[发明专利]具有可移动侧壁的工作箱

说明书

本发明涉及一种用于通过逐层生产三维模型的装置的构造容器，其包括：构造平台上的构造区域，其中在构造平台移位以调节构造区域的高度期间，所构建的层与至少两个侧壁之间的动摩擦被减少或者基本上被避免，构造平台和至少两个侧壁以相同的速度移位，其中构造容器包括在每个短边上用于附接到Z轴驱动单元的驱动啮合，构造容器的侧壁在构造方向上可移动，可移动的侧壁相对于两个固定侧壁可移位，并且在构造三维物体期间仅构造容器中的构造平台和可移动侧壁的运动是垂直运动，可移动的侧壁相对于给料压力不是刚性的，并且经由额外的侧壁得到支撑，滑动表面存在于刚性壁上或滚柱位于刚性壁和柔性壁之间。本发明的构造容器可以生产高质量部件。

本申请是2014年12月1日申请的中国专利申请201480065717.2的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种装置及其在用于生产三维模型的方法中的使用。

背景技术

欧洲专利说明书EP 0 431 924 B1中描述了一种用于从计算机数据生产三维物体的方法。在该方法中，将颗粒材料以薄层涂覆到平台上，并且使用打印头将粘合剂材料选择性地打印到颗粒材料上。其上打印了粘合剂的颗粒区域在粘合剂的影响下，并且如果必要的话，在额外硬化剂的影响下，粘在一起并固化。继而将平台降低一个层厚度的距离，进入到构造缸中，并且向该平台提供新的颗粒材料层，该新的颗粒材料层也如上所述地进行打印。重复这些步骤，直至达到一定的期望物体高度。从而，由经打印和固化的区域生产出三维物体。

在完成之后，由固化的颗粒材料生产的该物体嵌入在松散的颗粒材料中，并于随后从中移除。这例如使用提取器来完成。之后所期望的物体留下，例如通过手工刷净的方式从其移除粉末沉积物。

在所有的成层技术中，基于粉末状材料和供应液体粘合剂的3D打印是最快的方法。

该方法可以用于处理不同的颗粒材料，包括天然生物原材料、聚合物、金属、陶瓷和沙等(不是穷尽列表)。

在这种类型的方法中使用的机器通常包含工作箱，该工作箱可以插入到3D打印机器中或者从3D打印机器中移除，以用于增加机器运行时间的目的。可以将工作箱从机器中移除，以用于释放未固化材料的成分的目的，即，拆封它们。继而可以将另一工作箱立即插入到机器中，并且打印可以立刻继续，从而避免了不必要的、非生产性的机器停机时间。这种类型的工作箱具有构造平台，颗粒材料被涂覆到该构造平台上。该构造平台通常在高度方面是可调节的，并且在3D打印期间被降低，直到打印过程完成。通过移动和定位该构造平台来调节所期望的层厚度。

构造平台的精确定位对于尺寸精确部件的生产是极其重要和关键的。不仅构造平台在驱动啮合点处的定位十分重要，而且构造平台的所有点的一致定位也会影响构造精确度。构造平台的可能的变形对部件的精密和精确生产带来了问题。

然而，精密而平稳的定位在大型机器中存在巨大的困难。大尺寸导致高弯曲扭矩，这使得构造平台变形。然而，如果相应地强化构造平台，则转而必须精密地定位重物。这些问题的各个方面降低了可实现的装置精确度，或者妨碍了可接受的边际成本。

不同的影响造成了力和由此产生的弯曲扭矩。首先，在构造过程期间增长的粉末给料充当了增大的平面负荷。其次，增长的给料压迫构造容器的壁。此处产生反作用力，该反作用力转而作用在构造平台上。密封件也会产生力，该密封件相对于固定的侧壁而密封移动的构造平台。

专利说明书中描述了对增长的平面负荷的解决方法。例如，DE 10 2010 013 733A1公开了一种装置，其中构造容器被设计为不动的工作台。用于生成新的粉末层并且用于选择性固化的装置在装置的构造方向上是可移位的。构造平台的设计可以很容易地适应于刚度需求。然而，由于其设计为无壁，因此该装置在可以使用材料的范围方面受到限制。

密封力可能受到结构措施的影响。一个选项是由此使用配备有毡密封件的构造容器，以用于减小密封摩擦的目的。还可以使用可膨胀密封件而使接触力最小化。