DE102014010929A1

DE102014010929A1 - Device for producing three-dimensional objects

Info

Publication number: DE102014010929A1
Application number: DE102014010929.1A
Authority: DE
Inventors: Frank Herzog
Original assignee: CL Schutzrechtsverwaltung GmbH
Current assignee: Concept Laser GmbH
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 zur Herstellung dreidimensionaler Objekte 2 durch sukzessives Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials 3 an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes 2 entsprechenden Stellen, mit einem Gehäuse 7 mit wenigstens einer Öffnung, mit einer Baukammer 8 innerhalb des Gehäuses 2 mit einer Tragevorrichtung 9 zum Tragen des Objektes, einer Dosierkammer 10 zum Bevorraten des Aufbaumaterials 3, einer Beschichtungsvorrichtung 11 zum Aufbringen des Aufbaumaterials 3, einer Bestrahlungseinrichtung 4 zum Bestrahlen der aufgetragenen Schichten des Aufbaumaterials 3 an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes 2 entsprechenden Stellen, wobei die Beschichtungsvorrichtung 11 über der Baukammer 8 hin und her verfahrbar gelagert ist, wozu die Beschichtungsvorrichtung 11 wenigstens einseitig in einer Führungseinrichtung 12 gelagert ist, wobei in ein und derselben Führungseinrichtung 12 wenigstens zwei hin und her verfahrbare Beschichtungsvorrichtungen 11 angeordnet sind, die unterschiedliche Baumaterial-Eingriffselemente (Beschichterklinge 13, Beschichterlippe 14, Beschichterbürste 15) zum Verteilen des Aufbaumaterials und/oder Glätten der Baumaterialschicht aufweisen.The invention relates to a device 1 for the production of three-dimensional objects 2 by successive solidification of layers of pulverulent buildup material 3 which can be solidified by electromagnetic radiation or particle radiation at the locations corresponding to the respective cross section of the object 2, with a housing 7 having at least one opening, with a construction chamber 8 inside the housing 2 with a carrying device 9 for carrying the object, a metering chamber 10 for storing the building material 3, a coating device 11 for applying the building material 3, an irradiation device 4 for irradiating the applied layers of the building material 3 to the respective cross section of the object 2 corresponding points, wherein the coating device 11 is mounted on the building chamber 8 movable back and forth, including the coating device 11 is mounted at least one side in a guide device 12, wherein in one and the same At least two reciprocating coating devices 11 are arranged, which have different structural material engagement elements (coater blade 13, coater lip 14, coater brush 15) for distributing the build material and / or smoothing the building material layer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte durch sukzessives Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen. Derartige Vorrichtungen weisen in der Regel ein Gehäuse auf, das eine Zugangsöffnung zum Innenbereich des Gehäuses hat. Innerhalb des Gehäuses ist eine Baukammer mit einer Tragevorrichtung zum Tragen des Objektes angebracht, ferner ist wenigstens eine Dosierkammer zum Bevorraten des Aufbaumaterials, eine Beschichtungsvorrichtung zum Aufbringen des Aufbaumaterials und eine Bestrahlungseinrichtung zum Bestrahlen der aufgetragenen Schichten des Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen vorhanden. Die Tragevorrichtung in der Baukammer ist höhenverstellbar, um den schichtweisen Aufbau des Objektes in an sich bekannter Weise zu ermöglichen. Die Beschichtungsvorrichtung ist über der Baukammer hin und her verfahrbar gelagert und schließt in ihrem Verfahrweg auch die Dosierkammer und in der Regel einen Überlaufschacht mit ein, in den überschüssiges Baumaterial, das nicht zur Bildung einer Schicht benötigt wird, nach Überfahren der oben offenen Baukammer abgeworfen werden kann. Derartige Vorrichtungen sind als SLS-(Selektives Lasersintern) oder SLM-(Selectiv Laser Melting)Vorrichtungen bekannt.The invention relates to a device for producing three-dimensional objects by successive solidification of layers of a pulverulent build-up material which can be solidified by means of electromagnetic radiation or particle radiation at the locations corresponding to the respective cross-section of the object. Such devices typically include a housing having an access opening to the interior of the housing. Within the housing there is mounted a building chamber with a carrying device for supporting the object, at least one metering chamber for storing the building material, a coating device for applying the building material and an irradiation device for irradiating the applied layers of the building material at the locations corresponding to the respective cross section of the object available. The carrying device in the building chamber is height-adjustable to allow the layered structure of the object in a conventional manner. The coating apparatus is mounted to move back and forth over the building chamber and includes in their travel and the metering chamber and usually an overflow shaft, are thrown into the excess building material, which is not needed to form a layer, after passing over the open top of the building chamber can. Such devices are known as SLS (Selective Laser Sintering) or SLM (Selective Laser Melting) devices.

Darüber hinaus ist es auch bereits bekannt geworden in solchen Vorrichtungen, Beschichter mit sogenannten Wechselklingen oder Wechsellippen auszubilden. Auch Beschichtungseinrichtungen mit Doppelklingen sind bekannt, wobei eine Klinge den Beschichtungsvorgang vollzieht und die andere Klinge dazu geeignet ist, verfestigte Spritzer oder Vorsprünge vom Pulverbett abzuscheren, damit die Beschichterklinge beim eigentlichen Beschichtungsvorgang daran nicht hängen bleibt.In addition, it has also become known in such devices to form coaters with so-called interchangeable blades or alternating lips. Coating devices with double blades are also known, wherein one blade performs the coating process and the other blade is suitable for shearing solidified splashes or protrusions from the powder bed, so that the coater blade does not stick to it during the actual coating process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 derart auszubilden, dass sie hinsichtlich ihrer Beschichterfunktionen flexibler einsetzbar ist und hinsichtlich ihres Aufbaus einfach gehalten ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass in ein und derselben Führungsvorrichtung wenigstens zwei hin und her verfahrbare Beschichtungseinrichtungen angeordnet sind, die unterschiedliche Baumaterial-Eingriffselemente zum Verteilen des Aufbaumaterials und/oder zum Glätten der Baumaterialschicht aufweisen.The invention has for its object to form a device with the features of the preamble of claim 1 such that it is more flexible in terms of their coater functions and is kept simple in terms of their structure. This object is solved by the characterizing features of claim 1. Thereafter, it is provided that in one and the same guide device at least two reciprocating coating devices are arranged, which have different building material engaging elements for distributing the building material and / or for smoothing the building material layer.

Als Kern der Erfindung wird es damit angesehen, mehrere Beschichtungseinrichtungen nicht in übereinanderliegenden Führungspositionen zu verfahren, sondern mehrere Beschichtungseinrichtungen in ein und derselben Führungsvorrichtung, die aus einer einseitigen Schienenanordnung oder einer beidseitigen Schienenanordnung bestehen kann, hin und her zu fahren. Insbesondere sollen drei Beschichtungseinrichtungen in einer Ebene hin und her verfahrbar angeordnet sein, wobei beim Betrieb einer mittleren, d. h. einer sogenannten zweiten Beschichtungseinrichtung die außen angeordneten ersten und dritten Beschichtungseinrichtungen randseitig außerhalb der durch die Baukammeröffnung definierten Beschichtungszone in je einer ersten und einer zweiten Parkposition angeordnet sind. Bei Betrieb einer dritten Beschichtungseinrichtung wird die randseitige erste und die mittlere zweite Beschichtungseinrichtung auf der gleichen Seite der Baukammeröffnung in der ersten Parkposition nebeneinander angeordnet, bei Betrieb einer ersten Beschichtungseinrichtung wird die mittlere zweite und die randseitige dritte Beschichtungseinrichtung auf der der ersten Parkposition gegenüberliegenden zweiten Parkposition angeordnet. Es versteht sich, dass die erste und die zweite Parkposition quasi in den Endbereichen des Verfahrweges angeordnet sind, d. h. auch außerhalb der wenigstens einen Dosierkammeranordnung und des wenigstens einen Überlaufschachtes.As the core of the invention, it is considered not to move a plurality of coating devices in superimposed guide positions, but a plurality of coating devices in one and the same guide device, which may consist of a one-sided rail arrangement or a bilateral rail arrangement to drive back and forth. In particular, three coating devices to be arranged in a plane movable back and forth, wherein the operation of a middle, d. H. a so-called second coating device, the externally arranged first and third coating devices are arranged on the edge side outside the coating zone defined by the Baukammeröffnung in each of a first and a second parking position. When operating a third coating device, the edge-side first and middle second coating device is arranged side by side on the same side of the Baukammeröffnung in the first parking position, upon operation of a first coating device, the middle second and the edge-side third coating device is disposed on the second parking position opposite the first parking position , It is understood that the first and the second parking position are arranged quasi in the end regions of the travel, d. H. also outside the at least one metering chamber arrangement and the at least one overflow shaft.

Die Beschichtungseinrichtungen sind endseitig mit wenigstens einem Laufwagen versehen, der in der wenigstens einen Führungseinrichtung angeordnet ist.The coating devices are provided at the end with at least one carriage, which is arranged in the at least one guide device.

Über der Führungseinrichtung ist vorteilhafter Weise eine weitere, d. h. obere Führungseinrichtung angeordnet, in welcher wenigstens eine mit einem Pulverreservoir versehene oder verbundene Beschichtungseinrichtung über der Baukammer hin und her verfahrbar angeordnet ist. Derartige mit einem Pulverreservoir versehene Beschichtungsvorrichtung werden oft auch als „Powder Shuttle”-Beschichter bezeichnet, sie führen entweder das Pulver in einem gesonderten Pulverbehälter mit sich oder sind z. B. über eine flexible Pulverleitung mit einem fest angeordneten Pulverreservoir verbunden. Die Anordnung von derartigen Beschichtern, die insbesondere Siebbeschichter sind, kann mit den wenigstens zwei unteren Beschichtern hervorragend zusammenwirken. Der oder die Siebbeschichter der oberen Führungsebene setzen durch ihre Beschichtersiebe oder Beschichteröffnungen Pulver auf der Bauebene ab, das dann von den Klingen- oder Lippenbeschichtern der unteren Ebene verteilt bzw. aufgetragen wird, wobei überschüssiges Pulver aus dem oder den oberen Beschichtern durch einen der unteren Beschichter in die Überlaufschächte gefördert wird. Bei einer derartigen Funktionskombination kann gegebenenfalls auf eine Dosierkammer verzichtet werden.About the guide device is advantageously another, d. H. arranged upper guide means in which at least one provided with a powder reservoir or associated coating device is arranged to move back and forth over the building chamber. Such provided with a powder reservoir coating device are often referred to as a "powder shuttle" coating, they either lead the powder in a separate powder container with it or z. B. connected via a flexible powder conduit with a fixed powder reservoir. The arrangement of such coaters, which are in particular Siebbeschichter, can work well with the at least two lower coaters. The top-level screen coater (s) deposit powder on the building level through their coater screens or coater apertures, which is then spread by the lower level blade or lip coater with excess powder from the top coater (s) through one of the bottom coaters is promoted in the overflow shafts. In such a combination of functions may optionally be dispensed with a metering chamber.

Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Dosierkammern und/oder einer Mehrzahl von Überlaufkammern ausgebildet ist. Dies ist im Zusammenhang mit unterschiedlichen Beschichtern der unteren Ebene als besonders vorteilhaft anzusehen, weil unterschiedliche Pulver unter Umständen unterschiedliche Beschichterarten benötigen. Manche Pulver sollten mit einer starren Klinge aufgetragen werden, andere Pulver können wiederum mit einer sehr weichen Klinge aufgetragen werden. It may also be advantageous if the device is formed with a plurality of metering chambers and / or a plurality of overflow chambers. This is to be regarded as particularly advantageous in connection with different coaters of the lower level, because different powders may require different types of coaters. Some powders should be applied with a rigid blade, other powders can be applied with a very soft blade.

Grundsätzlich ist es möglich, jeden Beschichter mit einer Höhenverstellvorrichtung zu versehen, so dass beispielsweise ein Beschichter, der nur mit einer der Dosierkammern zusammenwirken soll, beim Überfahren der wenigstens einen anderen Dosierkammer angehoben wird. Besonders vorteilhaft ist es allerdings, wenn die Dosierkammern mit nach Art von Schiebedeckeln ausgebildeten oberen Verschlüssen versehen sind. Dann ist es möglich, immer nur eine Dosierkammer zu öffnen und die anderen zu schließen, so dass keine Pulverkontamination erfolgen kann. Gleiches gilt auch hinsichtlich der Überlaufkammern. Um zu vermeiden, dass überschüssiges Pulver in eine „falsche” Überlaufkammer gerät, können diese gezielt geöffnet und verschlossen werden.In principle, it is possible to provide each coater with a height adjustment device, so that, for example, a coater, which is intended to cooperate with only one of the metering chambers, is raised when passing over the at least one other metering chamber. It is particularly advantageous, however, if the metering chambers are provided with upper closures designed in the manner of sliding lids. Then it is possible to open only one dosing and close the other, so that no powder contamination can take place. The same applies to the overflow chambers. In order to avoid that excess powder gets into a "wrong" overflow chamber, these can be selectively opened and closed.

Insgesamt haben die in der unteren Führungseinrichtung geführten Beschichter damit Zugriff auf unterschiedliche Dosierkammern und somit auf unterschiedliche Pulver, wenn sich unterschiedliche Pulver in den Dosierkammern befinden. Jeder Beschichter der unteren Führungseinrichtung kann vorteilhafter Weise Zugriff auf mehrere Dosierkammern und mehrere Überlaufbehälter haben.Overall, the coaters guided in the lower guide device thus have access to different metering chambers and thus to different powders when different powders are in the metering chambers. Each coater of the lower guide means may advantageously have access to a plurality of metering chambers and a plurality of overflow containers.

Jeder Beschichter ist in Weiterbildung der Erfindung durch einen gesonderten Antrieb verfahrbar, wobei in einer Beschichtungsebene z. B. mehrere Riemenantriebe mit unterschiedlichen Motoren für die Beschichter gekoppelt sein können. Diese Motoren können hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit gesteuert werden, darüber hinaus sind motorische Stellelemente vorgesehen, die die Beschichterklingen nach Bedarf anheben oder absenken. Mit Vorteil ist es möglich, in den jeweiligen Parkpositionen für die unteren Beschichter Klingenreinigungselemente vorzusehen, z. B. nach Art von oben stehenden Besen oder sonstigen Elementen, die überflüssiges Pulver an den Klingen abstreifen. Genauso wäre es denkbar, eine Reinigung geparkter Beschichter über eine Luftleiste oder dergleichen vorzusehen. Ähnliches gilt für die oberen Beschichter, diese können in ihren Parkpositionen, d. h. mit Abstand von der Baukammer ebenfalls gereinigt werden, z. B. durch eine Vibrationsvorrichtung, wenn es um die Reinigung von Sieben geht.Each coater can be moved in a further development of the invention by a separate drive, wherein in a coating plane z. B. several belt drives can be coupled with different motors for the coater. These motors can be controlled in terms of their speed, in addition, motor control elements are provided, which raise or lower the coater blades as needed. Advantageously, it is possible to provide in the respective parking positions for the lower coater blade cleaning elements, for. B. on the type of broom above or other elements that strip excess powder on the blades. It would also be conceivable to provide cleaning of parked coaters via an air strip or the like. The same applies to the upper coater, these can in their parking positions, d. H. be cleaned at a distance from the building chamber also, z. B. by a vibrating device when it comes to the cleaning of sieves.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigenThe invention is explained in more detail with reference to an embodiment in the drawing figures. These show

1 eine schematische Seitendarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit in zwei Ebenen angeordneten Beschichtungseinrichtungen, wobei in der unteren Ebene drei Beschichter und in der oberen Ebene drei Beschichter angeordnet sind. 1 a schematic side view of a device according to the invention with arranged in two planes coating devices, wherein in the lower level three coaters and in the upper level three coaters are arranged.

2 eine Draufsicht auf die Anordnung der unteren Ebene (unter Weglassung der oberen Ebene). 2 a plan view of the arrangement of the lower level (with the omission of the upper level).

Die insgesamt mit Bezugszeichen 1 bezeichnete Vorrichtung 1 dient zur Herstellung dreidimensionaler Objekte 2 durch sukzessives Verfestigen von Schichten eines pulverartigen Aufbaumaterials 3, an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes 2 entsprechenden Stellen. Zur Verfestigung wird elektromagnetische Strahlung oder Teilchenstrahlung verwendet, die durch eine Bestrahlungseinrichtung 4, bestehend z. B. aus einem Laser 5 und einem Scanner 6. Laser 5 und Scanner 6 sind auf oder innerhalb eines Gehäuses 7 angebracht, das eine Zugangsöffnung aufweist und in dem eine Baukammer 8 angeordnet ist, in der eine Tragevorrichtung 9 zum Tragen des Objektes 2 höhenverstellbar angeordnet ist. Das Aufbaumaterial 3 befindet sich in einer Dosierkammer 10. Um das Aufbaumaterial 3 von der Dosierkammer 10 in den Baubereich der Baukammer 8 zu verbringen, ist eine Beschichtungsvorrichtung 11 vorgesehen, die über der Baukammer 8 hin und her verfahrbar gelagert ist, wobei die Beschichtungsvorrichtung 11 wenigstens einseitig in einer sich seitlich neben einer Baukammeröffnung erstreckenden Führungseinrichtung 12 gelagert ist.The total with reference numerals 1 designated device 1 serves to produce three-dimensional objects 2 by successively solidifying layers of a powdery building material 3 , at the respective cross-section of the object 2 appropriate places. For solidification, electromagnetic radiation or particle radiation is used, which is irradiated by an irradiation device 4 , consisting of z. B. from a laser 5 and a scanner 6 , laser 5 and scanners 6 are on or inside a case 7 mounted, which has an access opening and in which a building chamber 8th is arranged, in which a carrying device 9 to carry the object 2 is arranged adjustable in height. The construction material 3 is located in a dosing chamber 10 , To the construction material 3 from the dosing chamber 10 in the construction area of the construction chamber 8th to spend is a coating device 11 provided over the building chamber 8th is mounted movable back and forth, wherein the coating device 11 at least one side in a laterally adjacent to a Baukammeröffnung extending guide device 12 is stored.

Wie in den Zeichnungsfiguren zu sehen ist, sind in ein und derselben Führungseinrichtung 12 drei hin und her verfahrbare Beschichtungsvorrichtungen 11 angeordnet, die unterschiedliche Baumaterial-Eingriffselemente 13, 14, 15 in Form z. B. einer Beschichterklinge 13, einer Beschichterlippe 14 oder eines Beschichterbesenelementes 15 aufweisen, wodurch das Aufbaumaterial 3 verteilt und/oder geglättet werden kann. Mit Vorteil können drei Beschichtungsvorrichtungen 11a, 11b, 11c mit den unterschiedlichen Baumaterial-Eingriffselementen 13, 14, 15 in einer Ebene hin und her verfahrbar angeordnet sein, wobei bei Betrieb einer mittleren, d. h. zweiten Beschichtungsvorrichtung 11b, die außen angeordneten ersten und dritten Beschichtungsvorrichtungen 11a und 11c randseitig außerhalb der durch die Baukammeröffnung definierten Beschichtungszone in je einer ersten und einer zweiten Parkposition 16a, 16b geparkt sind. Bei Betrieb einer dritten Beschichtungseinrichtung 11c werden die randseitige erste Beschichtungsvorrichtung 11a und die mittlere zweite Beschichtungsvorrichtung 11b auf der gleichen Seite der Baukammer 8 in der ersten Parkposition 16a nebeneinander angeordnet und bei Betrieb einer ersten Beschichtungsvorrichtung werden die mittlere zweite Beschichtungsvorrichtung 11b und die randseitige dritte Beschichtungsvorrichtung 11c auf der der ersten Parkposition 16a gegenüberliegenden zweiten Parkposition 16b angeordnet.As can be seen in the drawing figures are in one and the same guide device 12 three reciprocating coating devices 11 arranged, the different building material engaging elements 13 . 14 . 15 in the form of z. B. a coater blade 13 , a coater lip 14 or a coater broom element 15 have, whereby the building material 3 distributed and / or smoothed. Advantageously, three coating devices 11a . 11b . 11c with the different building material engaging elements 13 . 14 . 15 be arranged movable back and forth in a plane, wherein during operation of a middle, ie second coating device 11b , the externally arranged first and third coating devices 11a and 11c at the edge outside the coating zone defined by the building chamber opening, in each case in a first and a second parking position 16a . 16b parked. When operating a third coating device 11c become the edge-side first coating device 11a and the middle second coating device 11b on the same side of the building chamber 8th in the first parking position 16a arranged side by side and when operating a first coating device, the middle second coating device 11b and the edge-side third coating device 11c on the first parking position 16a opposite second parking position 16b arranged.

Die Führungseinrichtung 12 weist mit Vorteil zwei gegenüberliegende Führungsschienen 18a, 18b oder Führungsnuten ab, jedenfalls Führungselemente, die geeignet sind, einen Laufwagen 17 präzise zu führen.The management device 12 Advantageously has two opposite guide rails 18a . 18b or guide grooves, at least guide elements that are suitable, a carriage 17 to lead precisely.

Wie insbesondere in 1 zu sehen ist, ist über der (unteren) Führungseinrichtung 12 eine weitere, d. h. obere Führungseinrichtung 19 angeordnet, in welcher wenigstens eine mit einem Pulverreservoir versehene oder verbundene Beschichtungseinrichtung 20 über der Baukammer 8 hin und her verfahrbar angeordnet ist, wobei diese obere Beschichtungsvorrichtung 20 einen Baumaterialauslass aufweist, durch den das Aufbaumaterial 3 entweder motorisch gesteuert oder gefördert oder auf sonstige Weise angetrieben oder durch Schwerkraft auf die Bauebene nach unten fällt. Es versteht sich, dass etwaige Verschlusselemente oder motorische Auslasselemente abhängig von der Verfahrposition der wenigstens einen oberen Beschichtungsvorrichtung 20 gesteuert werden können. Wie in der Zeichnungsfigur 1 deutlich zu sehen ist, sind in der oberen weiteren Führungseinrichtung 19 drei mit einem verfahrbaren Pulverreservoir 25 versehene bzw. mit einem ortsfest angeordneten Pulverreservoir 26 über eine Materialzuführleitung 27 verbundene Beschichtungsvorrichtung 20 vorgesehen.As in particular in 1 is visible above the (lower) guide device 12 another, ie upper guide device 19 arranged in which at least one provided with a powder reservoir or associated coating device 20 above the building chamber 8th is arranged movable back and forth, this upper coating device 20 a Baumaterialauslass, through which the building material 3 either controlled by a motor or conveyed or otherwise driven or gravity falls down to the construction level. It is understood that any closure elements or motor outlet elements depending on the movement position of the at least one upper coating device 20 can be controlled. As in the drawing figure 1 can be clearly seen, are in the upper further guide device 19 three with a movable powder reservoir 25 provided or with a stationary powder reservoir 26 via a material supply line 27 connected coating device 20 intended.

Wie in Zeichnungsfigur 1 und 2 zu sehen, sind die in der unteren Führungseinrichtung 12 geführten Beschichtungsvorrichtungen 11 in der Lage, auf unterschiedliche Dosierkammern 10a, 10b, 10c zuzugreifen, in denen unterschiedliche Aufbaumaterialien 3 I, II, III gelagert sind. Diese unterschiedlichen Dosierkammern 10a–10c sind mit gesondert verschließbaren Abdeckeinrichtungen 30 versehen, die motorisch oder manuell gezielt geöffnet werden können, damit eine entsprechende Beschichtungsvorrichtung 11a, 11b, 11c Zugriff auf das jeweilige Baumaterial I, II, III hat. Es ist durchaus denkbar, dass ein erster Abschnitt eines Objektes 2 zwei mit einem ersten Baumaterial 3 (I) gefertigt wird und ein weiterer Abschnitt mit einem davon unterschiedlichen Baumaterial 3 (II). Es ist dabei denkbar, dass die unterschiedlichen Baumaterialien unterschiedliche Körnungen aufweisen, aus unterschiedlichen Kunststoff- oder Metallmischungen bestehen oder sich auf sonstige Weise unterscheiden.As in drawing figure 1 and 2 to see are those in the lower guide device 12 guided coating devices 11 able to access different dosing chambers 10a . 10b . 10c access in which different construction materials 3 I, II, III are stored. These different dosing chambers 10a - 10c are with separately closable covering devices 30 provided that can be selectively opened by motor or manually, so that a corresponding coating device 11a . 11b . 11c Access to the respective building material I, II, III has. It is quite possible that a first section of an object 2 two with a first building material 3 (I) is manufactured and another section with a different construction material 3 (II). It is conceivable that the different construction materials have different grain sizes, consist of different plastic or metal mixtures or differ in some other way.

Wird z. B. nur für einen Bauabschnitt Baumaterial 3 (II) benötigt, dann wird die Abdeckeinrichtung 30 der Dosierkammer 10b geöffnet und die Abdeckeinrichtung 30 der Dosierkammern 10a und 10c verschlossen. Während eines Bauvorganges können durch Öffnen und Verschließen anderer Dosierkammern andere Pulver zur Verfügung gestellt werden.If z. B. only for a construction period building material 3 (II) required, then the cover 30 the dosing chamber 10b opened and the cover 30 the metering chambers 10a and 10c locked. During a construction process, other powders can be made available by opening and closing other metering chambers.

Auch die Überlaufbehälter 40 sind mit Abdeckeinrichtungen 41 versehen, die gezielt geöffnet und geschlossen werden können, damit überschüssiges Baumaterial genau in den dafür vorgesehenen Überlaufbehälter 40 gefördert werden kann und die Materialien anderer Überlaufbehälter durch falsches Pulver nicht kontaminiert werden.Also the overflow tank 40 are with covering devices 41 provided that can be selectively opened and closed, so that excess building material exactly in the space provided overflow container 40 can be promoted and the materials of other overflow containers are not contaminated by incorrect powder.

Die Abdeckeinrichtungen 30 der Dosierkammern 10 können beispielsweise als Horizontalschieber, Rollladen-artig, als Schwenkverschlüsse oder dgl. ausgebildet sein. Der Fachmann weiß, dass durch sie die Entnahme von Baumaterial aus einer Dosierkammer bei geöffnetem Verschlusselement nicht behindert werden darf. Die Abdeckeinrichtungen 41 der Überlaufbehälter können als nach unten einschwenkbare Klappen ausgebildet sein, so wie dies in Zeichnungsfigur 1 angedeutet ist.The covering devices 30 the metering chambers 10 may be formed, for example, as a horizontal slide, roller shutter-like, as pivot locks or the like. The person skilled in the art knows that the removal of building material from a metering chamber when the closure element is open must not be hindered by it. The covering devices 41 the overflow container can be designed as folding down flaps, as in drawing figure 1 is indicated.

Wie bereits angemerkt, sind die Beschichtungsvorrichtungen 11 und 20 jeweils gesondert verfahrbar, d. h. jede Beschichtungsvorrichtung kann durch einen ihr zugeordneten motorischen Antrieb gezielt hin und her verfahren werden bzw. aktiviert werden, wenn es um einen Pulverauslass einer der oberen Beschichtungsvorrichtungen 20 geht.As already noted, the coating devices are 11 and 20 in each case can be moved separately, ie each coating device can be selectively moved back and forth by a motor drive associated with it or be activated when it comes to a powder outlet of one of the upper coating devices 20 goes.

In den Parkpositionen 16a, 16b sind noch Reinigungsvorrichtungen vorgesehen, beispielsweise eine Reinigungsdüse 45, durch die ein Baumaterial-Eingriffselement wie beispielsweise der Beschichterbesen 15 ausgeblasen werden kann oder hin und her bewegbare Bürstenelemente 46, die in Längsrichtung der Beschichterklinge bzw. Beschichterlippe bewegt werden können, um dort haftendes Pulvermaterial abzutragen, was einer Reduzierung einer Kontamination bei Verwendung unterschiedlicher Pulver in ein und derselben Vorrichtung entgegenwirkt.In the parking positions 16a . 16b are still cleaning devices provided, for example, a cleaning nozzle 45 through which a building material engagement element such as the coater broom 15 can be blown out or back and forth movable brush elements 46 which can be moved in the longitudinal direction of the coater blade or coater lip in order to remove adhering powder material there, which counteracts a reduction of contamination when using different powders in one and the same device.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtungcontraption
22: Objektobject
33: Aufbaumaterialconstruction material
44: Bestrahlungseinrichtungirradiation device
55: Laserlaser
66: Scannerscanner
77: Gehäusecasing
88th: BaukammerConstruction Chamber
99: Tragevorrichtungcarrying device
1010: Dosierkammermetering
1111: Beschichtungsvorrichtungcoater
1212: Führungseinrichtungguide means
1313: Beschichterklingeapplication blade
1414: Beschichterlippethe coater
1515: BeschichterbesenBeschichterbesen
1616: Parkpositionparking position
1717: Laufwagencarriage
1818: Führungsschieneguide rail
1919: weitere Führungseinrichtungfurther guidance device
2020: obere Beschichtungsvorrichtungupper coating device
2525: Pulverreservoirpowder reservoir
2626: Pulverreservoirpowder reservoir
2727: Material-ZuführleitungMaterial supply
3030: Abdeckeinrichtungcover
4040: ÜberlaufbehälterOverflow tank
4545: Reinigungsdüsecleaning nozzle
4646: Bürstenelementbrush element

Claims

Contraption ( 1 ) for the production of three-dimensional objects ( 2 ) by successive solidification of layers of a pulverulent building material which can be solidified by means of electromagnetic radiation or particle radiation (US Pat. 3 ) at the respective cross section of the object ( 2 ) corresponding points, with a housing ( 7 ) with at least one opening, with a building chamber ( 8th ) within the housing ( 2 ) with a carrying device ( 9 ) for carrying the object, a dosing chamber ( 10 ) for storing the building material ( 3 ), a coating device ( 11 ) for applying the building material ( 3 ), an irradiation device ( 4 ) for irradiating the applied layers of the building material ( 3 ) at the respective cross section of the object ( 2 ), wherein the coating device ( 11 ) above the building chamber ( 8th ) Is mounted to move back and forth, including the coating device ( 11 ) at least one side in a guide device ( 12 ), characterized in that in one and the same guide device ( 12 ) at least two reciprocating coating devices ( 11 ) are arranged, the different building material engaging elements (coater blade ( 13 ), Coating lip ( 14 ), Coater brush ( 15 )) for distributing the building material and / or smoothing the building material layer.

Device according to claim 1, characterized in that three coating devices ( 11a , b, c) are arranged such that they can be moved back and forth in one plane, wherein during operation of a middle, second coating device ( 11b ) the externally arranged first and third coating devices ( 11a . 11c ) at the edge outside the coating zone defined by the building chamber opening in a respective first and a second parking position ( 16a . 16b ) are arranged, during operation of a third coating device ( 11c ) the marginal first ( 11a ) and the middle second coating device ( 11b ) on the same side of the building chamber opening in the first parking position ( 16a ) are arranged side by side and during operation of a first coating device ( 11a ) the middle second ( 11b ) and the edge-side third coating device ( 11c ) on the first parking position ( 16a ) opposite second parking position ( 16b ) are arranged.

Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the coating devices ( 11 ) end with at least one carriage ( 17 ) are provided, which is arranged in the at least one guide means.

Device according to one of claims 1-3, characterized in that the guide device ( 12 ) two opposite guide rails ( 18a , b) or guide grooves.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that above the guide device ( 12 ) another management device ( 19 ) is arranged, in which at least one with a powder reservoir ( 25 ) or connected coating device ( 20 ) above the building chamber ( 8th ) is arranged movable back and forth.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the further guide device ( 19 ) at least two, in particular three with a powder reservoir ( 25 . 26 ) or connected coating devices ( 20 ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper coating devices ( 20 ) are designed as Siebbeschichter.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the lower guide means ( 12 ) guided coating devices ( 11 ) Access to different dosing chambers ( 10 ) exhibit.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the different metering chambers ( 10a C) with separately closable covering devices ( 30 ) are provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coaters ( 11 ) located in the lower guide device ( 12 ), with different and separately closable overflow containers ( 40 ) interact.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that each Coater ( 11 ) located in the lower guide device ( 12 ), access to several dosing chambers ( 10 ) and several overflow containers ( 40 ) Has.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coating device ( 11 . 20 ) comprises at least four reciprocating coaters, wherein at least two are each mounted in a common guide plane.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that each coater ( 11 . 20 ) can be moved separately by motor over the coating plane.