WO2006024373A2 - Vorrichtung zur herstellung von formkörpern - Google Patents

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Abstract

Erfindungsgemäß vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem, insbesondere metallischem oder keramischem Werkstoff, mit einem Prozessraumgehäuse, einer Schutzgaszuleitungs- und -ableitungseinrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere Argonatmosphäre im Prozessraum, einem Träger für den Schichtaufbau, einer Biestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung der jeweils auf dem Träger präparierten Werkstoffpulverschicht in einem dieser Schicht zugeordneten Quersçhnittsbereich des Modells des Formkörpers mit einer Strahlung, insbesondere fokussierten Laserstrahlung, die das Werkstoffpulver in diesem Querschnittsbereich durch Erhitzen zum Verschmelzen oder ggf. zum Versintern bringt, und einer Pulverschichtpräparierungseinrichtung zur Präparierung der jeweils folgenden Werkstoffpulverschicht auf der zuletzt bestrahlten oder aufgetragenen Schicht. Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine an den Prozessraum (5) und an einen davon separierten Umgebyngsbereich angeschlossene Schleusenkammer (45) mit wahlweise zu schließenden und zu öffnenden Türen (47, 53) zum Prozessraum (105) und zum Umgebungsbereich, wobei die Schleusenkammer (45)an eine Schutzgaszuleitungs- und -ableitungseinrichtung (55, 59) angeschlossen ist, so dass bedarfsweise eine Schutzgasatmosphäre in der Schleusenkammer (45) erzeugt werden kann.

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem, insbesondere metalli- schem oder keramischem Werkstoff, mit einem Prozessraumgehäuse, einer Schutzgaszuleitungs- und -ableitungseinrichtung zur Erzeugung und Auf¬ rechterhaltung einer Schutzgasatmosphäre in dem Prozessraum, einem Träger für den Schichtaufbau, einer Bestrahlungseinrichtung zur Bestrah¬ lung der jeweils auf dem Träger präparierten Werkstoffpulverschicht in einem dieser Schicht zugeordneten Querschnittsbereich des Modells des Formkörpers mit einer Strahlung, insbesondere fokussierten Laserstrahlung, die das Werkstoffpulver in diesem Querschnittsbereich durch Erhitzen zum Verschmelzen oder ggf. zum Versintern bringt, und einer Pulverschicht-Prä- parierungseinrichtung zur Präparierung der jeweils folgenden Werkstoff- pulverschicht auf der zuletzt bestrahlten oder aufgetragenen Schicht.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Gebiet des selektiven Laserschmelzens und geht sowohl verfahrensmäßig als auch vorrichtungs¬ mäßig von einer Technologie aus, wie sie z. B. in der DE 199 05 067 A1 , in der DE 101 12 591 A1 , in der WO 98/24574 oder in der dazu korrespondie¬ renden DE 19649 865.1 beschrieben ist, wenngleich die Erfindung auch auf das Gebiet des Lasersinterns anwendbar ist.

Bei der hier betrachteten Technologie geht es um eine Vorrichtung zur Her- Stellung eines Formkörpers, z. B. eines Prototyps eines Produkts oder Bau¬ teils, eines Werkzeugs oder eines Ersatzteils, einer Prothese, insbesondere Zahnprothese, orthopädische Prothese usw., entsprechend dreidimensiona¬ len CAD-Daten eines Modells des Formkörpers durch schichtweises Auf¬ bauen aus pulverförmigem metallischem oder keramischem Werkstoff, bei dem nacheinander mehrere Pulverschichten übereinander aufgebracht werden, wobei jede Pulverschicht vor dem Aufbringen der nächstfolgenden Pulverschicht mit einem normalerweise fokussierten Laserstrahl in einem vorgegebenen Bereich, der einem ausgewählten Querschnittsbereich des Modells des Formkörpers entspricht, erhitzt wird, und bei dem der Laser¬ strahl jeweils entsprechend den CAD-Querschnittsdaten des ausgewählten Querschnittsbereichs des Modells oder daraus abgeleiteten Daten über die jeweilige Pulverschicht geführt wird. Das Werkstoffpulver wird beim selek¬ tiven Laserschmelzen als bindemittel- und flussmittelfreies, metallisches, keramisches oder gemischt metallisch/keramisches Werkstoffpulver aufge¬ bracht und durch den Laserstrahl auf Schmelztemperatur erhitzt, wobei die Energie des Laserstrahls so ausgewählt wird, dass das Werkstoffpulver an der Auftreffstelle des Laserstrahls über seine gesamte Schichtdicke mög¬ lichst vollständig aufgeschmolzen wird. Über der Zone der Wechselwirkung zwischen dem Laserstrahl und dem metallischen Werkstoffpulver wird eine Schutzgasatmosphäre, z. B. Argon-Atmosphäre, aufrechterhalten.

Die hier betrachteten Vorrichtungen werden auch als Rapid-Prototyping- Vorrichtungen oder Vorrichtungen zum selektiven Laserschmelzen be¬ zeichnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Betrieb einer solchen Vorrichtung zu vereinfachen und kontinuierlicher zu gestalten und insbesondere den An¬ wendungsbereich einer solchen Vorrichtung mit einfachen Mitteln zu ver¬ größern und flexibler zu machen.

Unter einem ersten Erfindungsgesichtspunkt wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass wenigstens eine an dem Prozessraum und an einen davon separierten Umgebungs¬ bereich angeschlossene Schleusenkammer mit wahlweise zu schließenden und zu öffnenden Türen zum Prozessraum und zum Umgebungsbereich vorgesehen ist, wobei die Schleusenkammer an eine Schutzgaszuleitungs- und -ableitungseinrichtung angeschlossen ist, so dass bedarfsweise eine Schutzgasatmosphäre in der Schleusenkammer erzeugt werden kann.

Die Schleusenkammer ermöglicht es, ohne Unterbrechung der Aufrecht- erhaltung der Schutzgasatmosphäre im Prozessraum Gegenstände aus dem Prozessraum herauszunehmen und nach außen zu bringen oder ggf. Ge¬ genstände von außen in den Prozessraum einzubringen. Dies geschieht mit einer Handhabungsvorrichtung, für die ein Beispiel noch unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert wird. Die Schleusenkammer kann benutzt werden, um z. B. fertiggestellte Formkörper aus dem Prozessraum nach außen zu holen oder um Pulverreservoirs bzw. Pulverwechselpatronen auszutauschen usw., ohne im Prozessraum die Schutzgasatmosphäre aufzuheben oder mit Außenluft zu kontaminieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Schleusen¬ kammer auch dazu nutzbar, aus dem Prozessraum ausgebrachtes Pulver zur Rückgewinnung in Schutzgasatmosphäre aufzunehmen. Die Pulverrück¬ gewinnung unter möglichst weitgehendem Ausschluss von Sauerstoff hat sich bei vielen Pulvermaterialien, insbesondere auch bei Titan, als vorteilhaft bei der Wiederverwendung des Pulvers erwiesen. Im einfachsten Fall könnte das im Prozessraum nach einem Bauprozess nicht mehr benötigte Pulver mittels einer Handhabungsvorrichtung aus dem Prozessraum ausgebracht und in die Schleusenkammer überführt werden, etwa mit einem pinselarti- gen Gegenstand oder dgl. Hierzu ist die Schleusenkammer jedoch zuvor mit Schutzgas, z. B. Argon, gespült worden, und zwar bei geschlossenen Schleusenkammertüren, wonach dann die Schleusenkammertür zu dem ebenfalls Schutzgasatmosphäre aufweisenden Prozessraum geöffnet wurde, um das Pulver in die Schleusenkammer einzubringen. Das Pulver kann dann in einen in der Schleusenkammer befindlichen oder an der Schleu¬ senkammer angeschlossenen, ebenfalls mit Schutzgas gespülten Behälter übergeben werden, der danach zu verschließen ist. Das so rückgewonnene Pulver kann dann ggf. nach Aufbereitung durch Siebung etc. für einen wei¬ teren Bauprozess genutzt werden.

Die Schleusenkammer kann ferner auch dazu genutzt werden, jeweilige Substratplatten auszutauschen, auf denen die Formkörper aufgebaut werden. - A -

Bevorzugte Weiterbildungen des ersten Erfindungsaspektes sind in den Unteransprüchen 2 - 11 angegeben.

Ein weiterer Erfindungsaspekt ist in Anspruch 12 angegeben, wobei eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in der Weise ausgestaltet ist, dass sie eine Pulverrϋckgewinnungseinrichtung zur Rückgewinnung von nicht verbrauchtem Werkstoff pulver aus dem Prozessraum aufweist, die eine Pulverausbringeinrichtung zum Ausbringen von Pulver aus dem Prozess- räum und eine Pulversammeieinrichtung zum Sammeln des aus dem Pro¬ zessraum ausgebrachten Pulvers aufweist, wobei die Pulverrückgewin¬ nungseinrichtung so gestaltet und an den Prozessraum angeschlossen ist, dass die Pulverrückgewinnung in einem nach außen abgeschlossenen Bereich, insbesondere vollständig in Schutzgasatmosphäre, durchführbar ist.

Besonders bevorzugt ist eine Auführungsform der Erfindung, bei der die Pulverausbringeinrichtung eine Pulverabsaugeinrichtung umfasst. Die Pul¬ verabsaugeinrichtung kann z. B. einen in den Prozessraum hineinragenden Saugrüssel aufweisen, so dass es möglich ist, Pulver aus dem Prozessraum abzusaugen und zurückzugewinnen, ohne es mit Außenluft in Kontakt zu bringen. Das Pulver kann in einem an die Schutzgasatmosphäre ange¬ schlossenen Behälter gesammelt werden und bedarfsweise für einen neuen Bauprozess eines Formkörpers wiederverwendet werden. Im Falle der Ver- wendung verschiedener Pulver kann es vorgesehen sein, dass die Pulver separat abgesaugt werden können, so dass eine Durchmischung verschie¬ dener Pulver verhindert wird. Der Saugrüssel kann flexibel sein und mittels einer Handhabungsvorrichtung in dem Prozessraum manipuliert werden, um die Saugrüsselöffnung nahe an das abzusaugende Pulver heranzuführen. Insbesondere kann ein solcher Saugrüssel auch zum Absaugen von Pro¬ zessrauch und Schutzgas während des Bauprozesses genutzt werden.

Bevorzugte Weiterbildungen des zweiten Erfindungsaspektes sind in den abhängigen Ansprüchen 13-18 angegeben. Insbesondere sei darauf hinge¬ wiesen, dass die Pulverrückgewinnungseinrichtung, wie auch der Prozess¬ raum in einen Schutzgaskreislauf integriert sein können, welcher Filterele¬ mente und Pulverabscheider enthält, so dass aus der Pulverrückgewin- nungseinrichtung bzw. aus dem Prozessraum abgesaugtes Schutzgas nach Filterung wieder in die Pulverrückgewinnungseinrichtung bzw. den Prozess¬ raum eingebracht wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzgaszu- leitungs- und -ableitungseinrichtung für den Prozessraum mit einem an einem Schutzgasabsauganschluss einer Pumpe angeschlossenen und in den Prozessraum hineinragenden Saugrüssel oder dgl. zum Absaugen von Schutzgas und/oder von Pulver aus dem Prozessraum ausgestattet, wobei z. B. in einer Verbindungsleitung zwischen dem Saugrüssel und der Pumpe eine Pulver aus dem abgesaugten Medium abscheidende Filtereinrichtung vorgesehen sein kann.

Der oben schon angesprochene Saugrüssel kann mit Werkzeugen, insbe¬ sondere Reinigungswerkzeugen kombiniert sein, etwa mit einem Pulver- bürstenelement in der Nähe der Saugöffnung. Ferner kann an der Saugöffnung ein Vorsieb angeordnet sein.

Unter einem dritten Erfindungsgesichtspunkt gemäß Anspruch 19 wird es vorgeschlagen, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art in dem Prozessraumgehäuse mehrere, gesondert voneinander angeordnete Träger für den Schichtenaufbau mehrerer Formkörper vorzusehen und die Pulver- schichtpräparierungseinrichtung mit den einzelnen Trägern zugeordneten Pulverreservoirs zur Bereitstellung von Pulver für den jeweiligen Bauprozess auszustatten. Es ist dabei sichergestellt, dass sich die verwendeten Pulver nicht vermischen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt somit die Herstellung mehrerer Formkörper nebeneinander in einem Prozessraumgehäuse und insbeson- - Q -

dere unter einer gemeinsamen Schutzgasatmosphäre. Die auf den einzel¬ nen Trägern herzustellenden Formkörper können gleich oder unterschiedlich sein. Insbesondere können die Formkörper aus verschiedenen Pulvermate¬ rialien hergestellt werden, da jedem einzelnen Träger ein eigenes Pulver- reservoir der Pulverschichtpräparierungseinrichtung zugeordnet ist.

Bevorzugte Weiterbildungen des dritten Erfindungsaspektes gemäß An¬ spruch 19 sind in den abhängigen Ansprüchen 20 - 30 angegeben.

Es sei darauf hingewiesen, dass die einzelnen Erfindungsaspekte im We¬ sentlichen beliebig miteinander kombiniert werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnah¬ me auf die Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein erstes Ausfüh¬ rungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 zeigt unter Weglassung von Außengehäusewänden den Boden- bereich der Prozesskammer des Ausführungsbeispiels nach Fig.

1 aus einer Perspektive, wie sie in Fig. 1 mit dem Pfeil Il ange¬ deutet ist.

Fig. 3 zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 in einer perspektivi- sehen Ansicht von unten.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in teils schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist im Wesentlichen das Außengehäuse 3 einer Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern erkennbar. Das Außengehäuse 3 umgibt einen Prozessraum 5, dessen Bodenbereich 7 in Fig. 2 erkennbar ist. Der Bodenbereich 7 ist in vier Prozessraumabteile 8 durch vertikale Trennwände 9 bzw. 10 bzw. 11 unterteilt. In jedem Prozessraumabteil 8 ist die Boden¬ platte 12 mit einer nach unten durchgehenden Öffnung 13 versehen, an der sich jeweils ein Bauzylinder 15 an der Unterseite der Bodenplatte 12 fluch¬ tend anschließt. Die Bauzylinder 15 enthalten einen jeweiligen kolbenartigen Träger 17 für den Schichtaufbau der jeweiligen herzustellenden Formkörper. Die Träger 17 sind im Beispielsfall 2 mittels einer gemeinsamen Vertikalan¬ triebseinheit 19 simultan in den Bauzylindern 15 vertikal verlagerbar. In Fig. 3 ist eine Querstange 21 erkennbar, welche von der Linearantriebseinheit 19 gesteuert vertikal bewegt werden kann. Vermittels der an dieser Quer- Stange 21 fixierten und von unten her axial in die Bauzylinder 15 hinein¬ ragenden Trägerstangen 23 sind die Träger 17 mit der Querstange 21 ver¬ bunden. Die Träger 17 sind abdichtend in den Bauzylindern 15 geführt, so dass aus den Bauzylindern 15 kein Schutzgas während des Bauprozesses aus dem Prozessraum 5 entweichen kann.

In Fig. 2 sind Elemente einer Pulverschicht-Präparierungseinrichtung mit zu¬ gehöriger Pulverabgabevorrichtung erkennbar, nämlich ein mittels der Spin¬ deltriebvorrichtung 25 in Richtung des Pfeiles 27 über die Träger 17 hinweg hin- und herbewegbarer Pulverreservoirhalter 29 und Linearführungen 31 für den Halter 29. Der Halter 29 weist Einstecköffnungen 33 für Wechselbehäl¬ ter 35 auf, welche als Pulverreservoirs dienen. Im Beispielsfall ist nur ein Wechselbehälter 35 stellvertretend für üblicherweise vier Wechselbehälter dargestellt, die normalerweise in den Einstecköffnungen 33 wahlweise aus¬ wechselbar aufgenommen sind. Die Wechselbehälter 35 sind so dimensio- niert, dass sie jeweils ein Vorratsvolumen an Pulver aufnehmen können, welches für die Präparation einer Vielzahl von Pulverschichten vorbestimm¬ ter Dicke ausreicht. Nicht zeichnerisch dargestellt ist eine Pulvernachfüllein¬ richtung, welche dazu dient, die Wechselbehälter 35 in einer vorbestimmten Parkstellung des bewegbaren Halters 29 innerhalb des Prozessraumgehäu- ses automatisch mit Pulver aus externen Pulverquellen zu beschicken, falls dies während des Bauprozesses erforderlich sein sollte.

Die Wechselbehälter 35 weisen an ihren unteren Enden Pulverabstreifele- mente 37 auf, die sich quer zur Bewegungsrichtung des Halters 29 erstre¬ cken. Die Pulverabstreifelemente 37 können z. B. Bereiche eines die untere Ausgabeöffnung 39 der Wechselbehälter 35 umlaufend begrenzenden Ran¬ des 41 des Wechselbehälters 35 sein und z. B. aus einem Kunststoff, etwa Silikon, bestehen. Während des Schichtenpräparationsbetriebes liegt der untere Rand 41 des Wechselbehälters 35 auf der Bodenplatte 12 auf, so dass die Pulverabstreifelemente 37 eine jeweilige Pulverschicht auf einem betreffenden Träger 17 im zugehörigen Bauzylinder auf Höhe der Oberseite der Bodenplatte 12 nivellieren kann.

In anderen Ausführungsformen können die Pulverabstreifelemente geson¬ dert von den Wechselbehältern vorgesehen sein.

Der Halter 29 befindet sich oberhalb der Trennwände 9 zwischen Prozess- raumabteilen 8. Die Trennwände 9 dienen dazu, zu verhindern, dass Pulver von einem Prozessraumabteil 8 in ein anderes Prozessraumabteil 8 gelangt. Die Prozessraumabteile 8 sind im Übrigen jedoch nicht hermetisch gegen¬ einander separiert, so dass eine gemeinsame Schutzgasatmosphäre für die Prozessraumabteile 8 aufgebaut bzw. aufrechterhalten werden kann.

Gemäß Fig. 2 ist in dem Prozessraum außer den vier Prozessraumabteilen noch ein erfindungsgemäßes Schleusenabteil 43 zu erkennen. Das Schleu¬ senabteil 43 mit der Schleusenkammer 45 kann genutzt werden, um von außen auf den Prozessraum 5 zuzugreifen, ohne die Schutzgasatmosphäre im Prozessraum mit Außenluft zu vermischen. So ist es z. B. möglich, einen fertig gestellten Formkörper von einem Träger 17 mittels noch zu erläutern¬ der Hilfsmittel zu entfernen und in die Schleusenkammer 45 zu legen, wobei vorher dafür Sorge getragen worden ist, dass auch in der Schleusenkammer 45 Schutzgasatmosphäre herrscht. Nach dem Einlegen des Formkörpers in die Schleusenkammer 45 kann diese prozessraumseitig geschlossen wer¬ den, indem die Schieberblende 47 in Richtung des Pfeiles 49 in die die Öffnung 51 verschließende Schließstellung verschoben wird. Danach kann ggf. der Bauprozess weiterer Formkörper im Prozessraum 5 fortgesetzt werden.

Die Schleusenkammer 45 weist auch eine Außentür 53 (vgl. Fig. 1) auf. Nach öffnen dieser Außentür 53 kann ein in der Schleusenkammer 45 befindlicher Gegenstand nach außen entnommen werden.

Die dabei in die Schleusenkammer 45 eindringende Außenluft ist nach Wie¬ derverschließen der Außentür 53 durch Spülen der Kammer 45 mit Schutz¬ gas wieder zu entfernen. Hierzu weist die Schleusenkammer 45 eine Entlüf- tungsleitung 55 mit Ventil 57 und eine Schutzgaszuführungsleitung 59 mit Ventil 61 auf. Zum Spülen der Schleusenkammer 45 wird bei geschlossenen Türen 47, 53 Schutzgas mittels der Schutzgasleitung 59 in die Schleusen¬ kammer 45 eingelassen, wobei das Ventil 57 der Entlüftungsleitung 55 über eine hinreichend lange Zeit geöffnet bleibt, so dass Luft aus der Schleusen- kammer 45 von dem nachströmenden Schutzgas nach außen hin verdrängt werden kann. Zum Abschließen des Spülvorgangs wird dann das Ventil 57 wieder geschlossen, und es kann die Schleusentür 47 zum Prozessraum 5 hin bei Bedarf wieder geöffnet werden. Es hätte im Übrigen unter Verwen¬ dung der Schleusenkammer 45 auch ein Gegenstand von außen in den Pro- zessraum 5 eingebracht werden können, wobei dieser Gegenstand während der Schleusenkammerspülung in der Schleusenkammer 45 aufzubewahren gewesen wäre und schließlich nach Beendigung des Spülvorgangs und öffnen der Tür 47 dann in den Prozessraum 5 hätte übernommen werden können. Hierbei hätte es sich z. B. um einen Wechselbehälter 35 mit nach außen versiegeltem Pulvervorrat handeln können, wobei die Versiegelung des Behälters 35 dann unter Schutzgasatmosphäre im Prozessraum 5 hätte aufgehoben werden können. Dem Aspekt der Verwendung von Wechsel¬ behältern, die unter Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum mit Pulver ge¬ füllt und nach außen versiegelt worden sind, bei der Herstellung von Form- körpern nach dem Verfahren des selektiven Lasersintems oder Laser- schmelzens kann eigenständige erfinderische Bedeutung zukommen.

Wie die vorstehenden Erläuterungen erkennen lassen, kann die Schleusen- kammer 45 dazu genutzt werden, das Werkstoffpulver so zu handhaben, dass es nicht mit Luft bzw. der Außenatmosphäre in Kontakt kommt. Unter einem nachstehend noch in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel näher erläuterten Gesichtspunkt der Erfindung kann als weitere Maßnahme bei dem Ausfϋhrungsbeispiel nach den Fig. 1-3 vorgesehen sein, dass auch die Pulverentfernung aus dem Prozessraum so erfolgt, dass das Pulver nicht mit Luft in Kontakt kommt. Die Pulverentfemung erfolgt dabei vorzugs¬ weise durch Absaugen unter Verwendung von Ableitungen, welche Schutz¬ gas enthalten. Die Abscheidung des Pulvers aus einem Schutzgaskreislauf erfolgt mittels einer Pulverfalle bzw. eines entsprechenden Filters, wobei das Pulver dann unter Luftausschluss in einem Behälter zur Wiederverwendung gesammelt wird.

Wie in den Fig. 1 und 3 erkennbar, weist das Prozessraumgehäuse 3 z. B. in einer bedarfsweise zu öffnenden Frontklappe 63 Handschuhzugriffsöff¬ nungen 65 auf. An jeder dieser Handschuhzugriffsöffπungen 65 ist ein in den Prozessraum hineinzustülpender Handschuh (nicht gezeigt) vorgese¬ hen, welcher die Öffnung 65 nach außen hin gasdicht abschließt. Eine Be¬ dienungsperson kann somit durch eine Öffnung 65 hindurch in einen Hand- schuh eingreifen und somit in dem Prozessraum 5 und ggf. in der Schleu¬ senkammer 45 von außen her unter Aufrechterhaltung der Schutzgasatmo¬ sphäre Gegenstände manipulieren, also etwa einen fertig gestellten Form¬ körper von einem Träger 17 in die Schleusenkammer 45 einlegen oder Reinigungsarbeiten oder Umrüstarbeiten vornehmen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1-3 ist für den Betrieb jedes der Prozessraumabteile 8 eine gemeinsame Bestrahlungseinrichtung vorgese¬ hen. Hierzu gehört ein Laser (nicht gezeigt), welcher über eine Lichtleitfaser bzw. über ein Lichtleitfaserbündel 67 Laserstrahlung für eine Strahlablenk- einrichtung 69 bereitstellt. Als Strahlablenkeinrichtung 69 ist im Beispielsfall eine X-Y-Scannereinrichtung an einem gesteuert und geführt in Richtung des Pfeils 72 verfahrbaren Rahmen 71 vorgesehen ist. Mit 73 ist in Fig. 2 eine an dem Rahmen vorgesehene f-Theta-Linse bezeichnet, mittels wel- eher der von der Scannereinrichtung 69 abgelenkte Laserstrahl auf die je¬ weils zuletzt präparierte Pulverschicht auf einem betreffenden Träger 17 fokussiert wird.

Anstelle einer solchen Scanneranordnung könnte als Ablenkeinrichtung z. B. auch eine steuerbare Mikrospiegelanordnung oder ggf. eine steuerbare selbstleuchtende Lichtquellenmatrix, etwa eine integrierte Lasermatrix, vor¬ gesehen sein.

Anstelle eines Lasers als Strahlungsquelle oder zusätzlich könnte im Rah¬ men der Erfindung auch eine andere Strahlungsquelle eingesetzt werden, etwa eine Elektronenstrahlungsquelle oder lonenstrahlungsquelle.

Die Linearführungsmittel für die Antriebseinrichtung des optischen Rahmens 71 sind in den Figuren nicht dargestellt. Es sei aber darauf hingewiesen, dass im Beispielsfall das Rahmenelement 71 mit der Ablenkeinrichtung 69 oberhalb einer Gehäusezwischenwand 74 angeordnet und verfahrbar ist. Die Gehäusezwischenwand 74 ist nur ausbruchsweise angedeutet und weist ein Kopplungsfenster 75 auf, durch die hindurch die Laserstrahlung 77 in den von der Zwischenwand 74 nach oben abgeschlossenen Prozessraum 5 gelangt.

Insbesondere falls in den einzelnen Prozessraumabteilen 8 mit unterschied¬ lichen Pulvermaterialien gearbeitet wird, kann es nützlich sein, wenn die Strahlungsintensität der Laserstrahlung pro Abteil individuell einstellbar ist, um unterschiedlichen Materialeigenschaften der Pulver gerecht zu werden.

In entsprechender weise kann es im Rahmen der Erfindung auch vorgese¬ hen sein, dass die Bestrahlungswellenlänge variierbar ist und z. B. ein spektral durchstimmbarer Laser oder ggf. mehrere Laser unterschiedlicher Emissionswellenlängen für die Bestrahlung der Pulverschichten in den ver¬ schiedenen Prozessraumabteilen 8 verwendet werden. Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1-3 zeichnet sich durch einen ein¬ fachen und vergleichsweise preiswerten Aufbau aus und erlaubt das Her¬ stellen mehrerer Formkörper. Die Formkörper können gleiche oder unglei¬ che Formen haben. Überdies können die Formkörper aus gleichen oder aus ungleichen Materialien gefertigt werden. Es wird somit mit einfachen appa¬ rativen Mitteln eine große Flexibilität erreicht. Insbesondere erlaubt die Er¬ findung die ökologische und ökonomische Handhabung und Verarbeitung von Pulvern, die nicht mit Luft in Verbindung kommen sollten, also etwa die Verarbeitung von Titanpulver oder Aluminium.

Die Herstellung von Formkörpern kann mit dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1-3 z. B. so erfolgen, dass zunächst die Träger 17 bis auf das Maß der Soll-Schichtdicke der ersten zu bestrahlenden Schicht an die obere Oberfläche der Bodenplatte 12 mittels der Elevatoreinrichtung 19, 21, 23 vertikal herangeführt wird, wonach dann die Pulverschicht-Präparierungs- einrichtung in Betrieb gesetzt wird, so dass der Halter 29 mit den Pulverre¬ servoirs 35 und den daran befindlichen Pulverabstreifelementen 37 über die Bauzylinderöffnungen 13 hinweg bewegt wird. Dabei gelangt Pulver aus den unteren Austrittsöffnungen 39 der Pulverreservoirs 35 auf die Träger 17, wobei das Pulver von dem betreffenden Pulverabstreifelement 37 glatt ge¬ strichen und auf der Ebene der Oberseite der Bodenplatte 12 novelliert wird.

Nach einem solchen Pulverschicht-Präparierungsvorgang kann dann die Bestrahlung der Pulverschichten mit der Bestrahlungseinrichtung 67, 69 erfolgen. Dabei wird der optische Rahmen 71 nacheinander über die betref¬ fenden Prozessraumabteile 8 positioniert, um einen jeweiligen Bestrah¬ lungsvorgang nach Maßgabe von CAD-Daten oder ggf. davon abgeleiteten Daten des Formkörpers in der jeweiligen Pulverschicht durchzuführen. Es entsteht somit durch Umschmelzen oder ggf. Vereintem des Werkstoffpul- vers die erste Schicht des jeweiligen Formkörpers. Danach können die Trä¬ ger 17 um das Maß einer weiteren Schichtdicke in den Bauzylindern 15 ab¬ gesenkt werden, so dass durch eine nachfolgende Fahrt der Pulverabgabe¬ vorrichtung 29, 35 über die Bauzylinder 15 hinweg eine neue Pulverschicht präpariert werden kann, die sodann in einem Bestrahlungsvorgang selektiv umgeschmolzeri bzw. versintert wird, so dass eine zweite Schicht des Form- köfpers entsteht. Die Vorgänge der Schichtenpräparation des Bestrahlens können dann wechselweise durchgeführt werden, bis die Formkörper fertig gestellt sind. Der Steuerungscomputer ist in den Zeichnungen nicht darge¬ stellt.

Unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wird nach¬ stehend ein weiterer Erfindungsaspekt erläutert, der auch bei dem bereits erörterten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1-3 verwirklicht sein kann. Dieser weitere Erfindungsaspekt betrifft insbesondere die Möglichkeit der Pulverrückgewinnung aus dem Prozessraum, ohne dass das Pulver mit der Außenluft in Kontakt kommt.

In Fig. 4 ist ein Prozessraumgehäuse 103 einer Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem Werk¬ stoff dargestellt, welche einen einzelnen Prozessraum 105 mit einem Bau¬ zylinder 115 zum Absenken eines Trägers umfasst, wenngleich in Varianten der Erfindung auch mehrere Prozessraumabteile in dem Gehäuse 103 vor- handen sein können, wie dies in dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Wie das erste Ausführungsbeispiel weist auch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 eine Schleusenkammer 145 auf, welche zum Prozessraum 105 hin und nach außen hin wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist in einem Schutzgasableitungs¬ zweig 80 eine Pulverfalle in Gestalt eines Filters 81 vorgesehen, welcher aus dem Prozessraum 105 abgesaugtes Pulver aus dem im Wesentlichen geschlossenen Schutzgas-Kreislauf, z. B. Argon-Kreislauf, zu einer Pulver- rückgewinπungseinrichtung 82 mit einem ggf. zur automatischen Reinigung um die Achse 85 bedarfsweise drehbaren Sieb 86 abscheidet. Das von dem Sieb 86 gesiebte Pulver wird dann unter Luftausschluss in den Auffangbe¬ hälter 87 rieseln. Bei 88 sind z. B. Schleusenmittel vorgesehen, welche einen Wechsel des Behälters 87 ermöglichen, ohne dass Luft in den Behäl- ter bzw. in die Pulverrückgewinnungseinrichtung 82 einströmt.

Mit 89 ist ein zweiter Filter bezeichnet, der dem Pulverfallenfilter 81 im Schutzgaskreislauf nachgeschaltet ist und dafür sorgen soll, dass der Pum- pe 90 keine Pulverreste, die ggf. den Pulverfallenfilter 81 passiert haben, erreichen. Die Pumpe 90 dient als Umwälzpumpe für den Schutzgaskreis¬ lauf. Bei 91 ist ein Entlüftungsventil dargestellt. Über das Ventil 92 kann Schutzgas aus dem Vorratsbehälter 93 in den Schutzgaskreislauf einge¬ speist werden.

Mit 94 ist ein an der Leitung 80 angeschlossener und sich in den Prozess¬ raum erstreckender Saugrüssel gekennzeichnet, welcher vorzugsweise fle¬ xibel und von außen handhabbar ist, insbesondere mittels eines durch die Handschuheingriffsöffnung 165 in den Prozessraum 105 einzustülpenden Handschuhs, welcher die Öffnung 165 nach außen hin gasdicht abschließt. Die Bedienungsperson kann die Öffnung des Saugrüssels 94 nahe an abzu¬ saugendes Pulver in dem Prozessraum 105 heranführen und so den Pro¬ zessraum 105 weitgehend von Pulver befreien. In alternativen Varianten kann es vorgesehen sein, dass ein ggf. starrer Saugstutzen permanent in Absaugstellung positioniert ist, wobei er jedoch über ein Sperrventil mit der Rücklaufleitung 80 verbunden ist. Während des normalen Bauprozesses ist dieses Sperrventil dann geschlossen zu halten, wobei eine gesonderte Schutzgasableitung zwischen dem Prozessraum 105 und der Rücklauflei¬ tung 80 vorzusehen wäre.

Bei dem handhabbaren flexiblen Saugrüssel 94 liegt demgegenüber der Vorteil vor, dass er während des normalen Bauprozesses einfach aus der unmittelbaren Nähe des Pulvers entfernt bleibt und nur bei Bedarf zum Pulverabsaugen geführt wird. Während des Bauprozesses dient er als Leitungselement für Schutzgas in dem Schutzgaskreislauf und zur Absau¬ gung von evtl. auftretendem Prozessrauch.

Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, dass mit 95 in Fig. 4 ein externer Pulverbehälter vorgesehen ist, aus dem ein betreffendes Pul¬ verreservoir im Inneren der Prozesskammer 105 gespeist werden kann. Da¬ bei wird Pulver aus dem externen Pulverbehälter über eine Schleuse, die mit Argon gespült wird, in den Haupttank gefüllt. Dadurch wird gewährleistet, dass kein Sauerstoff in den Haupttank gelangen kann.

Nicht erkennbar in Fig. 4 sind eine Bestrahlungseinrichtung, die sich in dem Gehäuse 103 befindet, und der Steuerrechner.

Eine zeichnerisch nicht dargestellte Ausführungsvariante der Erfindung mit Pulverrückgewinnung umfasst zusätzlich zu einem Prozessrauchabsaug- und Filtersystemein eigenes Pulverabsaugsystem, welches Pulver aus dem Prozessraum absaugt und einer Siebmaschine zuführt. Die Siebmaschine umfasst ein Pulversieb, auf welches das angesaugte Pulver auftrifft. Eine mit Borsten bzw. Zinken von oben her an dem Sieb abgestützte Bürsten- bzw. Rechenanordnung bewegt sich relativ zu dem Sieb, um das Durchsieben von Pulver zu beschleunigen. Grobkörnige Pulverteile bleiben im Sieb zurück und können gelegentlich bei Reinigungsarbeiten entfernt werden. Das Sieben findet in Schutzgasatmosphäre statt. Ebenfalls das Auffangen des durchgesiebten Pulvermaterials in einem Behälter. Ggf. kann das durchgesiebte Material auch mittels einer Pumpeinrichtung abgepumpt und der weiteren Bearbeitung bzw. Verpackung zugeführt werden.

Vorzugsweise ist auch die Siebmaschine mit einer Handschuhöffnung von außen zugänglich, ohne die Schutzgasatmosphäre aufheben zu müssen. Auf diese Weise kann z.B. das Sieb gereinigt werden. Die Relativbewegung zwischen Sieb und daran abgestützten Bürstenborsten bzw. Rechenzinken kann durch Bewegen des Siebs oder/und durch Bewegen der Bürsten bzw. Rechen mittels geeigneter Antriebe erzeugt werden.

Die Pulverrückgewinnungseinrichtungen nach der Erfindung, und so auch die vorstehend angesprochene Siebmaschine können dazu eingerichtet sein, dass Pulverauffangbehälter mit rückgewonnenem Pulver in Schutzgas- atmosphäre wieder verschließbar sind. Zum Wechseln der Pulverauffang¬ behälter bietet sich wiederum eine mittels Schutzgas spülbare Schleuse an, wie sie oben bereits für den Prozessraum erläutert wurde.

Im Rahmen der Erfindung sind diverse Varianten der vorstehend erläuterten Ausführungsformen denkbar. So kann es vorgesehen sein, dass bei einer Ausführungsform mit mehreren Prozessraumabteilen jedem einzelnen Pro¬ zessraumabteil oder einer Gruppe von Prozessraumabteilen Pulverschicht- präparierungsmittel vorgesehen sind, die separat von den jeweils anderen Pulverschichtpräparierungsmitteln der Pulverschichtpräparierungseinrich- tung steuerbar sind. Bei einer solchen Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, in einem Prozessraumabteil die Pulverschichtpräparation durchzu¬ führen, während in einem anderen Prozessraumabteil gleichzeitig der Be¬ strahlungsvorgang einer Schicht erfolgt.

Es können ferner Heizmittel vorgesehen sein, welche das durch Bestrahlen umzuschmelzende Pulver erhitzen. Bei diesen Heizmitteln kann es sich um elektrische Widerstandsheizungen oder/und um Strahlungsheizungen han¬ deln.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Auf- bauen aus pulverförmigem, insbesondere metallischem oder kerami¬ schem Werkstoff, mit einem Prozessraumgehäuse, einer Schutzgaszu- leitungs- und -ableitungseinrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhal¬ tung einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere Argonatmosphäre im Prozessraum, einem Träger für den Schichtaufbau, einer Bestrahlungs- einrichtung zur Bestrahlung der jeweils auf dem Träger präparierten
Werkstoffpulverschicht in einem dieser Schicht zugeordneten Quer¬ schnittsbereich des Modells des Formkörpers mit einer Strahlung, ins¬ besondere fokussierten Laserstrahlung, die das Werkstoffpulver in diesem Querschnittsbereich durch Erhitzen zum Verschmelzen oder ggf. zum Versintern bringt, und einer Pulverschichtpräparierungsein- richtung zur Präparierung der jeweils folgenden Werkstoffpulverschicht auf der zuletzt bestrahlten oder aufgetragenen Schicht, gekennzeichnet durch wenigstens eine an den Prozessraum (5) und an einen davon separierten Umgebungsbereich angeschlossene Schleusenkammer (45) mit wahlweise zu schließenden und zu öffnen¬ den Türen (47, 53) zum Prozessraum (105) und zum Umgebungsbe¬ reich, wobei die Schleusenkammer (45) an eine Schutzgaszuleitungs¬ und -ableitungseinrichtung (55, 59) angeschlossen ist, so dass be¬ darfsweise eine Schutzgasatmosphäre in der Schleusenkammer (45) erzeugt werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Handhabungsvorrichtung in bzw. an dem Pro- zessraumgehäuse (5) oder/und in bzw. an der Schleusenkammer (45) vorgesehen und so gestaltet ist, dass sie einen Zugriff auf das Pro¬ zessrauminnere - und auf das Innere der Schleusenkammer (45) ermöglicht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungsvorrichtung wenigstens einen durch eine öff- nung (65) im Prozessraumgehäuse (5) oder in einer Schleusenkam¬ meraußenwand erreichbaren und die Öffnung (65) nach außen gas¬ dicht abschließenden Handschuh umfasst, mittels welchem eine Be¬ dienungsperson in den Prozessraum und /oder in die Schleusenkam¬ mer (45) eingreifen kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungsvorrichtung einen steuerbaren Roboterarm in dem Prozessraumgehäuse oder/und in der Schleusenkammer auf- weist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverschichtpräparierungseinrichtung wenigstens ein Pulverreservoir (35) zur Bereitstellung von Pulver für den jeweiligen
Bauprozess und eine das Pulverreservoir (35) umfassende Pulver¬ abgabevorrichtung aufweist, die einen über den Träger (17) hinweg¬ geführt hin- und herbewegbaren und das Pulverreservoir (35) mit¬ führenden Halter umfasst.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Pulverschichtenpräparierungseinrichtung eine Schichtenglättungs- einrichtung mit wenigstens einem Pulverabstreifelement (37) in Zu- Ordnung zu dem Träger (17) umfasst, wobei das Pulverabstreifele¬ ment zusammen mit der Pulverabgabevorrichtung an einem gemein¬ samen Halter (29) bewegbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulverreservoir (35) ein Wechselbehälter ist und dass der Wechselbehälter in Einsatzöffnungen (33) des bewegbaren Halters (29) auswechselbar aufgenommen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulverreservoir (35) an seinem unteren Ende das Pulverab- Streifelement (37) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulverreservoir (35) jeweils ein Vorratsvolumen an Pulver aufnehmen kann, welches für die Präparation einer Vielzahl von
Pulverschichten vorbestimmter Dicke, insbesondere für die Herstel¬ lung des kompletten Formkörpers ausreicht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9 mit einem Wechsel- behälter als Pulverreservoir (35), dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselbehälter so bemessen ist, dass er durch die Schleusenkammer (45) hindurch in den Prozessraum (5) einsetzbar ist bzw. aus dem Prozessraum (5) entnehmbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10 mit einem jeweiligen Wechselbehälter (35) als Pulverreservoir, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselbehälter (35) im gefüllten Neuzustand gasdicht versiegelt sind und dass die Versiegelung im Prozessraum (5) in
Schutzgasatmosphäre aufgehoben werden kann.
12. Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem, insbesondere metallischem oder keramischem Werkstoff, mit einem Prozessraumgehäuse, einer Schutzgaszuleitungs- und -ableitungseinrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere Argon- atmosphäre im Prozessraum, einem Träger für den Schichtaufbau, einer Bestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung der jeweils auf dem Träger präparierten Werkstoffpulverschicht in einem dieser Schicht zugeordneten Querschnittsbereich des Modells des Formkörpers mit einer Strahlung, insbesondere fokussierten Laserstrahlung, die das Werkstoffpulver in diesem Querschnittsbereich durch Erhitzen zum
Verschmelzen oder ggf. zum Versintern bringt, und einer Pulver- schichtpräparierungseinrichtung zur Präparierung der jeweils fol¬ genden Werkstoffpulverschicht auf der zuletzt bestrahlten oder auf¬ getragenen Schicht, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Pulverrückgewinnungseinrichtung zur Rückgewinnung von nicht verbrauchtem Werkstoffpulver aus dem Prozessraum (105) aufweist, wobei die Pulverrückgewinnungseinrichtung eine Pulver- ausbringeinrichtung (81 , 82) zum Ausbringen von Pulver aus dem
Prozessraum (105) und eine Pulversammeieinrichtung (87, 88) zum Sammeln des aus dem Prozessraum (105) ausgebrachten Pulvers aufweist, wobei die Pulverrückgewinnungseinrichtung so gestaltet und an den Prozessraum (105) angeschlossen ist, dass die Pulver- rückgewinnung in einem nach außen abgeschlossenen Bereich, ins¬ besondere vollständig in Schutzgasatmosphäre, durchführbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverausbringeinrichtung eine Pulverabsaugeinrichtung umfasst.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverabsaugeinrichtung einen in den Prozessraum hinein¬ ragenden Saugrüssel (94) aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugöffnung des Saugrüssels (94) zu verschiedenen Stellen innerhalb des Prozessraumes führbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverrückgewinnungseinrichtung wenigstens eine der Pulversammeieinrichtung vorgeschaltete Filtereinrichtung aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung wenigstens ein Pulversieb umfasst.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzgaszuleitungs- und -ableitungseinrichtung einen an einem Schutzgasabsauganschluss einer Pumpe (90) angeschlosse¬ nen und in den Prozessraum (105) hineinragenden Saugrüssel (94) zum Absaugen von Schutzgas aus dem Prozessraum (105) umfasst, wobei der Saugrüssel (94) bedarfsweise als Element der Pulveraus¬ bringeinrichtung zum Absaugen von Pulver aus dem Prozessraum (105) nutzbar ist.
19. Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem, insbesondere metallischem oder kera¬ mischem Werkstoff, mit einem Prozessraumgehäuse (5), einem Trä¬ ger (17) für den Schichtaufbau, einer Bestrahlungseinrichtung (67, 69, 71) zur Bestrahlung der jeweils auf dem Träger (17) präparierten Werkstoffpulverschicht in einem dieser Schicht zugeordneten Quer¬ schnittsbereich des Modells des Formkörpers mit einer Strahlung, ins¬ besondere fokussierten Laserstrahlung, die das Werkstoffpulver in diesem Querschnittsbereich durch Erhitzen zum Verschmelzen oder ggf. zum Versintern bringt, und einer Pulverschichtpräparierungsein- richtung zur Präparierung der jeweils folgenden Werkstoffpulver¬ schicht auf der zuletzt bestrahlten oder aufgetragenen Schicht, wobei die Pulverschichtpräparierungseinrichtung eine Schichtenglättungs- eiπrichtung (25, 29, 35, 37) umfasst, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prozessraumgehäuse (5) mehrere, gesondert voneinan¬ der angeordnete Träger (17) für den Schichtaufbau mehrerer Form¬ körper vorgesehen sind und dass die Pulverschichtpräparierungsein- richtung den einzelnen Trägern (17) zugeordnete Pulverreservoirs
(35) zur Bereitstellung von Pulver für den jeweiligen Bauprozess um¬ fasst.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prozessraum (5) wenigstens eine Trennwand (9) zur seitlichen Abgrenzung der Träger (17) voneinander vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverschichtpräparierungseinrichtung eine die Pulverreser¬ voirs (35) umfassende Pulverabgabevorrichtung aufweist, die einen über die Träger (17) hinweg mittels einer Antriebseinrichtung (25) geführt hin und her bewegbaren und die Pulverreservoirs (35) mit- führenden Halter umfasst.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenglättungseinrichtung Pulverabstreifelemente (37) in Zuordnung zu den einzelnen Trägern (17) umfasst, wobei die Pulver¬ abstreifelemente zusammen mit der Pulverabgabevorrichtung an einem von der Antriebseinrichtung angetriebenen gemeinsamen HaI- ter (29) bewegbar sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverreservoirs (35) Wechselbehälter sind und dass die Wechselbehälter in Einsatzöffnungen (33) des bewegbaren Halters
(29) auswechselbar aufgenommen sind.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Pulverreservoir einen Pulverstandssensor aufweist.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverreservoirs (35) in einer vorbestimmten Parkstellung des bewegbaren Halters (29) innerhalb des Prozessraumgehäuses
(5) automatisch mit Pulver aus den jeweiligen Pulverreservoirs zuge¬ ordneten externen Pulverquellen befüllbar sind.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Träger (17) in einem jeweiligen Bauzylinder (15) an und unterhalb der Bodenplatte des Prozessraumgehäuses (105) auf¬ genommen - und gesteuert vertikal verstellbar ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (17) mittels einer steuerbaren Elevatoreinrichtung (19, 21), welche einen allen Trägem gemeinsamen Verstellantrieb (19) aufweist, gemeinsam vertikal verstellbar sind.
28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass für mehrere, insbesondere alle Träger (17) eine gemeinsame
Bestrahlungseinrichtung (67, 69, 71) vorgesehen ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungseinrichtung (67, 69, 71) eine über die Träger
(17) hinweg verfahrbare und in jeweilige Betriebspositionen zur ge¬ steuerten Pulverschichtenbestrahlung einstellbare Strahlablenkein¬ richtung (69), insbesondere X-Y-Scannereinrichtung aufweist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Träger eine eigene Bestrahlungseinrichtung zur gesteuer¬ ten Pulverschichtenbestrahlung zugeordnet ist.
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