[發(fā)明專利]用于制造三維物體的裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680059623.3
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN108463329A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·帕特爾諾斯特;S·格呂恩伯格;S·克奈賽爾
• 申請（專利權(quán)）人: EOS有限公司電鍍光纖系統(tǒng)
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/264;B29C64/205;B33Y30/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 俄旨淳

本發(fā)明涉及一種用于通過逐層施加和選擇性固化構(gòu)造材料(15)來制造三維物體(2)的裝置(1)，所述裝置包括：能沿涂布方向(R)在構(gòu)造區(qū)(8)上運(yùn)動的涂布機(jī)(16)，所述涂布機(jī)具有至少一個第一涂布單元(16a)，用于將構(gòu)造材料(15)的層(31)施加到構(gòu)造區(qū)(8)上；以及能沿涂布方向(R)在構(gòu)造區(qū)(8)上運(yùn)動的固化裝置(20)，所述固化裝置具有至少一個第一固化單元(20a)，用于在對應(yīng)于要制造的物體(2)的橫截面的位置處選擇性固化構(gòu)造材料(15)的已施加的層(31)。這樣構(gòu)成和/或控制所述裝置(1)，即重復(fù)施加和選擇性固化的步驟，直至所述物體(2)制造完成。所述涂布機(jī)(16)包含至少一個第二涂布單元(16b)，所述第二涂布單元沿涂布方向(R)設(shè)置在第一固化單元(20a)的與第一涂布單元(16a)不同的側(cè)面。附加地或備選地，所述固化裝置(20)包含至少一個第二固化單元(20b)，所述第二固化單元設(shè)置在第一涂布單元(16a)的與第一固化單元(20a)不同的側(cè)面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于通過逐層施加和選擇性固化構(gòu)造材料來制造三維物體的裝置和方法。

背景技術(shù)

這種類型的裝置和方法例如用在快速原型法、快速制模法或增材制造法中。這種方法一個例子以名稱“選擇性激光燒結(jié)或激光熔融”已知。這里重復(fù)地施加一薄層粉末狀構(gòu)造材料并在每個層中通過用激光束進(jìn)行選擇性照射而使構(gòu)造材料選擇性固化。

WO 2015/091485 A1記載了一種用于選擇性激光熔融的裝置，在所述裝置中，由VCSEL(垂直空腔表面發(fā)射激光器)排或VECSEL(垂直外腔面發(fā)射激光器)排形成的行式照射機(jī)在所施加的粉末層上移動并選擇性固化所述粉末層。

在本發(fā)明的申請日尚未公開的專利申請DE 10 2015 213 140中記載了一種用于制造三維物體的裝置，在所述裝置中，涂布機(jī)和照射機(jī)共同或彼此分開地在確定為用于構(gòu)造物體的構(gòu)造區(qū)上移動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種用于通過逐層施加和選擇性固化構(gòu)造材料來制造三維物體的備選或改進(jìn)的裝置或者備選或改進(jìn)的方法。

所述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的裝置或根據(jù)權(quán)利要求11的方法來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的改進(jìn)方案分別在從屬權(quán)利要求中給出。這里所述方法也可以通過所述裝置的下面給出的或在從屬權(quán)利要求中列舉的特征來改進(jìn)，相應(yīng)地反之亦然。

根據(jù)本發(fā)明的裝置用于通過逐層施加和選擇性固化構(gòu)造材料來制造三維物體。所述裝置包括：能沿涂布方向在構(gòu)造區(qū)上運(yùn)動的涂布機(jī)，所述涂布機(jī)具有至少一個第一涂布單元，用于將構(gòu)造材料的層施加到構(gòu)造區(qū)上；以及能沿涂布方向在構(gòu)造區(qū)上運(yùn)動的固化裝置，所述固化裝置具有至少一個第一固化單元，用于在對應(yīng)于要制造的物體的橫截面的位置處選擇性固化構(gòu)造材料的已施加的層。這樣來構(gòu)成和/或控制所述裝置，即，重復(fù)施加和選擇性固化的步驟，直至所述物體制造完成。所述涂布機(jī)包含至少一個第二涂布單元，所述第二涂布單元沿涂布方向設(shè)置在第一固化單元的與第一涂布單元不同的側(cè)面。附加地或備選地，所述固化裝置包含至少一個第二固化單元，所述第二固化單元設(shè)置在第一涂布單元的與第一固化單元不同的側(cè)面。利用這種裝置，例如與僅將一個涂布單元設(shè)置在固化裝置的一側(cè)的情況相比，可以明顯縮短制造時間并由此提高生產(chǎn)率。就是說，涂布單元和固化單元在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以在其運(yùn)動上相互協(xié)調(diào)，使得能盡量避免空轉(zhuǎn)時間。

所述裝置優(yōu)選包含兩個或更多涂布單元和兩個或更多固化單元，所述涂布單元和固化單元沿涂布方向交替設(shè)置，優(yōu)選沿涂布方向設(shè)置在最前面和最后面的兩個單元都是涂布單元或者都是固化單元。由此例如可以進(jìn)一步縮短物體的制造時間并由此進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。特別優(yōu)選的是(也參見相比于固化單元對于涂布單元的優(yōu)選數(shù)量的說明)，沿涂布方向設(shè)置在最前面和最后面的兩個單元分別都是涂布單元。