[發明專利]用于添加式地制造三維物體的設備

有效

• 申請號: 201710772445.5
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN108568971B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: P·蓬蒂爾-許穆拉;F·特魯特舍爾;T·德樂
• 申請（專利權）人: CL產權管理有限公司
• 主分類號: B29C64/393
• 分類號: B29C64/393;B29C64/268;B29C64/277;B29C64/153;B22F3/105;C04B35/622;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

一種用于通過依次逐層選擇性地照射和隨之依次逐層選擇性地固化由能借助于能量束固化的建造材料組成的建造材料層來添加式地制造三維物體的設備，包括：多個照射裝置，分別用于產生至少一個能量束；控制裝置，用于產生控制照射裝置的運行的控制信息和基于產生的控制信息來控制照射裝置的運行；產生用于控制至少一個第一照射裝置的運行的第一控制信息，基于該信息第一照射裝置產生用于依次逐層選擇性地固化建造材料層的第一能量束；和產生用于控制至少一個第二照射裝置的運行的第二控制信息，基于該信息第二照射裝置產生：用于預熱處理待選擇性地固化的建造材料層的第二能量束；用于后熱處理被選擇性地固化的建造材料層的第二能量束。

技術領域

本發明涉及一種用于通過依次逐層選擇性地照射和隨之依次逐層選擇性地固化建造材料層來添加式地制造三維物體的設備，建造材料層由能借助于能量束固化的建造材料組成，該設備包括：多個照射裝置，該照射裝置分別被設置用于產生至少一個能量束；控制裝置，該控制裝置被設置用于產生控制照射裝置的運行的控制信息和基于產生的控制信息來控制照射裝置的運行。

背景技術

用于添加式地制造三維物體的設備基本上是已知的。借助于相應的設備，通過依次逐層選擇性地照射和隨之依次逐層選擇性地固化在相應于待制造的物體的與層相關的橫截面的區域中由能借助于能量束固化的建造材料組成的建造材料層，待制造的三維物體被添加式地建造。

此外已知，為了實現各自的待添加式地制造的物體的盡可能最佳的特性，對待選擇性地固化的或被選擇性地固化的建造材料層的溫控是有利的。相應的溫控可以例如在通常預干燥的、吸濕的建造材料的情況下，也就是說例如在鋁的情況下，有助于降低氣孔率、也就是說尤其是氫氣氣孔率。

迄今為止，對待選擇性地固化的或被選擇性地固化的建造材料層的溫控通常通過被集成到一個規定建造室的建造模塊中的加熱元件、也就是說例如電阻加熱元件來實施。加熱元件例如可以被集成到建造模塊的一個在底部側界定建造室的底板中。通過加熱元件被以面的方式引入建造室中的熱能負責對位于建造室中的、必要時被預干燥的建造材料進行一定程度的溫控。

這種溫控原理在多個方面上需要進一步改進；這尤其是因為不能夠預干燥建造材料和不能夠局部地溫控建造材料。此外借助于相應的加熱元件來溫控建造材料被限制在一個溫度限值上，該溫度限值對于處理新型的、尤其是高熔點的材料來說可能是過低的。

發明內容

因此本發明的目的是，給出一種相應改進的用于添加式地制造三維物體的設備。

在這里描述的設備(簡稱為“設備”)被設置用于通過依次逐層選擇性地照射和因此依次逐層選擇性地固化在對應于分別待制造的物體的與層相關的橫截面的建造材料層區域中由能固化的建造材料組成的建造材料層來添加式地制造三維物體、也就是說例如技術構件或技術構件組。建造材料可以是顆粒狀的或粉末狀的金屬材料、塑料材料和/或陶瓷材料。選擇性地固化各自的待選擇性地固化的建造材料層基于與物體相關的建造數據來實施。相應的建造數據描述分別待添加式地制造的物體的幾何結構上的設計和例如可以包含待添加式地制造的物體的“切片的”數據。

設備例如可以被設計成用于實施選擇性激光熔化方法(簡稱為SLM方法)的設備，或者被設計成用于實施選擇性激光燒結方法(簡稱為SLS方法)的設備。也可以設想，設備被設計成用于實施選擇性電子束熔化方法(簡稱為SEBS方法)的設備。

設備包括對于實施添加式建造過程通常需要的功能部件。屬于該功能部件的尤其有至少一個覆層裝置和至少一個照射裝置。相應的覆層裝置被設置用于在設備的建造平面中形成待選擇性地固化的建造材料層，在該建造平面中實施依次逐層選擇性地照射以及因此依次逐層選擇性地固化建造材料層，和為此通常包括相對于建造平面被可運動地支承的、尤其是刀片狀的或刀片形的覆層元件。相應的照射裝置被設置用于選擇性地照射在設備的建造平面中的待選擇性地固化的建造材料層和為此通常包括：能量束產生裝置，它被設置用于產生能量束；和必要時也可被稱為或看作為掃描器裝置的能量束偏轉裝置，它被設置用于將能量束偏轉到各自的建造材料層上。