[發明專利]通過增材制造來生產物體的設備

有效

• 申請號: 201780045747.0
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN109843556B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 拉布·彼得·阿爾貝特·范亨德爾;馬克·赫爾曼·埃爾斯·瓦埃斯;拉斐爾·勒內·古斯塔夫·馬蒂厄·彼得斯
• 申請（專利權）人: 添加劑工業有限公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/20;B33Y30/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

本發明涉及一種用于通過增材制造來生產物體的設備，包括框架單元和連接到所述框架單元的處理單元。處理單元包括用于接納可固化的一批粉末材料的處理室，以及用于相對于所述一批粉末材料的水平表面定位物體的支撐件。該設備還包括連接到框架單元的固化裝置，其用于固化粉末材料的選擇部分。根據本發明的設備包括連接到支撐件的多個構建板元件。

技術領域

本發明涉及一種用于通過增材制造來生產物體的設備，包括框架單元和連接到框架單元的處理單元，其中所述處理單元包括用于接納可固化的一批粉末材料的處理室；和用于相對于所述一批粉末材料的水平表面定位物體的支撐件。

背景技術

3D打印或增材制造是指用于打印三維物體的各種過程中的任何一種。傳統的技術，如注射成型，對于制造例如大量的聚合物產品來說成本較低，但是當生產相對少量的三維物體時，3D打印或增材制造可以更快、更靈活和更便宜。

預計增材制造在未來將變得越來越重要，因為日益增長的競爭壓力迫使公司不僅以持續的高產品品質更經濟地制造，而且在產品開發領域節省時間和成本。產品的壽命不斷縮短。除了產品品質和產品成本，市場引入的時刻對產品的成功越來越重要。

三維物體可以通過使用定向能量束來選擇性地燒結粉末或液體材料以產生三維3D物體來產生。特別地，可以使用計算機控制的增材制造設備，其依序燒結多個層從而以逐層方式構建期望的物體。主要使用增材過程，其中連續的材料層在計算機控制下鋪設。這些物體可以是幾乎任何形狀或幾何構造，并且由3D模型或其他電子數據源生產。

例如，為了打印三維物體，將使用計算機設計包或經由3D掃描儀創建可打印模型。通常，輸入是3D CAD文件，例如STL文件、STEP文件或IGS文件。在由CAD文件打印物體之前，該文件將由一個名為切片器(slicer)的軟件處理，該軟件將模型轉換成一系列薄的后續層。此外，生成設備設置和向量以控制后續層中的每個的創建。

包括在計算機控制的增材制造設備中的激光器遵循這些設置和向量來鋪設液體、粉末、紙或片材的連續層，以從一系列橫截面構建3D物體。然后，對應于CAD模型的虛擬橫截面的這些層被聯結或融合以創建最終的3D物體。

為了降低設備的操作成本，本發明的目的是充分利用設備的容量，同時確保三維物體的總生產交付周期最小化，即，生產隊列最小化。更一般而言，本發明的目的是提高用上述類型的設備生產的物體的精度。

發明內容

為此，本發明提供了一種用于通過增材制造來生產物體的設備，包括：處理室，用于接納可固化的一批粉末材料；支撐件，用于相對于所述一批材料的水平表面定位物體；以及固化裝置，用于通過電磁輻射固化水平表面上的材料的選擇層部分。根據本發明，該設備包括連接到支撐件的多個構建板元件。發明人的見解是，通過使用大致并排設置的彼此相鄰的多個獨立構建板元件，可以同時制造多個物體。多個構建板元件中的每個可用于同時制造多個物體中的一個或更多個。一旦物體被制造，構建板元件可以從支撐件上移除，之后被制造的物體中的每個可以從它們相應的構建板元件上移除。為此，每個構建板元件可以分別處理，提高了所生產物體的后續處理速度，從而降低了物體制造的總成本。

根據本發明，該設備包括對準機構，用于相對于支撐件單獨對準多個構建板元件，以對準多個構建板元件，使得多個構建板元件的頂表面基本上限定單個平面。這提高了生產多個物體的精度，因為所有的構建板材元件基本上在同一平面內對準，有助于待固化粉末材料的沉積和粉末材料的隨后固化。為此，當構建板元件中的每個包括其自己的對準機構使得可以對每個構建板元件單獨進行對準，這將是有利的。

在一個實施例中，對準機構包括用于多個構建板元件中的每個的多個調節構件。由此，可以通過使用每個構建板元件相應的調節構件來單獨調節每個構建板元件。