| Publication number | WO2013117185 A1 |
| Publication type | Application |
| Application number | PCT/DE2013/100014 |
| Publication date | Aug 15, 2013 |
| Filing date | Jan 17, 2013 |
| Priority date | Feb 10, 2012 |
| Publication number | PCT/2013/100014, PCT/DE/13/100014, PCT/DE/2013/100014, PCT/DE13/100014, PCT/DE13100014, PCT/DE2013/100014, PCT/DE2013100014, WO 2013/117185 A1, WO 2013117185 A1, WO 2013117185A1, WO-A1-2013117185, WO2013/117185A1, WO2013117185 A1, WO2013117185A1 |
| Inventors | Bruno BAUMERS |
| Applicant | Additech Gmbh |
| Export Citation | BiBTeX, EndNote, RefMan |
| Patent Citations (15), Classifications (5), Legal Events (2) | |
| External Links: Patentscope, Espacenet | |
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines 3-dimensionalen Objektes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur generativen Herstellung eines 3-dimensionalen Objektes, bei dem schichtweise Method and apparatus for producing a three-dimensional object The invention relates to a method for generative manufacture of a three-dimensional object, wherein the layers
aufeinanderliegende Schichten aus schütt- oder fließfähigem Material auf eine Trägerbasis sukzessive aufgebracht werden, indem das superimposed layers of pourable or flowable material are successively applied to a support base, by the
Material von einer Materialauftragsvorrichtung durch lineare Bewegung entlang der Trägerbasis auf die Trägerbasis oder schon auf dieser abgelegte Schichten aufgetragen wird, und die Schichten jeweils durch das Einwirken von elektromagnetischer Strahlung oder Material is coated by a material application apparatus by linear movement along the support base to the support base or on this already deposited layers, and the layers in each case by the action of electromagnetic radiation or
Partikelstrahlung verfestigt und miteinander verbunden werden, wobei auf die Trägerbasis oder auf schon auf diese aufgebrachte Schichten Material zur Bildung einer ersten oder einer ersten weiteren Schicht fortschreitend in linearer Richtung von einem Startbereich bis zu einem Endbereich aufgebracht wird. are solidified particulate radiation and connected to each other, wherein on the support base or on already applied layers to this material to form a first or a first further layer is applied progressively in a linear direction from a starting region to an end region. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine The invention further relates to a
Vorrichtung zur generativen Herstellung eines 3-dimensionalen Objektes, welches aus Device for generative manufacture of a three-dimensional object, which consists of
aufeinanderliegenden, verfestigten und superimposed, solidified and
miteinander verbundenen Schichten aus schütt- oder fließfähigem Material besteht, wobei die interconnected layers of pourable or flowable material, said
Vorrichtung mindestens eine Trägerbasis als Auftragsebene für das Objekt, mindestens einen Spender für das Material und mindestens eine geradlinig entlang der Trägerbasis verfahrbare Verteileinrichtung für das schichtweise Device at least one support base than the order level for the object, at least one donor for the material and at least one straight line along the support base movable distributor for the layers
Verteilen des Materials aufweist. comprising distributing the material.
Im Stand der Technik ist es bekannt, Prototypen und Bauteile generativ in Form 3-dimensionaler Objekte herzustellen. In the prior art it is known to produce prototypes and generative components in the form of 3-dimensional objects. Hierzu werden For this purpose,
Beschichtungsverfahren beziehungsweise Coating method or
Vorrichtungen genutzt, die mittels in einem Computer abgelegter Daten Objekte schichtweise herstellbar machen. used devices that make layers produced by means of stored in a computer data objects.
Solche Verfahren und Vorrichtungen sind zum Beispiel aus der US 2001/0050448 AI bekannt. Such methods and devices are known for example from US 2001/0050448 AI known. Des Weiteren beschreibt die US 4,575,330 die Verwendung eines UV-Laserstrahls zum Furthermore, US 4,575,330 describes the use of a UV-laser beam for
Verfestigen der Oberflächenschicht in einem Behälter mit flüssigem, durch Solidifying the surface layer in a reservoir with liquid, by
elektromagnetische (UV) -Strahlung härtbarem Kunststoff. electromagnetic (UV) curable resin. Um Einzelheiten in hoher Auflösung und mit hoher Präzision fertigen und To customize details in high resolution and with high precision and
verfestigen zu können, wird das Objekt aus vielen Schichten aufgebaut, wobei jede Schicht einzeln und aufeinander abfolgend in einem sich wiederholenden Zyklus aufgebaut wird. to solidify, the object is made up of many layers, each layer individually and is successively built up sequentially in a repeating cycle. Dieser Zyklus enthält bei allen Verfahren, in denen Objekte innerhalb von Behältern mit This cycle includes all processes in which objects within containers
unverfestigtem oder flüssigem Material unconsolidated or liquid material
aufgebaut werden, eine Abfolge von drei be built up, a sequence of three
Schritten, nämlich das Auftragen einer ebenen Schicht aus unverfestigtem Material, gefolgt von dem Bestrahlen aller Oberflächen, die verfestigt werden sollen, mittels Steps, namely the application of a flat layer of unconsolidated material, followed by irradiation of all surfaces to be bonded, by means
elektromagnetischer Strahlung oder electromagnetic radiation or
Partikelstrahlung, gefolgt schließlich von der vertikalen Neupositionierung der Trägerschicht. Particle radiation, followed finally by the vertical repositioning of the carrier layer.
Bei Verfahren, bei denen das Material in In processes in which the material in
Pulverform in den fortschreitenden Schichten aufgebracht wird, ist das Erzeugen von Powder form is applied in the progressive layers, is the generation of
Trägerkonstruktionen in der Regel nicht Supporting structures not usually
erforderlich, da überhängende Bestandteile durch das bereits deponierte unverfestigte Pulver getragen werden. required because overhanging components are supported by the already deposited unconsolidated powder. Solche Vorrichtungen verwenden einen lenkbaren Laserstrahl oder Partikelstrahl, um das Pulver selektiv zu schmelzen. Such devices use a steerable laser beam or particle beam to selectively melt the powder. Verfahrensweise und Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise in der WO-A- 95/18715, WO-A-94/15771, WO-Ä-96/29192, Procedure and devices of this type are, for example, in WO-A- 95/18715, WO-A-94/15771, WO-Ä-96/29192,
WO-A-92/08592, US 4,863,538 und US 5,647,931 beschrieben. WO-A-92/08592, US 4,863,538 and US 5,647,931 described. Zum weiteren Stand der Technik wird noch auf die DE 44 16 901 A 1, die For further prior art is made to DE 44 16 901 A 1,
DE 43 02 418 A 1 und die DE 102 35 427 A 1 verwiesen. DE 43 02 418 A1 and DE 102 35 427 A1 referenced. Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen ermöglichen die Herstellung von 3-dimensionalen Körpern mit hoher Genauigkeit, auch mit dünnen Wänden, sowie die zeitgleiche Herstellung von mehreren Prototypen und Bauteilen. These known methods and apparatus enable the production of 3-dimensional objects with high accuracy, even with thin walls, as well as the simultaneous production of several prototypes and components. Des Weiteren ist die Herstellung von Gegenständen mit vorspringenden Einzelheiten mit und ohne Hilfe von Trägerkonstruktionen möglich. Furthermore, the production of articles with protruding details with and without the aid of support structures possible. Problematisch bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist, dass für den Bau von A problem with the known methods and devices, that of the construction
Objekten im Vergleich zu den als alternativen einsetzbaren Verfahren wie Spritzgießen und computergesteuerte spanabhebende Verfahren, ein erheblich größerer Zeitaufwand nötig ist. Objects can be used as compared to the alternative method, such as injection molding and computer-controlled cutting method, a considerably greater amount of time is necessary. Es sind mehrere Stunden nötig, um eine Prototypenoder Bauteileinzelheit normaler Größe There are several hours needed to a prototype or component detail normal size
herzustellen. produce. Für die gleichzeitige Produktion mehrerer Bauteile ist mindestens ein Tag notwendig . at least one day is required for the simultaneous production of several components.
Aus der DE 10 235 434 AI ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur generativen Herstellung von Objekten bekannt, welches in kürzerer Zeit zu einem Ergebnis führen soll. DE 10235434 Al a method and apparatus for generative production of objects is known, which is intended to lead to a result in a shorter time. Dazu wird ein Träger für die Bauplattform relativ zu einer Materialauftragsvorrichtung rotierend bewegt und zugleich die Bauplattform in Richtung der Rotationsachse verstellt. For this purpose, a support for the building platform is relative to a material application device agitated by rotation and at the same time moves the build platform in the direction of the rotation axis. Ein solches System führt dazu, dass die mittels der Such a system results in that the means of
Materialauftragsvorrichtung aufgebrachten applied material applicator
Schichten über die jeweilige Auftragsebene unterschiedlich strukturiert sind, weil die relativen Bewegungsgeschwindigkeitsun erschiede von Bereichen, die nahe der Rotationsachse angeordnet sind, gegenüber Bereichen, die radial außen liegen, erheblich sind, so dass im Ergebnis die so erzeugten Schichten Layers via the respective job level are structured differently, because the relative Bewegungsgeschwindigkeitsun erschiede of areas which are located near the axis of rotation, with respect to areas that lie radially on the outside, are considerable, as a result, the layers thus produced
unterschiedliche Beschaffenheit aufweisen. have different characteristics. Auch ist der Verschleiß der Materialauftragsvorrichtungen wegen der Also the wear of the material application devices is due to the
Geschwindigkeitsdifferenzen ungleichmäßig, was zu Qualitätseinbußen führen kann. Speed differences unevenly, which can lead to loss of quality.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Starting from this prior art, the invention addresses the problem of providing a
Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, mit dem beziehungsweise mit der eine schnellere to provide methods or apparatus of the general kind, with or with a faster
Herstellung 3-dimensionaler Körper erreicht werden kann, wobei ein gleichmäßiger Preparation of 3-dimensional body can be obtained, whereby a uniform
Schichtaufbau und ein gleichmäßiger Verschleiß von Auftragsvorrichtungen sichergestellt wird. Layer structure and uniform wear of application devices is ensured.
Zur verfahrensmäßigen Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass -dem Aufbringen der ersten oder ersten weiteren Schicht For procedural achieve this object, the invention proposes that -the application of the first or the first additional layer
folgend- während des Aufbringens der ersten oder ersten weiteren Schicht Material zur folgend- during application of the first or first further layer material for
Bildung einer auf der ersten Schicht oder ersten weiteren Schicht aufzubauenden zweiten Schicht fortschreitend in linearer Richtung von dem Startbereich bis zu dem Endbereich Formation of a to be established on the first layer or first layer further second layer progressively in a linear direction from the starting region to the end region
aufgebracht wird. is applied.
Durch diese Verf hrensweise wird eine This AV lead as a
Vervielfachung der pro Zeiteinheit Multiplying the per unit time
fertiggestellten Schichten erreicht. achieved finished layers. Demzufolge wird nicht wie herkömmlich, zunächst eine komplette erste Schicht auf die Trägerbasis oder auch schon auf bereits auf der Trägerbasis befindliche Schichten aufgebracht und anschließend eine weitere Schicht auf diese schon erzeugte Schicht aufgebracht und so fort, sondern es erfolgt während des Auftrags der ersten Schicht fortschreitend die Aufbringung schon einer zweiten Schicht und gegebenenfalls der zweiten Schicht folgend das Aufbringen weiterer Schichten, bis sämtliche Schichten auf der Trägerbasis oder auf dieser befindlichen Schichten aufgebracht sind. Accordingly, unlike conventional, first a complete first layer on the support base or already applied to products already on the support base layers and then applied another layer to this already generated layer and so forth, but it is carried out progressively during the application of the first layer following the application already a second layer and optionally the second layer, the application of further layers until all layers are applied to the support base or on the above the layer. Nach einem Zyklus, bei dem mindestens zwei solcher Schichten teilweise gleichzeitig abgelegt und erzeugt sind, erfolgt wieder im Startbereich beginnend, das Aufbringen weiterer Schichten, indem wiederum in der gleichen Weise eine erste are after a cycle in which at least two such layers partially stored and generated simultaneously, is again in the starting area starting, the application of further layers by again in the same way a first
Schicht und dieser folgend teilweise zeitgleich eine zweite Schicht und so weiter aufgebracht wird, bis sämtliche Schichten auf der Layer and the following part, concurrently, a second layer is applied and so on until all the layers on the
Trägerbasis oder auf bereits auf dieser Support base or already on this
befindliche Schichten aufgebracht sind. Layers located are applied.
Dadurch, dass sämtliche Schichten linear aufgetragen werden, ist sichergestellt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit beim Aufbringen der Materialschichten über die gesamte Characterized in that all layers are applied linearly, it is ensured that the moving speed during the application of layers of material over the entire
Auftragsbreite jeder Materialschicht konstant ist, so dass jede Schicht eine homogene Application width of each material layer is constant, so that each layer has a homogeneous
Beschaffenheit hat. Texture has. Auch ist der mögliche Also, the possible
Verschleiß von Auftragseinrichtungen zum Wear of application devices to
Auftrag der Materialschichten gleichmäßig über die Auftragsbreite. Order the layers of material uniformly across the application width. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass während des Aufbringens der zweiten Schicht oder mindestens einer weiteren Schicht dem It is especially provided that during the application of the second layer or at least one further layer which
Aufbringen dieser Schicht folgend jeweils eine weitere Schicht aufgebracht wird. Following application of this layer in each case one further layer is applied.
Es ist damit möglich, nahezu in dem gleichen Zeitrahmen, in dem bisher das Aufbringen einer einzigen Schicht ermöglicht war, mindestens zwei Schichten aufzubringen. It is thus possible, almost in the same time frame in which previously the application of a single layer was possible to apply at least two layers. Insbesondere wird durch diese Verfahrensweise die Zeit zur In particular, the time is determined by this procedure for
Erzeugung des entsprechenden 3-dimensionalen Objektes deutlich verkürzt. Generating the corresponding 3-dimensional object significantly shortened.
Obwohl es möglich ist, die jeweiligen Schichten übereinander fortschreitend teilweise Although it is possible, the respective layers superimposed progressively partially
zeitgleich aufzubringen, ohne dass diese jeweils zwischenzeitlich verfestigt werden, ist bevorzugt vorzusehen, dass dem Aufbringen jeder Schicht folgend vor dem Aufbringen der nächsten Schicht eine selektive Verfestigung der simultaneously apply, without these being solidified each meantime, it is preferable to provide that the application of each layer following before applying the next layer a selective solidification of
jeweiligen Zone des aufgebrachten Materials durch elektromagnetische Strahlung oder respective zone of the applied material by electromagnetic radiation or
Partikelstrahlung vorgenommen wird. Particle radiation is carried out.
Gemäß diesem Vorschlag wird sukzessive beim Auftragen jeder Schicht der Auftragszone folgend jeweils eine selektive Verfestigung der entsprechenden Zone vorgenommen, so dass die zweite Schicht, die der ersten Schicht folgend aufgetragen wird, nicht mehr auf eine According to this proposal is successively carried out following the application of each layer of the application zone in each case a selective solidification of the corresponding zone, so that the second layer which is applied the first layer following, no longer on a
unverfestigte Schicht aufgetragen wird, sondern auf eine schon verfestigte Materialschicht aufgebracht wird. unconsolidated layer is applied, but is applied to an already solidified material layer.
Bevorzugt ist es möglich, so vorzugehen, dass in Zonen der aufgebrachten Schichten quasi gleichzeitig Material durch elektromagnetische Strahlung oder Partikelstrahlung verfestigt wird . Preferably it is possible to so proceed that in areas of applied layers virtually simultaneously material is solidified by electromagnetic radiation or particle radiation. Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass die Verfestigung selektiv vom Startbereich des Beschichtungsauftrags A preferred development is seen in the fact that the solidification selectively from the starting field of coating application
beginnend bis zum Endbereich vorgenommen wird, also in Form einer linear wandernden is beginning made to end, ie in the form of a linear traveling
Strahlungsfront. Radiation front.
Durch die lineare Auftragsweise und die dazu parallele Verfestigung wird eine gleichmäßige Qualität der erzeugten Schichten über die gesamte Auftragsbreite sichergestellt. The linear method of application and the parallel thereto solidifying a uniform quality of the produced layers over the entire application width is ensured.
Unter Umständen kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Schichten in gleichbleibender Under certain circumstances, it can be preferred that the layers in constant
Schichtdicke aufgebracht werden. Layer thickness are applied.
Die Art und Weise der Aufbringung kann so gestaltet sein, dass das Material zur Bildung der Schichten im Startbereich oder neben der Trägerbasis aufgebracht wird und zum Auftrag durch lineare Bewegung eines Auftragsmittels gleichmäßig über die Auftragsebene verteilt wird . The manner of application may be designed so that the material is applied to the formation of layers in the starting area or next to the support base and is distributed on the offer by linear motion of a contract agent evenly over the order level. Hierbei kann das Material zur Bildung der Here, the material for forming the
Schichten im Startbereich oder neben der Layers in the starting area or next to the
Trägerbasis in ausreichender Menge aufgebracht werden, so dass dann mittels der entsprechenden Support base are applied in sufficient quantity so that then appropriate means of
Verteileinrichtungen dieses Material Distribution devices of this material
gleichmäßig über die Auftragsebene verteilt wird. is distributed evenly over the order level. Alternativ und bevorzugt ist vorgesehen, dass das Material aus einem Reservoir unmittelbar fortschreitend vom Startbereich bis zum Alternatively and preferably, it is provided that the material from a reservoir directly progressively from the start area to the
Endbereich zur Bildung der entsprechenden End region to form the corresponding
Materialschichten auf die Trägerbasis oder die darauf befindlichen Schichten abgegeben wird. Material layers on the support base or the layers thereon is discharged.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Schichten aus Material beim Aufbringen oder nach dem Aufbringen und vor dem Verfestigen verdichtet werden. Also it can be provided that the layers are compacted material out during application or after application and before solidification.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass als Material ein Pulver aufgebracht wird. It is particularly preferred that the material is a powder is applied. Bei pulverförmigem Material ist das When powdered material is
erfindungsgemäße Verfahren besonders The method according to the invention particularly
vorteilhaft einsetzbar. advantageously used.
In an sich bekannter Weise kann vorgesehen sein, dass die Trägerbasis in Abhängigkeit von der Materialstärke der aufgebrachten In a conventional manner can be provided that the support base, depending on the thickness of the applied
Materialschichten aus einer Ausgangsstellung in unterschiedliche Arbeitsstellungen abgesenkt wird. Material layers is lowered from an initial position in different working positions.
Beispielsweise kann die Trägerbasis so For example, the support base can thus
eingestellt werden, dass die tatsächliche be adjusted so that the actual
Auftragsebene sich immer in gleicher Höhe befindet, unabhängig davon, wie viel Order level is always located at the same level, regardless of how much
Materialschichten schon aufgebracht sind. Material layers are already applied. Eine weitere Beschleunigung der Fertigstellung der Schichten kann dadurch erreicht werden, dass als Material Pulver aufgebracht wird, welches auf eine Temperatur vorerwärmt ist, die niedriger als die bei der Verfestigung durch Strahlung erzeugte Temperatur, insbesondere niedriger als die Sinter- oder A further acceleration of the completion of the layers can be achieved, that the material powder is applied, which is preheated to a temperature or lower than the solidification in the radiation generated by temperature, in particular lower than the sintering
Schmelztemperatur ist. Melting temperature is.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Pulver- Material mittels Infrarotstrahlung vorerwärmt wird . It can be provided that the powder material is preheated by infrared radiation.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine The invention further relates to a
Vorrichtung zur generativen Herstellung eines 3-dimensionalen Objektes, welches aus Device for generative manufacture of a three-dimensional object, which consists of
aufeinanderliegenden, verfestigten und superimposed, solidified and
miteinander verbundenen Schichten aus schütt- oder fließfähigem Material besteht, wobei die Vorrichtung mindestens eine Trägerbasis als Auftragsebene für das Objekt, einen geradlinig, also linear, entlang der Trägerbasis interconnected layers of pourable or flowable material, said device comprising at least a support base than the order level for the object, a straight line, so linear, along the support base
verfahrbaren Spender für das Material und mindestens eine ebenfalls geradlinig, entlang der Trägerbasis verfahrbare Verteileinrichtung für das schichtweise Verteilen des Materials aufweist . movable dispenser for the material and at least one also rectilinear, having along the support base movable distributor for distributing layers of the material.
Die vorrichtungsgemäße Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Verteileinrichtungen vorgesehen sind, mittels derer auf die Auftragsebene teilweise The device proper solution of the problem is characterized in that at least two distribution facilities are provided by means of which the order level partly
zeitgleich übereinanderliegende simultaneously superimposed
Materialschichten auftragbar sind, wobei die Verteileinrichtungen derart in Au tragsrichtung geradlinig hintereinander über die Material layers are coatable, said distribution devices such in Au contracting direction straight row using the
Auftragsebene verfahrbar sind, dass zuerst die untere Schicht und folgend auf dieser die jeweils obere Schicht auftragbar ist. Order level can be moved that first the lower layer and following the respective upper layer is coatable thereon.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass mittels der mindestens zwei By this arrangement it is achieved that by means of the at least two
Verteileinrichtungen auf der Auftragsebene teilweise zeitgleich übereinanderliegende Distribution devices at the order level sometimes simultaneous superimposed
Schichten auftragbar sind. Layers are coatable. Die Zeitspanne zur Erzeugung einer vollständigen mehrlagigen The length of time to produce a complete multilayer
Schicht auf der Trägerbasis oder auf schon aufgebrachten Schichten ist damit gegenüber der herkömmlichen Gestaltung deutlich verringert, wobei infolge des linearen Auftrags eine vorzügliche Homogenität der aufgetragenen Layer on the support base or on already applied layers is significantly reduced compared to the conventional design, with an excellent homogeneity of the applied due to the linear order
Schichten sichergestellt ist. Layers is ensured.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Verteileinrichtungen als Abstreiteinrichtungen oder Walzvorrichtung mit Abstreifklingen oder Abstreifwalzen ausgebildet sind. It is preferably provided that the distribution devices are designed as Abstreiteinrichtungen or rolling apparatus with scraper blades or wiper rolls.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verteileinrichtungen in einem der von ihnen jeweils zu erzeugenden Schichtdicke Furthermore, it is preferably provided that the distribution facilities in one of them to be produced in each layer thickness
entsprechenden Maß gegenüber der Trägerbasis beabstandet sind. appropriate measure against the support base are spaced. Auch kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Trägerbasis höheneinstellbar ist. Also it can be preferred that the support base is height adjustable.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Verteileinrichtungen miteinander gekoppelt sind und gleichzeitig über die Auftragsebene It is particularly preferred that the distribution devices are coupled to one another and at the same time on the order level
verfahrbar sind. are movable.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass oberhalb der Auftragsebene mindestens ein In addition, it is preferably provided that the above order level at least one
Strahlungserzeuger vorgesehen ist, mittels dessen die auf der Auftragsebene abgelegte Materialschicht oder die Materialschichten verfestigbar ist oder sind. Radiation generator is provided by means of which the information stored at the order level material layer or layers of material solidifiable or. Auch ist bevorzugt vorgesehen, dass oberhalb der Auftragsebene ein oder mehrere Also it is preferably provided that the above order level one or more
Strahlungserzeuger vorgesehen sind, mittels derer selektiv die von einer Verteileinrichtung aufgebrachte Schicht zonenweise verfestigbar ist, bevor die der Verteileinrichtung in Radiation generator are provided by means of which selectively applied by a distributing layer is zonally solidifiable before the distributor in
Auftragsrichtung folgende Verteileinrichtung die Zone erreicht hat. Application direction following the distributing zone has reached. Eine vorteilhafte Weiterbildung wird darin gesehen, dass der Spender für das Material ein Materialvorratsbehälter ist, der während der Materialausgabe nahe der Trägerbasis oder über der Trägerbasis angeordnet ist und der in seinem Boden eine Auslassöffnung und eine damit gekoppelte Dosiervorrichtung für das Material aufweist . An advantageous further embodiment is seen in that the donor is a material reservoir for the material, which is arranged during the material discharge near the support base or on the support base and having an outlet port and a coupled thereto metering device for the material in its bottom.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verteileinrichtungen jeweils einen Furthermore, it is preferably provided that the distribution devices each have a
Materialvorratsbehälter aufweisen, der mit der Verteileinrichtung über die Fläche der having material supply container connected to the distributor over the surface
Trägerbasis oder der darauf befindlichen Support base or disposed of it,
Materialschicht bewegbar ist, und so Material layer can be moved, and so
ausgebildet ist, dass er über wenigstens eine Auslassöffnung Material in Bewegungsrichtung der jeweiligen Verteileinrichtung vor dieser dosiert abgibt. is designed to dispense metered through at least one outlet opening in the direction of movement of the respective material distribution device prior to this.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass jede In addition, it is preferably provided that each
Verteileinrichtung einen distributing a
Materialvorratsbehälter aufweist, der als having material supply container, as the
Transportpackung mit der Verteileinrichtung gekoppelt ist und dessen Seitenwände einen zur Trägerbasis sich verengenden Raum umgrenzen, wobei an der Abgabeöffnung dieser Transport package coupled to the distributor and the side walls define a base to support the narrowing space, said at the discharge port
Transportpackung Führungsplatten angeordnet oder ausgebildet sind, die derart angeordnet sind, dass sie zum Zusammendrücken der are arranged or formed transport package guide plates, which are arranged such that they for compressing the
Materialschicht bei der Abgabe oder nach der Abgabe mit der Trägerbasis einen spitzen Winkel einschließen oder bilden. Include material layer in the delivery or after delivery to the support base or form an acute angle.
Auch kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Verteileinrichtungen als AbstreifVorrichtungen in Form von über die abgelegte Materialschicht bewegbaren, drehbaren Walzen ausgebildet sind, deren Drehgeschwindigkeit und/oder Also it can be preferred that the distribution devices as movable stripper in the form of over the deposited layer of material, rotatable rolls are formed, the rotational speed and / or
Bewegungsrichtung einstellbar ist. Movement direction is adjustable.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass die In addition, it is preferably provided that the
Trägerbasis ein vertikal bewegbarer Boden eines Aufbaubehälters ist, der entsprechend der Dicke der Materialschichten absenkbar ist. A vertically movable support base floor of a building container, which can be lowered corresponding to the thickness of the material layers.
Auch kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die jeweils unterste, der Auftragsebene Also it can be preferred that the lowermost, the order level
nächstliegende Verteileinrichtung nearest distributor
Führungsmittel für die dieser bewegungsmäßig folgende obere Verteileinrichtung aufweist, die wiederum sich auf den Führungsmitteln comprising guide means for this in terms of movement following upper distributor, in turn, to the guide means
abstützende Lagermittel aufweist. having bearing supporting means.
Zudem kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Führungsmittel eine seitliche Begrenzung für das aufgetragene Material bilden. In addition, it can be preferred that the guide means form a lateral boundary of the coated material.
Hierdurch wird vermieden, dass das aufgetragene Material seitlich des Auftragsbereiches abwandern kann, da dieses Material durch die seitliche Begrenzung an einem seitlichen This avoids that the coated material can migrate laterally of the application area, since this material side by the lateral boundary of a
Abfließen gehindert wird. Outflow is prevented. Um eine weitere Erhöhung der In order to further increase the
Aufbaugeschwindigkeit für 3-dimensionale Build speed for 3-dimensional
Objekte zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Verteileinrichtungen an einem Rahmenteil angeordnet sind, wobei das Rahmenteil to achieve objects, it is provided that the distribution devices are arranged to a frame part, the frame part
mindestens an seinen Endbereichen sich quer zur linearen Auftragsrichtung erstreckende at least at its end regions transversely to the linear order extending
leistenartige Verteileinrichtungen hält, die voneinander in Auftragsrichtung beabstandet sind, das Rahmenteil zwischen seinen holding strip-like distribution devices which are spaced apart in the direction of application, the frame member between its
Endbereichen um eine ebenfalls quer zur End regions to a likewise transverse to
Auftragsrichtung ausgerichtete Schwenkachse begrenzt schwenkbar gehalten ist, und das Order direction pivot axis oriented limited pivotally supported, and the
Rahmenteil mittels eines ersten Antriebsmittels aus einer Startposition, in der alle Frame part by means of a first drive means from a starting position in which all
Verteileinrichtungen räumlich neben der Distribution devices spatially adjacent to the
Trägerbasis angeordnet sind, in eine Support base are arranged in a
Zwischenposition, in der alle Intermediate position in which all
Verteileinrichtungen über die Länge der Distribution devices over the length of
Trägerbasis linear bewegt sind und jenseits der Trägerbasis positioniert sind, und zurück in die Startposition verfahrbar sind, wobei in der Startposition die in Auftragsrichtung vorderste Verteileinrichtung einen einer ersten Support base are moved linearly and are positioned beyond the support base, and back to the starting position can be moved, in the starting position, the foremost in the direction of application distributing a first one
Schichtdicke entsprechenden vertikalen Abstand von der Ebene aufweist, die durch die having thickness corresponding vertical distance from the plane defined by the
Trägerbasis oder die schon auf der Trägerbasis abgelegten Schichten aufgespannt ist, und die in Auftragsrichtung hinterste Support base or the data stored already on the support base layers is clamped, and the farthest in the direction of application
Verteileinrichtung einen mindestens einer weiteren Schichtdicke entsprechenden Abstand davon aufweist, und wobei in der Distributing means having a corresponding at least one further layer thickness distance therefrom, and in which
Zwischenposition das Rahmenteil so geschwenkt ist, dass die hinterste Verteileinrichtung den abgelegten Schichten am nächsten angenähert ist und die vorderste Verteileinrichtung am Intermediate position, the frame part is pivoted so that the rearmost distributing approximates the deposited layers closest to the foremost distributor on
weitesten entfernt ist. is furthest away.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist ein vorzugsweise rechteckiges Rahmenteil vorgesehen, dessen Abmessung in der Breite so vorgenommen ist, dass es mindestens so breit ist, wie die According to this embodiment, a preferably rectangular frame part is provided, the dimension of which is made in the width so that it is at least as wide as the
Trägerbasis, also das Material, was Support base, so the material, which
schichtweise aufgebaut werden soll. to be built up in layers. Die The
seitlichen Längsrahmenstreben erstrecken sich parallel zur vorgesehenen Auftragsrichtung. lateral longitudinal frame struts extending parallel to the intended direction of application. Die The
Querrahmenstreben halten leistenartige Cross frame struts holding strip-like
Verteileinrichtungen. Distribution devices. Die beiden endseitig vorgesehenen Querrahmenstreben tragen die leistenartigen Verteileinrichtungen. The two ends provided cross frame struts carrying the strip-like distribution devices. Eine mittige Querrahmenstrebe hält eine dritte leistenartige Verteileinrichtung. A central cross strut frame holds a third strip-like distributor. Es ist auch möglich, noch mehr leistenartige It is also possible, even more strip-like
Verteileinrichtungen an dem Rahmenteil Distributing means to the frame member
vorzusehen, die jeweils zueinander parallel angeordnet sind. provided, which are each arranged parallel to one another. Die Verteileinrichtungen sind voneinander in Auftragsrichtung beabstandet. The distribution devices are spaced apart in the direction of application.
Das Rahmenteil weist vorzugsweise längsmittig zwischen seinen beiden durch die endseitigen Querrahmenstreben gebildeten Endbereichen eine The frame member preferably has longitudinally centrally between its two formed by the end-side cross frame struts end regions a
Schwenkachse auf. Pivot axis. Hierdurch ist das Rahmenteil quer zur Auftragsrichtung begrenzt schwenkbar gehalten . This frame member is held transversely to the direction of application limited pivotable.
Das gesamte Rahmenteil ist mittels eines ersten Äntriebsmittels aus einer Startposition, in der alle Verteileinrichtungen räumlich auf einer Seite neben der Trägerbasis angeordnet sind, in eine Zwischenposition bewegbar, in der alle Verteileinrichtungen über die gesamte Länge der Trägerbasis hinweg bewegt worden sind und schließlich jenseits der Trägerbasis The entire frame part is by means of a first Äntriebsmittels from a starting position in which all the distribution devices are arranged spatially on one side next to the support base, moved to an intermediate position in which all the distribution devices have been moved over the entire length of the support base away and finally the other side of the support base
positioniert sind. are positioned. Des Weiteren ist das Furthermore, the
Rahmenteil durch das erste Antriebsmittel wieder aus der Zwischenposition in die Frame portion by the first drive means again from the intermediate position in the
Startposition zurück bewegbar. Starting position moved. Um die Bewegung zu erreichen, kann beispielsweise das In order to achieve the movement, for example, the
Rahmenteil an parallel zur Auftragsrichtung angeordneten Schienen verschieblich geführt sein oder auch mittels eines geeigneten Band- oder Riemenantriebes positioniert und bewegt werden. be guided on arranged parallel to the application direction rails frame member or by a suitable belt or belt drive can be positioned and moved. Ausgehend von der Startposition ist die in Auftragsrichtung vorderste Starting from the starting position is the foremost in the direction of application
Verteileinrichtung in einem solchen Abstand von der durch die Trägerbasis gebildeten Ebene oder von den auf der Trägerbasis abgelegten Distributing at such a distance from the plane formed by the supporting base or of the deposited on the support base
Schichten angeordnet, dass der Abstand einer ersten Schichtdicke entspricht. layers disposed that the distance a first layer thickness. Die weiteren Verteileinrichtungen sind durch die The other distribution devices are the
entsprechende Winkelstellung des Rahmenteiles weiter von der Auftragsebene entfernt. corresponding angular position of the frame member further from the order level. Die hinterste Verteileinrichtung weist den größten Abstand von der Trägerbasis bzw. den auf der Trägerbasis schon abgelegten Schichten auf. The rearmost distributor has the greatest distance from the support base and the support base on the already deposited layers. Es ist auf diese Weise möglich, durch Verfahren des Rahmenteiles aus der Startposition in die Zwischenposition nahezu gleichzeitig mehrere Schichten aufeinander abzulegen. It is possible in this way, almost the same store by moving the frame member from the starting position into the intermediate position multiple layers together. Nach Erreichen der Zwischenposition wird das Rahmenteil um seine Schwenkachse geschwenkt, so dass dann die bisher hinterste Verteileinrichtung jetzt die vorderste Verteileinrichtung bildet, die der Trägerbasis bzw. den auf der Trägerbasis abgelegten Schichten am nächsten liegt. After reaching the intermediate position, the frame part is pivoted about its pivot axis, so that then the previously rearmost distribution device is now the foremost distributor, which is the supporting base or the deposited layers on the support base closest to. Die anderen Verteileinrichtungen sind in größerem Abstand von der Auftragsebene positioniert. The other distribution devices are positioned at a greater distance from the order level. Durch Zurückverfahren des Rahmenteils aus der Zwischenposition in die Startposition können wiederum mehrere Schichten nahezu zeitgleich übereinander abgelegt werden. By recycling process of the frame member from the intermediate position into the starting position again several layers can be almost simultaneously superimposed stored. Sofern an dem Rahmenteil beispielsweise drei Provided on the frame part, for example, three
Verteileinrichtungen angeordnet sind, können bei jeder Bewegung jeweils drei Schichten aufgebaut werden, so dass nach einem kompletten Bewegungsablauf insgesamt sechs Schichten auf der Trägerbasis bzw. den schon darauf Distribution devices are arranged, in each case three layers can be built for each movement, so that after a complete course of movement a total of six layers on the support base and the forward
abgelegten Schichten aufgebaut werden. deposited layers are built.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass das Rahmenteil mittels eines zweiten It is preferably provided that the frame part by means of a second
Antriebsmittels um die Schwenkachse begrenzt schwenkbar ist. Drive means about the pivot axis is limited swiveling.
Das zweite Antriebsmittel kann beispielsweise ein Schwenkantrieb sein, mittels dessen das Rahmenteil um die Schwenkachse begrenzt im The second drive means may for example be a rotary actuator, by means of which limits the frame part about the pivot axis
Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn bewegbar ist, um die beiden gewünschten Clockwise and counterclockwise movable to the two desired
Positionen zum Aufbau der Schichten Positions to Construction of Layers
einzustellen. adjust. Das Antriebsmittel kann am The drive means may on
Rahmenteil selbst befestigt sein und das Frame part itself be secured and the
Rahmenteil um eine feststehende Schwenkachse schwenken . Frame member to pivot about a fixed pivot axis.
Um den Vorgang vorteilhaft gestalten zu können, ist vorgesehen, dass eine elektronische Steuerung vorgesehen ist, mittels derer das erste In order to make the process advantageous, provided that an electronic control is provided by means of which the first
Antriebsmittel, das zweite Antriebsmittel und der oder die Spender für die Abgabe des Materials betätigbar ist. Drive means, second drive means and the or each dispenser is actuated for dispensing of the material.
Die elektronische Steuerung dient dazu, das erste Antriebsmittel und das zweite The electronic control is used, the first drive means and the second
Antriebsmittel entsprechend zu steuern und auch die Spender für die Abgabe des Materials zu betätigen, also den Materialabfluss zu öffnen oder zu schließen. Drive means to control themselves well and the dispenser to operate for the delivery of the material, ie to open the material outflow or close. Die Steuerung ist The control system is
vorzugsweise so gestaltet, dass mittels dieser in der Startposition eine Schwenkung des preferably designed such that by means of this in the start position pivoting of the
Rahmenteils in die Ausgangslage erfolgt und das Rahmenteil dann durch die ersten Antriebsmittel in Bewegung gesetzt wird, wobei sukzessive dann, wenn die jeweilige Verteileinrxchtung über der Trägerbasis lagerichtig positioniert ist, der Spender für die Abgabe des Materials an der ersten Verteileinrichtung geöffnet wird und sukzessive in Abfolge der Bewegung nachfolgend die weiteren Spender für die weiteren Verteileinrichtungen geöffnet werden. Frame part takes place in the starting position and the frame part is then set by the first drive means in motion, successively when the respective Verteileinrxchtung is correctly positioned on the support base, the dispenser will be opened for the delivery of the material in the first distribution means and successively in sequence the movement below the other donors will be open for further distribution devices. Sobald eine Verteileinrichtung über die Once a distributor on the
Trägerbasis bis zu deren Ende bewegt ist, wird der Spender durch die Steuerung für die dort befindliche Verteileinrichtung geschlossen. Support base is moved to its end, the dispenser is closed by the control of the distributor located there.
Nach Erreichen der Zwischenposition wird das erste Antriebsmittel still gesetzt und in umgekehrter Richtung betrieben, wobei After reaching the intermediate position the first drive means is stopped and operated in the reverse direction,
gleichzeitig durch die zweiten Antriebsmittel das Rahmenteil in die zweite Sollposition verschwenkt wird. Simultaneously, the frame portion is pivoted to the second target position by the second drive means. Beim Überfahren der When crossing the
Trägerbasis wird dann entsprechend wiederum eine Öffnung der Spender für die Ausgabe des Materials im Bereich der Verteileinrichtungen bewirkt. Support base is then, in turn, correspondingly causes an opening of the dispenser for dispensing the material in the region of the distribution devices. Gegen Ende der Bewegung werden Towards the end of the movement
wiederum die Spender nacheinander verschlossen, bis schließlich das gesamte Rahmenteil wiederum in der Startposition neben der Trägerbasis positioniert ist. turn the dispenser successively closed, until finally the entire frame member is again positioned at the starting position adjacent to the support base.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass jede Verteileinrichtung mit einem Spender für das Material ausgestattet ist, wobei jeder Spender für den Auftrag von Material geöffnet ist, wenn die jeweilige Verteileinrichtung sich über der Trägerbasis befindet, und jeder Spender gegen Materialabgabe geschlossen ist, wenn sich die jeweilige Verteileinrichtung in It is preferably provided that each distributor is equipped with a dispenser for the material, each donor is open for application of material when the respective distributor is located above the support base, and each dispenser is closed to material discharge when the respective distributor in
Auftragsrichtung vor oder hinter der Order direction in front of or behind the
Trägerbasis befindet, und dass die The support base is located, and that the
Abgabeöffnung der Spender in Auftragsrichtung jeweils vor der zugehörigen Verteileinrichtung positioniert ist. Discharge port of the dispenser is positioned in the direction of application in each case before the relevant distributor.
Hierbei ist jede Verteileinrichtung mit einem eigenen Spender ausgestattet, so dass das Here, each distributor is equipped with a private donor, so that the
Material jeweils in Auftragsrichtung vor der entsprechenden Verteileinrichtung aufgebracht wird und durch die Verteileinrichtung verteilt werden kann. Material is applied in each case in order upstream of the corresponding distributor and can be distributed by the distributor.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass jede Verteileinrichtung mit einer regelbaren In addition it can be provided that any distribution device with a controllable
Heizeinrichtung zum Aufwärmen der aufgebrachten Materialschichten ausgestattet ist. Heater has to warm up the deposited material layers.
Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Heizeinrichtungen als elektrische Infrarot- und/oder Widerstandsheizelemente ausgebildet sind. Here it is preferably provided that the heating means are designed as an electrical infrared and / or resistance heating elements.
Zudem ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung mit der elektronischen Steuerung gekoppelt und über diese schaltbar ist. In addition, it is provided that the heating device is coupled to the electronic controller and can be shifted via these. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann die Verfestigung des durch die In the embodiment of the invention, the solidification of the
Verteileinrichtungen aufgebrachten applied spreading devices
Pulvermaterials durch elektromagnetische Powder material by electromagnetic
Strahlung oder Partikelstrahlung erreicht werden, wobei durch die offene Konstruktion des Radiation or particle radiation can be achieved with the open construction of the
Rahmenteiles eine Bestrahlung der durch die Verteileinrichtung abgelegten Schichten erfolgen kann. Frame part can be carried out irradiation of the deposited by the distributing layers. Bevor jeweils die Before each the
Pulveraufbringung mit vorzugsweise simultanem Verfestigungsprozess durch Erwärmung beginnt, wird das Rahmenteil samt der daran befindlichen Teile über die Schwenkachse so geneigt, dass sich die Verteileinrichtungen in jeweils korrekter Höhe über der von der Bauplattform aufgespannter Ebene befinden. Powder application starts with preferably simultaneous hardening process by heating, the frame member including the thereon parts about the pivot axis is tilted so that the distribution devices are in each case the correct height above the spanned from the building platform level. Beispielsweise ist die in der Auftragsrichtung jeweils vorn liegende Verteileinrichtung in Höhe einer For example, the distributor in the direction of application in each case located at the front in the amount of
Schichtdicke über der Plattform angeordnet und jede folgende Verteileinrichtung ist um eine weitere Schichtdicke höher gegenüber der ersten Schichtdicke positioniert. arranged layer thickness over the platform and any subsequent distribution device is higher by a further layer thickness positioned opposite the first layer thickness.
Die Trägerbasis ist über eine in einem The support base is one in a
Bauraumboden eingelassene Trägerbasis vertikal bewegbar, auf welcher die 3-dimensionalen Space sunken support base movable vertically, on which the three-dimensional
Objekte schichtweise aufgebaut werden. Objects are built up in layers.
Es ist auch möglich, oberhalb einer It is also possible, above a
Ablagefläche, die sich neben der Trägerbasis befindet, Pulverdosiervorrichtungen zu Storage space, which is adjacent to the support base, to Pulverdosiervorrichtungen
positionieren, die zu geeigneten Zeitpunkten Materialpulver in den darunter befindlichen position, the located at appropriate times in the material powder including
Raum abgeben, wobei dieses Materialpulver dann durch die an dem Rahmen befestigten Add space, said material powder then fastened to the frame by the
Verteileinrichtungen verteilt auf die Distribution devices distributed over the
Trägerbasis aufgebracht werden. Support base are applied.
Während der Bewegung der Verteileinrichtungen über die Trägerbasis in Auftragsrichtung wird vorzugsweise das aufgebrachte Material selektiv zwischen den Verteileinrichtungen verfestigt, so dass die erste Materialschicht verfestigt ist, bevor die zweite Materialschicht During movement of the distribution means on the support base in the direction of application, the applied material is preferably consolidated selectively between the distribution devices, so that the first material layer is solidified before the second material layer
aufgebracht ist und so fort. is applied and so on.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, dass die Verteileinrichtungen jeweils mit Heizelementen gekoppelt sind, um eine geeignete Pulvertemperatur zu A preferred embodiment of the device is that the distribution devices are each coupled to heating elements to a temperature suitable powder to
gewährleisten, wenn das pulverförmige Material auf der darunter befindlichen Schicht abgelegt wird. ensure, when the powder material is deposited on the underlying layer. Die Heizelemente können regelbare The heating elements can controllable
Infrarot- und Widerstandsheizelemente sein, die direkt am Rahmenteil fixiert sind. infrared, and resistance heating elements, which are fixed directly to the frame part. Es ist auf diese Weise eine kontrollierte Erhitzung aller simultan aufgebrachter Pulverschichten It is in this way a controlled heating of all simultaneously applied powder layers
ermöglicht . allows. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist The inventive design is
besonders für quaderförmige Bauräume geeignet, da die Bauplattform und die Specifically suitable for rectangular installation space, since the construction platform and the
Pulveraufbringungsfläche eine ähnliche Form haben, so dass die Menge des eingesetzten Powder application surface have a similar shape, so that the amount of the inserted
Pulvermaterials gering gehalten werden kann. can be kept low powder material.
Durch die Tatsache, dass das entsprechende Material durch die Verteileinrichtungen linear aufgebracht wird, wird sichergestellt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit der By the fact that the corresponding linear material is applied by the distributing means, it is ensured that the speed of movement
Verteileinrichtungen relativ zu den darunter liegenden Schichten nicht über die Breite der Pulverschicht variiert, sondern konstant ist. Distribution devices does not vary relative to the underlying layers along the width of the powder layer, but is constant.
Hierdurch wird erreicht, dass die aufgebrachte Pulverschicht über die gesamte Bauplattform homogen ist und die gleiche Beschaffenheit hat, also nicht durch Unterschiede in der Hereby is achieved that the applied powder layer is homogeneous over the entire construction platform and has the same texture, and not by differences in the
Bewegungsgeschwindigkeit beeinflusst wird. Speed of movement is influenced.
Zusätzlich ist hierbei vorteilhaft, dass durch die lineare Bewegung der Verteileinrichtungen diese gleichmäßig abgenutzt werden. In addition, this is advantageous in that the linear movement of the distribution devices this wear evenly. Auch dies ist für die homogene Schichtausbildung This is also for the homogeneous layer formation
förderlich . conducive. Auch ist die lineare Aufbringung des Also, the application of the linear
Pulvermaterials deswegen von Vorteil, weil dann, wenn zusätzliche Heizelemente an dem Rahmenteil befestigt sind, eine gleichmäßige Erwärmung der aufgebrachten Pulverschicht erreicht wird, anders als bei einer kreis- oder bogenförmigen Aufbringungsbewegung der Powder material therefore advantageous because when additional heating elements are attached to the frame part, a uniform heating of the applied powder layer is reached, unlike in a circular or arcuate movement of the applicator
Verteileinrichtungen . Distribution devices.
Gemäß der Erfindung wird ein entsprechendes Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Herstellung 3-dimensionaler Körper aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Schichten verfestigt aus in einem Behälter vorgehaltenen pulverförmigem oder fließfähigem Material zur Verfügung gestellt, wobei die According to the invention a corresponding method and a corresponding apparatus for the production, there is provided a 3-dimensional body from a plurality of interconnected layers of solidified in a vessel pre-preserved or powdered fluent material, whereby the
Information über die Beschaffenheit jeder Information about the nature of each
Schicht durch Computerdaten festgelegt wird, die beim Herstellungsverfahren benutzt werden, wobei die Erfindung eine deutliche Layer is determined by computer data, which are used in the manufacturing process, the invention provides a significant
Zeitersparnis zur Herstellung von 3- dimensionalen Objekten erreicht, weil das Time saving achieved for the production of 3-dimensional objects, because the
Material, mittels dessen die Schichten Material by means of which the layers
aufgebaut werden, mit zwei oder mehreren be constructed with two or more
Aufgabevorrichtungen in unterschiedlicher Höhe zur Trägerbasisoberfläche aufgebracht wird und teilweise zeitgleich über die zu erzeugende Fläche verteilt wird und gegebenenfalls in unterschiedlicher Höhe zur Feeders is applied at different levels to support base surface and is distributed partially simultaneously on to producing area and possibly at different heights to
Trägerbasisoberfläche quasi zeitgleich Support base surface virtually simultaneously
verfestigt wird, so dass eine erhebliche is solidified, so that a substantial
Zeitersparnis gegenüber einer herkömmlichen Verfahrensweise und Vorrichtung erreicht wird. Time saving compared to a conventional procedure and the device is achieved.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the
nachfolgenden Beschreibung der following description of
Ausführungsbeispiele. Embodiments.
Es zeigt: It shows:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung 3-dimensionaler Körper im Querschnitt gesehen; 1 shows a device according to the invention for the manufacture of three-dimensional body seen in cross section;
Figur 2 eine skizzenhafte Schrägansicht von Figure 2 is a diagrammatic oblique view of
Einzelheiten der Figur 1; Details of figure 1;
Figur 3 und 4 weitere Ansichten in Figures 3 and 4 further views in
unterschiedlichen different
Vorrichtungspositionen; Device positions; Figur 5 ein erfindungsgemäßes Rahmenteil in isometrischer Ansicht; Figure 5 shows an inventive frame part in an isometric view; Figur 6 die Vorrichtung mit dem Rahmenteil in einer Startposition in schematischer Seitenansicht gezeigt; Figure 6 shows the device with the frame part shown in a starting position in a schematic side view; desgleichen in der Zwischenposition die Vorrichtung bei anderer Ausrichtung des Rahmenteiles in der Zwischenposition; Similarly, in the intermediate position the device at a different orientation of the frame member in the intermediate position; die Bewegung des Rahmenteils aus de Zwischenposition zurück in die the movement of the frame part from the intermediate position back to the de
Startposition; Starting position;
Figur 10 die Verschwenkung des Rahmenteils aus der Position gemäß Figur 9 in die neue Startposition analog 10, the pivoting of the frame member from the position shown in Figure 9 in the new start position analogous
Figur 6. FIG. 6
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur generativen Herstellung eines 3-dimensionalen In the drawing, a device for generative manufacture of a three-dimensional
Objektes, welches aus aufeinanderliegenden, verfestigten und miteinander verbundenen Object, which consists of stacked, compacted and interconnected
Schichten aus schüttfähigem Material besteht, gezeigt. Layers of pourable material, shown. Die Vorrichtung weist einen The apparatus comprises a
Aufbaubehälter 10 auf, der einen Boden, Structure on container 10 having a bottom,
Seitenwände und eine Deckwandung aufweist. having side walls and a top wall. In der Bodenwandung ist eine vertikal in Richtung des Bewegungspfeiles 11 bewegbare Trägerbasis 3 angeordnet, die als Objektträger dient und auf der später noch beschriebene Schichten abgelegt werden. In the bottom wall of a vertically movable in the direction of motion arrow 11 support base 3 is arranged, which serves as an object carrier and are deposited on the layers to be described later. Neben dem Aufbaubehälter 10 ist ein Spender 4 angeordnet, der zur Aufnahme von In addition to building container 10, a dispenser 4 is disposed of by the receiving
Materialpulver dient, welches über eine Schütte mit einer Dosiervorrichtung 5 in Verbindung steht, über die das schüttfähige Material auf den Boden des Aufbaubehälters 10 neben der Trägerbasis 3 aufgegeben werden kann. Material powder is used, which is connected via a chute with a metering device 5 in connection through which the pourable material may be applied to the bottom of the container assembly 10 adjacent the support base 3rd Des Of
Weiteren sind zwei Verteileinrichtungen 1, 2 vorgesehen, die in der Ausgangsposition, wie in Figur 1 gezeigt ist, seitlich neben der Furthermore, two distribution devices 1, 2 are provided, the in the starting position, as shown in Figure 1, the side next
Trägerbasis 3 positioniert sind. positioned support base. 3 Diese These
Verteileinrichtungen dienen dazu, das von der Dosiervorrichtung 5 abgegebene Material in entsprechender Schichtdicke auf der Trägerbasis zu positionieren. Distribution devices serve to position the output of the metering device 5 material in an appropriate thickness on the support base. Anstelle von zwei solcher Verteileinrichtungen 1,2 können weitere solcher Verteileinrichtungen vorgesehen sein. Instead of two such distribution devices 1,2 may be provided further such distribution devices.
Wie anhand der Darstellung gemäß Figur 2, 3 und 4 veranschaulicht ist, werden mittels der As illustrated by the diagram according to FIG 2, 3 and 4, by means of
Verteileinrichtung 1,2 auf die Auftragsebene, insbesondere auf die Trägerbasis 3 oder schon darauf abgelegte Schichten, Distributing 1.2 on the job level, and in particular the support base 3 or already deposited thereon layers
übereinanderliegende Materialschichten des von der Dosiervorrichtung 5 abgegebenen Materials aufgetragen. superimposed layers of material discharged from the metering device 5 material applied. Hierzu ist zunächst durch die Verteileinrichtung 1 eine Materialschicht auf die Auftragsebene aufzubringen. It must first through the distribution device 1 is a layer of material applied to the order level. Die erste The first
Verteileinrichtung 1 wird dabei mittels eines geeigneten Antriebes 25 in Richtung des Distributor 1 is in this case by a suitable drive 25 in the direction of
Bewegungspfeiles 12 linear über die gesamte Ebene der Trägerbasis 3 von der in Figur 1 rechts gezeigten Position bis in eine in Figur 1 links befindliche Position verstellt. Movement arrow 12 linearly moved over the entire plane of the support base 3 from the position shown in Figure 1 right up into a left-in Figure 1 position. Nach einer weiteren Abgabe von Material in den According to a further discharge of material in the
Aufbaubehälter durch die Dosiervorrichtung 5 folgt mit geeignetem Abstand dieser ersten Verteileinrichtung 1 die zweite Construction container through the metering device 5 follows with an appropriate distance of the first distributor 1 second
Verteileinrichtung 2, mittels derer auf die von der Verteileinrichtung 1 aufgebrachte Schicht eine weitere Schicht des Materials aufgebracht wird. Distributing means 2, by means of which the force applied by the distribution device 1 layer a further layer of material is applied. Diese zweite Verteileinrichtung 2 läuft ebenfalls linear in Richtung des This second distributor 2 also runs linearly in the direction of
Bewegungspfeiles 12 von rechts bis zur linken Movement arrow 12 from right to left
Randkante der Trägerbasis 3. Die beiden Edge of the support base 3. The two
Verteileinrichtungen laufen teilweise Distribution devices running partially
zeitgleich über die Trägerbasis und verteilen sukzessive die beiden Materialschichten über die Fläche und aufeinander, wobei die zweite at the same time over the support base and distribute the two successive layers of material on the surface and to each other, said second
Schicht auf die erste Schicht aufgebracht wird, während die erste Schicht aufgetragen wird. Layer is applied to the first layer while the first layer is applied. Die beiden Verteileinrichtungen 1,2 können starr miteinander verbunden sein, so dass ein Antrieb 25 für beide ausreicht. The two distribution devices 1,2 may be rigidly connected together, so that a drive 25 is sufficient for both. Es kann aber auch ein separater Antrieb 26 für die zweite but it can also be a separate drive 26 for the second
Verteileinrichtung 2 vorgesehen sein. be provided distributor. 2
Bei Erreichen der linken Endposition wird überschüssiges Material über einen Schlitz 9 im Boden zu einem Auffanggefäß 27 abgegeben. Upon reaching the left end position, excess material through a slot 9 is discharged in the ground to a collecting vessel 27th Nach Beendigung der Materialaufgäbe, wenn also beide Schichten übereinander auf der After completion of the Materialaufgäbe, so if both layers one above the other on the
Trägerbasis positioniert sind, können die Support base are positioned to the
Verteileinrichtungen 1 und 2, gegebenenfalls von der Auf ragsebene abgehoben, von der linken Seite in die rechte Ausgangsposition gemäß Figur 1 zurückverbracht werden, um einen neuen Beschichtungsvorgang durchzuführen . Distribution devices 1 and 2, possibly lifted from the On ragsebene, be brought back from the left side into the right starting position of Figure 1 to perform a new coating process.
Vorzugsweise weisen die Verteileinrichtungen 1,2 Abstreifeinrichtungen 28,29 oder Preferably, the distribution devices have 1.2 stripper 28,29 or
Walzvorrichtungen mit Abstreifklingen oder Abstreif alzen 2B,29 auf, um das Material in geeigneter Weise aufzubringen. Rolling devices having scraper blades or scraper alzen 2B, 29 to deposit the material in an appropriate manner. Der Höhenabstand der Verteileinrichtungen 1,2 von der zu The height spacing of the distribution devices 1,2 from to
beschichtenden Ebene ist auf ein entsprechendes Maß einstellbar, so dass entsprechend dicke Materialschichten aufgebaut werden können. coated layer can be adjusted to an appropriate level, so that thick layers of material can be built accordingly.
Oberhalb der Auftragsebene ist ferner ein Above the order level is also a
Strahlungserzeuger 8 angeordnet, der zur Radiation generator 8 arranged for the
Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung oder Partikelstrahlung geeignet und bestimmt ist. Production is suitable and intended electromagnetic radiation or particle radiation. Mittels dieses Strahlungserzeugers 8 werden die auf der Auftragsebene abgelegten Materialschichten bestrahlt und damit By means of this radiation generator 8 are irradiated the deposited at the order level material layers and thus
verfestigt und auch miteinander verbunden. solidified and also interconnected. Die Abstrahlrichtung des Strahlungserzeugers 8 kann eingestellt werden. The emission direction of the radiation generator 8 can be adjusted. Beispielsweise kann die Ausrichtung der Strahlen des Strahlenerzeugers in der Weise erfolgen, wie das in Figur 3 veranschaulicht ist, indem nämlich selektiv jeweils hinter einer Verteileinrichtung 1,2 For example, the orientation of the rays of the generator in such manner as is illustrated in Figure 3, namely by selectively each behind a distributing 1.2
Strahlen auf die dort von diesen aufgebrachte Schicht abgestrahlt werden, so dass diese aufgebrachten Schichten zonenweise im Nachlauf der jeweiligen Verteileinrichtung verfestigbar sind und verfestigt werden. Rays are irradiated to the applied there of this layer, so that these layers applied in the wake of each distribution device are zonally solidifiable and solidified. Demzufolge wird die von der ersten Verteileinrichtung 1 Accordingly, the one of the first distributor device
aufgebrachte Schicht von dem Strahlerzeuger 8 selektiv verfestigt, indem der applied layer of the beam generator 8 selectively solidified by the
Bestrahlungsbereich der Bewegung der Irradiation range of movement of
Verteileinrichtung in Richtung des Distributor in the direction of
Bewegungspfeiles 12 folgt. Movement arrow 12 follows. Hierdurch ist erreicht, dass dann, bevor mit der zweiten Verteileinrichtung 2 Material aufgebracht wird, die darunter befindliche Schicht schon Thereby, the layer underneath is achieved that, before proceeding with the second distributor 2 material is applied, already
verfestigt ist. is solidified. Nachfolgend der zweiten Subsequently, the second
Verteilungseinrichtung 2 erfolgt wiederum durch Strahlenabgabe des Strahlenerzeugers 8 eine Verfestigung des Materials, welches von der zweiten Verteileinrichtung 2 aufgebracht ist. Distributing means 2 is again by blasting charge of the radiation generator 8 is a hardening of the material, which is applied from the second distributor. 2
Auch diese Strahlenabgabe folgt der Bewegung der Verteileinrichtung 2 in Richtung des These rays release follows the movement of the distributor 2 in the direction of
Bewegungspfeiles 12. Entgegen der herkömmlichen Technik erfolgt also nicht ein Aufbringen der Schichten jeweils vollständig nacheinander, sondern es werden mehrere Schichten teilweise gleichzeitig durch die teilweise gleichzeitig über die Motion arrow 12. Contrary to the conventional technique, therefore, does not take an application of the layers each completely one by one, but a plurality of layers partially simultaneously through the partially simultaneously on the
Aufgabeebene linear bewegten Task level linearly moving
Verteileinrichtungen aufgebracht. Distribution devices applied. Die optimale Anzahl von Verteileinrichtungen wird durch die Größe des Objektträgers, die The optimal number of distribution devices is represented by the size of the slide,
Materialeigenschaften und die Geschwindigkeit des Strahlerzeugers bestimmt. Material properties and the speed of the beam generator determined. Die The
Herstellungszeit von Objekten wird durch den beschleunigten Schichtaufbau erheblich Preparation time of objects is greatly accelerated by the layer structure
verringert . reduced.
Die durch Bestrahlung erzeugten The produced by irradiation
Verfestigungszonen 6,7 sind in Figur 3 gezeigt. Solidification zones 6.7 are shown in Fig. 3
In Figur 4 ist gezeigt, dass dann, wenn die Verteileinrichtungen 1,2, die Trägerbasis 3 in Richtung des Bewegungspfeiles 12 überschritten haben und wenn die Verfestigung der In figure 4 it is shown that when the distribution devices 1.2, the support base 3 in the direction of motion arrow 12 have been exceeded and when the solidification of the
Teilchenschichten durch selektive Particle layers by selective
elektromagnetische oder Partikelstrahlung des Strahlungserzeugers 8 abgeschlossen ist, die Trägerbasis 3 durch einen entsprechend electromagnetic or particle radiation of the radiation generator 8 is finished, the support base 3 by an appropriately
gesteuerten Antrieb 30 nach unten in eine für einen weiteren Materialauftrag geeignete controlled drive 30 down in a form suitable for a further application of material
Position verstellt wird. Position is adjusted. Die The
Verteileinrichtungen können dann ohne weiteres und ohne dass sie angehoben werden müssten, in die Ausgangsposition gemäß Figur 1 und 2 zurückverstellt werden. Distribution devices can then easily and without having to be lifted, zurückverstellt to the starting position according to FIG. 1 and 2 Der Verfahrensablauf wird solange wiederholt, bis das 3-dimensionale Objekt erzeugt ist. The procedure is repeated until the 3-dimensional object is created.
In den Figuren 5 bis 10 ist eine besonders bevorzugte Vorrichtung gezeigt. In Figures 5 to 10, a particularly preferred device is shown. Hierbei sind Verteileinrichtungen 1,2,13 an einem Rahmenteil 14 angeordnet. Here, 1,2,13 distribution devices are arranged to a frame part fourteenth Das Rahmenteil 14 ist in der Draufsicht rechteckig, wobei die Längsrahmenstreben in Richtung parallel zur Auftragsrichtung 17,18 ausgerichtet sind und die Querstreben 15,16 rechtwinklig dazu The frame member 14 is rectangular in plan view, the longitudinal frame struts are oriented in the direction parallel to the direction of application 17.18 and the cross braces 15,16 at right angles thereto
ausgerichtet sind. are aligned. An diesen durch die These by
Querstreben 15,16 gebildeten Endbereichen weist das Rahmenteil 14 quer zur linearen Crossbars 15,16 formed end portions, the frame member 14 transverse to the linear
Auftragsrichtung 17,18 sich erstreckende leistenartige Verteileinrichtungen 1,2 auf. Order direction 17,18 extending strip-like distribution devices 1,2 to. Im Mittelbereich ist eine weitere Querstrebe vorgesehen, an der eine weitere leistenartige Verteileinrichtung 13 gehalten ist. In the central region a further transverse strut is provided, to which a further strip-like distributor device is held thirteenth Die The
Verteileinrichtungen 1,2,13 sind voneinander i'n Auftragsrichtung 17,18 ausreichend beabstandet. Distribution devices 1,2,13 each other i'n order towards 17.18 sufficiently spaced. Das Rahmenteil 14 ist als offenes Rahmenteil ausgebildet. The frame member 14 is formed as an open frame member. Zwischen seinen Endbereichen 15,16 weist das Rahmenteil eine ebenfalls quer zur Auftragsrichtung 17,18 ausgerichtete Between its end regions 15,16, the frame part a likewise transverse to the direction of application 17,18 aligned
Schwenkachse 19 auf, um die das Rahmenteil begrenzt schwenkbar gehalten ist, so dass es in eine Position schwenkbar ist, wie sie in Figur 6 gezeigt ist und in eine alternative Position, wie sie in Figur 8 gezeigt ist. Pivot axis 19 about which the frame part is held pivotably limited, so that it is pivotable into a position, as shown in Figure 6 and in an alternative position, as shown in FIG. 8
Das Rahmenteil 14 ist mittels eines ersten Antriebsmittels 21,21* aus einer Startposition, die in Figur 6 gezeigt ist und in der alle Verteileinrichtungen 1,2,13 räumlich neben der Trägerbasis 3 angeordnet sind, in eine The frame part 14 is * from a starting position, shown in Figure 6 and in all the distribution devices are arranged spatially 1,2,13 next to the support base 3, in one means of a first drive means 21,21
Zwischenposition verfahrbar, die in Figur 7 gezeigt ist. Intermediate position moved, as shown in FIG. 7 Hierzu wird das Rahmenteil 14 mittels des Antriebes 21,21 linear in Richtung des Bewegungspfeiles 17 über die Auftragsebene bewegt. For this purpose, the frame member 14 is moved linearly by the drive 21,21 in the direction of motion arrow 17 on the order level. In der Zwischenposition gemäß Figur 7 ist das Rahmenteil 14 so ausgerichtet, dass sämtliche Verteileinrichtungen 1,2,13 jenseits der Trägerbasis 3 bzw. der darauf abgelegten Schichten 20 angeordnet ist. In the intermediate position according to FIG 7, the frame part 14 is aligned so that all distribution devices is 1,2,13 positioned beyond the supporting base 3 and the layers deposited thereon 20th Aus dieser Position gemäß Figur 7 ist das From this position, according to Figure 7 is the
Rahmenteil 14 nach Verschwenkung um die Frame member 14 by pivoting about the
Schwenkachse 19 im Uhrzeigersinn in die Pivot axis 19 clockwise in the
Position gemäß Figur 8 verstellbar. Position according to FIG 8 adjustable. In der Startposition, wie sie in Figur 6 gezeigt ist, ist die erste Verteileinrichtung 1 der In the starting position, as shown in Figure 6, the first distributing means is one of the
Beschichtungsebene am nächsten liegend Coating layer closest distance
angeordnet. arranged. Die Verteileinrichtung 13 ist mit schichtdickem Abstand höher als die The distributor 13 is greater than the distance schichtdickem
Verteileinrichtung 1 angeordnet und die Distributing device 1 is arranged and
Verteileinrichtung 2 wiederum ist um Distributing means 2 is again to
Schichtdickenhöhe gegenüber der Coating Thickness height from the
Verteileinrichtung 13 höher positioniert. Distributor 13 is positioned higher.
In der Zwischenposition wird durch Verschwenken des Rahmenteils 14 in Richtung des Pfeiles 31 eine Ausrichtung erreicht, bei der die In the intermediate position is an alignment by pivoting the frame part 14 in the direction of the arrow 31 is reached at which the
Verteileinrichtung 2 der Beschichtungsebene am nächsten liegt. Distribution device 2 of the coating level is closest. Die Verteileinrichtung 13 um Schichtdicke höher positioniert ist als die Verteileinrichtung 2 und die Verteileinrichtung 1 wiederum um Schichtdicke höher positioniert ist als die Verteileinrichtung 13. Nach Einstellung der Position gemäß Figur 8 kann wiederum mittels des Antriebes 21,21 λ eine lineare Verschiebung des Rahmenteils 14 entlang des Bewegungspfeiles 18 erfolgen, wobei The distributor 13 is positioned higher to layer thickness than the distributor 2 and the distribution device 1 again positioned higher layer thickness than the distribution device 13 may After adjustment of the position according to Figure 8, again by means of a drive 21,21 λ a linear displacement of the frame member 14 along the movement arrow carried 18 wherein
wiederum drei Schichten auf der Trägerbasis 3 bzw. auf den darauf befindlichen Schichten 20 aufgebaut und abgelegt werden. are in turn constructed and deposited three layers on the support base 3 and the layers thereon 20th Der Of the
Arbeitszyklus ist dann beendet, wenn die Duty cycle is complete when the
Position gemäß Figur 9 erreicht ist, wenn nämlich sämtliche Verteileinrichtungen 1,2,13 wiederum neben der Trägerbasis positioniert sind. Position is reached as shown in FIG 9, namely if all distribution devices are 1,2,13 again positioned adjacent the support base. Es erfolgt dann wiederum eine It is then again a
Verschwenkung des Rahmenteils 14 in Richtung des Bewegungspfeiles 32, so dass sich wiederum die Ausgangsposition gemäß Figur 6 ergibt. Pivoting of the frame member 14 in the direction of motion arrow 32, so that in turn results in the starting position according to FIG. 6
In einem Arbeitszyklus können damit bei der Anordnung von drei Verteileinrichtungen 1,2,13 sechs Schichten auf der Trägerbasis 3 aufgebaut werden . In a working cycle thus can be built on the support base 3 in the arrangement of three distribution devices 1,2,13 six layers.
Durch die lineare Bewegung des Rahmenteiles 14 wird ein homogener Schichtaufbau erreicht und es ergeben sich daraus weitere Vorteile, die in der vorgehenden Beschreibung angegeben sind. The linear movement of the frame part 14 of a homogeneous layer structure is achieved and other advantages result from the fact that are specified in the foregoing description.
Für die Schwenkbewegung des Rahmenteils 14 ist ein zweites Antriebsmittel 22 vorgesehen, mittels dessen die begrenzte Verschwenkung des Rahmenteils 14 in der dargestellten Art und Weise ermöglicht ist. For the pivoting movement of the frame part 14 a second drive means 22 is provided by means of which the limited pivoting of the frame part 14 in the manner illustrated is made possible. Des Weiteren ist Furthermore,
vorzugsweise eine elektronische Steuerung 23 vorgesehen, mittels derer das erste preferably an electronic control system 23 is provided by means of which the first
Antriebsmittel 21,21 , das zweite Drive means 21,21, the second
Antriebsmittel 22 und der oder die Spender 4 bzw. 4 Λ für die Abgabe des Materials betätigbar sind. Drive means 22 and the donor or the 4 or 4 Λ for the delivery of the material are operable.
Bei den Spendern 4 handelt es sich um zwei Pulverdosiereinrichtungen, die zu geeigneten Zeitpunkten Materialpulver in den Bauraum einbringen, also auf den Boden des Behälters 10 neben der Trägerbasis 3 ablegen. At the donors 4 is two Pulverdosiereinrichtungen who contribute at appropriate times material powder in the space, so place it on the bottom of the container 10 in addition to the support base. 3 Der in der Zeichnungsfigur 6 rechts dargestellte Spender 4 wird geöffnet, wenn die Stellung gemäß Figur 6 erreicht ist, so dass Pulvermaterial zwischen dem Rahmenteil 14 und der Trägerbasis 3 The dispenser 4 shown in the figure 6 right opens when the position is reached in accordance with Figure 6, so that powder material between the frame member 14 and the support base 3
abgelegt werden kann. can be stored. Beim Betrieb der During operation of the
Vorrichtung, insbesondere bei der linearen Bewegung des Rahmenteils 14 aus der Position gemäß Figur 6 in die Position gemäß Figur 7 kann diese Materialmenge durch die Device, in particular in the linear movement of the frame member 14 from the position shown in Figure 6 to the position of Figure 7, this quantity of material through the
Verteileinrichtungen 1,2,13 verteilt werden und auf der Trägerbasis 3 aufgebaut werden. Distribution devices 1,2,13 be distributed and be built on the support base. 3
In der Position gemäß Figur 8 wird über den linken Spender 4 Material auf die darunter befindliche Bodenfläche des Aufbaubehälters eingebracht, die dann wiederum bei Bewegung des Rahmenteiles 14 entlang des Bewegungspfeiles 18 auf der Trägerbasis zu einem Schichtaufbau benutzt werden. In the position according to FIG 8 4 material is introduced to the underlying bottom surface of the structure of the container from the left donor, which are then in turn used for movement of the frame part 14 along the movement arrow 18 on the support base to form a layered structure. Eine alternative und bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass jeweils Spender 4 im An alternative and preferred embodiment is that each dispenser 4 in the
Bereich einer jeden Verteileinrichtung 1,2,13 angeordnet sind. Portion of each distribution device arranged 1,2,13. Diese Spender sind so These donors are
ausgestaltet, dass sie bei der Bewegung des configured to the movement in the
Rahmenteils 14 aus der Startposition gemäß Figur 6 in die Zwischenposition gemäß Figur 7 jeweils in Richtung des Bewegungspfeiles 17 vor den Verteileinrichtungen 1,2,13 Material aufgeben, welches durch die Frame member 14 from the starting position according to FIG 6 in the intermediate position 17 before the distribution devices give 1,2,13 material of Figure 7 respectively in the direction of the movement arrow represented by the
Verteileinrichtungen auf der Trägerbasis 3 verteilt wird. Distribution devices is distributed over the support base the third Bei dem alternativen In the alternative
Bewegungsablauf gemäß Darstellungen in Figur 8 und Figur 9 wird mittels der Spender 4 Λ Movement according to representations in Figure 8 and 9 by means of the dispenser 4 Λ
ebenfalls wiederum vor den Verteileinrichtungen also turn against the distribution devices
1,2,13 Material auf die Bodenfläche des 1,2,13 material on the bottom surface of the
Aufnahmebehälters abgegeben, welches dann durch die Verteileinrichtungen 2,13,1 zum Zwecke des Schichtausbaus auf der Trägerbasis 3 bzw. den darauf befindlichen Schichten 20 abgelegt wird. Receptacle dispensed, which is then stored by the distribution devices for the purpose of 2,13,1 layer doubling on the support base 3 or the layers thereon 20th
Auch bei dieser Ausführungsform ist wiederum oberhalb der durch die Trägerbasis 3 und der im Boden des Aufbaubehälters befindlichen Also in this embodiment is again the above through the supporting base 3 and located in the bottom of the container structure
Bauplattform ein Strahlungserzeuger 8 Building platform, a radiation generator 8
angeordnet, mittels dessen die abgelegten arranged, by means of which the stored
Schichten sukzessive verfestigt werden können. Layers can be solidified gradually. Durch die offene Bauform des Rahmenteils 14 ist eine Bestrahlung der jeweiligen Schicht The open design of the frame member 14 is an irradiation of each layer
unmittelbar nach deren Aufbringung auf der immediately after their application to the
Unterschicht ermöglicht, so dass die folgenden Schichten jeweils auf schon verfestigte Sublayer permits so that the following layers solidified respectively on already
Schichten aufgebracht werden. Layers are applied.
Das zur Verstellung des Rahmenteils 14 dienende zweite Antriebsmittel 22 ist ein The adjustment to the frame member 14 serving second drive means 22 is a
Schwenkantrieb, der eine begrenzte Bewegung des Rahmenteils 14 um die Schwenkachse 19 Pivoting drive, the limited movement of the frame part 14 about the pivot axis 19
ermöglicht . allows. Durch die elektronische Steuerung 23, die mit den Spendern 4 bzw. 4 gekoppelt ist, ist eine entsprechende Öffnung der Spender zum Zwecke der Materialabgabe und ein Schließen der By the electronic controller 23, which is coupled with the dispensers 4 and 4, a corresponding opening of the dispenser for the purpose of dispensing material and a closing of the
Spender zum Verhindern einer weiteren Donors for preventing a further
Materialabgabe in einfacher Weise realisierbar. Material delivery realized in a simple manner.
Beispielsweise können die Spender 4 bzw. 4 1 bodenseitig Schließbleche oder dergleichen aufweisen, die in die Öffnungsstellung oder Schließstellung verstellbar sind, wobei die Verstellung mittels der elektronischen For example, the dispenser 4 or 4 1 bottom side striking plates or the like, which are adjustable in the open position or closed position, wherein the adjustment means of the electronic
Steuerung 23 ausgelöst wird. Controller 23 is triggered.
Vorzugsweise ist jede Verteileinrichtung 1,2,13 mit einer regelbaren Heizeinrichtung 24, vorzugsweise in Form eines elektrischen Preferably, each distributor 1,2,13 with a controllable heating device 24, preferably in the form of an electric
Infrarot- oder Widerstandsheizelementes Infrared or resistive heating element
ausgestattet. equipped. Hierdurch ist es möglich, das von den Spendern 4 1 abgegebene Material jeweils unmittelbar aufzuwärmen, so dass das Material aufgewärmt auf die Trägerbasis bzw. die darauf befindlichen Pulverschichten 20 aufgetragen werden kann. This makes it possible to warm up the light emitted from the dispensers 4 1 material in each case directly, so that the material heated to the support base and the powder thereon layers 20 can be applied. Dies erhöht die Genauigkeit des Aufbauvorgangs vorteilhaft. This increases the accuracy of the construction process is advantageous.
Auch die Heizeinrichtungen 24 sind vorzugsweise mit der elektronischen Steuerung 23 gekoppelt. Also, the heaters 24 are preferably coupled to the electronic control 23rd
Die Erfindung ist nicht auf das The invention is not limited to the
Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel. Embodiment limited, but in the context of the disclosure often variable.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder All new, in the description and / or
Zeichnung offenbarten Einzel- und Drawing disclosed single and
Kombinationsmerkmale ' werden als. Combining characteristics' are as.
erfindungswesentlich angesehen. essential to the invention viewed.
Bezugszeichenl Bezugszeichenl
1 Verteileinrichtung 1 distributor
2 Verteileinrichtung 2 distributor
3 Trägerbasis 3 support base
4 Spender 4 dispenser
4 1 Spender 4 1 dispenser
5 Dosiervorrichtung 5 metering
6 Verfestigungszone 6 solidification zone
7 Verfestigungszone 7 solidification zone
8 Strahlungserzeuger 8 radiation generator
9 Schlitz 9 slot
10 Aufbaubehälter 10 construction container
11 Bewegungspfeil 11 motion arrow
12 Bewegungspfeil 12 motion arrow
13 Verteileinrichtung 13 distributor
14 Rahmenteil 14 frame part
15 Endbereich von 14 15 end of 14
16 Endbereich von 14 16 end of 14
17 Auftragsrichtung 17 application direction
16 Auftragsriehtung 16 Auftragsriehtung
19 Schwenkachse 19 pivot axis
20 Schichten 20 layers
21 erstes Antriebsmittel 21 1 21 first driving means 21 1
22 zweites Antriebsmittel Second drive means 22
23 elektronische Steuerung 23 electronic control
24 Heizeinrichtung 24 heater
25 Antrieb 25 drive
26 Antrieb 26 drive
27 Auffanggefäß 27 receptacle
28 Abstreifexnrichtung 28 Abstreifexnrichtung
29 Abstreifeinrichtung Antrieb 29 scraper drive
Pfeil arrow
Pfeil arrow
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| International Classification | B29C67/00 |
| Cooperative Classification | B33Y30/00, B33Y10/00, B29C67/0085, B29C67/0077 |
| Date | Code | Event | Description |
|---|---|---|---|
| Oct 2, 2013 | 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | Ref document number: 13706410 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
| Mar 4, 2015 | 122 | Ep: pct application non-entry in european phase | Ref document number: 13706410 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |