[發明專利]用于利用多條射線制造三維物體的設備以及生成式層構建方法

在審

• 申請號: 201580075245.3
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN107428079A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: G·坎茨勒;A·弗魯斯;B·拉布倫茨
• 申請（專利權）人: EOS有限公司電鍍光纖系統
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B33Y10/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 俞海舟

技術領域

本發明涉及一種用于借助生成式層構建方法制造三維物體的設備。本發明本身也涉及一種生成式層構建方法。

背景技術

生成式制造方法或生成式層構建方法可以使用用于制造許多不同種類的物體。在此，作為示例包括牙冠、發動機缸體或鞋。在此，可以使用不同的材料，例如塑料粉末、金屬粉末、型砂等等。這種方法的基本過程和相應設備的基本構造例如在EP0734842A1中作為激光燒結方法的示例說明。

在EP0734842A1中所說明的方法中存在具有所屬掃描裝置的激光，借助該掃描裝置在構建區的所有位置上能夠固化粉末。在此，精度另外與用于粉末固化的激光束的直徑有關，在物體橫截面之內的物體細節能夠以所述精度制造。通常，在粉末層上的激光束直徑具有幾十微米至幾百微米之間的值。

尤其是在大的構件或構建區中出現如下問題：掃描器的激光束不再大致垂直地射到選擇性待固化粉末層上，而是在粉末層的最遠遠離所述掃描裝置的位置上過度傾斜地入射。這導致在粉末層上的激光作用面不希望地強烈增大，并且因此導致細節精度降低。

美國專利申請US2004/0094728A1通過如下方式對付剛好提及的問題，即，掃描裝置被安裝到十字滑動件上，從而構建區的遠離的位置不通過如下方式達到，即，所述掃描裝置附加地在構建區上方的十字滑動件上移動。然而，將所述掃描裝置裝配在十字滑動件上導致延長構造時間，因為掃描裝置必須在固化過程之前才借助十字滑動件移動。

德國專利申請DE4302418A1致力于如下問題：激光束不能任意快速地沿著層被引導。在該專利申請中首先說明一種光固化成形方法，然而粉末也可作為材料。根據DE4302418A1建議，多個輻射源分別設有一個配設的用于激光束的偏轉裝置。因此，構建區的不同區域可以同時被照射和固化。在此，每條激光束分配給層的一個單獨區域，亦或區域這樣被固化，使得多條射線交替地掠過并排的線形區域。

WO2014/199134A1致力于如下問題：盡管建造材料層利用多條激光在不同的位置上同時照射導致時間損耗。在此可看作如下問題：存在與物體橫截面的結構有關的偏轉裝置，該偏轉裝置幾乎保持不工作，因為在建造材料層的配設給該偏轉裝置的區域中僅存在較少的待固化位置，而其他偏轉裝置必須將激光輻射轉向到在其工作區域之內的所有位置上。然后，物體橫截面的固化時間由在鏈中最緩慢的環節、即這樣的偏轉裝置確定，該偏轉裝置在其工作區域中必須固化最大的面積或者說該偏轉裝置需要在其工作區域中用于固化的最長時間。為了解決上述問題，WO2014/199134A1建議將配設給偏轉裝置的工作區域重疊，從而幾乎不工作的偏轉裝置可以在與相鄰偏轉裝置的工作區域的重疊區域中被使用。

因為物體橫截面的位置可以由層到層變化，并且此外物體橫截面可以具有復雜的幾何形狀，所以在重疊區域的哪個位置上應該使用哪個激光的自動決定、換句話說用于固化材料而對準所述材料的射線的協調不總是簡單的。

發明內容

因此，本發明的任務是，提供一種替代的和/或改進的用于實施生成式層構建方法的設備和一種所屬的生成式層構建方法。在此，尤其是如下地爭取達到所述改進：簡化層構建方法的實施。

所述任務通過根據權利要求1所述的一種設備和根據權利要求14所述的一種方法得以解決。本發明的進一步改進方案在從屬權利要求中給出。在此，在從屬權利要求中以及對于所述設備下面的說明中所謂的進一步改進方案或實施方式也可以被看作按照本發明的方法的進一步改進方案或實施方式，或反之亦然。

按照本發明，開頭所述類型的設備具有：

至少一個能沿高度方向移動的支架，在該支架上制造所述物體并且該支架的水平尺寸限定構建區，

輸入裝置，該輸入裝置用于受控制地將至少一個輻射源的射線定向到在所述構建區之內的建造材料涂敷層的對應于物體橫截面的區域上。

所述輸入裝置構造成和/或在運行中被控制成，使得所述輸入裝置能將多條射線同時定向到涂覆層的多個不同區域上，