[發(fā)明專利]用于添加式地制造三維物體的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810216807.7
• 申請(qǐng)日: 2018-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN110103467B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·龐蒂勒-許穆拉;F·舒德爾;B·艾肯伯格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: CL產(chǎn)權(quán)管理有限公司
• 主分類號(hào): B29C64/153
• 分類號(hào): B29C64/153;B29C64/268;B29C64/282;B33Y30/00
• 代理公司: 上海華誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

一種用于通過依次逐層地選擇性地照射和固化由能借助包括至少兩個(gè)照射元件的照射裝置固化的建造材料構(gòu)成的層來添加式地制造三維物體的設(shè)備，所述照射元件作為照射陣列特別是布置在至少一個(gè)共同的照射元件載架上，其中每個(gè)照射元件適配于出射能沿著所述建造平面中的特別是至少部分地彎曲的能量束路徑被引導(dǎo)的能量束，其中所述照射陣列能相對(duì)于所述建造平面移動(dòng)，其中設(shè)置了控制單元，所述控制單元適配于基于與至少一個(gè)能量束路徑的至少部分地彎曲的區(qū)段相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)來控制輸入到至少一個(gè)能量束路徑中的能量輸入和/或由至少一個(gè)照射元件出射的至少一個(gè)能量束的光斑大小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于通過依次逐層地選擇性地照射和固化由能借助照射裝置固化的建造材料構(gòu)成的層來添加式地制造(增材制造)三維物體的設(shè)備，所述照射裝置包括作為照射陣列布置——特別是布置在至少一個(gè)共同的照射元件載架上——的至少兩個(gè)照射元件，其中每個(gè)照射元件適配于出射沿著或可沿著建造平面中的特別是至少部分地彎曲的能量束路徑被引導(dǎo)，其中照射陣列可相對(duì)于建造平面移動(dòng)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，已知包括被布置為照射陣列的至少兩個(gè)照射元件的照射裝置的設(shè)備。作為照射陣列的布置限定了被分配給照射陣列的至少兩個(gè)照射元件之間的空間關(guān)系。例如，所述至少兩個(gè)照射元件可被分配給(并且附接于)共同的照射元件載架，其中各照射元件不可關(guān)于共同的照射元件載架相對(duì)于彼此移動(dòng)。相反，照射陣列可作為一個(gè)整體與被包括于照射陣列中的所有照射元件一起移動(dòng)。

此外，從現(xiàn)有技術(shù)已知照射裝置被布置成可相對(duì)于建造平面移動(dòng)，在該建造平面中建造材料借助由照射元件出射的至少一個(gè)能量束直接照射。根據(jù)一種方法，照射裝置、特別是照射陣列例如通過對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)。也可以的是，承載建造平面的模塊可以相對(duì)于靜止的照射裝置移動(dòng)。當(dāng)然，兩種方法的組合也是可以的，其中照射裝置和承載建造平面的模塊相對(duì)于彼此移動(dòng)。

由于與照射陣列的各個(gè)照射元件的布置相關(guān)的規(guī)定空間關(guān)系，由不同照射元件照射的建造材料可能無法接收由每個(gè)能量束路徑長(zhǎng)度的相同能量，由各個(gè)照射元件出射的相應(yīng)能量束沿著所述能量束路徑被引導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于添加式制造三維物體的設(shè)備，其中改進(jìn)了輸入到建造材料中的能量。

本文所描述的設(shè)備為一種用于通過依次逐層地選擇性固化由能借助照射裝置固化的粉末狀的建造材料(“建造材料”)構(gòu)成的層來添加式地制造三維物體——例如，技術(shù)結(jié)構(gòu)件——的設(shè)備，所述照射裝置包括被布置為照射陣列的至少兩個(gè)照射元件，例如，所述兩個(gè)照射元件各自出射能量束，特別是激光束或電子束。相應(yīng)的建造材料可以為金屬、陶瓷或聚合物粉末。相應(yīng)的能量束可以為激光束或電子束。相應(yīng)的設(shè)備可以為例如選擇性激光燒結(jié)設(shè)備、選擇性激光熔化設(shè)備或選擇性電子束熔化設(shè)備。

設(shè)備可包括在其運(yùn)行期間使用的多個(gè)功能單元。示例性的功能單元為：過程室；照射裝置，其適配于使用至少一個(gè)激光束選擇性地照射設(shè)置在過程室中的建造材料層；和如上所述的流產(chǎn)生裝置，其適配于產(chǎn)生具有給定的流動(dòng)特性——例如，給定的流動(dòng)輪廓、流速等——的至少部分地流經(jīng)過程室的氣態(tài)流體流。氣態(tài)流體流在流經(jīng)過程室的同時(shí)可以攜帶未固化的建造材料，尤其是在設(shè)備運(yùn)行期間產(chǎn)生的煙霧或煙霧殘留物。所述氣態(tài)流體流典型為惰性的，也就是典型為惰性氣體，例如氬氣、氮?dú)狻⒍趸嫉取?/p>

照射陣列的照射元件可適配于產(chǎn)生(多個(gè))能量束或(多個(gè))能量束可由至少一個(gè)單獨(dú)的束產(chǎn)生單元產(chǎn)生，其中照射元件適配于單獨(dú)出射能量束。換而言之，每個(gè)照射元件都適配于出射在該照射元件自身中產(chǎn)生或在單獨(dú)的束產(chǎn)生單元中產(chǎn)生的能量束，其中能量束以能量束可以由照射元件出射并因此被引向建造平面的方式被引導(dǎo)到照射元件。

照射裝置的照射陣列和建造平面可相對(duì)于彼此移動(dòng)。由于照射陣列的移動(dòng)以及因此各個(gè)照射元件相對(duì)于建造平面的移動(dòng)，相應(yīng)的能量束可以沿著建造平面中的能量束路徑被引導(dǎo)。布置在建造平面中的建造材料經(jīng)由對(duì)應(yīng)的能量束沿著能量束路徑被直接照射。由于各個(gè)照射元件作為陣列布置，整個(gè)陣列能以從各個(gè)照射元件出射的能量束可以同時(shí)沿著相應(yīng)的能量束路徑被引導(dǎo)的方式相對(duì)于建造平面移動(dòng)。