[发明专利]用于添加式地制造三维物体的设备

说明书

本发明涉及用于通过依次逐层地选择性照射和固化能借助能量束固化的建造材料(3)的多个层来添加式地制造三维物体(2)的设备(1、23、27、30)，其中，所述设备(1、23、27、30)包括至少一个过程室(4)，所述至少一个过程室具有将过程区域(6)隔离成过程室(4)的第一子区域(7)和第二子区域(8)的至少一个室隔离装置(5、24、28、31)，其中，所述室隔离装置(5、24、28、31)包括能移动和/或能变形的至少一个隔离元件(9、29、31)，其中，所述隔离元件(9、29、31)构造成在所述第一子区域(7)与所述第二子区域(8)之间形成用于至少一个工具载架(19)的通道(18)。本发明还涉及用于操作所述设备(1、23、27、30)的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束固化的建造材料的多个层而添加式地制造三维物体的设备，其中，所述设备包括至少一个过程室，所述过程室具有将过程区域隔离成过程室的第一子区域和第二子区域的至少一个室隔离装置。

背景技术

其中建造材料借助能量束在过程室中固化的此类用于添加式地制造三维物体的设备是现有技术中已知的。建造材料通过能量束被选择性地照射并从而被选择性地固化。为了确保恒定的过程参数，过程室中的气氛通常被填充过程气体，尤其是惰性气体例如氩气。由于通过能量束对建造材料的照射而出现了残余物，即烟雾、闷烧物等。

在过程气体中输送/携带的残余物需要从过程区域导出。此外，现有技术中已知，导出因固化建造材料而产生的残余物的效率尤其取决于过程室的尺寸/容积。因此，已建议使用室隔离装置，该室隔离装置至少局部地将过程区域隔离成第一子区域和第二子区域，以便减小容积并且以便仅在其中一个子区域中产生过程气体流。

将过程室隔离成多个子区域仅在有限范围内是可行的，因为至少包括建造平面——建造材料在其中被能量束固化——的子区域应当是打开的和/或可进入的以例如用于载持例如覆层装置的工具载架。例如，载持覆层装置的工具载架必须移动穿过过程区域以逐层地将新的建造材料运送至建造平面。因此，过程室无法被完全隔离并且各个子区域的容积中的过程气体进行着交换。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于添加式地制造三维物体的设备，其中，改善了子区域间的隔离。

本文中描述的设备是一种通过依次逐层地选择性照射和固化能借助能量束固化的粉末状建造材料(“建造材料”)的多个层而添加式地制造三维物体例如技术构件的设备。所述建造材料可以是金属粉末、陶瓷粉末或聚合物粉末。所述能量束可以是激光束或电子束。所述设备例如可以是选择性激光烧结设备、选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备。

该设备包括在其运行期间使用的若干功能单元。示例性的功能单元是过程室、构造成利用至少一个能量束选择性地照射布置在过程室中的建造材料层的照射装置、以及构造成产生气态流体流的流产生装置，所述气态流体流以给定流动特性例如给定流动分布、流动速率等至少局部地流动经过过程室。在流动经过过程室时，所述气态流体流能够被夹杂在设备运行期间产生的未固化的建造材料颗粒尤其是烟雾或烟雾残余物。所述气态流体流通常是惰性的，即通常是惰性气体例如氩气、氮气、二氧化碳等的流。

本发明是基于这样的理念，即，室隔离装置包括能移动和/或能变形的至少一个隔离元件，其中，所述隔离元件构造成能在第一子区域与第二子区域之间形成用于至少一个工具载架的通道。因此，所述室隔离装置不仅是将过程室至少局部地隔离成多个子区域的静态装置，而且还包括能移动和/或能变形的至少一个隔离元件。借助所述能移动和/或能变形的隔离元件，过程室内部的过程区域可被分割成第一子区域和第二子区域。根据本发明的过程区域是在其中执行制造过程的区域。例如，在过程区域内部设置有计量模块、建造模块和溢流模块，其中，覆层装置可将新的建造材料从计量模块运送至建造模块的建造平面，并且过量的建造材料被运送至溢流模块。所述可移动和/或可变形的隔离元件优选能在至少第一位置与第二位置之间移动，其中，所述隔离元件能在第一子区域与第二子区域之间形成通道，所述至少一个工具载架能通过该通道。