[发明专利]具有紧凑布置的致动器的增材制造设备

说明书

本发明涉及一种通过粉末床沉积来增材制造的设备，所述增材制造设备包括工作表面、从所述工作表面延伸并位于所述工作表面的下方的构造套筒(44)、和在致动器(48)的作用下在所述构造套筒内的高位与低位之间进行平移移动的构造盘(46)，所述盘通过支撑件(50)连接至所述致动器。所述构造套筒(44)在其高度上包括狭缝(66)，所述狭缝(66)允许所述支撑件(50)穿过所述构造套筒以使得当所述构造盘在所述构造套筒中从其高位到低位进行平移移动时所述盘连接至所述致动器，其中封闭元件(68)根据所述盘在套筒中从其高位朝向低位的平移移动而将套筒中的狭缝(66)封闭，封闭元件(68)为条带(70)，封闭条带的上端(U70)附接至所述构造套筒的上边缘或附接至工作表面。

技术领域

本发明涉及一种布置紧凑的粉末床熔融增材制造设备。

更具体地，本发明涉及用于使平台移动的一个或多个致动器的紧凑布置，使用粉末床熔融增材制造方法在所述平台上制造部件。

背景技术

图1和图2描绘了现有技术的已知粉末床熔融增材制造设备10。该增材制造设备10包括在构造腔11内的工作表面12和用于固结粉末层的选择性固结装置16，所述工作表面12包括能够容纳叠置的不同粉末层的工作区域14。

工作区域14由构造套筒18和构造平台20限定。构造套筒18在工作表面12的下方竖直地延伸，并且通向工作表面。构造平台20在柱塞22的作用下在构造套筒18内竖直滑动。构造平台20经由支撑件24安装在柱塞22上。

增材制造设备10包括能够在工作表面12上沉积一行粉末C的粉末分配装置26和能够在工作区域14上散布这行粉末C的粉末散布装置28。增材制造设备10还包括能够回收在形成每一粉末层时沉积的过量粉末的储存器30。

在开始制造时，如在图1中所示，柱塞完全伸出，并且构造平台20位于工作表面的平面中。

在结束制造时，如在图2中所示，构造平台20位于构造套筒18的底部，并且柱塞完全缩回。

如图2所示，工作表面的高度由构造套筒的高度和柱塞在完全缩回时的高度之和确定。

为了允许平台经过构造套筒的整个高度，柱塞需要具有至少等于构造套筒的高度的行程。

结果是，柱塞在完全缩回时的沿高度方向的部分至少等于构造套筒的高度，并且工作表面需要位于至少等于构造套筒高度的两倍的高度。

根据现有技术通过柱塞驱动构造平台的平移移动具有缺点。

一方面，为了减小工作表面的高度和设备的整体体积，需要减小构造套筒的高度，因此需要减小所制造的部件的高度，这不利于改进增材制造设备的生产能力。

另一方面，为了制造更大高度的部件，需要增加构造套筒的高度和柱塞的行程，因此需要以构造套筒所增加的高度和柱塞所增加的行程的来提升工作表面，这不利于工作表面的易接近性，并且不利于减小增材制造设备的整体体积的能力。

文献WO 2018/007941提出一种布置，该布置允许制造非常高的部件而且不过度提升设备的工作表面。在这种布置中，位于构造套筒外的致动器通过支撑件连接至构造平台，所述支撑件通过为此目的在构造套筒的高度中设置的狭缝而穿过套筒的壁。随着平台逐渐下降，固定至构造平台的金属条开始封闭构造套筒中的狭缝。

结果是，通过文献WO 2018/007941中提出的布置，在开始制造时封闭条以其整个长度突出至工作表面的上方，并且在工作表面的上方继续突出，直至平台的点到达套筒中的最低位置。

通过以这种方式突出到工作表面的上方，文献WO 2018/007941中设置的封闭条妨碍气流(其用于去除因通过熔化使粉末选择性固结而产生的烟气)的流动，并且这些条使得粉末层在构造平台顶部上的散布变得复杂化。

发明内容