[发明专利]逐层构造模型的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置和一种根据权利要求1或权利要求8所述前序部分用于逐层构造模型的装置。

背景技术

在欧洲专利文献EP0431924B1中说明了一种用于制造来源于计算机数据的三维物体的方法。在此情况下，将第一材料（这里为颗粒材料）以薄的层涂覆到可选地覆盖有容器的构造平台上，并且在其上随后涂覆可与第一材料形成固体物的第二材料。例如，根据EP0431924B1，提供颗粒材料作为第一材料，并且随后选择性地借助带有粘接材料的打印头打印该颗粒材料。用粘接剂所打印的颗粒区域，由于粘接剂和必要时附加的固化剂的影响而粘合和固化。随后将平台下降一个层厚到构造圆柱体中，并且提供一个同样如上所述打印的新颗粒材料层。重复这些步骤，直至达到物体的某个所希望的高度。因此由所打印和硬化的区域形成一个三维的物体。

如所述的那样由硬化颗粒材料所制造的物体，在其制成之后埋入在松散的颗粒材料中，并且随后摆脱了颗粒材料。

另外的粉末辅助的快速成型处理，诸如选择性的激光烧结或电子射束烧结也以类似的方式工作，在这些处理中，分别同样逐层地涂覆松散的颗粒材料，并且借助受控的物理辐射源选择性地加以硬化。

以下将所有这些方法汇总在概念“三维的打印方法”或3D打印方法之下。

从DE102006030350A1中公开了一种用于由松散的颗粒材料构造叠层的其他方法。在此，在没有包围的型箱的平面上制作构件。替代地，在方法中连续构造围绕该平面的护壁和构件本身，并且防止未结合的颗粒材料从该平面流走。整个方法也如此方式地展开，使得在其上制作构件的构造平台不垂直移动。替代地，为了生成层而将元件安放在其上的支承框架逐层地在垂直方向移动。

在随后公开的专利申请DE102010013733中说明了一种装置，在该装置中逐层地提升具有生成层的工具的支承框架。

但是在这种解决方案中可能出现问题，因为所含有的移动单元在Z方向上除了提升生成层的工具之外，也提升垂直的移动单元和笨重的支承框架，以至于必须刚性地设计支承框架，并且支承框架只能合宜地悬挂在少数的点（优选4个点）上。支承框架的刚性的实施方案却导致重量高的实施方案，这又对Z轴提出了高的要求。从某个长度开始，为此所需要的技术工作量可能表明不再是经济的。

除此之外也已证明，支承框架的末端随着在水平面中的增长的移动行程而远远突出，并且因此倾向于振动。这还通过诸如激发振动的涂层器、用于改善物料供应链之内物流的振动执行元件的不同的系统元件、和通过处理工具的移动单元的加速度而增大。

除此之外，对于具有多个轴单元的轴系统的精确度要求也是很高的。必须通过高的制造精度或较费事的校准来达到适当的运转。

除此之外从EP0500225A1中公开了，借助直接打印方法用门型架布置在平面上的打印头来涂覆全部构造材料。

发明内容

基于上述，本发明的目的在于提供一种更简单、可扩展和可轻易调节的装置，或一种开始时所述简单和多功能的方法。

通过在权利要求1和12中详细描述的实施方式来实现该目的。

在从属权利要求中示出了本发明的有利的扩展方案。

一方面，本发明涉及一种用于逐层构造模型的装置，其中，提供用于构造模型的区域和用于将材料涂覆到该区域上的材料涂覆装置，该区域优选为制造平台，该材料涂覆装置被布置成可在该区域上移动，其中，将材料涂覆装置如此布置为门型架，使得其通过布置在该区域相对侧边上的至少两个线性导向装置而可在该区域上移动，并且如此围绕该区域布置材料涂覆装置，使得该门型架形成有在区域的侧向延伸的至少两个分段。此时根据本发明，提供了用于将其他材料涂覆到该区域上的至少一个其他材料涂覆装置。

根据本发明，提供线性导向装置，并且如此围绕该平面来布置材料涂覆装置，使得门型架形成有至少两个在平面侧向延伸的分段。

此时应将平面理解为，在其上为了构造模型而进行材料涂覆的区域。这可以是单独的制造平台，或也可以只是底平面的一个区域。

该平面此时也不必绝对对应于制造材料涂覆平面、或平行于该制造材料涂覆平面。因此例如对于连续的构造处理，制造材料涂覆平面可以相对于平面具有角度。

材料涂覆装置是一种用于将材料涂覆到平面上的装置。例如，其可以是用于层的涂覆的材料涂层器或液体涂层器。为此，例如，用于选择性涂覆材料的打印头同样也是可以的。

此时，针对于适用各自使用的3D处理材料提供材料涂覆装置。