RU2469860C2 - Рама для устройства для изготовления трехмерного объекта и устройство для изготовления трехмерного объекта с такой рамой - Google Patents

Рама для устройства для изготовления трехмерного объекта и устройство для изготовления трехмерного объекта с такой рамой Download PDF

Info

Publication number
RU2469860C2
RU2469860C2 RU2011110047/02A RU2011110047A RU2469860C2 RU 2469860 C2 RU2469860 C2 RU 2469860C2 RU 2011110047/02 A RU2011110047/02 A RU 2011110047/02A RU 2011110047 A RU2011110047 A RU 2011110047A RU 2469860 C2 RU2469860 C2 RU 2469860C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frame
frame according
replaceable
dimensional object
working space
Prior art date
Application number
RU2011110047/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011110047A (ru
Inventor
Аттила БОКОДИ
Мартин ЛОЙТЕРЕР
Original Assignee
Эос Гмбх Электро Оптикал Системз
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 Эос Гмбх Электро Оптикал Системз filed Critical Эос Гмбх Электро Оптикал Системз
Publication of RU2011110047A publication Critical patent/RU2011110047A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2469860C2 publication Critical patent/RU2469860C2/ru

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
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • 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
    • B29C64/25—Housings, e.g. machine housings
    • 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
    • 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
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • 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
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B22F10/368—Temperature or temperature gradient, e.g. temperature of the melt pool
    • 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
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к элементам устройств для изготовления трехмерных объектов посредством затвердевания порошкового или жидкого материала. Сменная рама устройства для изготовления трехмерного объекта (3) содержит раму (1) и платформу (2), расположенную в раме (1) с возможностью вертикального перемещения, при этом рама (1) и платформа (2) образуют рабочее пространство упомянутого устройства. Сменная рама выполнена с возможностью введения в упомянутое устройство и извлечения из него, причем упомянутое устройство предназначено для изготовления трехмерного объекта (3) посредством затвердевания порошкового или жидкого материала (3а), предназначенного для изготовления упомянутого объекта (3) слой за слоем в местах в каждом слое, соответствующих поперечному сечению подлежащего изготовлению объекта (3). На обращенной к рабочему пространству внутренней стороне рама (1) содержит стеклокерамические пластины (13). Технический результат заключается в обеспечении нагрева рабочего пространства до высоких температур за счет небольшого коэффициента теплового расширения стеклокерамических пластин. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Данное изобретение относится к раме устройства для изготовления трехмерного объекта, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Такая рама устройства для изготовления трехмерного объекта раскрыта в WO 00/21736 А. Устройство служит для изготовления трехмерного объекта посредством затвердевания порошкового или жидкого строительного материала слой за слоем в местах в каждом слое, соответствующих поперечному сечению подлежащего изготовлению объекта, под действием лазерного или другого источника энергии. Рама и платформа задают строительное пространство, в котором изготавливается трехмерный объект. Рама и платформа соединены с образованием модульной сменной рамы, при этом сменную раму можно вводить в устройство и извлекать из него.
Аналогичное устройство для изготовления трехмерного объекта известно из DE 199 39616 Ф1. В этом устройстве согласно уровню техники строительное пространство обычно нагревается до температуры 100-150°С во время процесса лазерного спекания.
Недостатком этих обычных устройств для изготовления трехмерного объекта является то, что внешнее нагревание рамы до более высоких температур невозможно, из-за большой термической нагрузки окружения рамы.
Задачей данного изобретения является создание рамы устройства для изготовления трехмерного объекта, которая позволяет нагревать строительное пространство до намного более высоких температур.
Эта задача достигнута с помощью рамы устройства для изготовления трехмерного объекта, имеющей признаки пункта 1 формулы изобретения, и с помощью устройства, имеющего признаки пункта 10 формулы изобретения.
За счет использования стеклокерамических пластин и за счет избирательного управления зонами требуемого нагревания возможны рабочие температуры до 370°C. Когда платформа в начале строительного процесса расположена наверху, нагревается лишь верхняя зона рамы. В соответствии с процессом строительства включаются нижние зоны нагревания. За счет этого исключается чрезмерная тепловая нагрузка, в частности, подъемного механизма, расположенного внизу. Кроме того, стеклокерамические пластины не сильно проводят тепло в вертикальном направлении. Это особенно предпочтительно в начале процесса строительства, поскольку подъемный механизм не подвергается тепловой нагрузке.
Устройство для изготовления трехмерного объекта пригодно, в частности, в качестве машины для высокотемпературного лазерного спекания, в которой обрабатывается спекаемый порошок, имеющий высокую температуру плавления, такой как полиэфирэфиркетон (РЕЕК).
Другие признаки и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания варианта выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображено:
фиг. 1 - устройство для изготовления трехмерного объекта согласно данному изобретению;
фиг. 2 - горизонтальный разрез части рамы устройства для изготовления трехмерного объекта согласно данному изобретению;
фиг. 3 - вертикальный разрез поверхностного нагревательного элемента, имеющего две зоны нагревания для рамы, согласно данному изобретению; и
фиг. 4 - вертикальный разрез поверхностного нагревательного элемента, имеющего три зоны нагревания для рамы, согласно данному изобретению.
На фиг. 1 схематично показано устройство для изготовления трехмерного объекта 3 согласно данному изобретению, которое выполнено в виде устройства лазерного спекания.
Устройство лазерного спекания содержит раму 1, которая открыта на верхней стороне и имеет внутри платформу 2, которая установлена с возможностью перемещения в вертикальном направлении и поддерживает трехмерный объект 3, подлежащий изготовлению. Рама 1 и платформа 2 задают внутри строительное пространство. Платформа 2 соединена с подъемным механизмом 12, перемещающим платформу 12 в вертикальном направлении так, что слой объекта 3, подлежащий затвердеванию, лежит в рабочей плоскости 4. Рама 1 и платформа 2 соединены в виде модулей друг с другом с образованием сменной рамы. После завершения изготовления трехмерного объекта 3 сменную раму вместе с находящимся в ней объектом 3 можно удалять из устройства и заменять новой сменной рамой.
Кроме того, предусмотрен дозатор 5 для нанесения слоя порошкового строительного материала 3а. В качестве строительного материала 3а можно наносить любой порошок, который можно обрабатывать с помощью лазера, такой как полиамид, полистирол, металлы, керамики, комбинированные материалы и, в частности, высокотемпературные пластмассы, такие как РЕЕК. Сначала в раму 1 подают строительный материал 3а из контейнера 6. После этого дозатор 5 перемещают на заданную высоту в рабочей плоскости 4, так что слой порошкового строительного материала 3а лежит на заданной высоте над последним затвердевшим слоем. Устройство дополнительно содержит лазер 7, генерирующий лазерный луч 7а, который сфокусирован в заданной точке в рабочей плоскости 4 с помощью отклоняющего средства 8. За счет этого лазерный луч 7а может избирательно вызывать затвердевание порошкового строительного материала 3а в местах соответствующего слоя, соответствующих поперечному сечению подлежащего изготовлению объекта 3.
Позицией 10 обозначена рабочая камера, в которой могут быть расположены рама 1, платформа 2, подъемный механизм 12 и дозатор 5. Позицией 9 обозначено отверстие в рабочей камере 10 для ввода лазерного луча 7а. Кроме того, предусмотрен управляющий блок 11, с помощью которого осуществляется координированное управление процессом строительства.
Во время работы устройства платформа 2 перемещается с помощью подъемного механизма в первой стадии, пока ее верхняя сторона не будет лежать ниже рабочей плоскости 4 на величину толщины одного слоя. Затем наносят первый слой материала 3а и выравнивают с помощью контейнера 6 и дозатора 5 соответственно. После этого управляющий блок 11 управляет отклоняющим средством 8 так, что отклоненный лазерный луч 7а избирательно направляется в подлежащие затвердеванию места в слое материала 3а. За счет этого материал 3а затвердевает и спекается, соответственно, в этих местах.
В следующей стадии платформу 12 опускают с помощью подъемного механизма 12 на величину толщины следующего слоя. Наносят второй слой материала и выравнивают с помощью контейнера и дозатора 5 соответственно и избирательно подвергают затвердеванию с помощью лазерного луча 7а. Эти стадии повторяют, пока не будет изготовлен желаемый объект 3.
На фиг. 2 схематично показан горизонтальный разрез части рамы 1 устройства для изготовления трехмерного объекта 3 согласно данному изобретению.
На обращенной к строительному пространству внутренней стороне рама 1 содержит стеклокерамические пластины 13. Например, можно использовать стеклокерамические пластины 13, изготавливаемые фирмой Shott AG под названием Robax™. В показанном варианте выполнения стеклокерамические пластины имеют толщину около 5 мм. Особыми свойствами стеклокерамических пластин 13 являются стойкость к высоким температурам и относительно небольшой коэффициент теплового расширения, так что почти не возникает искажений при больших различиях температуры вдоль пластины. За счет этого стеклокерамические пластины 13 не проявляют таких дефектов, как трещины (как обычное стекло) или вздутия (как металлы). Дополнительно к этому стеклокерамические пластины 13 имеют относительно низкую теплопроводность, так что по существу отсутствует перенос тепла, в частности, в направлении плоскости пластины. Температурный градиент по существу сохраняется в плоскости пластины. Кроме того, стеклокерамические пластины имеют хорошую ровность, так что достигается хорошее уплотнение между рамой 1 и платформой 2 и/или уплотнительной манжетой, прикрепленной к ней, в частности, за счет интегральной стеклокерамической пластины 13. Кроме того, можно просто очищать стеклокерамические пластины 13, и не создаются зазоры за счет расширения, которые бы заполнялись порошком.
На противоположной строительному пространству наружной стороне стеклокерамических пластин 13 рама 1 дополнительно имеет поверхностные нагревательные элементы 14. Например, можно использовать поверхностные нагревательные элементы 14, изготавливаемые фирмой Freek под названием Micanit™. В показанном варианте выполнения поверхностные нагревательные элементы 14 состоят из синтетических миканитовых листов, обмотанных плоскими нагревательными проводами в качестве резистивного нагревателя. Синтетические миканитовые листы обычно соединяются на обеих сторонах с изолирующими листами и несущими пластинами. Однако непосредственная установка синтетических миканитовых листов на электрически изолирующие стеклокерамические пластины 13 позволяет отказаться от внутренних изолирующих листов и несущих пластин. За счет этого обеспечивается хорошее тепловое соединение нагревательных проводов со стеклокерамическими пластинами 13.
На фиг. 3 схематично показан вертикальный разрез поверхностного нагревательного элемента 14, имеющего две нагревательные зоны 14а, 14b рамы 1, согласно данному изобретению. В показанном варианте выполнения поверхностный нагревательный элемент 14 задает две расположенные по вертикали друг над другом нагревательные зоны 14а, 14b, которыми можно управлять по отдельности. В соответствии с процессом строительства управляющее устройство 11 управляет лишь нагревательной зоной/зонами над платформой 2. Такие поверхностные нагревательные элементы 14 обеспечивают простое управление, поскольку лишь один компактный поверхностный нагревательный элемент 14 необходимо устанавливать на каждой стороне рамы 1. Кроме того, эти поверхностные нагревательные элементы обеспечивают также простую конфигурацию относительно количества и положения нагревательных зон 14а, 14b, которыми можно управлять по отдельности. За счет этого нагревательная зона увеличивается вниз в соответствии с прогрессом строительства, так что нагреваются лишь те зоны, которые требуются в данное время и действительно заполняются порошком. За счет этого тепло излучается наружу возможно меньше и, с другой стороны, исключаются искажения трехмерного тела.
На фиг. 4 схематично показан вертикальный разрез поверхностного нагревательного элемента 14' согласно другому варианту выполнения. Поверхностный нагревательный элемент 14' аналогичен поверхностному нагревательному элементу 14, за исключением того, что поверхностный нагревательный элемент 14' имеет три нагревательные зоны 14а, 14b, 14с. Управляющее устройство 11 управляет лишь нагревательной зоной/зонами над платформой 2 в соответствии с прогрессом строительства, т.е. в хронологической последовательности 14а, 14b, 14с.
Датчики температуры (не изображены) интегрированы в поверхностные нагревательные элементы 14, 14'. Они находятся в поверхностном контакте с соответствующей стеклокерамической пластиной 13 приблизительно в середине соответствующей нагревательной зоны 14а, 14b, 14с. Это обеспечивает измерение температуры в реальном времени, при этом температуру нагреваемого слоя можно устанавливать вблизи температуры обработки.
На противоположной строительному пространству наружной стороне поверхностные нагревательные элементы 14, 14' дополнительно имеют графитовые слоистые пластины 15. Эти графитовые слоистые пластины 15 не обязательно необходимы, однако они обеспечивают преимущество равномерного распределения тепла. Они имеют размер одной нагревательной зоны 14а, 14b, 14с соответствующего поверхностного нагревательного элемента 14, 14'. Например, можно использовать графитовые слоистые пластины, изготавливаемые фирмой SGL Carbon AG под названием Sigraflex™. Графитовые слоистые пластины 15 имеют свойство высокой анизотропной теплопроводности, что означает, что теплопроводность в направлении плоскости графитовых слоистых пластин 15 намного выше, чем в направлении вертикальной плоскости.
На противоположной строительному пространству наружной стороне поверхностных нагревательных элементов 15 рама 1 дополнительно имеет стекловолоконные маты 16. Например, можно использовать стекловолоконные маты, изготавливаемые фирмой Promat GmbH под названием Promoglaf™ HTI 1200. Стекловолоконные маты 16 должны обеспечивать поверхностное давление стеклокерамических пластин 13, а также других пластинчатых компонентов рамы 1 в направлении опорных элементов 18, описание которых будет приведено ниже. Одновременно стекловолоконные маты 16 обеспечивают хорошую теплоизоляцию наружу и в нижнюю сторону. Другим преимуществом стекловолоконных матов 16 является их эластичность во время температурных циклов.
На противоположной строительному пространству наружной стороне поверхностных нагревательных элементов 15 рама 1 дополнительно имеет наружные пластины 17, в частности, из стеклокерамики. Наружные пластины 17 сжимают стекловолоконные маты 16 вместе с опорными элементами 18 внутрь, как будет пояснено ниже.
Рама 1 дополнительно имеет опорные элементы 18, в частности, из нержавеющей стали, которые поддерживают раму 1, в частности, на ее кромках. В частности, опорные элементы 18 прижимают стеклокерамические пластины 13 и наружные пластины 17 друг к другу. За счет этого стекловолоконные маты 16, которые расположены между ними, сжимаются и напрягаются. Кроме того, опорные элементы 16 расположены на соответствующих кромках рамы 1 и соединяют отдельные стенки рамы 1. В показанном варианте выполнения опорные элементы 18 выполнены из нержавеющей стали, так что они имеют низкую теплопроводность и низкий коэффициент теплового расширения по сравнению, например, с алюминием. Кроме того, нержавеющая сталь имеет лучшее сопротивление коррозии по сравнению с алюминием.
Опорные элементы 18 включают угловые бруски 18а, имеющие полый квадратный профиль, по возможности тонкий. За счет небольшой толщины стенок ограничивается теплопроводность. Опорные элементы 18 дополнительно содержат удерживающие пластины 18с для поддержки стеклокерамических пластин 13 с внутренней стороны. Опорные элементы 18 дополнительно включают другие прижимные пластины 18b, навинченные на полый профиль 18а, для прижимания слоистых компонентов рамы 1 друг к другу во взаимодействии с удерживающими пластинами 18с. Четыре стенки рамы 1 соединены вместе с помощью этой структуры. Опорные элементы 18 дополнительно включают распорки 18d, в частности, из теплоизоляционного материала, которые задают расстояние между стеклокерамическими пластинами 13 и наружными пластинами 17. Опорные элементы 18 дополнительно включают краевые пластины 19е для обеспечения радиуса у нижних кромок рамы 1. Краевые пластины 18е предотвращают попадание порошка в зазоры между соответствующими компонентами рамы 1 и облегчают чистку рамы 1. Опорные элементы 18 обеспечивают полную опору рамы 1, так что стеклокерамические пластины 13, которые являются относительно огнеупорными, не обязательно должны иметь функцию опоры рамы 1.
На противоположной строительному пространству наружной стороне наружных пластин 17 рама 1 дополнительно имеет оболочку 19. Оболочка 19 образует корпус рамы 1 и обеспечивает дополнительную теплоизоляцию наружу.
Имеющая такую структуру рама 1 имеет следующие свойства.
Рама 1 и соответствующее устройство пригодны для изготовления трехмерного объекта 3 из строительного материала 3а, имеющего температуру плавления выше 150°С и, в частности, выше 180°C. За счет используемого материала и за счет избирательного управления требуемыми зонами 14а, 14b, 14с нагревания, возможна температура процесса свыше примерно 370°C. Когда платформа 2 в начале процесса строительства расположена наверху, то нагревается лишь верхняя зона рамы 1, которая действительно заполнена порошком. В соответствии с процессом строительства включаются расположенные ниже зоны нагревания. За счет этого исключается чрезмерная тепловая нагрузка, в частности, подъемного механизма 12. Кроме того, материал стеклокерамических пластин 12 едва проводит тепло в вертикальном направлении. Это является преимуществом, в частности, в начале процесса строительства, поскольку тепловая нагрузка подъемного механизма 12 не является чрезмерной. В результате, тепло почти не отдается в нижнюю сторону и наружу.
В показанном варианте выполнения рама является слоистой комбинацией из нескольких компонентов, при этом смежные компоненты находятся в контакте друг с другом. Однако этот контакт не является обязательным для изобретения, так что между указанными слоистыми компонентами могут быть расположены дополнительные слои без выхода за объем изобретения, задаваемого формулой изобретения. В частности, понятие «противоположная строительному пространству наружная сторона», используемое в формуле изобретения, не обязательно означает физически наружную поверхность соответствующего слоистого компонента. Понятие «противоположная строительному пространству наружная сторона» скорее указывает ориентацию расположения слоев, начиная от строительного пространства наружу.
Объем изобретения не ограничивается указанным вариантом выполнения, а включает изменения и модификации, если они входят в объем, заданный прилагаемой формулой изобретения.
Например, рама и устройство для изготовления трехмерного объекта согласно данному изобретению не ограничиваются лазерными устройствами для спекания. Рама пригодна также для использования в стереолитографическом устройстве с использованием в качестве строительного материала затвердевающей при нагревании смолы вместо порошка, или устройстве с электронным пучком для спекания, или устройстве с электронным пучком для плавления, в которых используется пучок электронов вместо лазера. Кроме того, возможно использование в трехмерной печати или формировании посредством оплавления (FDM).

Claims (19)

1. Сменная рама устройства для изготовления трехмерного объекта (3), содержащая раму (1) и платформу (2), расположенную в раме (1) с возможностью вертикального перемещения, при этом рама (1) и платформа (2) образуют рабочее пространство упомянутого устройства, а сменная рама выполнена с возможностью введения в упомянутое устройство и извлечения из него, причем упомянутое устройство предназначено для изготовления трехмерного объекта (3) посредством затвердевания порошкового или жидкого материала (3а), предназначенного для изготовления упомянутого объекта (3) слой за слоем в местах в каждом слое, соответствующих поперечному сечению подлежащего изготовлению объекта (3) в рабочем пространстве, при этом на обращенной к рабочему пространству внутренней стороне рама (1) содержит стеклокерамические пластины (13).
2. Сменная рама по п.1, которая дополнительно содержит поверхностные нагревательные элементы (14, 14') на противоположной рабочему пространству наружной стороне стеклокерамических пластин (13).
3. Сменная рама по п.2, в которой поверхностные нагревательные элементы (14, 14') образуют несколько нагревательных зон (14а, 14b, 14с), расположенных по вертикали друг над другом и с возможностью управления по отдельности.
4. Сменная рама по любому из пп.1-3, в которой поверхностные нагревательные элементы (14, 14') содержат графитовые слоистые пластины (15) на своей противоположной рабочему пространству наружной стороне.
5. Сменная рама по любому из пп.1-3, которая дополнительно содержит стекловолоконные маты (16), расположенные на противоположной рабочему пространству наружной стороне поверхностных нагревательных элементов (14, 14').
6. Сменная рама по п.4, которая дополнительно содержит стекловолоконные маты (16), расположенные на противоположной рабочему пространству наружной стороне поверхностных нагревательных элементов (14, 14').
7. Сменная рама по п.5, которая дополнительно содержит наружные пластины (17), выполненные, в частности, из стеклокерамики, на противоположной строительному пространству наружной стороне стекловолоконных матов (16).
8. Сменная рама по п.6, которая дополнительно содержит наружные пластины (17), выполненные, в частности, из стеклокерамики, на противоположной строительному пространству наружной стороне стекловолоконных матов (16).
9. Сменная рама по любому из пп.1-3, которая дополнительно содержит опорные элементы (18), выполненные, в частности, из нержавеющей стали, поддерживающие компоненты рамы (1), в частности, на ее кромках.
10. Сменная рама по п.4, которая дополнительно содержит опорные элементы (18), выполненные, в частности, из нержавеющей стали, поддерживающие компоненты рамы (1), в частности, на ее кромках.
11. Сменная рама по п.5, которая дополнительно содержит опорные элементы (18), выполненные, в частности, из нержавеющей стали, поддерживающие компоненты рамы (1), в частности, на ее кромках.
12. Сменная рама по п.6, которая дополнительно содержит опорные элементы (18), выполненные, в частности, из нержавеющей стали, поддерживающие компоненты рамы (1), в частности, на ее кромках.
13. Сменная рама по п.7, которая дополнительно содержит опорные элементы (18), выполненные, в частности, из нержавеющей стали, поддерживающие компоненты рамы (1), в частности, на ее кромках.
14. Сменная рама по п.8, которая дополнительно содержит опорные элементы (18), выполненные, в частности, из нержавеющей стали, поддерживающие компоненты рамы (1), в частности, на ее кромках.
15. Устройство для изготовления трехмерного объекта (3), содержащее сменную раму по п.1, при этом устройство предназначено для изготовления трехмерного объекта (3) посредством затвердевания порошкового или жидкого материала (3а), предназначенного для изготовления упомянутого объекта (3), слой за слоем в местах в каждом слое, соответствующих поперечному сечению подлежащего изготовлению объекта (3) в рабочем пространстве, образованном рамой (1) и платформой (2).
16. Устройство по п.15, которое содержит средство для затвердевания в виде лазера (7) или другого источника энергии.
17. Устройство по п.15 или 16, которое пригодно для изготовления трехмерного объекта (3) из материала (3а), предназначенного для изготовления упомянутого объекта (3), имеющего температуру плавления выше 180°C.
18. Устройство по п.15 или 16, которое дополнительно содержит управляющее устройство (11) для управления лишь нагревательной зоной/зонами, которые в соответствии с процессом изготовления находятся над платформой (2).
19. Устройство по п.17, которое дополнительно содержит управляющее устройство (11) для управления лишь нагревательной зоной/зонами, которые в соответствии с процессом изготовления находятся над платформой (2).
RU2011110047/02A 2008-10-13 2009-07-17 Рама для устройства для изготовления трехмерного объекта и устройство для изготовления трехмерного объекта с такой рамой RU2469860C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008051478A DE102008051478A1 (de) 2008-10-13 2008-10-13 Rahmen für eine Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mit einem solchen Rahmen
DE102008051478.0 2008-10-13
US19705208P 2008-10-22 2008-10-22
US61/197,052 2008-10-22
PCT/EP2009/005222 WO2010043280A2 (de) 2008-10-13 2009-07-17 Rahmen für eine vorrichtung zum herstellen eines dreidimensionalen objekts und vorrichtung zum herstellen eines dreidimensionalen objekts mit einem solchen rahmen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011110047A RU2011110047A (ru) 2012-11-20
RU2469860C2 true RU2469860C2 (ru) 2012-12-20

Family

ID=42041799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011110047/02A RU2469860C2 (ru) 2008-10-13 2009-07-17 Рама для устройства для изготовления трехмерного объекта и устройство для изготовления трехмерного объекта с такой рамой

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8317508B2 (ru)
EP (1) EP2313254B1 (ru)
JP (1) JP5256349B2 (ru)
CN (1) CN102123850B (ru)
BR (1) BRPI0919372A2 (ru)
DE (1) DE102008051478A1 (ru)
HK (1) HK1155696A1 (ru)
RU (1) RU2469860C2 (ru)
WO (1) WO2010043280A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018017117A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heating build material

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8668859B2 (en) * 2010-08-18 2014-03-11 Makerbot Industries, Llc Automated 3D build processes
US8414280B2 (en) 2010-08-18 2013-04-09 Makerbot Industries, Llc Networked three-dimensional printing
CN103140527B (zh) 2010-09-27 2015-08-12 阿科玛股份有限公司 热处理的聚合物粉末
US10173264B2 (en) 2013-03-15 2019-01-08 United Technologies Corporation Additive manufacturing baffles, covers, and dies
CN105163930B (zh) 2013-03-15 2017-12-12 3D系统公司 用于激光烧结系统的滑道
US9597730B2 (en) 2013-04-19 2017-03-21 United Technologies Corporation Build plate and apparatus for additive manufacturing
DE102013222339A1 (de) 2013-11-04 2015-05-07 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
DE202013010698U1 (de) * 2013-12-03 2015-03-09 Matthias Fockele Vorrichtung zur Herstellung eines Formkörpers durch ortsselektives Umschmelzen oder ggf. Sintern von Werkstoffpulver
TWI629162B (zh) * 2014-03-25 2018-07-11 Ｄｗｓ有限責任公司 一種電腦實施方法、設備、及電腦程式製品，用於界定一藉由光固化製造的三度空間物體的支撐結構
US9486878B2 (en) 2014-06-20 2016-11-08 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
WO2015200280A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-30 Applied Cavitation, Inc. Systems and methods for additive manufacturing using ceramic materials
CN203910868U (zh) * 2014-06-25 2014-10-29 京东方科技集团股份有限公司 一种激光剥离设备
US9999924B2 (en) 2014-08-22 2018-06-19 Sigma Labs, Inc. Method and system for monitoring additive manufacturing processes
DE102014012286B4 (de) * 2014-08-22 2016-07-21 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten
WO2016081651A1 (en) 2014-11-18 2016-05-26 Sigma Labs, Inc. Multi-sensor quality inference and control for additive manufacturing processes
EP3245045A4 (en) 2015-01-13 2018-10-31 Sigma Labs, Inc. Material qualification system and methodology
US10226817B2 (en) 2015-01-13 2019-03-12 Sigma Labs, Inc. Material qualification system and methodology
DE102015205314A1 (de) * 2015-03-24 2016-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Anlage für ein additives Herstellungsverfahren mit Heizeinrichtung für den Pulverraum
US9694423B2 (en) * 2015-04-09 2017-07-04 Siemens Energy, Inc. Laser additive manufacturing using filler material suspended in a liquid carrier
US10391556B2 (en) * 2015-04-28 2019-08-27 General Electric Company Powder transfer apparatus and method for additive manufacturing
DE102015211538A1 (de) * 2015-06-23 2016-12-29 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Bauzylinder-Anordnung für eine Maschine zur schichtweisen Fertigung dreidimensionaler Objekte
GB201513532D0 (en) 2015-07-31 2015-09-16 Rolls Royce Plc A method and an apparatus
CN105081319B (zh) * 2015-08-04 2017-03-22 南京工程学院 一种辅助激光立体成形装置及其方法
US10207489B2 (en) 2015-09-30 2019-02-19 Sigma Labs, Inc. Systems and methods for additive manufacturing operations
CN108367498A (zh) 2015-11-06 2018-08-03 维洛3D公司 Adept三维打印
HUE061820T2 (hu) 2015-11-13 2023-08-28 Paxis Llc Additív gyártási berendezés, rendszer és módszer
US10717263B2 (en) 2015-11-13 2020-07-21 Paxis Llc Additive manufacturing apparatus, system, and method
US10071422B2 (en) 2015-12-10 2018-09-11 Velo3D, Inc. Skillful three-dimensional printing
US10882253B2 (en) 2015-12-18 2021-01-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Removable cassette for 3D printers
DE102016201836A1 (de) * 2016-02-08 2017-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils
WO2017143077A1 (en) 2016-02-18 2017-08-24 Velo3D, Inc. Accurate three-dimensional printing
DE102016211214A1 (de) * 2016-06-23 2017-12-28 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Bauzylinder-Anordnung für eine Maschine zur schichtweisen Fertigung dreidimensionaler Objekte, mit Fasermetalldichtung
WO2018005439A1 (en) 2016-06-29 2018-01-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US11691343B2 (en) 2016-06-29 2023-07-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
DE102016216682A1 (de) * 2016-09-02 2018-03-08 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren und Vorrichtung zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
US10661341B2 (en) 2016-11-07 2020-05-26 Velo3D, Inc. Gas flow in three-dimensional printing
CN106623929A (zh) * 2016-12-21 2017-05-10 西北工业大学（张家港）智能装备技术产业化研究院有限公司 激光烧结成型装置
US20180186082A1 (en) 2017-01-05 2018-07-05 Velo3D, Inc. Optics in three-dimensional printing
US10369629B2 (en) 2017-03-02 2019-08-06 Veo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
US20180281284A1 (en) 2017-03-28 2018-10-04 Velo3D, Inc. Material manipulation in three-dimensional printing
GB201706705D0 (en) * 2017-04-27 2017-06-14 Renishaw Plc Powder bed fusion apparatus and methods
EP3685993A4 (en) * 2017-09-19 2021-05-05 Aspect Inc. POWDER BED FUSION LINKAGE DEVICE
US10272525B1 (en) 2017-12-27 2019-04-30 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US10144176B1 (en) 2018-01-15 2018-12-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US20190232429A1 (en) * 2018-02-01 2019-08-01 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing
NZ769669A (en) 2018-04-06 2023-05-26 Paxis Llc Additive manufacturing apparatus, system, and method
CN112512735A (zh) 2018-08-03 2021-03-16 瑞尼斯豪公司 粉末床熔融设备和方法
DE102018125310A1 (de) * 2018-10-12 2020-04-16 Heraeus Noblelight Gmbh Heizeinrichtung mit Infrarot-Strahlern
EP3867041B1 (en) * 2019-04-30 2024-02-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Additive manufacturing systems
CN110127992A (zh) * 2019-06-27 2019-08-16 厦门大学 一种熔融沉积成型的玻璃3d打印装置及其打印方法
CA3148849A1 (en) 2019-07-26 2021-02-04 Velo3D, Inc. Quality assurance in formation of three-dimensional objects
CN110467466A (zh) * 2019-08-29 2019-11-19 西安交通大学 一种定制化增强陶瓷铸型型芯抗蠕变性能的方法
WO2021080597A1 (en) * 2019-10-25 2021-04-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Chamber temperature control
DE102020106516A1 (de) 2020-03-10 2021-09-16 Universität Paderborn Sensor-integriertes Fertigungssystem für die Additive Fertigung
WO2022086564A1 (en) * 2020-10-23 2022-04-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Scoop and dispense for additive manufacturing
FR3116461B1 (fr) * 2020-11-26 2022-12-23 S A S 3Dceram Sinto Machine de fabrication de pièces crues en matériau céramique ou métallique
US12030251B2 (en) 2021-08-20 2024-07-09 General Electric Company Irradiation devices with optical modulators for additively manufacturing three-dimensional objects
US12017298B2 (en) 2021-08-20 2024-06-25 General Electric Company Irradiation devices with optical modulators for additively manufacturing three-dimensional objects
DE102022132201A1 (de) 2022-12-05 2024-06-06 Bach Resistor Ceramics GmbH Bauplatte mit Hochtemperaturheizung für die additive Fertigung von insbesondere metallischen und keramischen Baukörpern

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2179440A (en) * 1985-08-03 1987-03-04 Licentia Gmbh Baking and roasting oven
SU1407680A1 (ru) * 1986-06-16 1988-07-07 Институт сверхтвердых материалов АН УССР Способ изготовлени изделий из порошковых материалов и устройство дл его осуществлени
DE19939616A1 (de) * 1999-08-20 2001-03-08 Eos Electro Optical Syst Vorrichtung und Verfahren zur generativen Herstellung eines dreidimensionalen Objektes
US20080190905A1 (en) * 2005-07-01 2008-08-14 Eos Gmbh Electro Optical Systems Device For Producing a Three-Dimensional Object

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3797986A (en) * 1971-10-07 1974-03-19 Alusuisse Device for hot pressing of ceramic materials
JPS5418428A (en) * 1977-07-08 1979-02-10 Graenges Weda Ab Holding container
US4227037A (en) * 1979-05-29 1980-10-07 Gulf & Western Manufacturing Company Shielded non-metallic container
DE3737565A1 (de) * 1987-11-05 1989-05-24 Ernst Hohnerlein Verfahren und vorrichtung zum loeten
US5637175A (en) * 1988-10-05 1997-06-10 Helisys Corporation Apparatus for forming an integral object from laminations
JPH07119042B2 (ja) * 1992-08-11 1995-12-20 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の温度制御装置
DE19846478C5 (de) 1998-10-09 2004-10-14 Eos Gmbh Electro Optical Systems Laser-Sintermaschine
US6722872B1 (en) * 1999-06-23 2004-04-20 Stratasys, Inc. High temperature modeling apparatus
DE10047615A1 (de) * 2000-09-26 2002-04-25 Generis Gmbh Wechselbehälter
DE10125675C1 (de) * 2001-05-25 2002-10-02 Schott Glas Verfahren zur Aufheizung von Substraten
US20020195746A1 (en) * 2001-06-22 2002-12-26 Hull Charles W. Recoating system for using high viscosity build materials in solid freeform fabrication
JP3844067B2 (ja) * 2002-06-06 2006-11-08 日本電気硝子株式会社 熱処理炉の内張材

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2179440A (en) * 1985-08-03 1987-03-04 Licentia Gmbh Baking and roasting oven
SU1407680A1 (ru) * 1986-06-16 1988-07-07 Институт сверхтвердых материалов АН УССР Способ изготовлени изделий из порошковых материалов и устройство дл его осуществлени
DE19939616A1 (de) * 1999-08-20 2001-03-08 Eos Electro Optical Syst Vorrichtung und Verfahren zur generativen Herstellung eines dreidimensionalen Objektes
US20080190905A1 (en) * 2005-07-01 2008-08-14 Eos Gmbh Electro Optical Systems Device For Producing a Three-Dimensional Object

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018017117A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heating build material
US11400651B2 (en) 2016-07-22 2022-08-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heating build material

Also Published As

Publication number Publication date
HK1155696A1 (en) 2012-05-25
JP2012505088A (ja) 2012-03-01
JP5256349B2 (ja) 2013-08-07
DE102008051478A1 (de) 2010-06-02
RU2011110047A (ru) 2012-11-20
EP2313254A2 (de) 2011-04-27
US8317508B2 (en) 2012-11-27
BRPI0919372A2 (pt) 2016-01-12
US20100101490A1 (en) 2010-04-29
WO2010043280A2 (de) 2010-04-22
WO2010043280A3 (de) 2010-07-29
CN102123850A (zh) 2011-07-13
CN102123850B (zh) 2014-05-21
EP2313254B1 (de) 2012-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2469860C2 (ru) Рама для устройства для изготовления трехмерного объекта и устройство для изготовления трехмерного объекта с такой рамой
US8525071B2 (en) Apparatus for manufacturing a three-dimensional object layer by layer
US11926093B2 (en) Methods and apparatus for embedding heating circuits into articles made by additive manufacturing and articles made therefrom
RU2481191C2 (ru) Устройство для генеративного создания трехмерного объекта с изолированной областью построения
RU2008133769A (ru) Способ получения градиентных материалов из порошков и устройство для его осуществления
JP2021130877A (ja) 三次元造形物の製造方法、および三次元造形装置
JP6110867B2 (ja) 粉末の選択的溶融によって部品を製造するための装置
US20080131104A1 (en) Radiant Heater For Heating the Building Material in a Laser Sintering Device
CN109501248B (zh) 一种用于高温激光选区烧结的预热缸体及其成形方法
WO2016202753A1 (en) Additive manufacturing device with a heating device
JP2008037024A (ja) 粉末焼結積層造形装置及び粉末焼結積層造形方法
KR20180061340A (ko) 부가식 제조를 위한 장치 및 방법
JP6639735B2 (ja) 三次元造形装置
CN108372659A (zh) 基于掩膜的分区预热设备及其分区预热方法
JP2021020465A (ja) 粉末チャンバーテーブル装置
US20210053286A1 (en) Deflection restraint system for build plate in additive manufacturing
US20240025117A1 (en) Building material enclosure comprising a thermal break
EA025702B1 (ru) Печь и нагреватель, содержащий тепловой барьер, и способ нагрева, предназначенный для упомянутой печи
Elliott et al. Experimental study of the maximum resolution and packing density achievable in sintered and non-sintered binder-jet 3D printed steel microchannels
JP5230498B2 (ja) 通気性板状体の均一加熱方法
CN209910380U (zh) 大型无尘陶瓷加热炉
US11203153B2 (en) Powder bin for additive manufacturing system
CN111230117A (zh) 一种适用于增材制造的成型缸温场控制装置及其应用
JP2004244660A (ja) パルス通電加圧焼結用のダイセット及びパルス通電加圧焼結システム
CN114918413B (zh) 一种高通量制备块体的装置、系统和方法