[发明专利]用于增材制造的平台载体和组件

说明书

本发明涉及用于增材制造的平台载体和组件。本发明涉及一种待安装在增材制造机器的机台上的可替换的平台载体。该平台载体是可替换的，并且具有刚性构造，以及整合在其中的至少一个加热元件。

技术领域

本发明涉及增材制造的领域。特别地，本发明涉及一种应用于增材制造机器中的平台载体。另外，本发明涉及一种用于增材制造机器中的组件。此外，本发明还涉及一种包括该组件的增材制造机器。

背景技术

已知增材制造过程产生三维物体。这些物体逐层构建。主要过程是将材料沉积在安装于机台（machine table）上的构建板上，并且硬化沉积的材料。硬化方法中的一种是激光烧结。

WO 96/29192描述了一种用于通过如下方式来产生三维物体的装置，即：在对应于该物体的剖面的点处连续地固化可通过电磁或粒子辐射硬化的材料层。该装置具有高度可调整的支撑件、用于将可硬化材料层施加于先前形成的层上的支撑件的装置和辐照装置以及用于照射对应于该物体的层的点的该辐照装置的控制装置。加热装置被布置在机台中，以通过热的作用来固化该物体周围的材料区域。

增材制造过程由于例如温度梯度的其热性质而在工件内部引起应力。在市场上解决该问题的标准解决方案是在机器中具有固定的加热元件，该加热元件通过热传导来加热在其上构建工件的构建板。例如，加热元件被整合到机台中，以便降低温度梯度，从而减小应力。

EP 3 292 988 A1描述了一种用于生成层构建设备的可更换平台的支撑件，该生成层构建设备被设计成通过如下方式来产生至少一个三维物体，即：在可移除平台上的相应层中的与该至少一个物体相对应的位置处层叠粉末状构建材料。可更换平台支撑件包括：夹紧装置，其用于相对于用于可更换平台的支撑件的位置来固定可移除平台的一个位置；加热系统，其适于提供其周围环境的热能的至少一部分和/或使来自其环境的至少一部分的热能耗散；以及压力装置，当可移除平台被夹在该夹紧装置中时，该压力装置适于使该加热系统的至少一部分压靠该可移除平台。

在该申请中，未限定的机构（可能是弹簧加载的）强制该加热系统维持与可更换平台的接触。然而，该未限定的机构的力抵消机台中使用的卡盘的夹紧力。该加热元件被整合在用于可更换平台的支撑件中，该支撑件是机床的整体部分，因此不可替换。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种可替换的平台载体，其可被安装在增材制造机器的机台上，并且更耐受由热状态引起的变形。特别地，一个目的在于提供一种可替换的组件，其不仅可安装在增材制造机器的机台上，而且还可安装在用于预处理或后处理的机器的机台上。

根据本发明，这些目的通过独立权利要求的特征来实现。此外，从从属权利要求和说明书得到另外的有利实施例。

在本发明中，待安装在增材制造机器的机台上的可替换的平台载体具有刚性设计。该平台载体必须是刚性的，以确保机械稳定性。此外，该平台载体是可安装在机台上的独立元件，并且不是机台的整合部分。在增材制造生产期间，该平台载体使用夹紧系统来安装在增材制造机器的机台上，并且构建板被预张紧地安装在该平台载体上，使得物体可直接在该构建板上产生。在增材制造之后，平台载体和其上具有产生的物体的构建板可从增材制造机器的机台拆卸。如果需要通过例如铣削过程、EDM过程和磨削过程的后处理来进一步处理所产生的物体，则平台载体和构建板可被安装到用于所述后处理的机器中。因此，平台载体的刚性构造是至关重要的。通过使用该平台载体，还可以提高生产效率，这是因为该平台载体可以简单地从增材制造机器拆卸并安装在其他机器中以便进一步处理物体。

为了在平台载体的整个表面上提供均匀的热分布，至少一个加热元件被整合在平台载体中。这意味着，该加热元件是可替换的刚性平台载体的一部分。在其上产生物体的构建板可被直接安装在平台载体上。整个平台载体的均匀加热导致构建板的均匀加热。加热元件没有被整合到机器中，因此可实现简化的机器设计。另一优点在于，可以在制造之前在机器的外部处预先加热具有或不具有构建板的平台载体，这是因为加热元件被固定地整合在平台载体中。