[发明专利]贮存器及用于贮存器的增材制造的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于存储和/或运输产品的贮存器的增材制造的方法。本发明还涉及一种通过这种方法制造的贮存器。特别地，本发明涉及运输容器和/或存储容器的产品特定的制造。

背景技术

为了运输和/或存储例如在航空工业中常用的技术仪器和/或非常复杂、敏感和价值高的产品，通常针对所讨论的产品对贮存器进行单独制造和优化。这种按类型优化的容器常使用昂贵的工具和/或大量的人力由各种材料通过复杂的方式制成。在许多情况下，由金属或金属合金和/或塑料材料制成的外壳在内部设置有由泡沫材料、橡胶、塑料材料、毛毡和/或木材等制成的内衬和/或插入件，其用于通过可靠的方式并且通过精确配合来接收、固定和保护对应的技术仪器。这样的容器不仅极其昂贵，例如容器的成本有时可能会在要运输的货物的价值的10％以上，而且往往只能以非常费力的方式(就时间而言)生产。

在生成或增材制造方法中(通常也称为“3D打印方法”)，从物体的数字化几何模型出发，将一种或多种起始材料依次分层构建成彼此重叠并固化。由此，例如，在选择性激光熔化(SLM)中，通过将成型材料以粉末形式施加到底层并借助于局部激光辐照有针对性地使其液化，组件由成型材料(例如塑料材料或金属)分层构建，由此，在冷却之后生产出了实心的、连续的组件。3D打印提供了优越的设计自由度，并尤其允许以合理的支出来生产物体，这些物体通过常规方法不能生产或者只能以相当大的支出来生产。为此，3D打印方法目前广泛应用于工业设计、汽车工业、航空航天工业或通常应用于将节约型工艺链用于个性化组件的基于需求的小规模生产和大批量生产的工业产品开发中。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是找到用于接收高价技术商品的贮存器的简单解决方案。

相应地，提供了一种用于存储和/或运输产品的贮存器的增材制造的方法。该方法包括三维地捕捉产品的外部形状、编译包括关于所捕捉的产品外部形状的信息的计算机可读的数据集以及增材制造贮存器。这里，通过基于所编译的数据集的计算机控制的方式，将成型材料分层沉积、液化和固化。贮存器被形成为具有内部结构，该内部结构围绕适应产品外部形状的接收腔。

此外，提供了一种通过根据本发明的方法制造的贮存器。

此外，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被数据处理装置执行时提示数据处理装置实施根据本发明的方法。

本发明的思想在于通过3D打印装置以产品特定的方式制造用于运输或存储的贮存器。为此，所有要做的就是将产品的外部形状三维捕捉一次。例如，这可以通过3D扫描仪等进行。原则上，还可以捕捉产品外部形状以外的附加特征，例如重量、重量分布等。根据本发明的这种思想具有的显著优点是贮存器可最佳地适应待接收的产品(例如技术仪器)的特定要求。此外，可使用计算机辅助算法来尽可能有利地构建适当的贮存器，例如，在几何或材料方面构建。在一个例子中，可使用有限元法(FEM)，通过该有限元法，模拟(例如，在贮存器内的)力的作用、载荷路径等，以便针对特定的预定产品计算贮存器的最佳的几何和结构上的实施方式。一旦已经针对特定产品对贮存器进行了一次计算，这种配置就会存储在计算机可读介质上。由此，原则上讲，可以非常简单地打印任何数量的这类容器。例如，3D打印装置可设置在相应的存储或转运点处，通过该装置可随时生产用于高度精密的技术仪器的合适的贮存器。通过根据本发明的方法，完全可通过单一的打印工艺对优选的贮存器进行一体制造，而无需特别支出或是手工作业。原则上讲，根据本发明的贮存器可由增材方法已知的所有材料或材料组合制成。例如，贮存器可由一种或多种塑料材料形成，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。

3D打印工艺的优势特别在于它们可以实现通过一次成型方法制造三维组件，而无需适应组件外形的特殊的制造工具。这允许高效、节省材料且节约时间的组件生产工艺。这样的3D打印方法在航空航天工业中是特别有利的，因为这里使用大量不同的组件，这些组件适用于特定用途并可通过这种3D打印方法以低成本进行制造，同时在生产所需的制造工厂中生产前置时间短并且复杂性低。

本申请的上下文中所述的3D打印方法包括所有的生成或增材制造方法，其中在特定的生成制造系统中，借助于化学和/或物理工艺，基于几何模型通过非晶态材料(例如液体和粉末)或自然成形的半成品(例如带状或线状材料)，制造具有预定形状的物体。在本申请的上下文中，3D打印方法使用增材工艺，其中将起始材料依次分层构建从而形成预定形状。