DE20122639U1 - Three dimensional object is formed using an arrangement composed of a carrier, a coating unit for applying layers of powder material, and a fixing unit - Google Patents

Three dimensional object is formed using an arrangement composed of a carrier, a coating unit for applying layers of powder material, and a fixing unit

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DE20122639U1 DE20122639U DE20122639U DE20122639U1 DE 20122639 U1 DE20122639 U1 DE 20122639U1 DE 20122639 U DE20122639 U DE 20122639U DE 20122639 U DE20122639 U DE 20122639U DE 20122639 U1 DE20122639 U1 DE 20122639U1
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Abstract

An arrangement for producing a three dimensional object, comprises a carrier (505) on which the object is assembled, a coating unit (510) for applying layers of powder material to the carrier, a fixing unit (540) for fixing the powder material to an object, and a powder fluidising unit. The latter has a storage vessel for the powder, with a base and a sidewall. A chamber is located in the vessel, which has a barrier, which can be penetrated by a fluid medium. The fluid medium is supplied to the chamber, and the barrier consists of a gas porous plate made of eg sintered plastic material. The powder unit has a vertically arranged outlet, which extends downwards.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts. The invention relates to a device for producing a three-dimensional object.
  • Es sind Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Objekte wie zB das selektive Lasersintern oder das 3D-Printing bekannt, bei denen das dreidimensionales Objekt schichtweise durch Verfestigen eines pulverförmigen Materials gebildet wird. There are methods for producing three-dimensional objects, such as selective laser sintering or 3D Printing known in which the three-dimensional object is formed layer by layer by solidifying a powdery material. Bei der Technik des selektiven Lasersinterns erfolgt die Verfestigung mittels eines auf die Pulverschicht auftreffenden Laserstrahls, beim 3D-Printing wird ein Binder bzw. Klebstoff an den zu verfestigenden Stellen der Pulverschicht aufgebracht. In the technique of selective laser sintering, the solidification is effected by means of an incident laser beam on the powder layer, the 3D Printing a binder or adhesive is applied to the solidifying points of the powder layer. Das nicht verfestigte Pulver wird üblicherweise als Altpulver wiederverwendet und auch mit Neupulver gemischt. The non-solidified powder is commonly reused as waste powder and mixed with virgin powder. Insbesondere im Fall des selektiven Lasersinterns kann es bei der Rückführung des Altpulvers in den Werkstoffkreislauf zu einer Schichtung des Werkstoffes aus unterschiedlichen Sinterprozessen in einem für das Altpulver vorgesehenen Altpulverbehälter kommen. Particularly in the case of selective laser sintering there may be a stratification of the material from different sintering processes in an intended for the waste powder Altpulverbehälter in returning the Altpulvers in the material cycle. Die unterschiedlichen Schichten können sich in den Pulvereigenschaften unterscheiden, was zu Einflüssen auf den Sinterprozess und der Bauteilqualität führt. The different layers may differ in the powder properties, resulting influences on the sintering process and part quality. Außerdem sind je nach verwendetem Pulver die Eigenschaften des Altpulvers nicht identisch zu denen des Neupulvers, zB kann bei Verwendung von thermoplastischen Pulvern eine thermische Alterung vorkommen. In addition, the properties of the Altpulvers are not identical to those of the virgin powder depending on the powder, such as may occur a thermal aging when using thermoplastic powders. Ferner kann es zu ei nem Stocken des Ausflusses des Pulvers aus dem Pulverbehälter kommen. Furthermore, there can be ei nem halt the outflow of the powder from the powder container.
  • Aus der From the EP 0 289 116 A1 EP 0289116 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts bekannt, bei dem das Objekt schichtweise durch Schmelzen eines Pulvermaterials hergestellt wird. discloses an apparatus and a method for producing a three-dimensional object, wherein the object is closed in layers prepared by melting a powder material. Die übereinanderliegenden Pulverschichten werden mittels eines fluidisierten Pulverbetts erzeugt, wobei das Pulver in dem Bauraum, in dem das Objekt gebildet wird, aufgewirbelt wird, so daß sich jeweils eine neue Schicht Pulver über eine bereits durch Schmelzen verfestigte Schicht legt. The overlying layers of powder are produced by means of a fluidized powder bed, the powder being in the building space in which the object is formed, stirred up, so that in each case a new layer of powder puts over an already solidified layer by melting.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts bereitzustellen, mit der die oben beschriebenen Probleme gelöst werden und die Bauteilqualität sowie die Effizienz des Bauprozesses verbessert werden. It is an object of the invention to provide an apparatus for producing a three-dimensional object, with which the problems described above are solved and the component quality and the efficiency of the construction process to be improved.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. The object is achieved by an apparatus according to claim 1. Further developments of the invention are specified in the subclaims.
  • Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Further features and advantages of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to the figures.
  • Von den Figuren zeigen: The figures show:
  • 1 1 eine schematische Darstellung einer Lasersintereinrichtung; a schematic illustration of a laser sintering device;
  • 2 2 eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von Pulver nach einer ersten Ausführungsform; a schematic cross-sectional view of the inventive apparatus for treating powder according to a first embodiment; und and
  • 3 3 eine schematische Ansicht einer Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von a schematic view of a variation of the inventive device of 2 2 . ,
  • 4 4 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von Pulver nach einer zweiten Ausführungsform; a sectional view of a device according to the invention for the treatment of powder according to a second embodiment; und and
  • 5 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung von a side view of the apparatus of 4 4
  • Wie insbesondere aus In particular from 1 1 ersichtlich ist, weist eine Lasersintereinrichtung einen nach oben offenen Behälter bzw. Baubehälter can be seen, a laser sintering device an open-topped container and building container 500 500 mit einem oberen Rand with an upper edge 502 502 auf, Der Querschnitt des Behälters on the cross section of the container 500 500 ist größer als die größte Querschnittsfläche eines herzustellenden Objekts is greater than the largest cross-sectional area of ​​an object to be produced 503 503 . , In dem Behälter In the container 500 500 ist ein Träger is a carrier 504 504 zum Tragen des zu bildenden Objekts mit einer im wesentlichen ebenen, dem oberen Rand for supporting the object to be formed with a substantially flat, the upper edge 502 502 zugewandten Oberfläche facing surface 505 505 vorgesehen. intended. Der Träger the carrier 504 504 ist mittels eines in by means of a in 1 1 schematisch angedeuteten Antriebes in dem Behälter schematically indicated drive in the container 500 500 in vertikaler Richtung auf- und abbewegbar. up and down in the vertical direction. Der obere Rand The upper edge 502 502 des Behälters of the container 500 500 definiert eine Arbeitsebene defines a working plane 506 506 . ,
  • Oberhalb der Arbeitsebene Above the working plane 506 506 ist eine Bestrahlungseinrichtung in Form eines Lasers is an irradiation device in the form of a laser 507 507 angeordnet, die einen gerichteten Lichtstrahl arranged that a beam of light 508 508 abgibt. emits. Es ist eine Ablenkeinrichtung It is a deflector 509 509 , beispielsweise als ein System von Galvanometerspiegeln, vorgesehen, über die der Lichtstrahl , For example, provided as a system of galvanometer mirrors through which the light beam 508 508 als abgelenkter Strahl as a deflected beam 508' 508 ' an jede gewünschte Stelle der Arbeitsebene to any desired place of work level 506 506 ablenkbar ist. is deflectable.
  • Ferner ist ein Beschichter Furthermore, a coater 510 510 zum Aufbringen einer Schicht eines zu verfestigenden Pulvermaterials for applying a layer of a powder material to be solidified 511 511 auf die Trägeroberfläche to the support surface 505 505 oder eine zuletzt verfestigte Schicht vorgesehen. or a previously solidified layer. Der Beschichter the coater 510 510 ist mittels eines schematisch angedeuteten Antriebs von einer ersten Endstellung auf einer Seite des Behälters by means of a schematically indicated drive from a first end position at one side of the container 500 500 in eine zweite Endstellung auf der gegenüberliegenden Seite des Behälters in a second end position on the opposite side of the container 500 500 über der Arbeitsebene above the working plane 506 506 hin- und herbewegbar. reciprocally. Zum Befüllen des Beschichters To fill the coater 511 511 ist oberhalb der Endpositionen des Beschichters is above the end positions of the coater 510 510 jeweils ein Befüllbehälter in each case one filling container 513 513 zum Befüllen des Beschichters mit Pulvermaterial vorgesehen. powder material is provided for filling the coater.
  • Es ist ferner eine Steuereinrichtung It is further a control device 540 540 vorgesehen, durch die der Antrieb zur Einstellung der Position des Trägers provided by which the drive for adjusting the position of the carrier 504 504 , der Antrieb zum Verfahren des Beschichters , The drive for moving the coater 510 510 und der Antrieb zum Verstellen der Ablenkeinrichtung koordiniert oder unabhängig voneinander steuerbar sind. and the drive for moving the deflector coordinated, or are controllable independently.
  • Wie aus as from 2 2 ersichtlich ist, weist die Vorrichtung zur Behandlung von Pulver für eine Lasersintereinrichtung in einer ersten Ausführungsform einen sich außerhalb der eigentlichen Lasersintereinrichtung befindlichen Behälter It can be seen, the apparatus for the treatment of powders for a laser sintering device in a first embodiment of a container located outside the actual laser sintering device 1 1 zur Aufnahme des Altpulvers und/oder einer Mischung von Alt- und Neupulver auf. for receiving the Altpulvers and / or a mixture of old and new powder on. Der Behälter The container 1 1 besitzt einen Boden has a base 2 2 und eine den Boden umgebende und sich vertikal erstreckende Wand and a ground surrounding and vertically extending wall 3 3 . , Der Behälter The container 1 1 ist an seiner dem Boden is at its the bottom 2 2 gegenüberliegenden Seite offen zum Ermöglichen des Einfüllens von Pulver. opposite side open to allow the filling of powder.
  • In einem Abstand vom Boden At a distance from the bottom 2 2 ist eine im Wesentlichen parallel zum Boden is a substantially parallel to the ground 2 2 angeordnete poröse Platte arranged porous plate 4 4 vorgesehen, die so bemessen ist, dass sie sich über die gesamte Querschnittsfläche des Behälterinnenraums erstreckt. provided which is dimensioned such that it extends over the entire cross-sectional area of ​​the container interior. Die poröse Platte The porous plate 4 4 sitzt auf einem an der Behälterwand vorgesehenen beispielsweise ringförmig verlaufenden Vorsprung sitting on a provided on the container wall, for example, annularly extending projection 5 5 auf und ist an ihrer dem Boden abgewandten Seite über eine Halterung is on and at its side remote from the bottom side through a bracket 6 6 fixiert. fixed. Die poröse Platte The porous plate 4 4 ist bevorzugt aus einer Kunststoffsinterplatte gefertigt und damit auf Grund der Porosität des gesinterten Materials gasdurchlässig. is preferably made of a plastic Inter plate and gas permeable because of the porosity of the sintered material. Der Boden The floor 2 2 und die poröse Platte and the porous plate 4 4 weisen koaxiale Öffnungen auf, durch die ein Pulveraustragsrohr have coaxial openings through which a Pulveraustragsrohr 7 7 nach unten herausgeführt ist. is led out downwards. An dem Pulveraustragsrohr At the Pulveraustragsrohr 7 7 ist eine Verschlussklappe is a closure flap 8 8th angeordnet. arranged.
  • Der Boden The floor 2 2 des Behälters of the container 1 1 weist wenigstens eine, bevorzugt aber eine Mehrzahl von Zuführungsleitungen has at least one, but preferably a plurality of supply conduits 9 9 für Druckluft auf. for on compressed air. Die Zuführungen additions 9 9 sind mit einer Druckluftquelle are connected to a compressed air source 10 10 über eine gemeinsame Leitung via a common line 11 11 verbunden. connected. Zum Steuern der Zufuhr der Druckluft insbesondere des Drucks P und des Volumenstroms V ist in der Leitung For controlling the supply of the compressed air in particular, the pressure P and the volume flow V is in the line 11 11 ein Mehrwegeventil a multi-way valve 12 12 und ein verstellbares Drosselventil and an adjustable throttle valve 13 13 angeordnet. arranged.
  • Der ganze Behälter The whole container 1 1 wird von Standfüßen is of stands 14 14 getragen. carried.
  • Im Betrieb wird Altpulver In operation old powder 100 100 , welches als nicht gesintertes Pulver von Sinterprozessen beim selektiven Lasersintern in einer Lasersintereinrichtung übrig bleibt, und/oder eine Mischung von Alt- und Neupulver in den Behälter Which remains as a non-sintered powder of sintering processes in selective laser sintering in a laser sintering device left, and / or a mixture of old and new powder into the container 1 1 gegeben, bis dieser ausreichend gefüllt ist. added until it is sufficiently filled. Das Pulver The powder 100 100 befindet sich in dem Bereich oberhalb der porösen Platte is located in the area above the porous plate 4 4 . , Anschließend wird Druckluft über die Druckluftquelle Then, compressed air through the compressed air source 10 10 und die Leitungen and wires 11 11 und and 9 9 in die durch den Boden in the through the bottom 2 2 , die Seitenwand , The side wall 3 3 und die poröse Platte and the porous plate 4 4 des Behälters of the container 1 1 gebildete Kammer zugeführt und der Druck und der Volumenstrom in gewünschter Weise über die Ventile gesteuert. Chamber formed supplied and the pressure and the volume flow is controlled in a desired manner via the valves. Die poröse Platte The porous plate 4 4 ist für die Druckluft durchlässig, so dass diese in das Pulver is permeable to the pressurized air, so that this in the powder 100 100 gelangt und dieses durchmischt. enters and mixes this. Durch das flächige Einblasen der Luft durch die poröse Platte By the flat blowing air through the porous plate 4 4 wird das Pulver the powder 100 100 fluidisiert. fluidized. Bei einer hohen Luftmenge wird eine vollständige Homogenisierung und Vermischung des Altpulvers durch turbulente Verwirbelung des Pulvers erreicht. With a high amount of air to achieve complete homogenisation and mixing of Altpulvers is achieved through turbulent swirling of the powder.
  • Bei einem geringeren Luftstrom wird das Pulver lediglich verdünnt, ohne zu verwirbeln. At a lower air flow, the powder is merely diluted without swirl. In diesem Zustand kann sich kein Schüttkegel über dem Pulveraustragsrohr In this state, there is no material cones can the Pulveraustragsrohr 7 7 ausbilden und ein Stocken des Pulverflusses wird unterbunden. and forming a stagnation of the powder flow is prevented. Somit ist es zweckmäßig zuerst mit einem hohen Luftstrom zu arbeiten, um eine vollständige Durchmischung zu erreichen und anschließend beim Austrag des Pulvers einen geringen Luftstrom einzustellen, so dass das Pulver gleichmäßig ausgetragen wird. Thus, it is advisable to work first with a high airflow to achieve complete mixing and then set a low air flow during discharge of the powder so that the powder is evenly discharged.
  • In einer in In an in 3 3 gezeigten Abwandlung der Vorrichtung ist kein Austragsrohr Modification of the apparatus shown is not a dispensing tube 7 7 vorgesehen. intended. Ferner ist eine Vorrichtung Further, a device 15 15 zur Zuführung eines Kühlmediums unter Überdruck zB ebenfalls Druckluft einer bestimmten Temperatur vorgesehen, die zur gesteuerten und/oder geregelten Abkühlung des in dem Behälter also provided compressed air of a certain temperature for feeding a cooling medium under pressure, for example, that for the controlled and / or regulated cooling of the container in 1 1 befindlichen Pulvermaterials Powder material located 100 100 dient. serves. In einer bevorzugten Ausbildung beinhaltet die Vorrichtung In a preferred embodiment, the apparatus includes 15 15 einen Temperaturregler, mit dem das Kühlmedium auf eine bestimmte Temperatur eingestellt werden kann. a temperature regulator, with which the cooling medium can be set to a certain temperature.
  • Im Betrieb wird Pulver In operation, powder is 100 100 in den Behälter into the container 1 1 gegeben. given. Durch gesteuerte Zufuhr des Kühlmediums wird das Pulver the powder is by controlled feed of the cooling medium 100 100 homogenisiert und gegebenenfalls gesteuert abgekühlt. homogenized and optionally controlled cooled. Das Pulver wird anschließend durch beispielsweise Kippen des Behälters herausgeschüttet und der Lasersintereinrichtung für einen weiteren Bauprozess wieder zugeführt. The powder is then poured out by tilting the container, for example, and the laser sintering device for a further building process resupplied.
  • Das zugeführte gasförmige Medium ist nicht auf Druckluft beschränkt. The supplied gaseous medium is not limited to compressed air. Es kann auch ein anderes Gas verwendet werden, beispielsweise um eine Oberflächenbehandlung des Altpulvers zu erzielen. It can also be used another gas, for example, to obtain a surface treatment of the Altpulvers. Ferner kann das Pulver in dem Behälter über das zugeführte Medium auch beispielsweise befeuchtet werden oder einer chemischen Behandlung unterzogen werden. Further, the powder in the container can also be moistened on the medium fed, for example, or be subjected to a chemical treatment. Die Vorrichtung ist nicht auf die Behandlung von Altpulver beschränkt. The device is not limited to the treatment of waste powder. Es kann auch Altpulver und Neupulver gemischt einer Behandlung unterzogen werden. It can also waste powder and fresh powder mixed treatment are subjected. Je nach Zweckmäßigkeit kann auch beim dem Behälter As appropriate may also when the container 1 1 der in in 3 3 gezeichneten abgewandelten Ausführungsform ein Austragsrohr vorgesehen sein. drawn modified embodiment be provided a discharge.
  • In einer weiteren, in den In another, the 4 4 und and 5 5 gezeigten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Behandlung von Pulver inner halb der Lasersintereinrichtung vorgesehen. Embodiment shown, the apparatus for the treatment of powder inner half of the laser sintering device is provided. Hierzu weist weingstens einer oder auch beide der in For this weingstens or both has one of the in 1 1 schematisch dargestellten Befüllbehälter Filling container shown schematically 513 513 eine Einrichtung zum Fluidisieren des in dem Befüllbehälter befindlichen Pulvers auf. means on to fluidize the powder contained in the filling container. Der Befüllbehälter the filling tank 513 513 ist als ein sich über die gesamte Baufeldbreite erstreckender Behälter ausgebildet, der einen Boden is formed as a extending over the entire width Baufeld container having a bottom 514 514 und sich von diesem erstreckende Seitenwände and extending from this side walls 515 515 aufweist. having. Eine der Seitenwände verläuft, wie insbesondere aus One of the side walls extending, in particular from 4 4 ersichtlich ist schräg, so daß der Befüllbehälter an seinem Boden einen geringeren Querschnitt hat als an seinem oberen offenen Ende seen obliquely, so that the filling container at its bottom has a smaller cross-section than at its upper open end 516 516 . , Am Boden des Befüllbehälters ist eine sich im wesentlichen über die Baufeldbreite erstreckende Austrittsöffnung At the bottom of Befüllbehälters is a substantially across the width Baufeld extending outlet opening 517 517 vorgesehen. intended. An der dem Behälter abgewandten Seite des Bodens On the opposite side of the bottom of the container 514 514 unterhalb der Austrittsöffnung below the outlet opening 517 517 ist eine Dosiereinrichtung a metering device 518 518 vorgesehen, die eine in einem Gehäuse provided in a housing 519 519 angebrachte Dosierwalze Inappropriate metering 520 520 umfaßt. includes. Die Dosierwalze the metering 520 520 weist eine Länge auf, die der Längen des Beschichters has a length corresponding to the length of the coater 511 511 entspricht. equivalent. Die Dosierwalze the metering 520 520 ist so ausgebildet, daß sie an ihrer Oberfläche eine Mehrzahl von symmetrisch angeordneten Kerben is formed so that it at its surface a plurality of symmetrically disposed notches 521 521 beinhaltet, die in axialer Richtung verlaufen und die ein definiertes Volumen an Pulver aufnehmen können. includes, extending in the axial direction and which can accommodate a defined volume of powder. Die Dosierwalze the metering 520 520 ist über einen in is in a 5 5 dargestellten, mit einem Motor verbundenen Antrieb , Connected to a motor drive shown 522 522 drehbar. rotatable.
  • Wie insbesondere aus In particular from 4 4 ersichtlich ist, ist im Inneren des Befüllbehälters can be seen, inside the Befüllbehälters 513 513 in einem Abstand von seinem Boden at a distance from its bottom 514 514 eine poröse Wand bzw. Lage a porous wall or location 523 523 vorgesehen, die entsprechend der Austrittsöffnung provided, corresponding to the outlet opening 517 517 eine Öffnung an opening 524 524 aufweist. having. Die poröse, gasdurchlässige Lage The porous, gas-permeable sheet 523 523 ist zB aus einem gewalzten Drahtgeflecht gebildet. for example, is formed of a rolled wire mesh. Die poröse Lage The porous layer 523 523 wird über ein sich im wesentlichen über die gesamte Baufeldbreite erstreckenden Teil is a substantially across the entire width extending portion Baufeld 525 525 gehalten, welches auf dem Boden maintained, which on the ground 514 514 ruht. rests. Das Teil The part 525 525 besitzt einen Spalt has a slit 526 526 , dessen breite der Austrittsöffnung Whose width of the outlet opening 517 517 in dem Boden in the bottom 514 514 des Befüllbehälters entspricht und der über dieser Austrittsöffnung liegt. the Befüllbehälters corresponds to and lies above this outlet opening. Die Öffnung The opening 524 524 der porösen Lage the porous layer 523 523 korrespondiert mit dem Spalt corresponds to the gap 526 526 . , Das Teil The part 525 525 ist ferner so gebildet, daß es sich unterhalb der porösen Lage erstreckende Ausnehmungen is further formed so that it is below the porous layer extending recesses 527 527 aufweist, die Kammern bilden und die mit einer Zuführungseinrichtung which form the chambers and with a feed device 528 528 für ein gasförmiges Medium, beispielsweise für Druckluft, in Verbindung stehen. stand for a gaseous medium, for example compressed air, in connection. Die Ausnehmungen the recesses 527 527 bilden somit die Druckkammern für die Fluidisierung. thus form the pressure chambers for the fluidization. Weitere, dem Boden Further, the ground 514 514 zugewandte Ausnehmungen facing recesses 529 529 des Teils the part 525 525 dienen der Unterbringung von Befestigungsmitteln, wie zB Schrauben für die Dosiereinrichtung serve the accommodation of fasteners, such as screws for the metering 518 518 . ,
  • Im Betrieb wird der Befüllbehälter mit Pulver gefüllt. In operation, the filling container is filled with powder. Während des gesamten Bauprozesses oder auch in bestimmten Abständen wird den durch die Ausnehmungen Throughout the construction process or at certain intervals by the recesses is the 527 527 gebildeten Kammern Druckluft oder ein anderes gewünschtes fluides Medium zugeführt. chambers formed compressed air or other desired fluid medium supplied. Dadurch wird das in dem Befüllbehälter This is the in the filling tank 513 513 befindliche Pulver nahe des Behälterbodens Powder located near the container bottom 514 514 fluidisiert und es kommt nicht zu einem Pulverstau an der Austrittsöffnung fluidized and it does not come to a powder jam at the exit port 517 517 . , Die umfangsseitigen Kerben The circumferential grooves 521 521 der Dosierwalze the metering 519 519 werden somit gleichmäßig mit Pulver befüllt. are thus uniformly filled with powder. Die Befüllung des Beschichters The filling of the coater 511 511 erfolgt jeweils in der Endstellung unterhalb der Dosierwalze. is in each case in the end position below the metering roll. Durch Drehung der Dosierwalze wird der Pulverinhalt einer oder mehrerer Kerben in den Beschichter abgegeben. of the powder contents of one or more notches in the coater is discharged by rotation of the metering roller. Die Fluidisierung des Pulvers in dem Befüllbehälter ermöglicht eine sehr genaue Dosierung, was eine genaue Schichtdicke und damit eine verbesserte Bauteilqualität zur Folge hat. The fluidization of the powder in the filling container allows very precise dosing, which has a precise layer thickness and thus an improved component quality.
  • Bei einem Verfahren zum Herstellen des dreidimensionalen Objekts mittels Lasersintern wird das Pulver vor dem Bauprozeß in dem in den In a method for manufacturing the three-dimensional object by laser sintering, the powder prior to the construction process in which in the 2 2 und and 3 3 gezeigten Behälter fluidisiert und somit homogenisiert. fluidized containers shown and thus homogenized. Anschließend wird es in die Lasersintereinrichtung eingeführt und für den Bauprozeß, der in bekannter Weise abläuft, verwendet. It is then inserted into the laser sintering apparatus and for the building process, which takes place in a manner known. Anstelle oder zusätzlich zu der Fluidisierung vor dem gesamten Bauprozeß wird das Pulver in der Lasersintereinrichtung in dem Befüllbehälter fluidisiert. the powder is fluidized in the laser sintering device in the filling container in place of or in addition to the fluidization of the entire construction process.
  • Die Erfindung ist nicht auf das Lasersintern beschränkt sondern ebenfalls anwendbar für andere generative Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten, bei denen Pulver verwendet wird. The invention is not limited to the laser sintering but also applicable for other generative method for producing three-dimensional objects in which powder is used.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mit einem Träger ( Apparatus for producing a three-dimensional object (with a carrier 505 505 ), auf dem das Objekt aufgebaut wird, einem Beschichter ( () On which the object is built, a coater 510 510 ) zum Aufbringen von Schichten eines verfestigbaren Pulvermaterials auf den Träger oder eine zuvor verfestigte Schicht, einer Verfestigungseinrichtung ( ) (For the application of layers of a solidifiable powder material onto the support or a previously solidified layer, a solidification means 540 540 ) zum Verfestigen des Pulvermaterials an dem Objekt in der jeweiligen Schicht entsprechenden Stellen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung ( ) To solidify the powder material in to the object in the respective layer corresponding positions (by a device 1 1 ; ; 513 513 ) zur Fluidisierung des Pulvers vor dem Verfestigen, mit einem Vorratsbehälter ( ) (For fluidizing the powder before solidification, with a reservoir 1 1 ; ; 513 513 ) für das Pulver mit einem Boden ( ) (For the powder having a bottom 2 2 ; ; 514 514 ) und einer Seitenwand ( ) And a side wall ( 3 3 ; ; 515 515 ), wobei in dem Behälter ( ), Where (in the container 1 1 ; ; 513 513 ) eine Kammer vorgesehen ist, die in wenigstens einem Bereich zum Behälterinneren hin eine für ein fluides Medium durchlässige Begrenzung ( ) A chamber is provided which (a permeable for a fluid medium in at least one boundary region towards the container interior 4 4 ; ; 523 523 ) aufweist, und mit einer Vorrichtung ( ), And with a device ( 9 9 ; ; 528 528 ) zum Zuführen eines fluiden Mediums in die Kammer. ) For supplying a fluid medium into the chamber.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung als eine in einem Abstand vom Boden ( Device according to claim 1, characterized in that the boundary than one (at a distance from the bottom 2 2 ) sich im Wesentlichen über den Querschnitt des Behälterinneren erstreckende Lage ( ) Extending substantially over the cross section of the container interior location ( 4 4 ) aus einem für das fluide Medium durchlässigem Material gebildet ist. ) Is formed of a permeable material for the fluid medium.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung ( Device according to claim 1 or 2, characterized in that the boundary ( 4 4 ) als gasdurchlässige Platte, bevorzugt aus gesintertem Kunststoffmaterial, ausgebildet ist. ) Is designed as a gas-permeable plate, preferably made of sintered plastic material.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung ( Device according to claim 1 or 2, characterized in that the boundary ( 523 523 ) aus einem gewalzten Drahtgewebe gebildet ist. ) Is formed of a rolled wire mesh.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Zuführen eines fluiden Mediums eine Vorrichtung zum Zuführen eines Gases ist. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device for supplying a fluid medium is a device for supplying a gas.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Temperatur und/oder des Drucks und/oder des Volumenstroms des fluiden Mediums vorgesehen ist. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that means for controlling and / or regulating the temperature and / or pressure and / or the volume flow of the fluid medium is provided.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich vertikal nach unten erstreckender Auslass ( Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a vertically downwardly extending outlet ( 7 7 ; ; 526 526 , . 517 517 ) für das Pulver vorgesehen ist. ) Is provided for the powder.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Fluidisierung als ein sich außerhalb der Vorrichtung zum Herstellen des Objekts befindlicher Vorratsbehälter ( Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the device for fluidization (as one under outside of the apparatus for manufacturing the object reservoir 1 1 ) vorgesehen ist. ) is provided.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Fluidisieren innerhalb der Vorrichtung zum Herstellen des Objekts vorgesehen ist und als Befüllbehälter ( Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the device is provided for fluidizing within the apparatus for manufacturing the object, and (as filling container 513 513 ) ausgebildet ist, der dem Beschichter ( is formed), which (the coater 510 510 ) vorgeschaltet ist. ) Is connected upstream.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Befüllbehälter ( Device according to claim 9, characterized in that the filling container ( 513 513 ) eine Austrittsöffnung ( ) An outlet opening ( 517 517 ) aufweist, der eine Dosiereinrichtung ( ) Which (a metering device 518 518 ) nachgeschaltet ist. ) Is connected downstream.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Fluidisieren eine in einem Abstand von dem Boden des Befüllbehälters angeordnete gasdurchlässige Lage ( Device according to claim 9, characterized in that the device for fluidizing (a arranged at a distance from the bottom of the gas-permeable layer Befüllbehälters 523 523 ) umfaßt. ) Comprises.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010149133A1 (en) * 2009-06-22 2010-12-29 Voxeljet Technology Gmbh Method and device for switching a particulate material flow in the construction of models in layers
EP2386404A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-16 SLM Solutions GmbH Device for manufacturing workpieces by applying powder layers with electromagnetic radiation or particle radiation
WO2013189473A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-27 Voxeljet Technology Gmbh Device for building a multilayer structure with storage container or filling container movable along the dispensing container
US8956140B2 (en) 2010-07-13 2015-02-17 Voxeljet Ag Apparatus for producing three-dimensional models by means of a layer build up technique
CN104399977A (en) * 2014-05-31 2015-03-11 福州大学 Direct-current motor and stepper motor combination-driven 3D printer
US9242413B2 (en) 2011-01-05 2016-01-26 Voxeljet Ag Device and method for constructing a laminar body comprising at least one position adjustable body defining the working area
US9656423B2 (en) 2010-03-31 2017-05-23 Voxeljet Ag Device and method for producing three-dimensional models
US9770867B2 (en) 2010-12-29 2017-09-26 Voxeljet Ag Method and material system for building models in layers
US9878494B2 (en) 2011-08-31 2018-01-30 Voxeljet Ag Device for constructing models in layers
US9925721B2 (en) 2010-02-04 2018-03-27 Voxeljet Ag Device for producing three-dimensional models
US9943981B2 (en) 2013-12-11 2018-04-17 Voxeljet Ag 3D infiltration method
US9962885B2 (en) 2010-04-14 2018-05-08 Voxeljet Ag Device for producing three-dimensional models
US10052682B2 (en) 2012-10-12 2018-08-21 Voxeljet Ag 3D multi-stage method
US10059062B2 (en) 2012-05-25 2018-08-28 Voxeljet Ag Device for producing three-dimensional models with special building platforms and drive systems
US10213831B2 (en) 2012-11-25 2019-02-26 Voxeljet Ag Construction of a 3D printing device for producing components
US10220568B2 (en) 2013-12-02 2019-03-05 Voxeljet Ag Interchangeable container with moveable side walls
US10220567B2 (en) 2012-03-06 2019-03-05 Voxeljet Ag Method and device for producing three-dimensional models
US10226919B2 (en) 2007-07-18 2019-03-12 Voxeljet Ag Articles and structures prepared by three-dimensional printing method

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10226919B2 (en) 2007-07-18 2019-03-12 Voxeljet Ag Articles and structures prepared by three-dimensional printing method
US9174392B2 (en) 2009-06-22 2015-11-03 Voxeljet Ag Method and device for switching a particulate material flow in the construction of models in layers
US9931762B2 (en) 2009-06-22 2018-04-03 Voxeljet Ag Method and device for switching a particulate material flow in the construction of models in layers
WO2010149133A1 (en) * 2009-06-22 2010-12-29 Voxeljet Technology Gmbh Method and device for switching a particulate material flow in the construction of models in layers
US9925721B2 (en) 2010-02-04 2018-03-27 Voxeljet Ag Device for producing three-dimensional models
US9656423B2 (en) 2010-03-31 2017-05-23 Voxeljet Ag Device and method for producing three-dimensional models
US9815243B2 (en) 2010-03-31 2017-11-14 Voxeljet Ag Device for producing three-dimensional models
US9962885B2 (en) 2010-04-14 2018-05-08 Voxeljet Ag Device for producing three-dimensional models
EP2386404A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-16 SLM Solutions GmbH Device for manufacturing workpieces by applying powder layers with electromagnetic radiation or particle radiation
US9149987B2 (en) 2010-07-13 2015-10-06 Voxeljet Ag Device for producing three-dimensional models by a layering technique
US8956140B2 (en) 2010-07-13 2015-02-17 Voxeljet Ag Apparatus for producing three-dimensional models by means of a layer build up technique
US9770867B2 (en) 2010-12-29 2017-09-26 Voxeljet Ag Method and material system for building models in layers
US9242413B2 (en) 2011-01-05 2016-01-26 Voxeljet Ag Device and method for constructing a laminar body comprising at least one position adjustable body defining the working area
US9649812B2 (en) 2011-01-05 2017-05-16 Voxeljet Ag Device and method for constructing a laminar body comprising at least one position-adjustable body defining the working area
US9878494B2 (en) 2011-08-31 2018-01-30 Voxeljet Ag Device for constructing models in layers
US10220567B2 (en) 2012-03-06 2019-03-05 Voxeljet Ag Method and device for producing three-dimensional models
US10059062B2 (en) 2012-05-25 2018-08-28 Voxeljet Ag Device for producing three-dimensional models with special building platforms and drive systems
WO2013189473A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-27 Voxeljet Technology Gmbh Device for building a multilayer structure with storage container or filling container movable along the dispensing container
US10059058B2 (en) 2012-06-22 2018-08-28 Voxeljet Ag Device for building a multilayer structure with storage container or filling container movable along the dispensing container
US10052682B2 (en) 2012-10-12 2018-08-21 Voxeljet Ag 3D multi-stage method
US10213831B2 (en) 2012-11-25 2019-02-26 Voxeljet Ag Construction of a 3D printing device for producing components
US10220568B2 (en) 2013-12-02 2019-03-05 Voxeljet Ag Interchangeable container with moveable side walls
US9943981B2 (en) 2013-12-11 2018-04-17 Voxeljet Ag 3D infiltration method
CN104399977B (en) * 2014-05-31 2016-06-01 福州大学 DC MOTORS stepping motor of the hybrid drive 3d of the printer
CN104399977A (en) * 2014-05-31 2015-03-11 福州大学 Direct-current motor and stepper motor combination-driven 3D printer

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