KR102594769B1 - 3차원 오브젝트 생성 방법 및 장치 - Google Patents

3차원 오브젝트 생성 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102594769B1
KR102594769B1 KR1020187001153A KR20187001153A KR102594769B1 KR 102594769 B1 KR102594769 B1 KR 102594769B1 KR 1020187001153 A KR1020187001153 A KR 1020187001153A KR 20187001153 A KR20187001153 A KR 20187001153A KR 102594769 B1 KR102594769 B1 KR 102594769B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
building material
powder
powder form
application
layer
Prior art date
Application number
KR1020187001153A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180030043A (ko
Inventor
스테판 페터노스터
스테판 그룬버거
Original Assignee
에오스 게엠베하 엘렉트로 옵티컬 시스템즈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에오스 게엠베하 엘렉트로 옵티컬 시스템즈 filed Critical 에오스 게엠베하 엘렉트로 옵티컬 시스템즈
Publication of KR20180030043A publication Critical patent/KR20180030043A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102594769B1 publication Critical patent/KR102594769B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/67—Blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B17/00—Details of, or accessories for, apparatus for shaping the material; Auxiliary measures taken in connection with such shaping
    • B28B17/0063—Control arrangements
    • B28B17/0081—Process control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/214—Doctor blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245—Platforms or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/295—Heating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/343—Metering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B33Y10/50—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/10—Auxiliary heating means
    • B22F12/13—Auxiliary heating means to preheat the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/41—Radiation means characterised by the type, e.g. laser or electron beam
    • B22F12/42—Light-emitting diodes [LED]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/49—Scanners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/57—Metering means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

분말 형태의 건재(13)를 층별로 도포하고 선택적으로 고형화시킴으로써, 지지대(7, 8, 9) 상에 3차원 오브젝트(2)를 생성하는 방법은: 상기 지지대(7, 8, 9)를 작업 평면(10) 아래의 미리 결정된 높이로 하강시키는 단계, 상기 작업 평면(10) 위로 움직이는 도포 장치(14)에 의해 상기 작업 평면(10)에서 상기 분말 형태의 건재(13)의 층을 도포하는 단계, 생성될 상기 오브젝트(2)의 단면에 대응하는 위치들에서 상기 도포된 분말층(31)을 선택적으로 고형화하는 단계 및 상기 오브젝트(2)가 완성될 때까지 하강, 도포 및 선택적 고형화 단계들을 반복하는 단계를 포함한다. 그렇게 함으로써, 상기 작업 평면(10)에 위치된 의도된 도포 영역(B)내에서, 적어도 하나의 분말층에 대해, 상기 도포 장치(14)가 이동하는 영역 내에서, 상기 도포된 분말 형태의 건재(13)의 양이 능동적으로 제어된 방식으로 섹션에서 감소하거나 분말 형태의 건재가 능동적으로 제어된 방식으로 섹션에서 실질적으로 도포되지 않는다.

Description

3차원 오브젝트 생성 방법 및 장치
본 발명은 분말 형태의 건재(building material)를, 층별로 도포하고 선택적으로 고형화(solidifying)시킴으로써 3차원 오브젝트를 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이러한 유형의 방법들 및 장치들은, 예를 들어, 쾌속조형(rapid prototyping), 고속세공(rapid tooling) 또는 적층제조(additive manufacturing)에 사용된다. 상기 방법에서, 분말 형태 건재의 얇은층(thin layer)이 반복적으로 도포되고, 각 층의 상기 건재는 레이저 빔(laser beam)의 선택적인 조사에 의해 선택적으로 고형화된다.
EP 1 872 928 A1은 상기 층들의 도포가 빌드 영역(build area) 위로 이동하는 계량 장치(metering device)로부터 입자 물질을 분배함으로써 발생하는 방법을 기술한다. 이러한 목적으로, 상기 계량 장치는 바닥으로 개방되어 상기 계량 장치에 대해 수직으로 연장되는 긴 분배 간격(dispensing gap)을 포함한다. 상기 계량 장치는 이동 중에 제어 방식으로 온(on) 및 오프(off)로 전환될 수 있다. 새로운 층을 도포하기 위해, 상기 계량 장치는 원하는 층 두께까지 추가 상승된다. 바람직한 실시 예에서 상기 계량 장치는 그 분배 간격이 상기 다음 하부층(next lower layer)의 전방 에지보다 위에 있을 때 온(on)되고 그 분배 간격이 상기 다음 하부층의 후방 에지보다 위에 있을 때 오프(off)된다.
일반적으로, 그러나, 상기 분말 도포를 위해 상기 도포 유닛이 층에서 층으로 상승하는 것이 아니라, 상기 오브젝트가 생성되는 지지대가 층에서 층으로 하강된다. 상기 오브젝트가 생성될 수 있는 상기 빌드 영역/면적의 최대 크기는 상기 지지대의 높이 조정에 의해 하강될 수 있는 면적(area)에 의해 결정된다.
이러한 장치는, 예를 들어, DE 10 2010 020 418 A1에 기술된다. 또한, 상기 재료의 도포는 상기 최대 빌드 영역 (build area)보다 작은 영역으로 제한될 수 있다는 것이 설명되어 있다. 이렇게 함으로써, 상기 도포 장치의 이동 방향으로의 상기 도포 영역의 제한은 상기 도포 장치의 이동 경로 길이를 단축시킴으로써 달성되며, 즉, 상기 도포 장치는 상기 빌드 영역의 끝 이전에 그 이동 방향을 반전시킨다. 상기 이동 방향에 대해 수직인 제한은 상기 도포 장치로의 기계적 부속품(mechanical insert)에 의해 제공된다.
본 출원의 출원 시에 아직 공개되지 않은 독일 특허 출원 No. 10 2015 207 158에서, 도포되는 분말 층의 높이가 적어도 섹션(section)에서 상기 도포 장치의 이동 방향으로 증가 또는 감소하는 방법이 기재되어 있다. 이것은 상기 도포 장치와 이전 도포 층(previously applied layer) 사이의 높이 차이를 변경함으로써, 예를 들어, 상기 도포 장치를 하강시킴으로써 및/또는 상기 오브젝트가 생성되는 상기 지지대를 리프팅(lifting) 및/또는 틸팅(tilting)함으로써 달성된다.
본 발명의 목적은 분말 형태의 건재를 층별로 도포하고 선택적으로 고형화시킴으로써 3차원 오브젝트를 생성하는 개선된 방법 및 개선된 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1에 따른 방법, 청구항 12에 따른 컴퓨터 프로그램, 청구항 13에 따른 제어 유닛 또는 청구항 14에 따른 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 추가 전개는 각각의 종속항들에 의해 주어진다. 상기 방법 및/또는 상기 컴퓨터 프로그램은 또한 상기 제어 유닛 및/또는 상기 장치의 특징들에 의해 추가로 전개될 수 있으며, 상기 특징들은 아래에 또는 상기 종속항들에 주어지며, 그 반대도 같다.
분말 형태의 건재를 층별로 도포하고 선택적으로 고형화시킴으로써 지지대 상에 3차원 오브젝트를 생성하는 본 발명에 따른 방법은 다음의 단계들을 포함한다: 상기 지지대를 작업 평면 아래의 미리 결정된 높이로 하강시키는 단계, 상기 작업 평면 위로 이동하는 도포 장치에 의해 상기 작업 평면에 분말 형태의 상기 건재의 층을 도포하는 단계, 생성될 오브젝트의 단면에 대응하는 위치들에서 상기 도포된 분말 층을 선택적으로 고형화시키는 단계 및 상기 하강시키는 단계, 도포하는 단계 및 선택적으로 고형화시키는 단계들을 상기 오브젝트가 완성될 때까지 반복하는 단계. 상기 방법에서, 상기 작업 평면에 위치된 의도된 도포 영역(intended application area) 내에서, 적어도 하나의 분말 층에 대해, 상기 도포 장치가 실제로 이동하는 영역에 걸쳐, 분말 형태로 도포되는 건재의 양이 능동적으로 제어되는 방식으로 섹션(section)에서 감소(예컨대 단계별 또는 단계없이, 또는 연속적으로 또는 불연속적으로 감소)되거나 분말 형태의 건재가 능동적으로 제어되는 방식으로 섹션(section)에 도포되지 않는다. 이렇게 함으로써, 분말 형태의 건재가 도포되는 상기 영역이 제한될 수 있고 또는 분말 형태의 건재가 도포되는 서로 분리된 복수의 영역들이 제공될 수 있다.
상기 의도된 도포 영역은 바람직하게는 빌드 영역 및 상기 주변 (latter)을 둘러싸는 경계 영역을 포함하며, 상기 빌드 영역은 상기 도포 및 선택적으로 고형화된 분말층들이 새로운 분말층을 도포하기 전에 하강되는 하강가능한 영역이고, 적어도 하나의 분말층에 대해, 분말 형태의 상기 건재의 도포는 분말 형태의 건재가 적어도 섹션(section)의 상기 경계 영역에서 상기 빌드 영역보다 적게 도포되는 방식으로 또는 분말 형태의 건재가 전혀 도포되지 않는 방식으로 능동적으로 제어될 수 있으며, 분말 형태의 상기 건재의 도포는 바람직하게는 분말 형태의 상기 건재가 전체 빌드 영역 위에 도포되는 방식으로 제어된다. 이렇게 함으로써, 무엇보다, 이것을 필요로하는 상기 영역에 대한 상기 분말 도포를 제한할 수 있고, 상기 경계 영역으로부터 상기 빌드 영역으로 응집된 분말(clumped powder)을 확산시키는 단점을 피할 수 있다.
바람직하게는 분말 형태의 상기 건재의 능동적 제어 도포(actively controlled application)는 복수, 특히 바람직하게는 분말층들의 총수에 대해 발생한다. 이렇게 함으로써, 본 발명의 이점은 복수 또는 분말층들의 총수에 대해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 분말 형태의 상기 건재는 상기 도포 장치를 따라 이동하는 계량 장치로부터 상기 도포 장치이 방향으로 계량되고 이후 상기 도포 장치에 의해 도포된다. 이는 예를 들어 상기 도포 장치 자체에서 별도의 계량 장치에 대한 필요성을 제거하고 상기 도포 장치 내의 분말 공급은 거의 일정하게 유지될 수 있어, 도포 조건이 균질화된다.
바람직하게는 분말 형태의 상기 건재는 상기 작업 평면에 도포되기 전에 상기 도포 장치 및/또는 상기 계량 장치에서 유동화 및/또는 예열된다. 이는 상기 분말의 도포를 용이하게하고, 상기 층 품질을 개선시키거나 처리 시간을 단축시킨다.
바람직하게는, 분말 형태의 상기 건재의 계량은 상기 도포 장치 및/또는 상기 계량 장치의 폐쇄부(closure)를 통해 제어되며, 상기 폐쇄부는 바람직하게는 단계없는 방식(stepless manner)으로 개방(open) 및/또는 폐쇄(close)되고 및/또는 상기 폐쇄부는 슬라이더 및/또는 밀드(miled) 또는 슬롯 샤프트(slotted shaft)를 포함한다. 따라서, 상기 도포되는 분말의 양은 간단한 수단들에 의해 계량될 수 있다.
바람직하게는, 작업 플레이트(working plate)는 상기 작업 평면의 상기 빌드 영역 주위에 배열되고, 상기 작업 플레이트는 바람직하게는 별도의 가열 요소(heating element)에 의해 가열되고, 상기 작업 플레이트의 온도는 특히 상기 빌드 영역 내의 온도보다 높게되도록 제어된다. 상기 용어 “상기 빌드 영역 내의 온도”는, 특히, 선택적 고형화(고형화 레이저 빔과 같은)에 의해 유도된, 로컬 온도 피크(local temperature peak)가 그 순간에 존재하지 않는 상기 빌드 영역의 그 위치들에서의 (평균)온도를 의미한다.
대안으로서, 상기 빌드 영역 주위에 바람직하게는 작업 테이블(working table)이 배치되며, 이는 적어도 부분적으로 상기 작업 평면 아래에 위치하며 바람직하게는 별도의 가열 요소에 의해 가열되고, 상기 작업 테이블의 온도는 특히 상기 빌드 영역 내의 온도보다 높게되도록 제어된다. 여기서, 또한, “상기 빌드 영역 내의 온도”의 정의가 특히 적용된다. 상기 작업 플레이트 또는 상기 작업 테이블을 가열시킴으로써, 대류 순환에 의한, 상기 빌드 영역 내의 온도 분포의 교란(disturbance)을 피할 수 있고 상기 오브젝트의 품질도 따라서 향상된다.
바람직하게는, 오버플로우 슬릿(overflow slit)은 과잉 분말(surplus powder)이 오버플로우 용기로 떨어질 수 있는 상기 도포 방향(바람직하게는 실질적으로 상기 빌드 영역에 인접한)으로 상기 빌드 영역 뒤에 배치된다. 이것은, 또한, 초과 분말(excess powder)이 상기 의도된 도포 영역의 상기 경계 영역에 도달하는 것을 방지한다.
프로그램 가능한 제어 유닛에 로딩될 수 있는, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은, 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 제어 유닛 상에서 실행될 때 본 발명에 따른 방법의 모든 단계들을 실행하기 이한 프로그램 코드 수단을 포함한다. 이는 제어 유닛 상에서 상기 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 소프트웨어 제어에 의한 간단한 방식으로 본 발명에 따른 방법을 구현하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 제어 유닛은 건재를 층별로 선택적으로 고형화시킴으로써 3차원 오브젝트를 생성하는 장치를 의미하며, 상기 장치는: 수직 방향으로 이동될 수 있고 상기 오브젝트가 생성될 수 있는 지지대, 상기 건재의 층을 상기 작업 평면에 도포하기 위해 작업 평면 위에서 이동될 수 있는 도포 장치 및 상기 도포된 층을 상기 오브젝트가 생성될 단면에 대응하는 위치들에서 선택적으로 고형화시키는 고형화 장치를 포함한다. 상기 제어 유닛은 상기 오브젝트가 완성될 때까지 상기 장치가 상기 하강시키는 단계, 도포하는 단계 및 선택적으로 고형화시키는 단계들을 반복하도록 제어하도록 구성되며, 상기 작업 평면에 위치된 의도된 도포 영역 내에서, 적어도 하나의 분말 층에 대해, 상기 도포 장치가 실제로 움직이는 영역에 걸쳐, 분말 형태의 도포된 건재의 양이 능동적 제어 방식으로 섹션(section)에서 감소되거나 또는 분말 형태의 건재가 능동적 제어 방식으로 도포되지 않는 방식으로 분말 형태의 건재 도포가 수행된다. 이것은 본 발명에 따른 방법이 제어 유닛에 의해 구현되는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 건재를 층별로 선택적으로 고형화시킴으로써 3차원 오브젝트를 생성하는 장치는: 수직 방향으로 이동될 수 있고 상기 오브젝트가 생성되는 지지대, 상기 건재의 층을 상기 작업 평면에 도포하기 위해 작업 평편 위에서 이동될 수 있는 도포 장치 및 상기 도포된 층을 생성될 상기 오브젝트의 단면에 대응하는 위치들에서 선택적으로 고형화 시키는 고형화 장치를 포함한다. 상기 장치는 상기 오브젝트가 완성될 때까지 상기 하강시키는 단계, 도포하는 단계 및 선택적으로 고형화시키는 단계들을 반복하도록 그리고 상기 작업 평면에 위치된 의도된 도포 영역 내에서, 적어도 하나의 분말층에 대해, 상기 도포 장치가 실제로 움직이는 영역에 걸쳐, 분말 형태의 도포된 건재의 양이 능동적 방식으로 섹션(section)에서 감소되거나 또는 분말 형태의 건재가 능동적 제어 방식으로 도포되지 않는 방식으로 분말 형태의 상기 건재의 도포를 수행하도록 구성 및/또는 제어된다. 따라서, 본 발명에 따른 상기 방법을 수행할 수 있는, 3차원 오브젝트를 생성하기 위한 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 장치는 그 상부가 개방된 용기를 더 포함하고, 상기 지지대는 상기 용기 내에 배열되고, 상기 용기의 상부 개구는 상기 작업 평면에 위치되며, 사이 개구의 내부는 단계적으로 낮아질 수 있는 빌드 영역을 형성하고, 상기 장치는 적어도 하나의 분말층에 대해 능동적 제어 방식으로 분말 형태의 상기 건재의 도포를 수행하도록 및/또는 제어하도록 구성되어, 경계 영역이 상기 빌드 영역을 둘러싸는, 상기 의도된 도포 영역의 경계에서, 적어도 일부 영역에서 분말 형태의 건재가 상기 빌드 영역보다 적게 도포되거나 분말 형태의 건재가 전혀 도포되지 않는다. 따라서, 무엇보다, 상기 분말의 도포는 이것이 필요한 상기 영역으로 제한될 수 있고 상기 경계 영역으로부터 상기 빌드 영역으로 응집된 분말을 확산시키는 단점을 피할 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시 예들의 설명에서 제시된다.
도 1은 층별로 3차원 오브젝트를 생성하기 위한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방법을 구현하도록 구성된 장치의 부분 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 분말층(powder layer)의 도포 중 도 1에 파선으로 표현된 부분의 개략적인 확대 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방법에 사용되는 계량 모듈(metering module)의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 층별로 3차원 오브젝트를 생성하는 장치의 부분 단면도를 개략적으로 도시한 부분도이다.
이하에서는, 장치(1)의 예시적인 실시 예가 도 1을 참조하여 설명되며, 상기 장치(1)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 방법을 구현하도록 구성된다. 도 1에 도시된 상기 장치는 레이저 소결(laser sintering) 또는 레이저 용융 장치(laser melting device)(1)이다. 오브젝트(2)를 제조하기 위해, 챔버 벽(chamber wall)(4)을 갖는 프로세싱 챔버(processing chamber)(3)를 포함한다.
용기 벽(container wall)(6)을 갖는 상부가 개방된 용기(container)(5)가 상기 프로세싱 챔버(3)에 배치된다. 상기 용기(5)에는 지지대(7)가 수직 방향(V)으로 이동될 수 있도록 배치되며, 상기 용기(5)의 상기 바닥을 밀봉하여 따라서 상기 바닥을 형성하는 베이스 플레이트(8)가 부착된다. 상기 베이스 플레이트(8)는 상기 지지대(7)와 별도로 플레이트로서 형성될 수 있고, 상기 플레이트는 상기 지지대(7)에 고정되거나 상기 지지대(7)와 일체로 형성될 수 있다. 사용되는 상기 분말 및 프로세스에 따라, 빌딩 플랫폼(9)은 상기 오브젝트(2)가 제조되는 상기 베이스 플레이트(8) 상에 배치될 수도 있다. 그러나, 상기 오브젝트(2)는 상기 베이스 플레이트(8) 자체 상에 제조될 수도 있으며, 이후 빌딩 플랫폼으로서 기능한다. 도 1에서, 상기 빌딩 플렛폼(9) 상의 상기 용기(5)에서 형성되어야 할 상기 오브젝트(2)가, 비고형화 상태로 존재하는 건재에 의해 둘러싸인, 수 개의 고형화 층들을 갖는 중간 상태의 상기 벽(6)의 상부 에지(upper edge)에 의해 정의되는 작업 평면(10) 아래에 도시된다.
상기 레이저 소결 장치(1)는 전자기 복사(electromagnetic radiation)에 의해 고형화될 수 있는 분말 형태의 건재(13)를 위한 저장 용기(12) 및 상기 건재(13)를 상기 작업 평면(10)에 도포하기 위해 수평 방향(H)으로 이동될 수 있는 도포 장치(14)를 더 포함한다. 상기 용기(5)를 모든 면에서 둘러싸고 바람직하게는 상기 용기로부터 열적으로 절연되는 작업 플레이트(15)는 그 상부 표면이 상기 작업 평면(10)에 위치하도록 배열된다. 오버플로우 슬릿(overflow slit)(16)은 오버플로우 슬릿 과잉 분말(17)이 오버플로우 용기(18)로 떨어질 수 있는 상기 저장 용기(12)의 반대측의 상기 작업 플레이트(15)에 배치된다. 또한, 방사 히터(radiant heater)19)는 상기 작업 평면(10)에 도포된 상기 건재(13)를 가열하기 위해 상기 프로세스 챔버 내에 배치된다.
상기 레이저 소결 장치(1)는 상기 벽(4)의 상부 측에 배치된 커플링 윈도우(coupling window)(25)를 통해 편향 장치(23)에 의해 편향되고 집속 장치(24)에 의해 상기 작업 평면(10) 상에 집속되는 레이저 빔(22)을 생성하는 레이저(21)를 갖는 노광 장치(exposure device)(20)를 더 포함한다.
또한, 상기 레이저 소결 장치(1)는 제어 유닛(29)을 포함할 수 있고 이에 의해 상기 빌딩 프로세스를 구현하기 위하여 조정된 방식(coordinated manner)으로 제어될 수 있다. 상기 제어 유닛은 CPU를 포함할 수 있으며, 그 동작은 컴퓨터 프로그램(소프트웨어)에 의해 제어된다. 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 장치와 분리되어 장치, 특히 상기 제어장치로 로딩될 수 있는 저장 매체 상에 저장될 수 있다.
작동 시, 분말층을 도포하기 위해, 상기 지지대(7)가 먼저 상기 원하는 층 두께에 상응하는 양만큼 하강된다. 그 다음, 분말 형태의 상기 건재(13)의 층이 상기 작업 평면(10) 위로 상기 도포 장치(14)를 이동시킴으로써 도포된다. 의도된 도포 영역 B는 상기 도포 장치(14)가 그 의도된 사용 중, 즉, 그 코팅 기능(coating function)(즉, 도포 기능)이 가능한 상기 영역에 분말을 도포할 수 있는 상기 작업 평면(10)의 영역으로서 정의된다. 도 1에 도시된 상기 레이저 소결 장치(1)에서, 상기 의도된 도포 영역(B)은 상기 도포 장치(14)가 분말 형태의 건재를 상기 저장 용기(12)로부터 수용하는 지점으로부터, 상기 도포 장치(14) 내에 여전히 남아있는 상기 과잉 분말(17)이 상기 오버플로우 용기(18)로 떨어지는 상기 오버 플로우 슬릿(16)까지 연장된다. 그 뒤에는, 코팅 기능이 불가능하다.
상기 의도된 도포 영역(B)은, 다시말해 상기 용기(5)의 상기 상부 개구 내에 위치된 상기 작업 평면(10)의 영역인, 상기 빌드 영역(B1) 및 상기 빌드 영역 B1을 둘러싸는 경계 영역 B2를 포함한다. 상기 빌드 영역(B1)은 상기 오브젝트(2)가 제조될 수 있으며, 새로운 분말층의 도포 전에 도포되고 선택적으로 고형화된 분말층이 하강되는 영역이다.
건재의 상기 도포층은 상기 전채 빌드 영역B1을 가열하도록 구성된 상기 방사 히터(19)에 의해 예열된다. 상기 작업 플레이트(15)의 일부도 상기 방사 히터(19)에 의해 가열된다. 그러나, 상기 작업 플레이트(15)는 또한 그것에 부착된 별개의 가열 요소(도시되지 않음)에 의해 가열될 수 있다.
제조될 상기 오브젝트(20)의 단면이 상기 레이저 빔(22)에 의해 스캐닝되어 분말 형태의 상기 건재(13)는 제조될 상기 오브젝트(2)의 단면에 대응하는 이들 위치들에서 고형화된다. 이러한 단계들은 상기 오브젝트(2)가 완성되고 상기 빌딩 공간으로부터 제거될 때까지 반복된다.
도 2는 도 1에서 점선으로 도시된 확대된 단면 A를 개략적으로 도시한다.
분말층(30)의 상기 도포 및 고형화 이후 상기 층 내에 위치된 제조될 상기 오브젝트(2)의 상기 고형화 부분은 고형화되지 않은 분말(11)에 의해 둘러싸여있다. 상기 건재(13)의 추가 분말층(13)은 도포 방향(코팅 방향) R으로의 상기 도포 장치(14)의 이동에 의해 미리 도포되고 선택적으로 고형화된 분말층(30) 상에 도포된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도포 장치(14)는 상기 도포 방향 R에 대해 전방에 위치된 블레이드(전방 블레이드, 14a) 및 상기 도포 방향 R에 대해 후방에 위치된 블레이드(후방 블레이드, 14b)를 갖는 도포 유닛를 포함한다. 이들 2개의 블레이드는 상기 도포 방향 B 및 상기 도포 방향의 반대 방향으로 중간 공간(intermediate space)(14c)을 적어도 부분적으로 둘러싼다. 상기 2개의 블레이드(14a, 14b)에 의해 구획된 이 중간 공간(14c)은 분말 형태의 건재(13)의 공급을 수용하도록 구성된다. 상기 도면의 평면에 수직으로, 상기 2개의 블레이드(14a, 14b) 및 이에 의해 한정되는 상기 중간 공간(14c) 또한 상기 분말이 도포되어야 할 상기 영역의 전체 폭에 걸쳐 연장된다.
상기 도포 장치(14)를 상기 도포 방향 B으로 이동시키면, 분말 형태의 상기 건재(13)의 일부는 상기 이전층(previous layer, 30)에 남아있고 상기 후방 블레이드(14b)에 의해 두께d의 균일한 얇은 분말층(31)으로 스프레드된다. 상기 도포되는 분말 양은 상기 후방 블레이트(14b)의 하부 에지 및 상기 이전 도포층(30) 사이의 높이 차이에 의해 결정된다.
상기 새로운 분말층(31)을 도포하기 위해, 상기 도포 장치(14)의 상기 도포 유닛(14a-c)은 먼저 상기 저장 용기(12)로 이동하여 미리 결정된 분말 형태의 상기 건재(13)의 양을 수용한다. 이 미리 결정된 분말 양은 분말 형태의 상기 건재(13)의 층에 도포하는데 필요한 분말의 양 보다 큰 것이 바람직하다. 그 후, 상기 도포 유닛(14a-c)은 상기 작업 평면(10) 위로 이동하여 상기 새로운 분말층(31)을 도포한다. 상기 도포 유닛(14a-c)이 상기 오버플로우 슬릿(16)에 도달하면, 상기 도포 장치(14)에 여전히 남아있는 상기 과잉 분말(17)은 상기 오버플로우 용기(18)로 떨어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 새로운 분말층(31)이, 상기 의도된 도포 영역 내의 상기 도포 장치(14)가 실제로 가로질러 이동하는 서브 영역에 도포되어, 적어도 일부지역에서 도포된 분말 형태의 건재(13)의 양이 능동적으로 제어되는 방식으로 감소하거나 분말 형태의 건재(13)가 전혀 도포되지 않는다.
이러한 맥락에서, 능동적 제어는, 상기 도포된 분말 형태의 건재의 양이 상기 후방 블레이드(14b)의 하부 에지와 상기 이전 도포층(30) 사이의 높이 차에 의해 결정되지 않는다는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있으나, 선택적으로 그리고 이 높이 차이로 인해 가능한 양에 대한 위치에 의존하여 능동적으로 감소된다. 상기 분말 양 감소의 능동적 제어는 적어도 하나의 분말층에 대해 구현되며, 바람직하게는 복수의 분말층에 대해 구현되고, 보다 바람직하게는 모든 분말층에 대해 구현된다.
이러한 능동적 제어는, 예를 들어, 상기 도포 장치에 부착된 장치에 의해 상기 도포 장치(14)에 의해 공급된 분말 형태의 건재(14)의 양을 의도적으로 제어함으로써 구현된다. 이 장치는, 예를 들어, 상기 도포 장치에 부착된 폐쇄부(closure) 및/또는 계량(metering) 장치일 수 있다. 상기 폐쇄부는 바람직하게는 무단으로(stepless manner) 개방 및/또는 패쇄될 수 있다. 예를 들어, 이는 슬라이드(slide)에 의해 또는 밀링(milled)에 의해 형성될 수 있고 또는 회전 운동(rotating movement)에 의해 갭을 갖는 실링 표면(sealing surface)을 통한 분말의 전달을 해제 또는 차단하는 슬롯 샤프트(slotted shaft)일 수 있다.
결과적으로, 도포된 분말의 상기 양은 상기 도포 장치의 이동 방향뿐만 아니라 상기 도포 장치의 횡방향으로 구별되어 국부적으로 제어될 수 있다. 전술한 종래 기술과 반대로, 따라서, 예를 들어, 상기 최대 가능한 빌드 영역 내에서 하나 이상의 감소된 빌드 영역을 제공하는 것이 가능하다. 그러나, 분말 형태의 건재는 분말이 상기 전체 빌드 영역(B1)에 도포되는 방식으로도 도포될 수 있으며, 이 때 상기 분말 형태의 건재는 바람직하게는 빌드 영역 전체에 도포되고 그리고 적어도 일부 지역에서는 상기 빌드 영역보다 적은 분말형태의 건재가 상기 의도된 도포 영역의 상기 경계 영역B2에 도포되거나, 실질적으로 분말형태의 건재가 도포되지 않는다.
마지막 대안은 그것에 특별히 부착된 가열 요소에 의해 상기 작업 평면(15)를 가열할 때 특히 유리하다. 이것은 예를 들어 상기 방사 히터(19)에 의해 가열된 상기 빌드 영역(B1) 내의 상기 분말층과 상기 작업 플레이트(15) 사이의 수평 온도 구배(horizontal temperature gradient)로 인한 상기 프로세싱 챔버 내의 원하지 않는 대류를 감소시키기 위해 수행되며, 이는 열적으로 더 느리고 열을 잘 분산시킨다.
만약, 그러나, 상기 작업 플레이트(15)의 온도가 너무 높아지면, 상기 작업 플레이트에 도포되는 분말 형태의 상기 건재(13)는 엉길(clot)수 있고 상기 도포 장치(14)의 후방 이동 중에 상기 빌드 영역(15)으로 당겨질 수 있어, 결과적으로 생성된 상기 오브젝트의 품질 또한 손상될 수 있다.
이 배경에 대해, 상기 작업 테이블의 온도는 사용된 분말 형태의 상기 건재의 임계값(threshold value)을 고려하여 최적화되는 것이 바람직하며, 상기 임계값에서 분말 형태의 상기 건재는 엉기는 경향이 있다.
분말 형태의 건재가 상기 경계 영역에 적게 또는 도포되지 않으면, 응집(climping)의 위험 또한 감소되거나 피할 수 있다. 반면에, 상기 작업 플레이트(15)의 온도는 또한 증가될 수 있고, 이는 상기 빌드 영역에서 보다 양호한 온도 분포를 유도한다. 두 가지 효과는 상기 오브젝트의 품질 향상과 균질화에 기여한다.
대류 순환을 피하기 위해, 상기 빌드 영역의 온도로 상기 작업 플레이트(15)를 가열하는 것은 이론적으로 충분할 것이다. 그러나, 열 전도 또는 차가운 영역으로의 방사와 같은 열 손실로 인해, 상기 빌드 영역 온도 이상으로 상기 작업 플레이트(15)의 온도를 증가시키는 것이 바람직하다.
제1 실시 예에 따라 상기 능동적으로 제어된 분말 양의 계량은 상기 도포 장치 자체에서 발생하지만, 제2 실시 예에 따르면, 계량은 대안적으로 또는 추가적으로 별도의 계량 모듈에서 발생한다. 도 1은 제2 실시 예에서 사용된 계량 모듈의 단면의 확대된 개략도를 나타낸다. 이하에서는, 상기 제1 실시예에서 설명된 것과 차이점만을 설명하고, 설명되지 않은 상기 방법 및 상기 장치의 특징은 제1 실시 예에서 주어진 것과 같다.
상기 계량 모듈(40)은 분말 형태의 건재(13)의 미리 결정된 양을 수용하기에 적합한 본 실시 예에서 깔때기 형상(funnel-shaped) 단면을 갖는 용기(41) 및, 분말 형태의 건재가 상기 이동가능한 도포 장치(14)(도시되지 않음)에 분배될 수 있는 계량 장치(42)를 포함한다.
작동 시, 상기 계량 모듈(40)은 분말 형태의 건재(13)의 미리 결정된 양을 상기 저장 용기(12)의 분말 출구(12a)로부터 상기 저장 용기의 상기 계량 장치(12b)를 통해 상기 용기(41)로 수용한다. 이러한 분말의 미리 결정된 양은 분말 형태의 상기 건재(13)의 층을 도포하기 위해 요구되는 상기 분말의 양보다 많은 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 용기(41) 내에 수용된 상기 분말(13)은 로컬 방사 히터(local radiant heater)(도시되지 않음)에 의해 예열되고 및/또는 가열된 가스를 도입하여 유동화되며, 즉 상기 분말(13)의 유동층(fluidized bed)이 상기 용기(41)에서 생성된다. 상기 계량 모듈은, 상기 도포 장치(14)와 함께, 상기 작업 평면 위를 이동하고, 이렇게 함으로써, 상기 계량 장치(42)에 의한 분말(13)을 제1 실시 예에서 설명된 상기 도포 유닛(14a-c)으로 분배하며, 상기 도포 유닛은 상기 분말층(31)을 도포한다. 이러한 분말 도포는 연속적으로 또는 간격을두고 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 분말 형태의 상기 건재(13)는 상기 계량 모듈(40)로부터 상기 도포 장치(14)로 분배되어, 상기 도포 장치(14)가 실제로 가로질러 이동하는 상기 의도된 도포 영역의 서브 영역에서, 상기 도포된 분말 형태의 건재(13)의 양이 적어도 섹션(section)에서 능동적으로 제어되는 방식으로 감소되거나 또는 분말 형태의 건재(13)가 적어도 섹션(section)에서 능동적으로 제어되는 방식으로 도포되지 않는다.
따라서, 본 실시 예에 의해, 제1 실시 예와 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 이에 부가하여, 상기 계량 모듈(40)로부터 구체적으로 분말을 재분배하는 수단에 의해, 상기 도포 장치(14) 내의 상기 분말 레벨은 완전한 분말 도포가 발생하는 상기 영역에서 일정하게 유지될 수 있어, 일정한 도포 조건들이 달성되고, 이는 상기 오브젝트의 품질을 또한 향샹시킨다. 분말의 배분은 분말이 적게 또는 도포되지 않는 상기 영역들에 도달하기 전에 감소되거나 완전히 차단된다.
상기 계량 모듈의 용기의 형상은 상술한 상기 깔때기 형상으로 한정되지 않고, 제한된 양의 분말을 수용 또는 분배하기에 적합한 임의의 형상일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 대응하는 변형 예를 갖는 도 1의 장치의 부분도를 도시한다. 이하에서는, 제1 및 제2 실시 예와의 차이점만을 설명하고, 설명되지 않은 장치 및 또는 방법의 특징들은 제1 및 제2 실시 예에서 주어진 바와 같다.
도 1에 도시된 장치와 다르게 본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 적어도 부분적으로 상기 작업 평면(10) 아래에 위치된 작업 테이블(15a)이, 상기 작업 플레이트의 상부 표면이 상기 작업 평면(10)에 위치되어 있는, 상기 작업 플레이트(15) 대신에 제공된다. 상기 작업 플레이트(15)와 유사하게, 상기 작업 테이블(15a)는 그것에 특별히 부착된 가열 요소(도시되지 않음)에 의해 가열될 수 있다. 여기서도, 상기 작업 테이블(15a)의 온도는 상기 빌드 영역B1 내의 온도보다 높도록 제어될 수 있다.
또한, 본 실시 예에서, 하나의 오버플로우 슬릿(16a) 및 하나의 오버플로우 용기(18a)가 각각 상기 빌드 영역 B1의 좌우에 배치된다. 도 2에 도시된 상기 도포 유닛(14a-c)는, 대칭구조로 인해, 상기 초기 도포 방향R의 반대방향으로 분말을 도포하는데도 적합하다. 이를 위해, 저장 용기(도시되지 않음)는 또한 상기 우측에 배치되며, 상기 용기는 도 1에 도시된 상기 저장 용기의 좌측에 대응된다. 상기 도포 장치(14)를 우측에서 좌측으로 이동시키면, 상기 중간 공간(14c)에 위치된 상기 분말은 상기 블레이드(14a)에 의해 균일한 얇은 분말층으로 스프레드된다. 과잉 분말은 상기 도포의 마지막에 상기 좌측 오버플로우 슬릿을 통해 상기 좌측 오버플로우 용기로 떨어지고, 상기 도포 장치가 좌측에서 우측으로 이동한 이후 상기 우측 오버플로우 슬릿을 통해 상기 우측 오버플로우 용기로 떨어진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 오버플로우 슬릿들은 바람직하게는 상기 용기(5)에 직접 인접하게, 상기 작업 테이블(15a)의 일부가 상기 빌드 영역(B1)과 상기 오버플로우 슬릿(16a) 사이에 위치하지 않으면서, 즉, 상기 빌드 영역(B1)에 직접 인접하게 배치된다. 도포되는 상기 분말 양의 능동적 제어 계량(즉, 분배)에 의해, 분말의 작은 부분만이, 예를 들어, 상기 도포된 분말층의 상기 에지로부터 떨어져 나와, 상기 오버플로우 슬릿을 통과하는 것이 달성될 수 있다. 이상적으로, 상기 계량은 매우 정확하여 상기 과잉 양은 0에 가까워진다.
상기 빌드 영역에 인접한(즉, 바로 뒤의 각 코팅 방향에서) 상기 오버플로우 슬릿의 배열은, 상기 능동적 제어 계량(actively controlled metering)과 함께, 분말을 가능한 가열된 작업 테이블에 거의(이상적으로는 전혀) 도달시키지 않으며, 상기 작업 테이블을 상기 작업 평면 아래에 배치하는 것은 상기 가열된 작업 테이블에 도달할 수 있는 분말이 (그리고 그곳에서 클롯될 수 있는) 상기 빌드 영역으로 돌아갈 수 없도록 한다. 이에 의해, 제1 및 제2 실시 예의 효과들이 더욱 향상될 수 있다.
전술한 실시 예들의 특징은, 가능한 한, 개별적으로 또는 그룹으로 서로 조합될 수 있다. 예를 들어, 제3 실시 예에서 설명된 바와 같이 상기 도포 장치를 전후 방향으로 및/또는 상기 용기의 양측에 및/또는 상기 용기에 직접 인접한 상기 오버플로우 슬릿들의 배열을 이동시키는 것은 제1 및 제2 실시 예에서도 실현될 수 있으며, 제2 실시 예에 따라 상기 계량 모듈(40)에서 발생하는 상기 분말을 유동화 및/또는 예열시키는 것은 상기 도포 장치(14) 등의 제1 실시 예에서도 발생할 수 있다.
도 2에 도시된 상기 도포 모듈(14a-c)에서, 상기 전방 블레이드(14a)와 상기 후방 블레이드(14b)는 각각 두 개의 인접한 블레이드들에 의해 형성될 수도 있다. 도포 방향으로 각각의 선행 블레이드인 상기 블레이드(즉, 상기 대칭형 모듈 내부에 위치된)는 분말 형태의 상기 건재를 얇은 층으로 펼치기 위한 도포 블레이드로서의 역할을 하며, 도포 방향으로 후행하는(즉, 상기 대칭형 모듈 외부에 위치된) 각각의 블레이드는 상기 도포된 분말을 더 압축시키는 압축 블레이드로서의 역할을 한다.
여기서 가능하다면, 상기 전방 또는 후방 블레이드(14a, 14b)만이 제공될 수 있다. 그렇게 함에 있어서, 예를들어, 정해진 양의 분말이 도 3에 도시된 상기 계량 모듈(40)에 의해 상기 도포 방향으로 상기 블레이드의 전방에 도포되고, 상기 분말 양은 상기 블레이드에 의해 전방으로 이동되어 분말층(31)으로 퍼진다.
본 발명은 레이저 소결 장치 또는 레이저 용융 장치와 관련하여 설명되었지만, 레이저 소결 또는 레이저 용융에 한정되지 않는다. 이는 층별로 분말 형태의 건재를 도포하고 선택적으로 고형화시킴으로써 3차원 오브젝트를 생성하는 임의의 방법에 적용될 수 있다.
상기 레이저는, 예를 들어, 가스 또는 고체 상태 레이저, 레이저 다이오드(laser diode), 또는 임의의 다른 종류의 레이저를 포함할 수 있다. 일반적으로 상기 건재의 층에 선택적으로 에너지를 도입하는데 적합한 임의의 장치가 사용될 수 있다. 레이저 대신에, 예를 들어, 복수의 레이저들, 다른 광원, 전자빔(electron beam) 또는 상기 건재를 고형화시키기에 적합한 임의의 다른 에너지원 또는 방사선(radiation)이 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 선택적 연장된 광원 (extended light source) 및 마스크(mask)가 사용되는, 마스크 소결(selective mask sintering), 소결(absorption sintering) 또는 억제 소결(ingibition sintering)에 적용될 수 있다.
에너지 도입 대신, 상기 도포된 건재의 선택적인 고형화는, 예를 들어 접착제를 도포함으로써, 3D 프린팅에 의해 수행될 수 있다. 일반적으로, 본 발명은 상기 건재가 고형화되는 방식에 관계없이 분말 형태의 건재를, 층별로, 도포 및 선택적으로 고형화시킴으로써 오브젝트를 생성하는 것에 관한 것이다.
다양한 종류의 분말들이, 특히 금속 분말, 플라스틱 분말, 세라믹 분말, 모래, 충전(filled) 또는 혼합(mixed) 분말들이 건재로서 사용될 수 있다,

Claims (24)

  1. 분말 형태의 건재(13)를 층별로 도포하고 선택적으로 고형화시킴으로써 지지대(7, 8, 9) 상에 3차원 오브젝트(2)를 생성하는 방법에 있어서,
    상기 지지대(7, 8, 9)를 작업 평면(10) 아래의 미리 결정된 높이로 하강시키는 단계,
    상기 작업 평면(10) 위로 이동하는 도포 장치(14)에 의해 상기 작업 평면(10)에 분말 형태의 상기 건재(13)의 층(31)을 도포하는 단계,
    생성될 상기 오브젝트(2)의 단면에 대응하는 위치들에서 상기 도포된 분말층(31)을 선택적으로 고형화시키는 단계, 및
    상기 하강시키는 단계, 도포하는 단계 및 선택적으로 고형화시키는 단계들을 상기 오브젝트(2)가 완성될 때까지 반복하는 단계를 포함하되,
    도포된 분말의 양이 상기 도포 장치(14)의 이동 방향 또는 상기 도포 장치(14)의 횡방향 중 적어도 하나로 구별되어 국부적으로 제어되도록, 상기 작업 평면(10) 위치된 의도된 도포 영역(B) 내에서, 적어도 하나의 분말층에 대해, 상기 도포 장치(14)가 이동하는 영역에 걸쳐, 분말 형태로 도포되는 건재(13)의 양이 능동적으로 제어된 방식으로 섹션(section)에서 감소되거나 분말 형태의 건재(13)가 능동적으로 제어된 방식으로 섹션에 도포되지 않고,
    상기 분말 형태로 도포되는 건재(13)의 양은,
    상기 도포 장치(14)의 하부 에지와 이전에 도포된 분말층 사이의 높이 차이에 의해 결정되지 않지만, 상기 도포 장치(14)의 하부 에지와 이전에 도포된 분말층 사이의 높이 차이에 의해 결정되는 분말 형태의 도포된 건재(13)의 양과 비교하여 위치에 따라 능동적으로 감소되는 것인 3차원 오브젝트를 생성하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 의도된 도포 영역(B)은 빌드 영역(B1) 및 그를 둘러싸는 경계 영역(B2)을 포함하며,
    상기 빌드 영역(B1)은 새로운 분말층(31)을 도포하기 전 도포되고 선택적으로 고형화된 분말층들(30)이 하강되는 하강 가능한 영역이고,
    적어도 하나의 분말층에 대한 상기 분말 형태의 건재(13)의 상기 도포는 능동적으로 제어된 방식으로 발생하여 상기 경계 영역(B2)에서, 도포 방향(R)으로 상기 빌드 영역(B1)의 전방 또는 뒤에서, 적어도 일부 지역에서 분말 형태의 건재(13)가 상기 빌드 영역(B1)보다 적게 도포되거나 분말 형태의 건재(13)가 전혀 도포되지 않는 것인 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 분말 형태의 건재(13)의 상기 도포는 분말 형태의 상기 건재가 상기 빌드 영역(B1) 전체에 걸쳐 도포되는 방식으로 제어되는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 분말 형태의 건재(13)의 상기 능동적 제어 도포는 복수의 분말층들에 대해 발생하는 것인 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 분말 형태의 건재(13)는 상기 도포 장치(14)를 따라 이동하는 계량 장치(40)로부터 상기 도포 장치(14)의 방향으로 계량되고, 상기 도포 장치(14)에 의해 도포되는 것인 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 분말 형태의 건재(13)는 상기 작업 평면(10)에 도포되기 전에 상기 도포 장치(14) 내에서 유동화 또는 예열되는 것인 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 분말 형태의 건재(13)의 계량은 상기 도포 장치(14) 내의 폐쇄부를 통해 제어되는 것인 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 폐쇄부는 무단 방식(stepless manner)로 개방 또는 폐쇄되거나, 슬라이더 또는 밀링(milled) 또는 슬롯(slotted) 샤프트를 포함하는 방법.
  9. 제 2항에 있어서, 작업 플레이트(15)는 상기 작업 평면(10)의 상기 빌드 영역(B1) 둘레에 배치되는 것인 방법.
  10. 제 2항에 있어서, 작업 테이블(15a)은 적어도 부분적으로 상기 작업 평면(10) 아래에 배치되는 것인 방법.
  11. 제 2항에 있어서, 오버플로우 슬릿(16a)은 상기 도포 방향(R)으로 상기 빌드 영역(B1)의 뒤쪽에 배치되며 이를 통해 과잉 분말(17a)이 오버플로우 용기(18a)로 떨어질 수 있는 방법.
  12. 삭제
  13. 층별로 분말 형태의 건재(13)를 선택적으로 고형화시킴으로써 3차원 오브젝트(2)를 생성하는 장치(1)를 위한 제어 유닛(29)에 있어서, 상기 장치는:
    수직 방향(V)로 이동될 수 있고 상기 오브젝트가 생성될 수 있는 지지대(7, 8, 9),
    상기 분말 형태의 건재(13)의 층(31)을 작업 평면(10)에 도포하기 위해 상기 작업 평면(10) 위로 움직일 수 있는 도포 장치(14) 및
    생성될 상기 오브젝트(2)의 단면에 대응하는 위치들에서 상기 도포된 층(31)을 선택적으로 고형화시키기 위한 고형화 장치(20)를 포함하며,
    상기 장치는 상기 오브젝트(2)가 완성될 때까지 하강, 도포 및 고형화 단계들을 반복하도록 구성되고,
    상기 제어 유닛(29)은 상기 장치가, 도포된 분말의 양이 상기 도포 장치(14)의 이동 방향 또는 상기 도포 장치(14)의 횡방향 중 적어도 하나로 구별되어 국부적으로 제어되도록, 상기 도포 장치(14)가 이동하는 영역 내에서, 적어도 하나의 분말층에 대해, 상기 분말 형태의 건재(13)의 상기 도포를 상기 작업 평면(10)에 위치된 의도된 도포 영역(B) 내에 수행하고, 상기 분말 형태의 도포된 건재(13)의 양이 능동적으로 제어된 방식으로 섹션에서 감소되거나 또는 상기 분말 형태의 건재(13)가 능동적으로 제어된 방식으로 섹션에 도포되지 않도록 제어하도록 구성되고,
    상기 분말 형태로 도포되는 건재(13)의 양은,
    상기 도포 장치(14)의 하부 에지와 이전에 도포된 분말층 사이의 높이 차이에 의해 결정되지 않지만, 상기 도포 장치(14)의 하부 에지와 이전에 도포된 분말층 사이의 높이 차이에 의해 결정되는 분말 형태의 도포된 건재(13)의 양과 비교하여 위치에 따라 능동적으로 감소되는 것인 제어 유닛(29).
  14. 층별로 분말 형태의 건재(13)를 선택적으로 고형화시킴으로써 3차원 오브젝트(2)를 생성하는 장치(1)에 있어서:
    수직 방향(V)로 이동될 수 있고 상기 오브젝트가 생성될 수 있는 지지대(7, 8, 9),
    상기 분말 형태의 건재(13)의 층(31)을 작업 평면(10)에 도포하기 위해 상기 작업 평면(10) 위로 이동될 수 있는 도포 장치(14), 및
    생성될 상기 오브젝트(2)의 단면에 대응하는 위치들에서 상기 도포된 층(31)을 선택적으로 고형화시키기 위한 고형화 장치(20)를 포함하며,
    상기 장치는:
    상기 오브젝트(2)가 완성될 때까지 하강, 도포 및 선택적 고형화 단계들을 반복하고
    도포된 분말의 양이 상기 도포 장치(14)의 이동 방향 또는 상기 도포 장치(14)의 횡방향 중 적어도 하나로 구별되어 국부적으로 제어되도록, 상기 도포 장치(14)가 이동하는 영역 내에서, 적어도 하나의 분말층에 대해, 상기 분말 형태의 건재(13)의 도포를 상기 작업 평면(10)에 위치된 의도된 도포 영역(B) 내에 수행하고, 상기 분말 형태의 도포된 건재(13)의 양이 능동적으로 제어된 방식으로 섹션에서 감소되거나 또는 상기 분말 형태의 건재(13)가 능동적으로 제어된 방식으로 섹션에 도포되지 않도록 수행하도록 구성 또는 제어되고,
    상기 분말 형태로 도포되는 건재(13)의 양은,
    상기 도포 장치(14)의 하부 에지와 이전에 도포된 분말층 사이의 높이 차이에 의해 결정되지 않지만, 상기 도포 장치(14)의 하부 에지와 이전에 도포된 분말층 사이의 높이 차이에 의해 결정되는 분말 형태의 도포된 건재(13)의 양과 비교하여 위치에 따라 능동적으로 감소되는 것인 3차원 오브젝트 생성 장치(1).
  15. 제 14항에 있어서, 상부가 개방된 용기(5)를 더 포함하며,
    상기 지지대(7, 8, 9)는 상기 용기(5) 내에 배치되고,
    상기 용기(5)의 상부 개구는 상기 작업 평면(10)에 위치되고,
    상기 개구의 내부는 단계적으로 하강될 수 있는 빌드 영역(B1)을 형성하며, 및
    상기 장치(1)는 상기 빌드 영역(B1)을 둘러싸는 상기 의도된 도포 영역(B)의 경계 영역(B2)에서, 적어도 일부 영역에서 상기 빌드 영역(B1)보다 분말 형태의 건재(13)가 적게 도포되거나 상기 분말 형태의 건재(13)가 전혀 도포되지 않도록 능동적으로 제어된 방식으로 적어도 하나의 분말층에 대해 상기 분말 형태의 건재(13)의 도포를 수행하도록 구성 또는 제어되는 것인 3차원 오브젝트 생성 장치(1).
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 분말 형태의 건재(13)의 능동적으로 제어되는 도포는 분말층들의 총 수에 대해 발생하는 것인 방법.
  17. 제 5항에 있어서,
    상기 분말 형태의 건재(13)는 상기 작업 평면(10)에 도포되기 전에 상기 계량 장치(40) 내에서 유동화 또는 예열되는 것인 방법.
  18. 제 5항에 있어서,
    상기 분말 형태의 건재(13)의 계량은 상기 계량 장치(40) 내의 폐쇄부를 통해 제어되는 것인 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 폐쇄부는 무단 방식(stepless manner)로 개방 또는 폐쇄되거나, 슬라이더 또는 밀링(milled) 또는 슬롯(slotted) 샤프트를 포함하는 방법.
  20. 제 9항에 있어서,
    상기 작업 플레이트는 별도의 가열 요소에 의해 가열되는 방법.
  21. 제 9항에 있어서,
    상기 작업 플레이트의 온도는 상기 빌드 영역(B1) 내의 온도보다 높게 제어되는 것인 방법.
  22. 제 10항에 있어서,
    상기 작업 테이블은 별도의 가열 요소에 의해 가열되는 방법.
  23. 제 10항에 있어서,
    상기 작업 테이블의 온도는 상기 빌드 영역(B1) 내의 온도보다 높게 제어되는 것인 방법.
  24. 저장 매체로부터 프로그램가능한 제어 유닛(29)에 로딩될 수 있는 컴퓨터 프로그램이 저장된 상기 저장 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 제어 유닛(29) 상에서 실행될 때, 제 1항 내지 11항 및 16항 내지 23항 중 어느 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는 저장 매체.
KR1020187001153A 2015-07-13 2016-07-06 3차원 오브젝트 생성 방법 및 장치 KR102594769B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015213103.3 2015-07-13
DE102015213103.3A DE102015213103A1 (de) 2015-07-13 2015-07-13 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
PCT/EP2016/001153 WO2017008891A1 (de) 2015-07-13 2016-07-06 Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines dreidimensionalen objekts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180030043A KR20180030043A (ko) 2018-03-21
KR102594769B1 true KR102594769B1 (ko) 2023-10-26

Family

ID=56413611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187001153A KR102594769B1 (ko) 2015-07-13 2016-07-06 3차원 오브젝트 생성 방법 및 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11597141B2 (ko)
EP (1) EP3297812B1 (ko)
JP (1) JP6805229B2 (ko)
KR (1) KR102594769B1 (ko)
CN (1) CN107835737B (ko)
DE (1) DE102015213103A1 (ko)
RU (1) RU2727512C2 (ko)
WO (1) WO2017008891A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107053653B (zh) * 2017-03-30 2019-04-09 大连理工大学 基于电场-热场复合的电喷射3d打印装置及方法
BE1025293B1 (nl) * 2017-06-06 2019-01-15 Layerwise N.V. Apparaat met een module voor het laagsgewijs vervaardigen van een product
FR3068910B1 (fr) * 2017-07-13 2019-08-16 S.A.S 3Dceram-Sinto Procede et machine de fabrication de pieces crues en materiau ceramique et/ou metallique par la technique des procedes additifs
DE102017219982A1 (de) 2017-11-09 2019-05-09 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Bearbeitungsmaschine zum schichtweisen Herstellen von dreidimensionalen Bauteilen und Verfahren zum Erwärmen eines Pulvers
DE102017126274B4 (de) * 2017-11-09 2019-06-19 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch die Bundesministerin für Wirtschaft und Energie, diese vertreten durch den Präsidenten der Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) Schlickerauftragseinheit und Verfahren zum Schichtauftrag für die schlickerbasierte additive Fertigung
DE102017220040A1 (de) 2017-11-10 2019-05-16 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren und Bearbeitungsmaschine zum Herstellen von Bauteilen mittels LMF oder SLS sowie zugehöriges Computerprogrammprodukt
DE102017126665A1 (de) * 2017-11-13 2019-05-16 Eos Gmbh Electro Optical Systems 3D-Druck-Vorrichtung und -Verfahren
DE102018200802A1 (de) 2018-01-18 2019-07-18 Eos Gmbh Electro Optical Systems Dosiervorrichtung, Vorrichtung und Verfahren zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
WO2019147239A1 (en) 2018-01-25 2019-08-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Build material dispensing device
CN111918762A (zh) * 2018-05-15 2020-11-10 惠普发展公司，有限责任合伙企业 资源消耗控制
JP7068921B2 (ja) * 2018-05-15 2022-05-17 東京エレクトロン株式会社 部品の形成方法及びプラズマ処理装置
DE102018128242A1 (de) * 2018-11-12 2020-05-14 SLM Solutions Group AG Pulverauftragsvorrichtung, Verfahren zum Betreiben einer Pulverauftragsvorrichtung und Anlage zur Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks
US11364679B2 (en) * 2019-11-01 2022-06-21 General Electric Company System and method of additively manufacturing an object
CN110901049B (zh) * 2019-11-15 2020-10-02 华中科技大学 一种适用于宽温度梯度下选择性熔化成型的喷印打印设备
CN110911160B (zh) * 2019-11-26 2022-11-08 广东科近超导技术研究院有限公司 一种三维线圈制造方法
CN111002583A (zh) * 2019-12-04 2020-04-14 上海联泰科技股份有限公司 一种温控涂覆装置、3d打印设备及方法
EP3943220A1 (de) * 2020-07-24 2022-01-26 Aixway3D GmbH Vorrichtung und verfahren für ein pulversystem zur verbesserten pulvernutzungseffizienz in einem additiven herstellungsverfahren
DE102021107265A1 (de) * 2021-03-23 2022-09-29 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006122645A1 (de) * 2005-05-13 2006-11-23 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objekts mit einem beheitzen beschichter für pulverförmiges aufbaumaterial
US20150139849A1 (en) * 2012-06-01 2015-05-21 Michelin Recherche Et Technique, S.A. Machine and method for powder-based additive manufacturing

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6596224B1 (en) * 1996-05-24 2003-07-22 Massachusetts Institute Of Technology Jetting layers of powder and the formation of fine powder beds thereby
US7037382B2 (en) * 1996-12-20 2006-05-02 Z Corporation Three-dimensional printer
DE19813742C1 (de) * 1998-03-27 1999-07-15 Eos Electro Optical Syst Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes sowie Vorrichtung zum Aufbringen einer Schicht eines pulverförmigen Materials auf eine Oberfläche
DE10342880A1 (de) * 2003-09-15 2005-04-14 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Substratplatte
DE102004008168B4 (de) 2004-02-19 2015-12-10 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Fluiden und Verwendung der Vorrichtung
DE102005050665A1 (de) 2005-10-20 2007-04-26 Bego Medical Gmbh Schichtweises Herstellungsverfahren mit Korngrößenbeeinflussung
DE102006023484A1 (de) * 2006-05-18 2007-11-22 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum schichtweisen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts aus einem pulverförmigen Aufbaumaterial
DE102006030350A1 (de) 2006-06-30 2008-01-03 Voxeljet Technology Gmbh Verfahren zum Aufbauen eines Schichtenkörpers
DE102006053121B3 (de) * 2006-11-10 2007-12-27 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes mittels eines Beschichters für pulverförmiges Aufbaumaterial
KR101318291B1 (ko) 2007-07-16 2013-10-16 삼성전자주식회사 마이크로 히터 유닛, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법및 이를 이용한 전자 장치
GB0813242D0 (en) * 2008-07-18 2008-08-27 Mcp Tooling Technologies Ltd Powder dispensing apparatus and method
EP2191922B1 (de) * 2008-11-27 2011-01-05 MTT Technologies GmbH Träger- und Pulverauftragsvorrichtung für eine Anlage zur Herstellung von Werkstücken durch Beaufschlagen von Pulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung
DE102010020418A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mit Baufeldbegrenzung
DE202011003443U1 (de) * 2011-03-02 2011-12-23 Bego Medical Gmbh Vorrichtung zur generativen Herstellung dreidimensionaler Bauteile
FR2984191B1 (fr) * 2011-12-20 2014-01-10 Michelin Soc Tech Machine et procede pour la fabrication additive a base de poudre
WO2014138386A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-12 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Powder bed fusion systems, apparatus, and processes for multi-material part production
US20140255666A1 (en) 2013-03-06 2014-09-11 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Powder Bed Fusion Systems, Apparatus, and Processes for Multi-Material Part Production
WO2016143137A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 株式会社ニコン 三次元造形物製造装置および構造物の製造方法
DE102015207158A1 (de) 2015-04-20 2016-10-20 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006122645A1 (de) * 2005-05-13 2006-11-23 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objekts mit einem beheitzen beschichter für pulverförmiges aufbaumaterial
US20150139849A1 (en) * 2012-06-01 2015-05-21 Michelin Recherche Et Technique, S.A. Machine and method for powder-based additive manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2727512C2 (ru) 2020-07-22
US20180370127A1 (en) 2018-12-27
RU2018100621A3 (ko) 2019-11-20
EP3297812B1 (de) 2023-11-08
CN107835737A (zh) 2018-03-23
DE102015213103A1 (de) 2017-01-19
EP3297812C0 (de) 2023-11-08
US11597141B2 (en) 2023-03-07
JP2018528874A (ja) 2018-10-04
KR20180030043A (ko) 2018-03-21
JP6805229B2 (ja) 2020-12-23
CN107835737B (zh) 2020-12-11
RU2018100621A (ru) 2019-08-13
WO2017008891A1 (de) 2017-01-19
EP3297812A1 (de) 2018-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102594769B1 (ko) 3차원 오브젝트 생성 방법 및 장치
US11173658B2 (en) Recoating unit and device for producing a three-dimensional object
US20220274323A1 (en) Method and Device for Metering Building Material in a Generative Production Method
US11623402B2 (en) Method and device for making a three-dimensional object
US9919476B2 (en) Manufacturing a three-dimensional object layer by layer
DE102012012344B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Werkstücken durch Strahlschmelzen pulverförmigen Materials
US10792861B2 (en) Method for manufacturing a three-dimensional object
US10780636B2 (en) Recoating unit, recoating method, device and method for additive manufacturing of a three-dimensional object
US11230051B2 (en) Homogenization of the energy input
US20190084227A1 (en) Method and Device for a Generative Manufacturing of a Three-Dimensional Object
US10967575B2 (en) Method and device for the generative manufacturing of a three-dimensional object
US11433659B2 (en) Method and device for ascertaining required construction material
US11550295B2 (en) Continuous exposure
US11565325B2 (en) Powder discharge unit, device, and method for generatively manufacturing a three-dimensional object
KR102647672B1 (ko) 주입기에 의해서 실시되는 분말 분배 단계를 포함하는 적층 제조 프로세스
US11396175B2 (en) Method and device for producing a three-dimensional object
US20190126552A1 (en) Metering device, device and method for additively producing a three-dimensional object
CN114728468A (zh) 具有均匀特性分布的增材制造

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant