ES2568687T3

ES2568687T3 - Dispositivo para evitar deposiciones junto a unos componentes ópticos en la sinterización por rayos láser

Info

Publication number: ES2568687T3
Application number: ES12007273.1T
Authority: ES
Inventors: Maik Grebe; Sigrid Hessel-Geldmann; Wolfgang Diekmann
Original assignee: Evonik Industries AG
Current assignee: Evonik Industries AG
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2016-05-03
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: JP6071418B2; US9162392B2; DE102011085154A1; EP2586597B1; EP2586597A1; JP2013091316A; CN103072282A; US20130101803A1; CN103072282B

Abstract

Un dispositivo para la producción capa por capa de objetos tridimensionales a partir de un material polimérico, que comprende un recinto de construcción (19) con una plataforma de construcción (6) que es ajustable en la altura, un dispositivo (7) para la aplicación de una capa de un material solidificable mediante la acción de una radiación electromagnética sobre la plataforma de construcción (6), una disposición de irradiación que comprende una fuente de radiación (1) que emite una radiación electromagnética, una unidad de regulación (3) y una lente (8) que se encuentra situada en el camino de los rayos de la radiación electromagnética, destinado a la irradiación de los lugares de la capa que corresponden al objeto (5), conteniendo el dispositivo por lo menos una superficie de deposición (9, 13, 18) enfriada que se encuentra situada fuera del recinto de construcción, teniendo el dispositivo una conducción tubular, con la que el gas de la atmósfera del recinto de construcción se conduce fuera del recinto de construcción, a continuación se conduce junto a la superficie de deposición (13) y seguidamente el gas se conduce de nuevo dentro del recinto de construcción, y teniendo la conducción tubular un elemento de calentamiento (15) para el atemperamiento del gas que se conduce de nuevo dentro del recinto de construcción.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo para evitar deposiciones junto a unos componentes opticos en la sinterizacion por rayos laser

El presente invento se refiere a un dispositivo para la produccion capa por capa de objetos tridimensionales, a un procedimiento para la produccion capa por capa asf como a una utilizacion del dispositivo.

La puesta a disposicion rapida de prototipos es un problema planteado frecuentemente en los ultimos tiempos. Unos procedimientos que la hacen posible se denominan “produccion rapida de prototipos” (en ingles “Rapid Prototyping”) o tambien “fabricacion aditiva” (en ingles “Additive Fabrication”). Son especialmente apropiados unos procedimientos que trabajan sobre la base de unos materiales pulverulentos, y en los cuales las estructuras deseadas se producen capa por capa mediante fusion selectiva y solidificacion. En tal caso se puede prescindir de construcciones de sustentacion en el caso de voladizos y destalonados, puesto que el lecho de polvo que rodea a las zonas fundidas ofrece un suficiente efecto de sustentacion. Asimismo desaparece el trabajo de repaso para retirar los soportes. Los procedimientos son tambien apropiados para la produccion de pequenas series. La temperatura del recinto de construccion se escoge de tal manera que durante el proceso de construccion no se llegue a ninguna distorsion de las estructuras que han sido producidas capa por capa.

Un procedimiento, que es especialmente bien apropiado para la finalidad de la produccion rapida de prototipos, es la sinterizacion selectiva con rayos laser. En el caso de este procedimiento, unos polvos de un material sintetico se irradian con rayos laser brevemente de una manera selectiva dentro de una camara, con lo cual se funden las partfculas de polvo que son afectadas por el rayo laser. Las partfculas fundidas se fusionan unas dentro de otras y se solidifican rapidamente de nuevo para dar una masa solida. Por medio de una irradiacion repetida de unas capas que se van aplicando siempre de nuevas, con este procedimiento se pueden producir cuerpos tridimensionales de una manera sencilla y rapida.

El procedimiento de la sinterizacion con rayos laser (produccion rapida de prototipos) para la produccion de unos cuerpos moldeados a partir de unos polfmeros pulverulentos se describe detalladamente en los documentos de patente de los EE. UU. US 6.136.948 y de solicitud de patente internacional WO 96/06881. Se reivindican para este uso un gran numero de polfmeros y copolfmeros, tales como p.ej. un poliacetato, un polipropileno, un polietileno, un ionomero y una poliamida.

Otros procedimientos bien apropiados son el procedimiento SIV (del aleman Selektive Verbindungsinhibition = inhibicion selectiva de la union) tal como se describe en el documento WO 01/38061, o un procedimiento tal como se describe en el documento de patente europea EP 1015214. Ambos procedimientos trabajan con un calentamiento superficial por rayos infrarrojos para la fusion del polvo. La selectividad de la fusion se consigue, en el caso del primero de los procedimientos, mediante la aplicacion de un agente inhibidor y, en el caso del segundo procedimiento, mediante una mascara. Otro procedimiento se ha descrito en el documento de patente alemana DE 10311438. En el caso de este, la energfa necesaria para efectuar la fusion se incorpora mediante un generador de microondas, y la selectividad se consigue mediante la aplicacion de un material susceptor. Otro procedimiento se describe en el documento WO 2005/105412, en cuyo caso la energfa necesaria para efectuar la fusion se introduce mediante una radiacion electromagnetica, y la selectividad se consigue mediante la aplicacion de un material absorbente. El documento EP 1514622 describe asimismo un dispositivo para la produccion de un cuerpo moldeado tridimensional mediante solidificacion de unas capas de un polvo por medio de una radiacion electromagnetica.

Un problema en el caso de los procedimientos descritos en el estado de la tecnica consiste en que, cuando los polvos polimericos son calentados, se liberan o respectivamente se evaporan ciertos componentes del polvo polimerico. Las sustancias o los vapores, que se ponen en libertad, perturban al proceso, puesto que estas(os) se depositan junto a unas piezas constructivas importantes tales como unas lentes, un pirometro o una mascara, y perjudican a su funcion.

En el caso de los componentes liberados se trata frecuentemente de unos monomeros, oligomeros o aditivos, que tienen un punto de fusion manifiestamente mas bajo en comparacion con el polfmero. El contenido de monomeros y oligomeros en el polfmero se puede reducir, pero esto requiere un considerable gasto adicional. Ademas de ello, en la mayor parte de casos casi siempre quedan todavfa restos de sustancias en el polfmero, que se pueden liberar al efectuar un calentamiento.

Por lo tanto, es una mision de presente invento evitar la deposicion de unos vapores, que resultan durante la produccion capa por capa de unos objetos tridimensionales junto a unas piezas constructivas sensibles, tales como p.ej. unas lentes y, por consiguiente, mejorar el proceso para la produccion capa por capa de objetos tridimensionales.

Un primer objeto del presente invento es un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1 para la produccion capa por capa de objetos tridimensionales.

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Para el presente invento es esencial la superficie de deposicion, que se encuentra situada fuera del recinto de construccion, junto a la cual, al realizar la fusion del material polimerico, se pueden depositar los resultantes vapores del polfmero mediante una condensacion deliberada. Para esto se enfna la superficie de deposicion. El dispositivo tiene de manera preferida un elemento de calentamiento para el atemperamiento del recinto de construccion. De esta manera, el recinto de construccion se puede ajustar por ejemplo a la temperatura que es ideal para la produccion del objeto tridimensional.

Sorprendentemente, se encontro que con un dispositivo que tiene unas superficies enfriadas, junto a las cuales se pueden enfriar y depositar los vapores, se puede evitar la deposicion junto a unas piezas constructivas sensibles de un dispositivo para la produccion de objetos tridimensionales. En el caso de unos dispositivos de acuerdo con el actual estado de la tecnica, con un barrido en gran volumen de un gas inerte se intenta disminuir la deposicion junto a unas piezas constructivas sensibles. El gran caudal volumetrico de un gas inerte perturba, no obstante, la conduccion de la temperatura en el caso de la produccion de unos objetos tridimensionales, siendo enfriados de una manera demasiado fuerte el objeto que debe de ser producido y el polvo circundante. Precisamente en el caso de la elaboracion de unos polvos polimericos se llega entonces a una fuerte distorsion del objeto que debe de ser producido.

En conjunto, en el caso de los dispositivos de acuerdo con el estado de la tecnica, la deposicion solo se puede evitar de una manera incompleta. Por anadidura, los vapores se depositan sin obstaculos junto a unas piezas constructivas, que no son protegidas por el barrido con el gas inerte. Esto requiere un elevado gasto de limpieza despues del proceso de construccion para la produccion de objetos tridimensionales. Finalmente, en el caso de los dispositivos que son conocidos por un experto en la especialidad, apenas es posible realizar la elaboracion de unos materiales polimericos con una elevada tendencia a la formacion de vapores. El dispositivo conforme al invento aumenta la seguridad durante el proceso, puesto que se evita la deposicion junto a unas piezas constructivas sensibles. El dispositivo conforme al invento permite por consiguiente tambien la elaboracion de unos materiales polimericos con una elevada tendencia a la formacion de vapores al realizar la sinterizacion o respectivamente la fusion, tales como p.ej. una poliamida 6 o una poliamida 6.6. El gasto de limpieza se reduce por consiguiente esencialmente. A causa de las superficies de deposicion (9, 13, 18) conformes al invento, el dispositivo conforme al invento se contenta sin un barrido en un gran volumen del recinto de construccion (19) con un gas inerte. De manera preferida, la deposicion de los vapores se efectua mediante un enfriamiento solamente por medio de las superficies de deposicion (9, 13, 18).

En el presente invento, el dispositivo tiene una superficie de deposicion por fuera del recinto de construccion, garantizandose que la atmosfera del recinto de construccion, en el caso de la produccion de objetos tridimensionales, se conduzca frente a la superficie de deposicion que esta situada por fuera del recinto de construccion. En la forma de realizacion mas sencilla, el dispositivo tiene a este fin una conduccion tubular, con la que el gas de la atmosfera del recinto de construccion se conduce fuera de este recinto de construccion, a continuacion, se conduce frente a la superficie de deposicion (13), junto a la que se condensan los vapores, y seguidamente el gas se conduce de nuevo dentro del recinto de construccion.

La superficie de deposicion, que esta prevista para la deposicion de los vapores, es en particular mayor que 10.000 mm2, de manera preferida mayor que 20.000 mm2, de manera muy especialmente preferida mayor que 40.000 mm2. De esta manera se pone a disposicion una superficie de deposicion que es suficiente para la deposicion de los resultantes vapores del polfmero.

La superficie de deposicion puede tener cualquier forma geometrica arbitraria. Por lo demas, en este caso se puede tratar de un cuerpo compacto, cuyas superficies externas sirven como superficies de deposicion. Son ventajosas unas superficies de deposicion que estan constituidas sobre la base de unos cuerpos geometricos, en cuyos casos la relacion del area de la superficie al volumen (la relacion A/V) es mayor que 1 mm . De manera especialmente ventajosa, las superficies de deposicion se basan en unos cuerpos, que tienen una relacion A/V de mas que 2 mm-1, de manera muy especialmente preferida de mas que 4 mm-1. Ademas de esto, de manera ventajosa tambien es posible que en el caso de la superficie de deposicion se trate de un cuerpo hueco, en particular cuando el cuerpo hueco esta provisto de un relleno a modo de rejilla. El relleno a modo de rejilla procura una superficie suficientemente grande para la deposicion de los resultantes vapores. De manera preferida, la superficie de deposicion tiene un sistema de enfriamiento situado por dentro o por fuera, que ajusta la temperatura de la superficie de deposicion a la temperatura deseada. En el caso de unos cuerpos compactos, el enfriamiento se puede presentar por ejemplo en el cuerpo propiamente dicho, por ejemplo en forma de un sistema de conducciones que transporta a un medio refrigerante. Ademas de esto, tambien es posible que el enfriamiento de la superficie de deposicion se efectue mediante unos elementos refrigerantes situados por el exterior. De manera preferida, el grado de emision de las superficies debena ser mas pequeno que 0,9. De manera especialmente preferida, el grado de emision de las superficies debena ser mas pequeno que 0,7. De manera muy especialmente preferida, el grado de emision de las superficies debena ser mas pequeno que 0,5.

La superficie de deposicion se puede encontrar fundamentalmente en una posicion arbitraria del recinto de construccion, de manera preferida la superficie de deposicion esta colocada en proximidad espacial con respecto a las piezas constructivas que se han de oroteger, en particular en la cercama de la lente o del pirometro.

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El dispositivo conforme al invento se ilustra en lo sucesivo con ayuda de las figuras.

La Fig. 1 muestra la estructura de principio de un dispositivo para la produccion de objetos tridimensionales de acuerdo con el estado de la tecnica. La pieza constructiva se posiciona centricamente dentro del campo de construccion. Desde un dispositivo de laser (l) el rayo laser (2) es dirigido por medio de un sistema de exploracion (3) a traves de la lente (8) sobre una superficie pulverulenta (4) atemperada e inertizada (con nitrogeno), del objeto (5) que se ha de formar. La lente tiene en este contexto la mision de separar a los componentes opticos restantes, tales como p.ej. a los espejos del explorador, con respecto de la atmosfera del recinto de construccion. Frecuentemente, la lente es estructurada en forma de un sistema de lentes F-theta, con el fin de garantizar un foco lo mas homogeneo que sea posible a lo largo de todo el campo de trabajo. Dentro del recinto de construccion se encuentra situado el dispositivo de aplicacion (7) para la aplicacion del material que se ha de solidificar sobre la plataforma de construccion (6). Por ejemplo, el dispositivo de aplicacion se puede presentar en forma de un canal o de un embudo, que se puede desplazar po r medio de un apropiado sistema de propulsion dentro del recinto de construccion (19) y por encima de la plataforma de construccion (6). Por ejemplo, el dispositivo de aplicacion se puede apoyar en forma de un canal en un dispositivo de soporte de manera tal que el canal pueda ser desplazado en un plano paralelamente a la plataforma de construccion (6) en una direccion transversal a la direccion longitudinal del canal por encima del lado superior abierto del recipiente. Con esta finalidad, por ejemplo, cada extremo del canal puede estar apoyado de manera desplazable en un carril de grna que se extiende paralelamente a, o a lo largo de, la pared colindante del recipiente. El desplazamiento se efectua por medio de un dispositivo de desplazamiento con un sistema de propulsion, que puede estar estructurado, por ejemplo, en forma de un dispositivo de husillo, de traccion por cable o de cadena de por sf conocido para el desplazamiento paralelo sin escalonamiento del canal.

En el caso de los dispositivos disponibles comercialmente para la produccion de objetos tridimensionales, las lentes son enfriadas usualmente, con el fin de evitar un deterioro causado por unas temperaturas demasiado altas. Esto tiene, sin embargo, la desventaja de que los vapores se depositan de manera preferida junto a las lentes enfriadas. Por lo tanto, se intenta barrer a la lente con una corriente de un gas inerte, de tal manera que los componentes volatiles no se puedan depositar junto a la lente.

Mediante el dispositivo que se representa en la Fig. 2, los vapores que resultan al realizar la elaboracion del material polimerico se condensan junto a las superficies de deposicion (9) enfriadas, que se han instalado adicionalmente, y se depositan allf De esta manera, se evita que estos vapores lleguen de algun modo a la proximidad de la lente y del pirometro y se puedan depositar allf La geometna de la superficie de deposicion se escoge idealmente de tal manera que este a disposicion una superficie lo mas grande que sea posible, junto a la que se puedan depositar los vapores. De manera preferida, la superficie de deposicion se debe de posicionar de tal manera que una limpieza o respectivamente un desmontaje y una limpieza sea(n) facilmente posible(s). De manera preferida, la posicion del dispositivo se debena de escoger de tal manera, que los vapores tengan que circular frente a las superficies enfriadas antes de que los vapores entren en contacto con unas piezas constructivas sensibles tales como una lente y un pirometro. La temperatura de las superficies de deposicion se ha de ajustar por medio de unos elementos de enfriamiento (10) de tal manera que los vapores se depositen junto a estas superficies. Puesto que unos elementos de construccion fnos pueden perturbar al proceso de construccion en el recinto de construccion, la temperatura junto a las superficies de condensacion no se ajusta, sin embargo, tampoco mucho mas fna que lo que es necesario indispensablemente. La temperatura de las superficies se situa entre 10 °C y 350 °C por debajo de la temperatura del proceso, de manera preferida entre 20 °C y 200 °C, de manera mas preferida entre 20 °Cy 180 °C, de manera especialmente preferida entre 30 °C y 150 °C, de manera muy especialmente preferida entre 30 °C y 140 °C y en particular entre 30° C y 80 °C por debajo de la temperatura del proceso.

En la Fig. 3 se representa una forma de realizacion, con el fin de evitar una deposicion de los vapores resultantes en

el caso de la elaboracion del polfmero junto a la lente o al pirometro. El gas de la atmosfera del recinto de

construccion es aspirado (11), conducido a traves de una pieza constructiva, que tiene por ejemplo una forma tubular, como una superficie de deposicion (13) con unas superficies enfriadas, junto a las que se pueden depositar los vapores resultantes en el proceso, y a continuacion el gas se conduce de nuevo dentro del recinto de construccion (12). La corriente volumetrica se genera mediante una maquina de circulacion (14).

Despues de la deposicion de los componentes volatiles del polfmero, el gas de la atmosfera del recinto de

construccion es calentado (15) de nuevo, antes de que el sea conducido de nuevo dentro del recinto de

construccion. Antes de que el gas sea conducido de nuevo al recinto de construccion, el es calentado a una temperatura, que se situa como maximo en 30 °C por debajo de la temperatura del proceso. De manera preferida, el gas es calentado a una temperatura que esta situada como maximo a 20 °C por debajo de la temperatura del proceso. De manera especialmente preferida, el gas es calentado a una temperatura que esta situada como maximo a 10 °C por debajo de la temperatura del proceso. Mediante esta medida tecnica se minimiza la perturbacion del proceso de construccion por medio de un gas enfriado en el recinto de construccion. Esta forma de realizacion tiene la ventaja de que no son necesarios unos elementos de construccion mas fnos dentro del recinto de construccion propiamente dicho y de que de esta manera no se perturba el proceso de construccion.

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La Fig. 4 muestra un dispositivo, con el que se pueden evitar unas deposiciones junto a la lente y a otras piezas constructivas sensibles. Por debajo de la pieza constructiva que se ha de proteger, en particular de la lente, se introduce adicionalmente un gas (16), que posee una densidad mas pequena que la del gas de la atmosfera del recinto de construccion. El gas que tiene la densidad mas pequena forma por debajo de la pieza constructiva, que se ha de proteger contra una deposicion, una capa protectora, que impide unas deposiciones. Para este dispositivo es ventajoso que la pieza constructiva que que se ha de proteger se encuentre situada en una posicion lo mas alta que sea posible, que sea tocada lo menos que sea posible por las corrientes de gases en el recinto de construccion, puesto que de esta manera la capa protectora permanece conservada y no tiene que ser renovada constantemente. Como un gas para la pelfcula protectora se aconseja en particular el helio, debido a su pequena densidad y a su inercia para reaccionar. La proteccion contra las deposiciones se puede aumentar por consiguiente cuando la pelfcula protectora a base de un gas inerte ligero (un gas con una densidad mas pequena que la del gas del recinto de construccion) se combina con las superficies de deposicion (18) y los elementos de refrigeracion (17).

Cuando, mediante las formas de realizacion conformes al invento, los vapores del polfmero, que han resultado al realizar la elaboracion, se apartan desde la atmosfera del recinto de construccion, antes de que estos se puedan depositar junto a la lente, entonces tampoco ya no es indispensablemente necesario barrer la lente con un gas inerte. Se puede prescindir de la construccion costosa para el barrido de la lente. El enfriamiento de la lente se puede efectuar mediante una sencilla conduccion del calor. El gas se puede introducir, para la inertizacion del recinto de construccion, en un sitio que es mas ventajoso para el proceso de construccion y se puede atemperar a una temperatura mas alta. El gas inerte es calentado en este caso a una temperatura que esta situada como maximo a 30 °C por debajo de la temperatura del proceso. De manera preferida, el gas es calentado a una temperatura que esta situada como maximo a 20 °C por debajo de la temperatura del proceso. De manera especialmente preferida, el gas es calentado a una temperatura que esta situada como maximo a 10 °C por debajo de la temperatura del proceso. La introduccion optimizada de un gas inerte aumenta la seguridad del proceso, puesto que el polvo o la masa fundida ya no se enfnan entonces indeseadamente.

La proteccion contra unas deposiciones, en particular junto a la lente y al pirometro, se puede aumentar adicionalmente mediante el recurso de que, en el caso de las formas de realizacion conformes al invento, entre las sensibles piezas constructivas, en particular entre la lente y el recinto de construccion, se presenta un disco que es permeable para los rayos laser, que separa a las partes sensibles con respecto de la atmosfera del recinto de construccion. Con las formas de realizacion conformes al invento que ya se han mencionado, se pueden evitar unas deposiciones junto al disco que es permeable para los rayos laser. Es ventajoso que el disco que es permeable para los rayos laser sea calentado a una temperatura, que se situa como maximo 20 °C por debajo de la temperatura del proceso. Es especialmente ventajoso que el disco, que es permeable para los rayos laser, sea calentado a una temperatura, que se situa como maximo 10 °C por debajo de la temperatura del proceso

Asimismo, son objeto del presente invento unos procedimientos de acuerdo con la reivindicacion 7 para la produccion capa por capa de objetos tridimensionales, llevandose a cabo el procedimiento en un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1. En este caso, un material solidificable mediante una radiacion electromagnetica se aplica sobre la plataforma de construccion (6) y se irradia con una radiacion electromagnetica de la fuente de radiacion (1). En el caso del procedimiento conforme al invento, la atmosfera del recinto de construccion se limpia de vapores mediante las superficies de deposicion, junto a las que los vapores se pueden enfriar y depositar.

En otra forma de realizacion del procedimiento conforme al invento, el recinto de construccion es calentado mediante el elemento de calentamiento hasta la temperatura del proceso. Esta temperatura del proceso se situa usualmente en el intervalo de 60 a 400, en particular de 120 a 330 y de manera muy especialmente preferida en el intervalo de 160 a 220 °C.

En una forma de realizacion del procedimiento conforme al invento, el gas de la atmosfera del recinto de construccion se conduce fuera del recinto de construccion, a continuacion se conduce junto a la superficie de deposicion y a continuacion se conduce de nuevo dentro del recinto de construccion. La temperatura del gas que se conduce de nuevo dentro del recinto de construccion se situa de manera preferida como maximo en 30 °C, en particular como maximo en 20 °C, y de manera especialmente preferida como maximo en 10 °C por debajo de la temperatura del proceso.

La superficie de deposicion es enfriada en el procedimiento conforme al invento por regla general a una temperatura situada entre 10 °C y 350 °C, de manera preferida de 20 a 200 °C, preferiblemente de 20 °C a 180 °C, de manera especialmente preferida entre 30 °C y 150 °C, de manera muy especialmente preferida entre 30 °C y 140 °C, y en particular de 30 a 80 °C por debajo de la temperatura del proceso.

A continuacion, se describen mas detalladamente los procedimientos conformes al invento, con los que se pueden producir unas piezas moldeadas conformes al invento a partir de unos polvos, sin que el invento se deba restringir a ellos.

Fundamentalmente, son adecuados todos los polvos polimericos que son conocidos por un experto en la especialidad para su empleo en el dispositivo conforme al invento o respectivamente del procedimiento conforme al

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invento. Son adecuados en particular unos materiales termoplasticos y termoelasticos tales como por ejemplo un polietileno (PE, HDPE, LDPE), un polipropileno (PP), unas poliamidas, unos poliesteres, unos poli(ester-esteres), unos poli(eter-esteres), unos poli(fenilen-eteres), unos poliacetales, unos poli(tereftalatos de alquileno), en particular un poli(tereftalato de etileno) (PET) y un poli(tereftalato de butileno) (PBT), un poli(metacrilato de metilo) (PMMA), un poli(vinil-acetal), un poli(cloruro de vinilo) (PVC), un poli(oxido de fenileno) (PPO), un poli(oximetileno) (POM), un poliestireno (PS), un terpolfmero de acrilonitrilo, butadieno y estireno (ABS), unos policarbonatos (PC), unas poli(eter-sulfonas), unos poliuretanos termoplasticos (TPU), unas poli(aril-eter-cetonas), en particular una poli(eter- eter-cetona) (PEEK), una poli(eter-cetona-cetona) (PEKK), una poli(eter-cetona) (PEK), una poli(eter-eter-cetona- cetona) (PEEKK), una poli(aril-eter-eter-eter-cetona) (PEEEK) o una poli(eter-cetona-eter-cetona-cetona) (PEKEKK), unas poli(eter-imidas) (PEI), unos poli(sulfuros de arileno), en particular un poli(sulfuro de fenileno) (PPS), unas poliimidas termoplasticas (PI), unas poli(amida-imidas) (PAI), unos poli(fluoruros de vinilideno), asf como unos copolfmeros de estos materiales termoplasticos tales como p.ej. un copolfmero de una poli(aril-eter-cetona) (PAEK) y de una poli(aril-eter-sulfona) (PAES), unas mezclas y/o unas mezclas preparadas con otros polfmeros. De manera particularmente preferida, el polvo polimerico comprende por lo menos una poliamida o unas poli(eter-cetonas), en particular una poliamida 12, una poliamida 6 o una poliamida 6.6 o una PEEK, siendo especialmente preferidas las mencionadas poliamidas.

En el funcionamiento, en primer lugar, por regla general en un ordenador, basandose en un programa de construccion o en un sistema similar, se generan o respectivamente se almacenan datos acerca de la forma del objeto (5) que se ha de producir. Estos datos son tratados, para la produccion del objeto, de tal manera que el objeto es descompuesto en un gran numero de capas horizontales, que son delgadas en comparacion con la dimension del objeto, y se ponen a disposicion los datos acerca de la forma, por ejemplo en forma de unos conjuntos de datos, p.ej. unos datos de CAD (acronimo de “computer-aided design” = diseno ayudado por ordenador), para cada una de las capas de este gran numero de capas. La generacion y el tratamiento de los datos para cada capa se pueden efectuar en este caso antes de la produccion o tambien al mismo tiempo que la produccion de cada capa.

A continuacion, en primer lugar, la plataforma de construccion (6) se lleva primeramente, mediante un dispositivo de ajuste de la altura, a la posicion mas alta, en la que la superficie de la plataforma de construccion (6) esta situada en un mismo plano que la superficie del recinto de construccion (19), y a continuacion se hace descender en la magnitud del espesor de capa previsto de la primera capa de material, de tal manera que dentro de la escotadura resultante se forma una zona rebajada, que esta limitada lateralmente por las paredes de la escotadura y en la parte inferior por la superficie de la plataforma de construccion (6). Por ejemplo, mediante un dispositivo de aplicacion (7) se incorpora luego una primera capa del material que se ha de solidificar, con el espesor de capa previsto, en la cavidad formada por la escotadura y la plataforma de construccion (6) o respectivamente en la zona rebajada, y eventualmente se calienta por un sistema de calentamiento a una apropiada temperatura de trabajo, por ejemplo desde 140 °C hasta 160 °C. Despues de esto, la unidad de regulacion (3) regula a la disposicion de cambio de direccion de tal manera que el rayo de luz (2) cambiado de direccion incida consecutivamente sobre todos los lugares de la capa, y sinterice o respectivamente funda allf al material. De este modo se puede formar primeramente una capa de fondo solida. En una segunda etapa, la plataforma de construccion (6) se hace descender, por medio del dispositivo de ajuste de la altura, en la magnitud de un espesor de capa, y mediante el dispositivo de aplicacion (7) se incorpora una segunda capa de material dentro de la escotadura en la zona descendida que ha resultado de esta manera, y eventualmente es calentada de nuevo por el sistema de calentamiento.

En una forma de realizacion, la disposicion de cambio de direccion puede ser dirigida esta vez por la unidad de regulacion (3), de tal manera que el rayo de luz (2) cambiado de direccion incida solamente sobre la zona de la capa de material que esta colindante con la superficie interna de la escotadura, y solidifica allf a la capa de material mediante una sinterizacion, con lo que resulta una primera capa de pared de configuracion anular con un espesor de capa de aproximadamente 2 hasta 10 mm, que rodea completamente al material pulverulento remanente de la capa. Esta parte de la regulacion constituye, por consiguiente, una disposicion para la produccion de una pared de recipiente que rodea al objeto (5) que se ha de formar, al mismo tiempo que la formacion del objeto en cada capa.

Despues de haber descendido a la plataforma de construccion (6) en la magnitud del espesor de capa de la siguiente capa, de haber aplicado el material y de haberlo calentado del mismo modo que se ha descrito mas arriba, se puede comenzar entonces con la produccion propiamente dicha del objeto (5). Para esto, la unidad de regulacion (3) regula a la disposicion de cambio de direccion de tal manera que el rayo de luz (2) cambiado de direccion incida sobre aquellos lugares de la capa, que deben de ser solidificados de una manera correspondiente a las coordenadas que estan almacenadas en la unidad de regulacion del objeto (5) que se ha de producir. En los casos de las otras capas se procede de un modo analogo. En el caso de la deseada produccion de una capa de pared de configuracion anular en la forma de una pared de recipiente, que rodea al objeto junto con el material remanente que no se ha sinterizado, y que impide de esta manera una salida del material al hacer descender a la plataforma de construccion (6) por debajo de la mesa de trabajo, en el caso de cada capa del objeto se aplica por sinterizacion mediante la disposicion una capa de pared de configuracion anular sobre la capa de pared de configuracion anular que esta situada debajo. Se puede prescindir de la construccion de la pared cuando se utilice un recipiente de recambio de una manera correspondiente al documento EP 1037739 o cuando se utilice un recipiente montado fijamente.

Despues de haber enfriado, el objeto que se ha formado se puede retirar desde el dispositivo.

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Ejemplos:

Los Ejemplos son redactados de una manera correspondiente a la siguiente descripcion. La camara de construccion es calentada previamente en el transcurso de 180 min hasta una temperatura, que se situa a 20 °C por debajo de la temperature del proceso. Despues de esto, la temperatura en la camara de construccion se aumenta hasta la temperatura del proceso. La temperatura del proceso es dependiente del material pulverulento empleado. En el caso de la elaboracion del polvo a partir de unos materiales polimericos se debe de asegurar que la temperatura en el campo de construccion no disminuya demasiado grandemente, puesto que en caso contrario se llega a una fuerte distorsion de las piezas constructivas que se deben de producir. La distribucion de la temperatura en el recinto de construccion no siempre es homogenea, por lo tanto la temperatura medida mediante un pirometro se define como temperatura del recinto de construccion / temperatura del proceso. Antes de la primera irradiacion, se aplican 40 capas sin ninguna irradiacion. La pieza constructiva que debe de ser irradiada se posiciona centricamente dentro del campo de construccion. Una superficie cuadrada con una longitud de las aristas de 100 mm se funde mediante el dispositivo de laser. Despues de esto, la plataforma de construccion (6) se hace descender en 0,15 mm y mediante un dispositivo revestidor (7) se aplica una nueva capa del polvo con una velocidad de 100 mm/s. Estas etapas son repetidas hasta que se haya formado un objeto tridimensional (5) con una altura de 300 mm. Despues de haberse terminado la irradiacion, se aplican todavfa otras 40 capas, antes de que sean desconectados los elementos calentadores del dispositivo, y se inicie la fase de enfriamiento. El penodo de tiempo, que se necesita en cada caso para una capa, se situa durante todo el proceso de construccion por debajo de 40 segundos.

Despues de un penodo de tiempo de enfriamiento de por lo menos 12 horas, se retira la pieza constructiva que se ha producido y se libera del polvo adherido. Se valoran las deposiciones sobre la lente y el pirometro. Despues de esto, la lente o respectivamente el pirometro se limpian mediante un papel de limpieza que esta impregnado con etanol al 98 %. El papel se pesa antes y despues de la limpieza en cada caso sin etanol con la bascula de precision PCE-ABZ 100C de PCE Instruments. La diferencia de los dos pesajes proporciona la respectiva deposicion sobre la lente o respectivamente el pirometro.

La potencia del dispositivo de laser se mide apoyandose en la norma ISO 11554 con el LM-1000 de la entidad Coherent Deutschland GmbH, indicandose la potencia promedia. Las mediciones se llevan a cabo en un laboratorio a 23 °C / con una humedad del aire de 50 %.

Mediante un interferometro de luz blanca (FRT MicroPRof® - Multisensor Surface Metrology Tool) se determina la distorsion de la cara inferior de la pieza constructiva producida. Como medida de la distorsion se toma la diferencia media de las alturas entre el centro y las esquinas de la cara interior de la pieza constructiva producida.

Ejemplo 1 (que no es conforme al invento)

El proceso de construccion se lleva a cabo en un EOSINT P380 de la entidad EOS GmbH. Se elabora un polvo de una PA12 que tiene los valores caractensticos de polvos que se toman de la Tabla 1. La temperatura del proceso es de 170 °C. La entrada de energfa del dispositivo de laser es de 60 mJ/mm2 (la potencia del dispositivo de laser es de

36.0 W, la velocidad de exploracion es de 2.000 mm/s, la distancia entre las lrneas de irradiacion es de 0,3 mm). Se pueden reconocer unas fuertes deposiciones sobre la lente y el pirometro despues de la finalizacion del proceso de construccion. Deposicion sobre la lente: 0,009 g. La diferencia entre el centro y las esquinas de la cara inferior de la pieza constructiva producida es de 0,84 mm.

Ejemplo 2 (que no es conforme al invento)

El proceso de construccion se lleva a cabo en un SPro60HDHS de la entidad 3d-systems. Se elabora un polvo de una PA12 que tiene los valores caractensticos de polvos que se toman de la Tabla 1. La temperatura del proceso es de 168 °C. La entrada de energfa del dispositivo de laser es de 36 mJ/mm2 (la potencia del dispositivo de laser es de

65.0 W, la velocidad de exploracion es de 6.000 mm/s y la distancia entre las lrneas de irradiacion es de 0,3 mm. Se pueden reconocer unas fuertes deposiciones, despues de la finalizacion del proceso de construccion, sobre la lente y el pirometro. Deposicion sobre la lente: 0,007 g. La diferencia entre el centro y las esquinas de la cara inferior de la pieza constructiva producida es de 0,71 mm.

En los Ejemplos de realizacion 1 y 2 se intenta barrer la lente con una corriente de un gas inerte, de tal manera que los componentes volatiles no se depositen junto a la lente. Como lo muestran los Ejemplos 1 y 2 que no son conformes al invento, esto se consigue solamente en un grado insuficiente. El gas inerte, que esta manifiestamente mas fno en comparacion con la temperatura del recinto de construccion, sirve tambien para el enfriamiento de la lente.

Ejemplo 3 (que no es conforme al invento)

El proceso de construccion se lleva a cabo en un EOSINT P380 de la entidad EOS GmbH. Se elabora un polvo de una PA6 que tiene los valores caractensticos de polvos que se toman de la Tabla 2. La temperatura del proceso es de 199 °C. La entrada de energfa del dispositivo de laser es de 60 mJ/mm2 (la potencia del dispositivo de laser es de

36.0 W, la velocidad de exploracion es de 2.000 mm/s, la distancia entre las lrneas de irradiacion es de 0,3 mm). Se pueden reconocer unas fuertes deposiciones, despues de la finalizacion del proceso de construccion, sobre la lente y el pirometro. Deposicion por cada lente: 0,026 g. La diferencia entre el centro y las esquinas de la cara inferior de la pieza constructiva producida es de 0,94 mm.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Ejemplo 4 (que no es conforme al invento)

El proceso de construccion se lleva a cabo en un EOSINT P380 de la entidad EOS GmbH. Se elabora un polvo de una PA12 que tiene los valores caractensticos de polvos que se toman de la Tabla 1. La temperature del proceso es de 170 °C. Se monta un cuerpo hueco (9) rectangular enfriado, de acuerdo con la Fig. 2, con el fin de impedir unas deposiciones junto a la lente. La pared del cuerpo hueco rectangular (la longitud de las aristas es de 200 mm, la altura es de 70 mm) se compone de varias capas de un material trenzado metalico (la anchura de mallas es de 400 pm, con 4 capas, la distancia entre las capas individuales es de 1 mm, de un acero fino inoxidable). El cuerpo hueco

rectangular a base de un material trenzado metalico se enfna mediante conduccion del calor por medio de un

dispositivo (10) apropiado. La temperatura del cuerpo hueco rectangular (9) durante el proceso de construccion es en promedio de 128 °C. La entrada de energfa del dispositivo de laser es de 60 mJ/mm2 (la potencia del dispositivo de laser es de 36,0 W, la velocidad de exploracion es de 2.000 mm/s, la distancia entre las lrneas de irradiacion es de 0,3 mm). Apenas se pueden reconocer unas deposiciones, despues de la finalizacion del proceso de construccion, sobre la lente y el pirometro. Junto al cuerpo hueco rectangular enfriado se pueden reconocer, por el contrario, unas fuertes deposiciones. Deposicion sobre la lente: 0,002 g. La diferencia entre el centro y las esquinas de la cara inferior de la pieza constructiva producida es de 0,83 mm.

Ejemplo 5 (que no es conforme al invento)

El proceso de construccion se lleva a cabo en un SPro60HDHS de la entidad 3d-systems. Se elabora un polvo de una PA12 que tiene los valores caractensticos de polvos que se toman de la Tabla 1. La temperatura del proceso es de 168 °C. Se monta un cuerpo hueco (9) rectangular de acuerdo con la Fig. 2, con el fin de impedir unas deposiciones junto a la lente. La pared del cuerpo hueco rectangular (la longitud de las aristas es de 200 mm, la altura es de 70 mm) se compone de varias capas de un material trenzado metalico (la anchura de mallas es de 400 pm, de 4 capas, la distancia entre las capas individuales es de 1 mm, de acero fino inoxidable). El cuerpo hueco

rectangular a base de un material trenzado metalico se enfna mediante conduccion de calor por medio de un

dispositivo (10) apropiado. La temperatura del cuerpo hueco rectangular durante el proceso de construccion es en promedio de 103 °C. La entrada de energfa del dispositivo de laser es de 36 mJ/mm2 (la potencia del dispositivo de laser es de 65,0 W, la velocidad de exploracion es de 6.000 mm/s, la distancia entre las lrneas de irradiacion es de 0,3 mm). Apenas se pueden reconocer deposiciones sobre la lente despues de la finalizacion del proceso de construccion. Deposicion sobre la lente: 0,001 g. La diferencia entre el centro y las esquinas de la cara inferior de la pieza constructiva producida es de 0,73 mm.

Ejemplo 6 (conforme al invento)

El proceso de construccion se lleva a cabo en un EOSINT P380 de la entidad EOS GmbH. Se elabora un polvo de una PA12 que tiene los valores caractensticos de polvos que se toman de la Tabla 1. La temperatura del proceso es de 170 °C. Se monta un dispositivo para la limpieza de la atmosfera del recinto de construccion de acuerdo con la Fig. 3. El dispositivo se compone en cada caso de un tubo para evacuar (11) el gas de la atmosfera del recinto de construccion desde el recinto de construccion y, despues de la elaboracion, para aportarlo a continuacion de nuevo (12) al recinto de construccion, siendo posicionados los tubos para la aportacion y la evacuacion de tal manera que ellos esten situados uno en frente del otro. Junto a la superficie de deposicion (13) se depositan los resultantes vapores del polfmero en el caso de la elaboracion del polfmero, y limpian de esta manera el gas de la atmosfera del recinto de construccion con respecto de los vapores. La pieza constructiva (13) esta estructurada en forma tubular con un diametro de 120 mm y una altura de 100 mm, y es enfriada, de tal manera que la temperatura en el interior de la pieza constructiva sea de 108 °C. En la pieza constructiva estan montados unos materiales trenzados metalicos (con una anchura de mallas de 400 pm, 5 capas, con una distancia de 1 mm entre las capas, de acero fino inoxidable). El gas es calentado a continuacion, mediante un elemento de calentamiento (15), de nuevo a una temperatura proxima a la temperatura del proceso, antes de que el sea introducido de nuevo en el recinto de construccion. Una maquina de circulacion (14) procura que el gas de la atmosfera del recinto de construccion sea aportado y evacuado. La entrada de energfa del dispositivo de laser es de 60 mJ/mm2 (la potencia del dispositivo de laser es de 36,0 W, la velocidad de exploracion es de 2.000 mm/s, la distancia entre las lrneas de irradiacion es de 0,3 mm). No se puede reconocer ninguna deposicion sobre la lente despues de la finalizacion del proceso de construccion. Junto al material trenzado metalico cilmdrico enfriado, en la pieza constructiva (13) se pueden reconocer, por el contrario, unas fuertes deposiciones. La diferencia entre el centro y las esquinas de la cara inferior de la pieza constructiva producida es de 0,35 mm.

Ejemplo 7 (que no es conforme al invento)

El proceso de construccion se lleva a cabo en un EOSINT P380 de la entidad EOS GmbH. Se elabora un polvo de una PA12 que tiene los valores caractensticos de polvos que se toman de la Tabla 1. La temperatura del proceso es de 170 °C. Tal como se representa en la Fig. 4, la lente se barre con un pequeno caudal volumetrico (de 0,3 l/min) de helio (16). El recinto de construccion se inertiza por fuera del campo de construccion con nitrogeno gaseoso. El nitrogeno gaseoso es calentado a 162 °C antes de que el sea conducido dentro del recinto de construccion. Se monta una superficie de deposicion (18) rectangular, con el fin de impedir unas deposiciones junto a la lente. La superficie de deposicion esta estructurada en forma de un cuerpo hueco. La pared del cuerpo hueco rectangular (con una longitud de las aristas de 200 mm, y una altura de 70 mm) se compone de varias capas de un material trenzado metalico (con anchura de mallas de 400 pm, de 4 capas, con una distancia de las capas individuales entre sf de 1 mm, de un acero fino inoxidable). El cuerpo hueco rectangular a base de un material trenzado metalico es

enfriado mediante conduccion de calor por medio de un dispositivo apropiado (17). La temperature del cuerpo hueco rectangular durante el proceso de construccion es en promedio de 126 °C. La entrada de ene^a del dispositivo de laser es de 60 mJ/mm2 (potencia del dispositivo de laser 36,0 W, velocidad de exploracion 2.000 mm/s, distancia entre las lmeas de irradiacion 0,3 mm). Apenas se pueden reconocer unas deposiciones, despues de la finalizacion 5 del proceso de construccion, sobre la lente y el pirometro. Deposicion sobre la lente: 0,001 g. La diferencia entre el centro y las esquinas de la cara inferior de la pieza constructiva producida es de 0,42 mm.

Ejemplo 8 (que no es conforme al invento)

El proceso de construccion se lleva a cabo en un EOSINT P380 de la entidad EOS GmbH. Se elabora un polvo de 10 una PA6 que tiene los valores caractensticos de polvos que se toman de la Tabla 2. La temperatura del proceso es de 199 °C. De un modo similar a como se ha representado en la Fig. 4, la lente se barre con un pequeno caudal volumetrico (0,3 l/min) de helio. El nitrogeno gaseoso es calentado a 192 °C antes de que sea conducido dentro del recinto de construccion. La entrada de energfa del dispositivo de laser es de 60 mJ/mm2 (la potencia del dispositivo de laser es de 36,0 W, la velocidad de exploracion es de 2.000 mm/s, la distancia entre las lmeas de irradiacion es 15 de 0,3 mm). Durante la elaboracion se produce una fuerte formacion de humo. Apenas se pueden reconocer deposiciones sobre la lente despues de la finalizacion del proceso de construccion. Deposicion por cada lente: 0,002 g. La diferencia entre el centro y las esquinas de la cara inferior de la pieza constructiva producida es de 0,48 mm.

En el caso de los Ejemplos 4-8, en unas condiciones comparables, se puede reconocer un ensuciamiento de la lente 20 manifiestamente mas pequeno que en el caso de los Ejemplos 1-3. La distorsion de las piezas constructivas producidas en los Ejemplos 4-8 es, ademas de ello, significativamente mas alta, a pesar de que en los Ejemplos 4-8 se emplean unas superficies enfriadas. En los Ejemplos 6-8, incluso se pudo reducir manifiestamente la distorsion de la pieza constructiva producida.

: Valor Unidad Tipo de ensayo/aparato de ensayo/ parametros de ensayo

Densidad aparente: 0,463 g/cm3 Norma DIN EN ISO 60

Tamano de granos d50: 66 pm Malvern Mastersizer 2000, medicion en seco, se anaden dosificadamente 20-40 g del polvo mediante el aparato dispersador en seco de Scirocco, la tasa de aportacion por el canal sacudidor es de 70 %, la presion del aire dispersador 3 bares. El penodo de tiempo de medicion de una muestra es de 5 segundos (para 5.000 mediciones individuales), el mdice de refraccion y el valor de la luz azul se establecen como de 1,52. La evaluacion se efectua a traves de la teona de Mie.

Tamano de granos d10: 36 pm Malvern Mastersizer 2000, acerca de los parametros vease el tamano de granos d50

Tamano de granos d90: 79 pm Malvern Mastersizer 2000, acerca de los parametros vease el tamano de granos d50

<10,48 pm: 1,4 % Malvern Mastersizer 2000, acerca de los parametros vease el tamano de granos d50

Capacidad de corrimiento: 27 s segun la norma DIN EN ISO 6186, procedimiento A, diametro de la salida desde las toberas 15 mm

Viscosidad en solucion: 1,60 segun la norma ISO 307, Schott AVS Pro, disolvente m-cresol de caracter acido, procedimiento volumetrico, determinacion doble, temperatura de disolucion 100°C, penodo de tiempo de disolucion 2 h, concentracion del polfmero 5 g/l, temperatura de medicion 25 °C

BET (superficie espedfica): 5,7 m2/g segun la norma ISO 9277, Micromeritics TriStar 3000, adsorcion de nitrogeno gaseoso, procedimiento volumetrico discontinuo, 7 sitios de medicion a unas presiones relativas P/P0 situadas entre aprox. 0,05 y aprox. 0,20, calibracion del volumen inactivo mediante He (99,996 %), preparacion previa de la muestra durante 1 h a 23 °C + 16 h a 80 °C bajo vado, la superficie espedfica esta referida a la muestra desgasificada, la evaluacion se efectuo mediante una determinacion en multiples sitios

Punto de fusion en el 1er calentamiento: 186 °C segun la norma DIN 53765 DSC 7 v. Perkin Elmer velocidad de calentamiento/enfriamiento 20 °K/min

Temperatura de Recristalizacion: 141 °C segun la norma DIN 53765 DSC 7 v. Perkin Elmer velocidad de calentamiento/enfriamiento 20 °K/min

Acondicionamiento del material: El material es almacenado antes de la elaboracion durante 24 h a 23 °C y con una humedad del aire de 50 %

Tabla 1: Valores caractensticos de polvos de una PA12.

: Valor Unidad Tipo de ensayo/aparato de ensayo/ parametros de ensayo

Densidad aparente: 0,468 g/cm3 Norma DIN EN ISO 60

Tamano de granos d50: 64 pm Malvern Mastersizer 2000, medicion en seco, se anaden dosificadamente 20-40 g del polvo mediante un aparato dispersador en seco de Scirocco. Tasa de aportacion al canal sacudidor 70 %, presion del aire dispersador 3 bares. El penodo de tiempo de medicion de una muestra es de 5 segundos (para 5.000 mediciones individuales), el mdice de refraccion y el valor de la luz azul se establecen como de 1,52. La evaluacion se efectua a traves de la teona de Mie.

Tamano de granos d90: 84 pm Malvern Mastersizer 2000, acerca de los parametros vease el tamano de granos d50

<10,48 pm: 1,5 % Malvern Mastersizer 2000, acerca de los parametros vease el tamano de granos d50

Capacidad de corrimiento: 29 s segun la norma DIN EN ISO 6186, procedimiento A, diametro de la salida desde las toberas 15 mm

Viscosidad en solucion: 1,63 segun la norma ISO 307, Schott AVS Pro, disolvente m-cresol de caracter acido, procedimiento volumetrico, determinacion doble, temperatura de disolucion 100°C, penodo de tiempo de disolucion 2 h, concentracion del polfmero 5 g/l, temperatura de medicion 25 °C

BET (superficie espedfica): 0,7 m2/g segun la norma ISO 9277, Micromeritics TriStar 3000, adsorcion de nitrogeno gaseoso, procedimiento volumetrico discontinuo, 7 sitios de medicion a unas presiones relativas P/P0 situadas entre aprox. 0,05 y aprox. 0,20, calibracion del volumen inactivo mediante He (99,996 %), preparacion previa de la muestra durante 1 h a 23 °C + 16 h a 80 °C bajo vado, la superficie espedfica esta referida a la muestra desgasificada, la evaluacion se efectuo mediante una determinacion en multiples sitios

Punto de fusion en el 1er calentamiento: 218 °C segun la norma DIN 53765 DSC 7 v. Perkin Elmer velocidad de calentamiento/enfriamiento 20 °K/min

Temperatura de Recristalizacion: 168 °C segun la norma DIN 53765 DSC 7 v. Perkin Elmer velocidad de calentamiento/enfriamiento 20 °K/min

Acondicionamiento del material: El material es almacenado antes de la elaboracion y del analisis durante 24 h a 23 °C y con una humedad del aire de 50 %

Tabla 2: Valores caractensticos de polvos de una PA6.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo para la produccion capa por capa de objetos tridimensionales a partir de un material polimerico, que comprende un recinto de construccion (19) con una plataforma de construccion (6) que es ajustable en la altura, un dispositivo (7) para la aplicacion de una capa de un material solidificable mediante la accion de una radiacion electromagnetica sobre la plataforma de construccion (6), una disposicion de irradiacion que comprende una fuente de radiacion (1) que emite una radiacion electromagnetica, una unidad de regulacion (3) y una lente (8) que se encuentra situada en el camino de los rayos de la radiacion electromagnetica, destinado a la irradiacion de los lugares de la capa que corresponden al objeto (5), conteniendo el dispositivo por lo menos una superficie de deposicion (9, 13, 18) enfriada que se encuentra situada fuera del recinto de construccion, teniendo el dispositivo una conduccion tubular, con la que el gas de la atmosfera del recinto de construccion se conduce fuera del recinto de construccion, a continuacion se conduce junto a la superficie de deposicion (13) y seguidamente el gas se conduce de nuevo dentro del recinto de construccion, y teniendo la conduccion tubular un elemento de calentamiento (15) para el atemperamiento del gas que se conduce de nuevo dentro del recinto de construccion.
2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el dispositivo tiene un elemento de calentamiento para el atemperamiento del recinto de construccion.
3. Un dispositivo de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la superficie de deposicion es mayor que 10.000 mm2.
4. Un dispositivo de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la superficie de deposicion es un cuerpo geometrico, en cuyo caso la relacion del area de la superficie al volumen es mayor que 1 mm-1.
5. Un dispositivo de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que por debajo de la lente esta colocada una disposicion (16) para la introduccion del gas, que posee una densidad mas pequena que la del gas de la atmosfera del recinto de construccion.
6. Un dispositivo de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que entre la lente (8) y el recinto de construccion (19) se presenta un disco que es permeable para los rayos laser.
7. Un procedimiento para la produccion capa por capa de unos objetos tridimensionales a partir de un material polimerico, llevandose a cabo el procedimiento en un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, y siendo colocado el material solidificable mediante una radiacion electromagnetica sobre la plataforma de construccion (6), y siendo irradiado con una radiacion electromagnetica procedente de la fuente de radiacion (1), siendo conducido el gas de la atmosfera del recinto de construccion fuera del recinto de construccion, a continuacion se conduce frente a la superficie de deposicion (13), se calienta mediante el elemento de calentamiento (15) y finalmente el gas se conduce de nuevo al recinto de construccion.
8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que el recinto de construccion es calentado mediante un elemento de calentamiento a una temperatura del proceso.
9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado por que la temperatura del proceso es de 60 a 400 °C.
10. Un procedimiento de acuerdo una de las reivindicaciones 7 hasta 9, caracterizado por que la temperatura del gas conducido de nuevo dentro del recinto de construccion se situa en como maximo 30 °C por debajo de la temperatura del proceso.
11. Un procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 7 hasta 10, caracterizado por que la superficie de deposicion es enfriada a una temperatura situada entre 10 °C y 350 °C por debajo de la temperatura del proceso.
12. Una utilizacion de un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 6 para la produccion capa por capa de unos objetos tridimensionales a partir de un material polimerico.