobei die Dichtigkeit der Fuge nicht verloren gehen darf.A designated chamber table can be heated if necessary and must move in a chamber shaft, which is usually unheated, with very high accuracy. The chamber is filled with the powdery building material, taking care that the powdery building material does not get through gaps or leaks from the chamber. Due to the temperature expansion of the table and the constant dimension of the chamber shaft results in the prior art in a negative way, a temperature-dependent expansion joint. Due to the high positioning accuracy of the table, the seal resistance must be kept low, whereby the tightness of the joint must not be lost.
Dazu ist beim Stand der Technik in der Dichtungsfuge eine Silikonmattenzunge vorgesehen, die mit dem Kammertisch fest verbunden ist und lose an der Kammerwand anliegt. Da der Anpressdruck der Dichtung allerdings nicht genau definiert ist, ist eine ausreichende Sicherheit nicht immer vorhanden. Als weiterer Stand der Technik ist es bereits bekannt geworden, hinter einer Filzdichtung, die gegenüber der Kammerwand abdichtet, ein Federpacket vorzusehen, das die Filzdichtung mit einem definierten Druck an die Kammer andrückt. Unterschiedliche Dehnungsfugenbreiten können dadurch bereits besser ausgeglichen werden.For this purpose, a silicone mat tongue is provided in the prior art in the sealing joint, which is firmly connected to the chamber table and loosely applied to the chamber wall. However, since the contact pressure of the seal is not well defined, sufficient safety is not always available. As a further prior art, it has already become known to provide behind a felt seal which seals against the chamber wall, a spring package which presses the felt seal with a defined pressure to the chamber. Different expansion joint widths can be compensated better already.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart auszubilden, dass die Dichtung auch bei unterschiedlichsten Temperaturen von Kammertisch und Kammerwand ein hohes Maß an Dichtigkeit sicherstellt und außerdem die Positioniergenauigkeit des Tisches nicht negativ beeinflusst. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wonach die Dichtungsvorrichtung aus einem äußeren, die Wandungen des Kammerschachtes beaufschlagenden Dichtungselement und einem dahinterliegenden, inneren Anpasselement besteht, das zur Aufrechterhaltung eines definierten Anpressdruckes der Dichtungsvorrichtung an die Wandungen des Kammerschachtes variabel ausgebildet ist. Dadurch können die Dichtigkeit und die Positioniergenauigkeit auch bei großen Temperaturdehnungen in der Dehnfuge immer auf ein Optimum eingestellt werden.The invention has for its object to form a device with the features of the preamble of
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. So ist mit Vorteil vorgesehen, dass das äußere Dichtungselement und das Anpasselement in einer umlaufenden Nut in den zu den Wandungen des Kammerschachtes hinweisenden Seitenbereiches des Kammertisches angeordnet sind. Das äußere Dichtungselement umfasst eine Silikonzunge, die an den Wandungen des Kammerschachtes anliegt, wobei die Silikonzunge durch einen Stützkörper abgestützt wird. Der Stützkörper wird auf seiner den Kammerwandungen gegenüberliegenden Seite durch das Anpasselement mit variablem Druck beaufschlagt. Das Anpasselement wird vorteilhafter Weise durch wenigstens einen aufblasbaren Schlauchabschnitt gebildet, das Stützmaterial ist vorteilhafter weise aus Filz, der auf seiner Oberseite silikonisiert ist und dadurch die Silikonzunge bildet.Advantageous developments emerge from the subclaims. Thus, it is advantageously provided that the outer sealing element and the matching element are arranged in a circumferential groove in the side facing the walls of the chamber shaft side region of the chamber table. The outer sealing element comprises a silicone tongue which bears against the walls of the chamber shaft, the silicone tongue being supported by a supporting body. The support body is acted upon on its opposite side of the chamber walls by the variable pressure adjusting element. The adapter is advantageously formed by at least one inflatable tube portion, the support material is advantageously made of felt, which is siliconized on its upper side and thereby forms the silicone tongue.
Dadurch ist die Dichtung nicht nur pulverdicht, sondern auch gasdicht ausgebildet, da erfindungsgemäß der Anpressdruck der Silikonzunge an die Wandungen des Kammerschachtes variiert werden kann und den Gegebenheiten (Stillstand des Kammertisches, Verfahren des Kammertisches) angepasst werden kann. In Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, das bei einem rechteckigen oder im wesentlichen quadratischen Kammertisch vier gesondert aufblasbare Schlauchabschnitte an den jeweiligen Kanten des Kammertisches angeordnet werden. Diese gesondert aufblasbaren Schlauchabschnitte können gesondert volumenveränderbar ausgebildet sein, so dass durch unterschiedliches Anblasen der Schlauchabschnitte die Position des Kammertisches innerhalb der Kammer relativ zu den Kammerwandungen veränderbar ist. Wird der Kammertisch in der Höhe verändert, so kann währende der Verfahrbewegung der Anpressdruck durch eine Reduzierung des Druckes in den Anpasselementen, d. h. in den Schlauchabschnitten abgesenkt werden.Thus, the seal is not only powder-tight, but also gas-tight, since according to the invention the contact pressure of the silicone tongue can be varied to the walls of the chamber shaft and the conditions (standstill of the chamber table, methods of the chamber table) can be adjusted. In a further development of the invention, it is also possible that four separately inflatable tube sections are arranged at the respective edges of the chamber table in a rectangular or substantially square chamber table. These separately inflatable tube sections may be formed separately volume variable, so that the position of the chamber table within the chamber is variable relative to the chamber walls by different blowing of the tube sections. If the chamber table is changed in height, then the contact pressure during the movement of movement can be reduced by reducing the pressure in the adaptation elements, i. H. be lowered in the tube sections.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnungsfigur näher erläutert. Diese zeigt einen Teilschnitt durch eine Vorrichtung in Höhe eines Kammertisches, der in einem Kammerschacht höhenverlagerbar angeordnet ist.The invention is explained in more detail with reference to an embodiment in the drawing figure. This shows a partial section through a device in the amount of a chamber table, which is arranged höhenverlagerbar in a chamber shaft.
Die Vorrichtung
Vorteilhafterweise können bei einem rechteckigen oder im Wesentlichen quadratischen Kammertisch
Aus dem Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, dass das äußere Dichtungselement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Objektobject
- 33
- Aufbaumaterialconstruction material
- 44
- Tragevorrichtungcarrying device
- 55
- Beschichtungsvorrichtungcoater
- 66
- Laserstrahllaser beam
- 77
- Laserlaser
- 88th
- Scannerscanner
- 99
- Kammertischchamber table
- 1010
- Wandungwall
- 1111
- Kammerschachtchamber shaft
- 1212
- Randbereichborder area
- 1313
- Dichtungsvorrichtungsealing device
- 1414
- Dichtungselementsealing element
- 1515
- Anpasselementmatching element
- 1616
- Nutgroove
- 1717
- Stützkörpersupport body
- 1818
- Silikonzungesilicone tongue
- 1919
- Schlauchabschnitthose section
- 2020
- Nutabschnittgroove
- 2121
- zweiter Nutabschnittsecond groove section
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