[發明專利]用于逐層制造三維物體的設備和方法

在審

• 申請號: 202210103885.2
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN114311658A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: O·尼爾希萊;A·席林;J·哈曼;R·A·多姆勒澤;D·沃爾夫;T·敘韋寧;K·米內特
• 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;B29C64/364;B33Y10/00;B33Y40/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 俄旨淳

本發明涉及一種用于在與相應層中的待制造物體(2)的橫截面對應的位置上通過逐層固化構造材料(13)來制造三維物體(2)的設備(1)，所述設備包括用于在所施加的構造材料(13)層的上方產生氣流的通風裝置(31、32、34、35)，該通風裝置包括用于將氣流導入設備中的噴嘴元件(40)。所述噴嘴元件(40)包括具有氣體流入側(44)和氣體流出側(46)的主體(41)并且包括多個通道(42)，這些通道從氣體流入側(44)到氣體流出側(46)貫穿主體、在氣體流入側(44)上具有流入開口(45)并且在氣體流出側(46)上具有流出開口(47)并且通過壁(43)彼此分開。所述通道(42)的長度這樣選擇，使得在其中在氣體流出側(46)上形成層狀流。

本申請是名稱為“用于逐層制造三維物體的設備和方法”、國際申請日為2015年3月27日、國際申請號為PCT/EP2015/056722、國家申請號為201580016176.9的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種用于通過在與待制造物體相應層中的橫截面相對應的位置上逐層固化構造材料來逐層制造三維物體的設備和方法。

背景技術

用于逐層制造三維物體的方法包括例如選擇性激光燒結或激光熔融。在此，逐層施加并且通過激光輻射選擇性固化粉末狀的構造材料。

DE19649865C1描述了一種用于通過在處理室中逐層施加并且選擇性固化金屬材料粉末來制造成型體的方法。在該處理室的一側設有保護氣體入口，在另一側設有保護氣體出口。通過所述保護氣體入口和保護氣體出口在被施加的粉末上方形成層狀的保護氣體流，以避免材料表面的氧化。

DE19853947C1描述了一種用于選擇性激光熔融的處理室，在該處理室的側壁中設有用于保護氣體的流入開口和流出開口，該保護氣體穿流處理室。

在這兩種情況下，通過滑閥實現從相對于保護氣體流位于上游的粉末存儲器逐層施加粉末。該粉末存儲器和用于構造物體的工作平面并排設置，并且處理室與此相應地是扁長的，在保護氣體流到達被施加的粉末層之前，該保護氣體流已經穿流了一大半處理室，因此容易實現在所施加的粉末層上方的保護氣體流是層狀的。

在以其它方式、例如從設置在工作平面上方的粉末存儲器施加粉末層的用于逐層制造三維物體的設備中，不具有用于氣流的如此長的流入路徑。在此，氣流基本上僅覆蓋在其上構造物體的工作平面。在此較難實現氣流在整個所施加的粉末層上方是層狀的。

在一種申請人內部已知的設備中，氣體經由通道被引導至處理室的一個側壁并且通過包括多個并排的孔的孔板導入處理室中。在另一側上氣體再次被吸走。在此，在孔板的上游的導流板能夠幫助改進氣流的層流性。但如此產生的氣流具有不均勻性和渦流。

通過將能量引入到待固化的粉末上，可能在粉末表面上產生飛濺物、煙霧、氣體和/或蒸汽，它們能夠吸收或折射激光束。由此產生的局部照射誤差可能不利地影響待制造物體的質量。

在申請人內部已知的所述設備中出現的不均勻性和渦流導致在粉末表面上形成的煙霧、氣體和/或蒸汽不均勻地運走。由于由此產生的照射誤差以及在保護氣體流中出現的可揚起待固化粉末的紊流，待制造物體的質量可能受到影響。

發明內容

本發明的任務在于，提供一種用于通過逐層施加并且選擇性固化構造材料來逐層制造三維物體的設備和方法，其中，引導經過所施加的構造材料層上方的氣流的層流性得到改進。

該任務通過根據權利要求1的設備、根據權利要求10的方法、根據權利要求11的噴嘴元件、根據權利要求14的通風裝置和根據權利要求15的噴嘴元件應用來解決。本發明的擴展方案由各從屬權利要求給出。在此，該方法也可通過設備的下面的或在各從屬權利要求中給出的特征進一步擴展，反之亦然。