[发明专利]用于增材制造设备的过滤设备

说明书

本发明涉及用于增材制造设备(1)的过滤设备(100)，用于净化增材制造设备(1)的工艺气体(50)，其中，过滤设备(100)具有至少一个永久过滤器(41)，以在运行中净化一定容积的工艺气体(50)，永久过滤器(41)构成为热稳定的，在运行中永久过滤器(41)在高于110℃的情况下仍具有热稳定性。本发明还涉及增材制造设备和增材制造方法。

技术领域

本发明涉及一种用于增材过滤设备的过滤装置，具有这样过滤装置的增材过滤设备，以及用于增材制造构件的方法。

背景技术

在制造原型以及在批量生产中，增材制造过程日益重要。一般来说，“增材制造”是指这样的制造过程，其中通常基于数字3D建构数据，通过沉积材料来构造制造产品或构件。构建大多通过逐层施加构建材料并选择性地进行固化来实现。作为增材制造的同义词还常常采用“3D打印”的概念，因此利用增材制造过程来制造模型、样品和原型通常被称为“快速原型”，而制造工具则被称为“快速模具”。

对构建材料的选择性固化通常通过重复地将大多为粉末状的构建材料的薄层相互叠加并通过空间上受限的照射如借助光辐射和/或热辐射使其在制造后属于待制造的制造产品的位置上固化来实现。例如，对于利用照射工作的工艺来说有“选择性激光烧结”或“选择性激光熔化”。构建材料的粉末颗粒在固化过程中借助通过辐射在该位置上局部引入的能量部分地或全部地熔化。这样，在冷却后这些粉末颗粒相互结合为固体的形式。

在这样的制造过程中常常要求为了冷却或排放的目的而引导工艺气体穿过处理室(特别是利用风机)。在此排出的工艺气体通常伴随有构建材料的颗粒和/或在过程中产生的颗粒，尤其是在使用金属构建材料时的金属冷凝物，其部分地是高度活性的并且在室温下就已可以与空气中的少量氧气反应并释放大量的热。

为了防止工艺气体被颗粒污染，例如为了抵消对处理室和/或风机的逐渐污染，需要在工艺气体离开处理室后对其进行过滤。但是由于颗粒的高反应性，在随工艺气体引导的颗粒集聚的过滤器的区域中可能发生不受控制的过滤器火灾或粉尘爆炸。当例如为了更换一个或多个过滤器而打开过滤器室时，这种风险就会更高，由此当相关的氧化剂(如空气中的氧气)的供应增加时反应的可能性也会提高。

发明内容

本发明的目的是，提出一种改进的或替代的过滤设备或具有过滤器的制造设备，使得在增材制造设备中在更换过滤器时能够更加安全地移除过滤器。

本发明的目的通过权利要求1所述的用于增材制造设备的过滤设备，根据权利要求10所述的相应的增材制造设备，以及根据权利要求11所述的用于增材制造的方法来实现。

在此本发明涉及增材制造领域，其中制造在(封闭的)处理室内进行，工艺气体被引导通过处理室，并随后被过滤。在此工艺气体被理解为从处理室排出、特别是抽出的气体，该气体根据制造过程的不同也可以是惰性气体或者包含惰性气体。在工艺气体中可以包含构建材料以及工艺副产品的未固化的成分，如冷凝液，例如金属冷凝剂。这样的在工艺气体中被一起引导的成分被概括为术语“颗粒”。

根据本发明的用于增材制造设备的过滤设备用于净化该增材制造设备的工艺气体。过滤设备具有至少一个(形状稳定的)永久过滤器，以在运行中净化一定容积的工艺气体，永久过滤器构成为热稳定的，优选为耐燃烧的，在运行中，永久过滤器在高于110℃的情况下仍具有热稳定性。