DE102015017182A1 - Device for producing three-dimensional objects - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 zur Herstellung dreidimensionaler Objekte 2 durch sukzessives Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels Strahlung, insbesondere elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials 3 an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, insbesondere SLM- oder SLS-Vorrichtung, mit einem Gehäuse 7, in welchem eine Prozesskammer 8 und wenigstens eine Baukammer 5, 6 angeordnet sind, mit einer Tragevorrichtung 9 zum Tragen des Objektes 2 innerhalb der Baukammer 5, 6, einer Dosierkammer 4 zum Bevorraten des Aufbaumaterials 3, einer Beschichtungsvorrichtung 10 zum Aufbringen des Aufbaumaterials 3 und einer Bestrahlungsvorrichtung 11 zum Bestrahlen der aufgetragenen Schichten des Aufbaumaterials 3, wobei die Beschichtungsvorrichtung 10 wenigstens über der Baukammer 5, 6 hin und her verfahrbar gelagert ist, wozu die Beschichtungsvorrichtung 10 wenigstens einseitig in einer Führungseinrichtung gelagert ist, wobei die genannte und/oder eine weitere Führungsvorrichtung für weitere innerhalb der Prozesskammer 8 verfahrbare Elemente als im Deckenbereich 14 der Prozesskammer 8 angeordnete, insbesondere hängende Gantry 15, 25 ausgebildet ist.The invention relates to a device 1 for producing three-dimensional objects 2 by successively solidifying layers of a pulverulent build-up material 3, which can be solidified by means of radiation, in particular electromagnetic radiation or particle radiation, at the points corresponding to the respective cross-section of the object, in particular SLM or SLS device, with a Housing 7, in which a process chamber 8 and at least one building chamber 5, 6 are arranged, with a support device 9 for supporting the object 2 within the building chamber 5, 6, a metering chamber 4 for storing the building material 3, a coating apparatus 10 for applying the building material 3 and an irradiation device 11 for irradiating the applied layers of the building material 3, wherein the coating device 10 is at least over the building chamber 5, 6 moved back and forth, to which the coating device 10 at least one side in a Führungseinrich is stored, wherein said and / or further guide device for further movable within the process chamber 8 elements as in the ceiling region 14 of the process chamber 8 arranged, in particular hanging gantry 15, 25 is formed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte durch sukzessives Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, insbesondere eine generative Lasersinter- oder Laserschmelzvorrichtung.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 radiation or particle radiation at the locations corresponding to the respective cross-section of the object, in particular a generative laser sintering or laser melting device.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art weisen ein Gehäuse auf, in welchem eine Prozesskammer und eine Baukammer angeordnet sind. Innerhalb der Baukammer ist eine höhenverstellbare Tragevorrichtung zum Tragen des Objektes vorgesehen, außerdem ist eine Dosierkammer zum Bevorraten des Aufbaumaterials meist neben der Baukammer angeordnet. Eine Beschichtungsvorrichtung dient zum Aufbringen des Aufbaumaterials, eine Bestrahlungseinrichtung zum Bestrahlen der aufgetragenen Schichten des Aufbaumaterials innerhalb der Baukammer, wobei die Beschichtungsvorrichtung wenigstens über der Baukammer hin und her verfahrbar gelagert ist, wozu die Beschichtungsvorrichtung wenigstens einseitig in einer Führungseinrichtung gelagert ist.Known devices of this type have a housing in which a process chamber and a building chamber are arranged. Within the building chamber, a height-adjustable carrying device for carrying the object is provided, also a metering chamber for storing the building material is usually arranged next to the building chamber. A coating device is used for applying the build-up material, an irradiation device for irradiating the applied layers of the building material within the building chamber, wherein the coating device is mounted to at least movable over the building chamber to and fro, for which the coating device is mounted at least one side in a guide device.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus DE 10 2012 012 412 bekannt. Dort ist die Führungseinrichtung für den Beschichter im Seitenbereich der Prozesskammer angeordnet.Such a device is for example off DE 10 2012 012 412 known. There, the guide device for the coater is arranged in the side region of the process chamber.

Grundsätzlich ist es aus anderen technischen Bereichen bekannt, Führungselemente für technische Apparate und Geräte wie beispielsweise Röntgenapparate in einem Raum für Röntgenuntersuchungen, als Gantry auszubilden und eine derartige Gantry entweder als Bodengestell oder auch hängend unter einer Decke des Raumes anzuordnen. Im Bereich der generativen Herstellungstechnik haben hängende Gantry-Anordnungen noch keinen Eingang gefunden.Basically, it is known from other technical fields, guide elements for technical apparatus and equipment such as X-ray equipment in a room for X-ray examinations, as a gantry and to arrange such a gantry either as a floor frame or hanging under a ceiling of the room. In the area of additive manufacturing technology, hanging gantry arrangements have not yet found an entrance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart auszubilden, dass die Baufelder im Bereich der Prozesskammer flexibel an den jeweiligen Baujob ausgebildet werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Führungsvorrichtungen für eine Beschichtervorrichtung oder weitere innerhalb der Prozesskammer verfahrbare Elemente als im Deckenbereich der Prozesskammer angeordnete, insbesondere hängend ausgebildete Gantry, insbesondere als Mehrfach-Gantry ausgebildet ist.The invention has for its object to form a device with the features of the preamble of claim 1 such that the construction fields can be flexibly formed in the process chamber in the respective construction job. This object is achieved in that the guide devices for a coating device or further movable within the process chamber elements as arranged in the ceiling region of the process chamber, in particular hanging trained gantry, in particular as a multiple gantry is formed.

Eine hängende Gantry im Bereich einer Prozesskammer einer generativen Bauvorrichtung wie einer SLM- oder SLS-Vorrichtung ist insbesondere insoweit vorteilhaft, als der Baubereich einer Prozesskammer von Führungselementen völlig frei gehalten werden kann, an denen Beschichter, Scanner, Sensoren, Diodenarrays, Pulverzuführungen, Pulverabsaugungen oder sonstige Reinigungselemente für die Baukammer und die Prozesskammer, Lufteindüsungen und dgl. frei verfahrbar angeordnet werden können. Durch die Überkopf-Ausbildung der Gantry im Deckenbereich der Baukammer bleibt der untere Baukammerbereich frei zugänglich, Stützen, Strebenelemente oder langgestreckte Führungselemente im Prozesskammerboden oder Baukammerseitenbereich können entfallen. Die Führungselemente liegen im oberen Bereich der Baukammer und sind deswegen auch für Servicezwecke relativ einfach zugänglich.A suspended gantry in the region of a process chamber of a generative construction device such as an SLM or SLS device is particularly advantageous insofar as the construction area of a process chamber can be kept completely free of guide elements on which coaters, scanners, sensors, diode arrays, powder feeds, powder suction or Other cleaning elements for the construction chamber and the process chamber, Lufteindüsungen and the like. Can be arranged freely movable. Due to the overhead training of the gantry in the ceiling area of the building chamber of the lower building chamber area remains freely accessible, columns, strut elements or elongated guide elements in the process chamber floor or Baukammerseitenbereich can be omitted. The guide elements are in the upper part of the building chamber and are therefore relatively easy to access for service purposes.

Die Gantry kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung als Mehrfach-Gantry komplex ausgebildet sein und eine Mehrzahl von übereinander oder nebeneinander angeordneten Führungsbereichen für unterschiedliche, unabhängig voneinander bewegbare Elemente aufweisen. Grundsätzlich ist es möglich, in ein und demselben Führungselement auch unterschiedliche Elemente wie beispielsweise eine Kamera und einen Sensor gesondert zu verfahren, z. B. die Kamera von einer linken Seite der Gantry über den gesamten Gantry-Verfahrbereich und einen Sensor von der rechten Seite der Gantry über einen gesamten Verfahrbereich der Gantry.The gantry can be formed complex in an advantageous development of the invention as a multiple gantry and have a plurality of superimposed or juxtaposed guide areas for different, independently movable elements. In principle, it is possible to separately process in one and the same guide element also different elements such as a camera and a sensor, for. For example, the camera moves from a left side of the gantry over the entire gantry travel range and a sensor from the right side of the gantry over an entire travel range of the gantry.

Die Gantry kann im Deckenbereich der Prozesskammer auch austauschbar angeordnet werden. Insbesondere bietet sich eine Gantry-Einschubtechnik oder Einhängetechnik an, sodass eine Gantry im Bereich einer Prozesskammer an den jeweiligen Führungs- und Befestigungsanforderungen des anstehenden Baujobs angepasst werden kann. Die Gantry kann auch verschiebbar unter dem Deckenbereich der Prozesskammer angeordnet werden, d. h. sie kann je nach Bedarf nach links, rechts, vorne oder hinten verschoben werden oder gar durch eine Öffnung der Prozesskammer nach Art einer Schublade nach außen herausfahrbar oder durch eine Deckenöffnung der Prozesskammer nach oben aushebbar ausgebildet sein, damit sie einerseits für Servicezwecke frei zugänglich ist, andererseits aber auch zum Bestücken mit Sensormodulen, Beschichtermodulen und dgl. frei liegt. Ist eine Gantry völlig aus einer Prozesskammer entnehmbar gestaltet, dann kann sie als „Wechsel-Gantry” auch in eine andere Prozesskammer eingesetzt werden.The gantry can also be arranged interchangeably in the ceiling area of the process chamber. In particular, a gantry slide-in technology or suspension technology is suitable, so that a gantry in the area of a process chamber can be adapted to the respective guidance and fastening requirements of the upcoming construction job. The gantry can also be arranged slidably under the ceiling region of the process chamber, i. H. it can be moved to the left, right, front or rear as needed, or even be pulled out by an opening of the process chamber in the manner of a drawer outwards or formed by a ceiling opening of the process chamber upwards liftable so that it is freely accessible on the one hand for service purposes, On the other hand, but also for loading with sensor modules, coater modules and the like. Free. If a gantry is designed to be completely removable from a process chamber, then it can also be used as a "change gantry" in another process chamber.

Die Gantry kann vorteilhafter Weise zumindest teilweise verdrehbar unter dem Deckenbereich der Prozesskammer angeordnet werden und an der Gantry können ein oder mehrere Wechselmontagemodule oder unterschiedliche verfahrbare Elemente angeordnet werden. Die Wechselmontagemodule können z. B. Lochplatten sein, die an der Gantry verschiebbar und automatisch verfahrbar angeordnet werden, aber so ausgebildet sind, dass auf einfache Weise dort Sensoren, Kameras Scanner, Reinigungselemente, Beschichter und dgl. angebracht werden können.The gantry can advantageously be arranged at least partially rotatable under the ceiling region of the process chamber and on the gantry one or more removable mounting modules or different movable elements can be arranged. The change assembly modules can, for. B. perforated plates, which are displaceable and automatically movable on the gantry are arranged, but are designed so that in a simple way there sensors, cameras scanners, cleaning elements, coaters and the like. Can be attached.

Die Gantry kann insgesamt oder wenigstens ein Abschnitt von ihr in einer nicht horizontalen Stellung angeordnet sein oder in eine nicht horizontale Stellung gebracht werden. Mit anderen Worten kann eine Gantry für besondere Zwecke auch schräg unter der Decke des Bauraums angeordnet werden, wenn der Baujob dies als vorteilhaft erscheinen lässt. Die Gantry kann eine Basis-Gantry bilden, an der ein oder mehrere Unter-Gantrys oder Wechsel-Gantrys angeordnet sind. Dadurch ergibt sich ein komplexes Verschiebungssystem zum Anbringen unterschiedlicher Elemente unter der Decke, sodass jede Stelle des Baufeldes durch unterschiedliche Elemente bedarfsweise unabhängig voneinander angefahren werden kann. Die wenigstens eine Unter- oder Wechsel-Gantry kann verschiebbar, verdrehbar, verkippbar und dgl. an der Basis-Gantry angeordnet werden.The gantry may be arranged in its entirety, or at least a portion thereof, in a non-horizontal position or placed in a non-horizontal position. In other words, a gantry for special purposes can also be arranged obliquely under the ceiling of the installation space, if the construction job makes this appear advantageous. The gantry may form a base gantry at which one or more sub-gantries or gantries are located. This results in a complex displacement system for attaching different elements under the ceiling, so that each point of the construction field can be approached by different elements as needed independently. The at least one lower or alternating gantry can be arranged displaceably, rotatable, tiltable and the like at the base gantry.

Die Unter- oder Wechsel-Gantrys können in Gruppen über der Fläche des Bauraumes verteilt oder verteilbar angeordnet werden.The lower or alternating gantries can be distributed in groups over the surface of the installation space or distributed.

Die Führungselemente mehrerer Gantrys können derart ineinander angeordnet werden, dass an ihnen geführte, in der Prozesskammer hin und her verfahrbare Elemente über den gesamten Bereich der Prozesskammer verfahrbar sind.The guide elements of several gantries can be arranged one inside the other such that elements guided on them and movable in the process chamber back and forth over the entire region of the process chamber can be moved.

Weiterhin kann es von großem Vorteil sein, wenn der Deckenbereich der Prozesskammer oberhalb der Gantry aufklappbar oder entnehmbar ausgebildet wird, sodass die Gantry von oben frei zugänglich wird. Gegebenenfalls ist es auch sinnvoll, die Gantry ebenfalls nach oben aus der sich dann ergebenden Deckenöffnung ausklappbar zu lagern, sodass sie – wie unten bereits erwähnt – zum Zwecke der Bestückung mit neuen oder anderen Modulen leicht zugänglich ist.Furthermore, it can be of great advantage if the ceiling region of the process chamber is designed to be hinged or removable above the gantry so that the gantry is freely accessible from above. Optionally, it is also useful to store the gantry also folded upwards from the then resulting ceiling opening so that they - as already mentioned below - is easily accessible for the purpose of equipping with new or other modules.

Die Erfindung ist anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to advantageous embodiments.

Diese zeigen:These show:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Dosierkammer, zwei Baukammern, einem Überlaufbehälter und einer unter dem Deckenbereich angeordneten hängenden Gantry mit mehreren Führungsbereichen; 1 a schematic sectional view of a device according to the invention with a metering chamber, two building chambers, an overflow container and arranged under the ceiling area hanging gantry with multiple guide areas;

2 eine schematische Teil-Schnittdarstellung eines Deckenbereichs einer Prozesskammer einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gem. 1 mit einer hängenden Gantry, die austauschbar und verschiebbar angeordnet ist; 2 a schematic partial sectional view of a ceiling portion of a process chamber of a device according to the invention. 1 with a hanging gantry interchangeable and slidable;

3 eine schematische Teil-Schnittdarstellung eines Deckenbereiches ähnlich 2, mit einer hängenden, drehbar angeordneten Gantry; 3 a schematic partial sectional view of a ceiling area similar 2 with a hanging, rotatable gantry;

4 eine Teil-Schnittdarstellung durch einen Deckenbereich ähnlich 2 und 3 mit einer hängenden, drehbaren und verkippbaren Gantry; 4 a partial sectional view through a ceiling area similar 2 and 3 with a hanging, rotatable and tiltable gantry;

5 eine schematische Teil-Schnittdarstellung eines Deckenbereiches einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer hängenden Basis-Gantry und einer Mehrzahl von Unter-Gantrys; 5 a schematic partial sectional view of a ceiling portion of a device according to the invention with a hanging base gantry and a plurality of sub-gantry;

6 eine schematische Seitendarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Deckenbereich der Prozesskammer aufklappbar ist und an dem aufklappbaren Deckenbereich eine hängende Gantry angeordnet ist; 6 a schematic side view of a device according to the invention, in which the ceiling portion of the process chamber is hinged and on the hinged ceiling area a hanging gantry is arranged;

7 eine Darstellung ähnlich 6, wobei der Deckenbereich der Prozesskammer aufklappbar ist und eine gesondert hochklappbare Gantry durch die sich ergebene Deckenöffnung ausklappbar ist. 7 a representation similar 6 , wherein the ceiling portion of the process chamber is hinged and a separately hinged gantry can be folded out by the resulting ceiling opening.

Die in den Zeichnungsfiguren schematisch dargestellte Vorrichtung 1 dient zur Herstellung dreidimensionaler Objekte 2 durch sukzessives Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials 3, das in einer Dosierkammer 4 der Vorrichtung 1 bereitgehalten wird. Der Bauvorgang erfolgt in zwei Baukammern 5, 6, wobei eine Vorrichtung mit nur einer oder mit mehr als zwei Baukammer ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt.The device schematically illustrated in the drawing figures 1 serves to produce three-dimensional objects 2 by successive solidification of layers of a pulverulent building material which can be solidified by means of radiation or particle radiation 3 in a dosing chamber 4 the device 1 is kept ready. The construction process takes place in two building chambers 5 . 6 , Wherein a device with only one or more than two building chamber is also within the scope of the invention.

Übliche Vorrichtungen dieser Art weisen ein Gehäuse 7 auf, in dem eine Prozesskammer 8 mit den Baukammern 5 und 6 angeordnet sind. Den Baukammern 5, 6 ist jeweils eine Tragevorrichtung, die höhenverstellbar ausgebildet ist und im Laufe des Bauverfahrens nach unten abgesenkt werden kann. Das Aufbaumaterials 3 aus der Dosierkammer 4 wird über eine Beschichtungsvorrichtung 10 schichtweise innerhalb der Baukammern 5, 6 aufgetragen und durch eine Bestrahlungsvorrichtung 11, umfassend z. B. einen Laser 12 und einen Scanner 13 aufgeschmolzen, sodass sich nach Abkühlung und Aushärtung der Schmelze das Objekt 2 ergibt.Conventional devices of this type have a housing 7 in which a process chamber 8th with the building chambers 5 and 6 are arranged. The building chambers 5 . 6 is in each case a carrying device, which is designed to be adjustable in height and can be lowered in the course of the construction process down. The construction material 3 from the dosing chamber 4 is via a coating device 10 in layers within the building chambers 5 . 6 applied and by an irradiation device 11 , comprising z. B. a laser 12 and a scanner 13 melted, so that after cooling and curing of the melt, the object 2 results.

Im Deckenbereich 14 der Prozesskammer 8 ist eine hängende Gantry 15 angeordnet, die als Führungsvorrichtung z. B. für die Beschichtungsvorrichtung 10, einen verfahrbaren Scanner 13 oder weitere verfahrbare Elemente wie beispielsweise Sensoren, Pulverzuführungen, Diodenarrays, Pulverabsaugungen, Lufteindüsungen usw. frei verfahrbar angeordnet werden können.In the ceiling area 14 the process chamber 8th is a hanging gantry 15 arranged as a guide device z. B. for the coating device 10 , a movable scanner 13 or further movable elements such as sensors, powder feeders, diode arrays, powder suction, Lufteindüsungen etc. can be arranged freely movable.

Grundsätzlich ist es möglich, an einer Gantry 15 eine Mehrzahl von übereinander angeordneten oder nebeneinander angeordneten Führungsbereichen 16 für unterschiedliche bewegliche Elemente der genannten Art vorzusehen. Basically it is possible at a gantry 15 a plurality of guide portions arranged one above another or arranged side by side 16 to provide for different movable elements of the type mentioned.

Aus dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ersichtlich, dass die Gantry 15 im Deckenbereich 14 der Prozesskammer 8 austauschbar angeordnet ist. Dazu sind im Deckenbereich, unmittelbar an der Deckenunterseite Führungsschienen 17 befestigt, in die Halteelemente 18 eingeschoben werden können, sodass die Gantry 15 unter dem Deckenbereich 14 der Prozesskammer 8 insgesamt verschiebbar ist oder durch eine Öffnung der Prozesskammer 8 nach Art einer Schublade nach Außen herausfahrbar ist. Die Führungsschienen 17 und die Halteelemente 18 der Gantry können ähnlich von Schubladenführungen ausgebildet werden.From the in 2 illustrated embodiment will be apparent that the gantry 15 in the ceiling area 14 the process chamber 8th is arranged interchangeably. These are in the ceiling area, directly on the ceiling underside guide rails 17 attached, in the holding elements 18 can be pushed, so the gantry 15 under the ceiling area 14 the process chamber 8th is displaceable overall or through an opening of the process chamber 8th in the manner of a drawer to the outside is moved out. The guide rails 17 and the holding elements 18 The gantry can be similarly formed by drawer slides.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu sehen, dass die Gantry 15 wenigstens teilweise verdrehbar unter dem Deckenbereich 14 der Prozesskammer angeordnet ist. An der Gantry 15 können im Rahmen der Erfindung auch ein oder mehrere Wechselmontagemodule 19 verschiebbar vorgesehen werden, wobei die Wechselmontagemodule 19 z. B. Lochbleche oder mit Schnapp-Rastverbindungen versehene Elemente sind, sodass Sensoren, Sanner und dgl. auf einfache Weise an den Wechsel-Montagemodulen 19 vorgesehen werden können.At the in 3 illustrated embodiment can be seen that the gantry 15 at least partially rotatable under the ceiling area 14 the process chamber is arranged. At the gantry 15 can in the context of the invention, one or more removable mounting modules 19 slidably provided, wherein the change assembly modules 19 z. B. perforated plates or provided with snap-locking connections elements, so sensors, scanners and the like. In a simple way to the change assembly modules 19 can be provided.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist weiterhin zu sehen, dass die Gantry 15 oder zumindest Abschnitte der Gantry 15 in eine nicht horizontale Stellung gekippt werden können oder von vorne herein in einer solchen schrägen Stellung angeordnet sein können.At the in 4 illustrated embodiment is further seen that the gantry 15 or at least sections of the gantry 15 can be tilted in a non-horizontal position or can be arranged from the outset in such an oblique position.

5 zeigt eine komplexere Ausbildung einer Gantry 15, die aus einer Basis-Gantry 25 und einer Mehrzahl von Unter-Gantrys oder Wechsel-Gantrys 26 besteht. Die Basis-Gantry 25 ist so ausgebildet, dass sie mehrere Unter- oder Wechselgantrys 26 tragen kann, die ihrerseits auch verschiebbar an der Basis-Gantry 25 angeordnet werden können. An den Wechsel-Gantrys oder Unter-Gantrys 26 sind dann wiederum verschiebbar z. B. über die genannten Montagemodule unterschiedliche Elemente wie Sensoren, Beschichter, Scanner, Absaugungen und dgl. angeordnet. Durch diese Kombination von wenigstens einer Basis-Gantry und einer Mehrzahl von Wechsel- oder Unter-Gantry 26 ergibt sich eine Vielzahl von Montage- und Verfahrmöglichkeiten für unabhängig voneinander bewegbare oder verschiebbare Elemente wie beispielsweise Sensorelemente, Scanner, Beschichter und dgl. 5 shows a more complex training of a gantry 15 coming from a base gantry 25 and a plurality of sub-gantries or alternate gantries 26 consists. The base gantry 25 is designed to have several under or over gangs 26 which in turn can also be slidable at the base gantry 25 can be arranged. At the change gantries or sub-gantries 26 are then in turn movable z. B. on said assembly modules different elements such as sensors, coaters, scanners, suction and the like. Arranged. By this combination of at least one base gantry and a plurality of alternate or sub-gantry 26 results in a variety of mounting and traversing for independently movable or movable elements such as sensor elements, scanners, coater and the like.

Die Unter- oder Wechsel-Gantry 26 können entsprechend den 3 und 4 jeweils auch verdrehbar oder verkippbar an der Basis-Gantry 25 angebracht werden. Wechsel- oder Unter-Gantrys 26 können über die Fläche des Bauraums 8 oder auch der Prozesskammer 8 verteilt oder verteilbar angeordnet werden. Die Basis-Gantry 25 oder die Mehrzahl von Gantrys und/oder Wechsel- oder Unter-Gantrys 26 können motorisch verstellt werden, sodass eine prozessgesteuerte automatische Verstellung der Gantrys 15, 25 und der an Ihnen befestigten Elemente möglich ist.The lower or alternate gantry 26 can according to the 3 and 4 each also rotatable or tiltable at the base gantry 25 be attached. Alternate or sub-gantries 26 can over the area of the installation space 8th or the process chamber 8th be arranged distributed or distributed. The base gantry 25 or the plurality of gantries and / or alternates or sub-gantries 26 can be adjusted by motor, so that a process-controlled automatic adjustment of the gantries 15 . 25 and the elements attached to you is possible.

Die 6 und 7 zeigen zwei Ausführungsformen, bei denen der Deckenbereich 14 der Prozesskammer 8 aufklappbar gestaltet ist, sodass entweder eine an dem Deckenbereich befestigte Gantry 15 (6) mit dem Deckenbereich 14 hochgeklappt wird und dann zu Servicezwecken oder zur Neubestückung mit geeigneten Elementen freiliegt oder gemäß 7 der Deckenbereich 14 gesondert aufgeklappt wird und dann die Gantry 15 gesondert hochgeklappt werden kann. Es sei angemerkt, dass jede Gantry in 1, in 2, 6 und 7 verschiebbar, verdrehbar, verkippbar, als Einfach- oder Mehrfach-Gantry, als Basis-Gantry mit Unter-Gantrys und dgl. ausgebildet sein kann. Aus Gründen der Vereinfachung wird davon abgesehen, z. B. in 6 und 7 eine Basis-Gantry mit Unter-Gantrys darzustellen. Dennoch liegt es im Rahmen der Erfindung, derartige komplexe Gantrys unter einem aufkappbaren Deckel vorzusehen, wobei auch eine Verdrehbarkeit und Verkippbarkeit dieser Gantrys im Rahmen der Erfindung liegt.The 6 and 7 show two embodiments in which the ceiling area 14 the process chamber 8th hinged designed so that either a fixed to the ceiling area gantry 15 ( 6 ) with the ceiling area 14 is folded up and then exposed for service purposes or for reassembly with suitable elements or according to 7 the ceiling area 14 is opened separately and then the gantry 15 can be folded up separately. It should be noted that every gantry in 1 , in 2 . 6 and 7 slidable, rotatable, tiltable, as a single or multiple gantry, as a base gantry with sub-gantries and the like. Can be designed. For the sake of simplicity, it is apart, z. In 6 and 7 to represent a base gantry with sub-gantries. Nevertheless, it is within the scope of the invention to provide such complex gantries under a cap which can be opened up, wherein twistability and tiltability of these gantrys are also within the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
22
Objektobject
33
Aufbaumaterialconstruction material
44
Dosierkammermetering
55
BaukammerConstruction Chamber
66
BaukammerConstruction Chamber
77
Gehäusecasing
88th
Prozesskammerprocess chamber
99
Tragevorrichtungcarrying device
1010
Beschichtungsvorrichtungcoater
1111
Bestrahlungsvorrichtungirradiator
1212
Laserlaser
1313
Scannerscanner
1414
Deckenbereichceiling area
1515
Gantrygantry
1616
Führungsbereichguide region
1717
Führungsschienenguide rails
1818
Halteelementeretaining elements
1919
Wechsel-MontagemodulExchange mounting module
2525
Basis-GantryBasic gantry
2626
Unter- oder Wechsel-GantrysUnder or over gantries

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012012412 [0003] DE 102012012412 [0003]

Claims (14)

Vorrichtung (1) zur Herstellung dreidimensionaler Objekte (2) durch sukzessives Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels Strahlung, insbesondere elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials (3) an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, insbesondere SLM- oder SLS-Vorrichtung, mit einem Gehäuse (7), in welchem eine Prozesskammer (8) und wenigstens eine Baukammer (5, 6) angeordnet sind, mit einer Tragevorrichtung (9) zum Tragen des Objektes (2) innerhalb der Baukammer (5, 6), einer Dosierkammer (4) zum Bevorraten des Aufbaumaterials (3), einer Beschichtungsvorrichtung (10) zum Aufbringen des Aufbaumaterials (3) und einer Bestrahlungsvorrichtung (11) zum Bestrahlen der aufgetragenen Schichten des Aufbaumaterials (3), wobei die Beschichtungsvorrichtung (10) wenigstens über der Baukammer (5, 6) hin und her verfahrbar gelagert ist, wozu die Beschichtungsvorrichtung (10) wenigstens einseitig in einer Führungseinrichtung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte und/oder eine weitere Führungsvorrichtung für weitere innerhalb der Prozesskammer (8) verfahrbare Elemente als im Deckenbereich (14) der Prozesskammer (8) angeordnete, insbesondere hängende Gantry (15, 25) ausgebildet ist, wobei der Deckenbereich (14) der Prozesskammer (8) oberhalb der Gantry (15, 25) aufklappbar oder entnehmbar ausgebildet ist.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 radiation, in particular electromagnetic radiation or particle radiation (US Pat. 3 ) at the respective cross-section of the object corresponding locations, in particular SLM or SLS device, with a housing ( 7 ), in which a process chamber ( 8th ) and at least one building chamber ( 5 . 6 ) are arranged with a carrying device ( 9 ) for carrying the object ( 2 ) within the building chamber ( 5 . 6 ), a dosing chamber ( 4 ) for storing the building material ( 3 ), a coating device ( 10 ) for applying the building material ( 3 ) and an irradiation device ( 11 ) for irradiating the applied layers of the building material ( 3 ), wherein the coating device ( 10 ) at least over the building chamber ( 5 . 6 ) Is mounted to move back and forth, including the coating device ( 10 ) is mounted on at least one side in a guide device, characterized in that said and / or another guide device for further within the process chamber ( 8th ) movable elements as in the ceiling area ( 14 ) of the process chamber ( 8th ), in particular hanging gantry ( 15 . 25 ), wherein the ceiling area ( 14 ) of the process chamber ( 8th ) above the gantry ( 15 . 25 ) is designed hinged or removable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gantry (15, 25) eine Mehrzahl von übereinander angeordneten oder nebeneinander angeordneten Führungsbereichen für unterschiedliche bewegliche Elemente aufweist.Device according to claim 1, characterized in that the gantry ( 15 . 25 ) has a plurality of superimposed or juxtaposed guide portions for different movable elements. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gantry (15, 25) im Deckenbereich (14) der Prozesskammer (8) austauschbar angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gantry ( 15 . 25 ) in the ceiling area ( 14 ) of the process chamber ( 8th ) is arranged interchangeably. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gantry (15, 25) verschiebbar unter dem Deckenbereich (14) der Prozesskammer (8) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gantry ( 15 . 25 ) slidable under the ceiling area ( 14 ) of the process chamber ( 8th ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gantry (15, 25) insbesondere durch eine Öffnung der Prozesskammer (8) nach Art einer Schublade nach außen herausfahrbar ausgebildet ist.Device according to claim 4, characterized in that the gantry ( 15 . 25 ) in particular through an opening of the process chamber ( 8th ) is designed to be moved outward in the manner of a drawer. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gantry (15, 25) wenigstens teilweise verdrehbar unter dem Deckenbereich (14) der Prozesskammer (8) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gantry ( 15 . 25 ) at least partially rotatable under the ceiling area ( 14 ) of the process chamber ( 8th ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gantry (15, 25) ein oder mehrere Wechsel-Montagemodule (15) für unterschiedliche verfahrbare Elemente angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at the gantry ( 15 . 25 ) one or more removable mounting modules ( 15 ) are arranged for different movable elements. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gantry (15, 25) insgesamt oder Abschnitte der Gantry in einer nicht horizontalen Stellung angeordnet oder in eine solche Stellung bringbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gantry ( 15 . 25 ) or sections of the gantry are arranged in a non-horizontal position or can be brought into such a position. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gantry eine Basis-Gantry (25) bildet, an der ein oder mehrere Unter-Gantrys oder Wechsel-Gantrys (26) angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gantry a base gantry ( 25 ) at which one or more sub-gantries or alternating gantries ( 26 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Unter- oder Wechsel-Gantry (26) verschiebbar, verdrehbar oder verkippbar an der Basis-Gantry (25) angeordnet ist-Apparatus according to claim 9, characterized in that the at least one lower or alternate gantry ( 26 ) displaceable, rotatable or tiltable at the base gantry ( 25 ) is arranged Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter- oder Wechsel-Gantrys (26) in Gruppen über der Fläche des Bauraums verteilt oder verteilbar angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sub or alternating gantries ( 26 ) are distributed in groups over the surface of the installation space or arranged distributed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente mehrerer Gantrys (15, 25) derart ineinander angeordnet sind, dass an ihnen geführte, in der Prozesskammer (8) hin- und herfahrbare Elemente über den gesamten Bereich der Prozesskammer (8) verfahrbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide elements of several gantries ( 15 . 25 ) are arranged in such a way that guided in them, in the process chamber ( 8th ) reciprocable elements over the entire area of the process chamber ( 8th ) are movable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gantry (15, 25) und/oder die wenigstens eine Wechsel-Gantry (26) motorisch verstellbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gantry ( 15 . 25 ) and / or the at least one change gantry ( 26 ) is adjustable by motor. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gantry (15, 25) durch den geöffneten Deckenbereich (14) der Prozesskammer (8) nach außen ausklappbar gelagert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gantry ( 15 . 25 ) through the open ceiling area ( 14 ) of the process chamber ( 8th ) is hinged outwardly.
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