[发明专利]用于分层制造三维物体的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于由粉末状的构成材料分层制造三维物体的装 置和一种适配于安装到所述装置中的涂布模块，本发明还涉及一种用 于制造三维物体的方法。

背景技术

由DE195 14 740已知一种用于借助激光烧结来制造三维物体装 置和方法，其中粉末状构成材料层在工作平面中涂覆和平整由一刮刀/ 刃片形式的涂布器进行。刮刀在其下棱边上在位于涂布方向的一侧上 具有一斜面，在与涂布方向相对的一侧上形成另一斜面，所述斜面用 于平整已固化的层。一修改的实施形式替代所述斜面具有倒圆部。

刮刀不同的尺寸的最优值在实践中取决于不同的参数，其中有待 涂覆的层的层厚以及粉末状构成材料的材料特性。这里选择这样的值， 所述值在不同的已知的和可设想的条件下都导致可接受的结果。由于 这种折衷实现了，在不同的条件下都得到可接受的工艺。然而也可以 是，在使用粉末状构成材料时，所述粉末状构成材料的材料特性显著 地不同于可想到的待应用材料的平均值，在涂覆层时不能得到最优的 结果，因此要求使用其它的刮刀形状和/或其它的到工作平面的距离。

这种更换装置上的刮刀是复杂的，因为这里每次都必须精确地调 整刮刀与工作平面的平行度以及到工作平面的正确距离。

为解决这些问题，本申请人的企业内部已知一种装置，其中可旋 转地支承刮刀，并可借助于一调节螺栓调节刮刀下棱边相对于工作平 面的角度。在这种装置中却只能调节一个参数(刮刀下棱边与工作平 面之间的角度)，因此不能够针对所有不同的要求来优化工作条件。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于通过分层地固化粉末状构成材 料来制造三维物体的装置，利用该装置使得能够针对不同的工艺参数、 例如不同的层厚和不同的构成材料的材料特性来改善层的涂覆。

所述目的通过一种用于分层制造三维物体的装置实现，其中，通 过在在相应层中与待制造物体的横截面相对应的位置处在激光或其它 能源的作用下分层固化粉末状的构成材料来制造所述物体，包括：一 支架，在所述支架上形成所述物体，以及一用于向所述支架上或者在 此前至少部分地固化的层上涂覆一构成材料的层的涂布器，该涂布器 包括一用于容纳一涂布模块的接纳装置，其中，将接纳装置设计成， 能够这样将涂布模块可更换地装入接纳装置中以及能够从该接纳装置 中取出，即，涂布模块在接纳装置中的一预定位置是通过使涂布模块 倾翻到接纳装置中而可再现地确定的。

所述目的还通过一种涂布模块来实现，所述涂布模块适配于安装 到根据本发明的装置中，该涂布模块包括：至少一个第一涂布元件， 该第一涂布元件适用于涂覆和分配粉末状的构成材料，以及至少一个 装入元件，所述涂布元件固定在该装入元件上，并且为了将涂布模块 在一预定位置中装入所述装置中，将该装入元件设计成使得能够以这 样的方式将涂布模块可更换地装入所述装置的接纳装置中以及从该接 纳装置中取出，即，涂布模块在接纳装置中的一预定位置是通过使涂 布模块倾翻到接纳装置中而可再现地确定的。

所述目的还通过一种用于利用根据本发明的装置来制造三维物体 的方法来实现，其中通过在在相应层中与待制造物体的横截面相对应 的位置处在激光或其它能源的作用下分层固化粉末状的构成材料来制 造所述物体，包括以下步骤：

提供多个根据本发明的涂布模块，

根据所使用的粉末状的构成材料以及希望的层厚从所述涂布模块 中选择出一个涂布模块，

通过使涂布模块倾翻到接纳装置中而将该涂布模块装入用于一制 造三维物体的装置中的一预定位置处，以及

重复地进行粉末状的构成材料的分层涂覆和固化，以形成所述三 维物体。

通过设置一能够简单快速地装入到接纳装置中以及从该接纳装置 取出的、可更换的涂布模块，能够通过选择和装入针对当前存在的要 求优化的、预先调整的涂布模块而在一较大的材料特性和层厚的范围 内分别实现优化的层涂覆，并由此在表面特性和尺寸稳定性上实现对 所制造的物体的改善。实现了在短时的序列中制造具有不同工艺参数 的三维物体。

附图说明

由以下结合附图对实施例的说明得到本发明的其它特征和应用 性。附图中：

图1示出用于分层制造三维物体的装置的一个实施形式的示意性 框图；

图2示出一示例性刮刀的一个局部的剖视图；