[發明專利]逐層構造模型的裝置

有效

• 申請號: 201280042227.1
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN103764376A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 安德烈斯·多米尼克·哈特曼;英戈·埃德雷爾
• 申請（專利權）人: 沃克斯艾捷特股份有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00
• 代理公司: 北京思益華倫專利代理事務所(普通合伙) 11418
• 代理人: 趙飛;鄭雪娜

技術領域

本發明涉及一種裝置和一種根據權利要求1或權利要求8所述前序部分用于逐層構造模型的裝置。

背景技術

在歐洲專利文獻EP0431924B1中說明了一種用于制造來源于計算機數據的三維物體的方法。在此情況下，將第一材料（這里為顆粒材料）以薄的層涂覆到可選地覆蓋有容器的構造平臺上，并且在其上隨后涂覆可與第一材料形成固體物的第二材料。例如，根據EP0431924B1，提供顆粒材料作為第一材料，并且隨后選擇性地借助帶有粘接材料的打印頭打印該顆粒材料。用粘接劑所打印的顆粒區域，由于粘接劑和必要時附加的固化劑的影響而粘合和固化。隨后將平臺下降一個層厚到構造圓柱體中，并且提供一個同樣如上所述打印的新顆粒材料層。重復這些步驟，直至達到物體的某個所希望的高度。因此由所打印和硬化的區域形成一個三維的物體。

如所述的那樣由硬化顆粒材料所制造的物體，在其制成之后埋入在松散的顆粒材料中，并且隨后擺脫了顆粒材料。

另外的粉末輔助的快速成型處理，諸如選擇性的激光燒結或電子射束燒結也以類似的方式工作，在這些處理中，分別同樣逐層地涂覆松散的顆粒材料，并且借助受控的物理輻射源選擇性地加以硬化。

以下將所有這些方法匯總在概念“三維的打印方法”或3D打印方法之下。

從DE102006030350A1中公開了一種用于由松散的顆粒材料構造疊層的其他方法。在此，在沒有包圍的型箱的平面上制作構件。替代地，在方法中連續構造圍繞該平面的護壁和構件本身，并且防止未結合的顆粒材料從該平面流走。整個方法也如此方式地展開，使得在其上制作構件的構造平臺不垂直移動。替代地，為了生成層而將元件安放在其上的支承框架逐層地在垂直方向移動。

在隨后公開的專利申請DE102010013733中說明了一種裝置，在該裝置中逐層地提升具有生成層的工具的支承框架。

但是在這種解決方案中可能出現問題，因為所含有的移動單元在Z方向上除了提升生成層的工具之外，也提升垂直的移動單元和笨重的支承框架，以至于必須剛性地設計支承框架，并且支承框架只能合宜地懸掛在少數的點（優選4個點）上。支承框架的剛性的實施方案卻導致重量高的實施方案，這又對Z軸提出了高的要求。從某個長度開始，為此所需要的技術工作量可能表明不再是經濟的。

除此之外也已證明，支承框架的末端隨著在水平面中的增長的移動行程而遠遠突出，并且因此傾向于振動。這還通過諸如激發振動的涂層器、用于改善物料供應鏈之內物流的振動執行元件的不同的系統元件、和通過處理工具的移動單元的加速度而增大。

除此之外，對于具有多個軸單元的軸系統的精確度要求也是很高的。必須通過高的制造精度或較費事的校準來達到適當的運轉。

除此之外從EP0500225A1中公開了，借助直接打印方法用門型架布置在平面上的打印頭來涂覆全部構造材料。

發明內容

基于上述，本發明的目的在于提供一種更簡單、可擴展和可輕易調節的裝置，或一種開始時所述簡單和多功能的方法。

通過在權利要求1和12中詳細描述的實施方式來實現該目的。

在從屬權利要求中示出了本發明的有利的擴展方案。

一方面，本發明涉及一種用于逐層構造模型的裝置，其中，提供用于構造模型的區域和用于將材料涂覆到該區域上的材料涂覆裝置，該區域優選為制造平臺，該材料涂覆裝置被布置成可在該區域上移動，其中，將材料涂覆裝置如此布置為門型架，使得其通過布置在該區域相對側邊上的至少兩個線性導向裝置而可在該區域上移動，并且如此圍繞該區域布置材料涂覆裝置，使得該門型架形成有在區域的側向延伸的至少兩個分段。此時根據本發明，提供了用于將其他材料涂覆到該區域上的至少一個其他材料涂覆裝置。

根據本發明，提供線性導向裝置，并且如此圍繞該平面來布置材料涂覆裝置，使得門型架形成有至少兩個在平面側向延伸的分段。

此時應將平面理解為，在其上為了構造模型而進行材料涂覆的區域。這可以是單獨的制造平臺，或也可以只是底平面的一個區域。

該平面此時也不必絕對對應于制造材料涂覆平面、或平行于該制造材料涂覆平面。因此例如對于連續的構造處理，制造材料涂覆平面可以相對于平面具有角度。

材料涂覆裝置是一種用于將材料涂覆到平面上的裝置。例如，其可以是用于層的涂覆的材料涂層器或液體涂層器。為此，例如，用于選擇性涂覆材料的打印頭同樣也是可以的。

此時，針對于適用各自使用的3D處理材料提供材料涂覆裝置。