用于增材制造三维物体的设备

文档序号:1081259 发布日期:2020-10-20 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 用于增材制造三维物体的设备 (Apparatus for additive manufacturing of three-dimensional objects ) 是由 克里斯托弗·维尔林 于 2020-04-01 设计创作,主要内容包括:一种用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料(3)的层来增材制造三维物体(2)的设备(1),构建材料(3)的层可以通过能量源被固结,设备(1)包括适于在构建平面(6)中施加构建材料(3)的施加装置(5),其特征在于,具有驱动装置(12),驱动装置(12)具有在x-z平面中能够旋转或旋转的至少一个环形周向驱动元件(13),x-z平面由基本上在施加方向上延伸的x方向和基本上垂直于x方向的z方向限定,其中,至少一个施加元件(17-22)连接到驱动元件(13)。(An apparatus (1) for additive manufacturing of a three-dimensional object (2) by successively layerwise selective irradiation and consolidation of layers of build material (3), the layers of build material (3) being consolidated by an energy source, the apparatus (1) comprising an application device (5) adapted to apply the build material (3) in a build plane (6), characterized by a drive device (12), the drive device (12) having at least one annular circumferential drive element (13) rotatable or swivellable in an x-z plane, the x-z plane being defined by an x-direction extending substantially in an application direction and a z-direction substantially perpendicular to the x-direction, wherein the at least one application element (17-22) is connected to the drive element (13).)

用于增材制造三维物体的设备

技术领域

本发明涉及一种用于通过连续分层选择性照射并且固结构建材料层来增材制造三维物体的设备,通过能量源可以固结该构建材料层,该设备包括适于在构建平面中施加构建材料的施加装置。

背景技术

通常从现有技术中已知这样的设备,在该设备中,例如在用对应的能量源(例如激光束或电子束)照射时,构建材料分层地施加在构建平面中以被选择性地固结。通常通过相对于构建平面移动的施加装置的施加元件将构建材料施加在构建平面中,其中该施加元件拾取设备的第一区域中的构建材料,例如从剂量平面拾取,并将构建材料传送到第二区域,例如构建平面。施加元件(例如耙子或涂布刀片),将构建材料均匀地分布在构建平面中。

此外,从现有技术中已知,在施加元件在构建平面中分布构建材料之后,必须将施加元件移回到初始位置,例如,该初始位置在施加元件拾取构建材料的第一区域的旁边。施加元件移回到初始位置需要时间,在该时间内不能执行增材制造处理,特别是,在该时间内不能在构建平面中照射构建材料,因为施加元件在回到初始位置的途中必须经过构建平面。因此,该设备的照射装置的停机时间是必要的,因为已经施加在构建平面中的构建材料不能立即被照射,因为施加元件必须在构建平面上移动从而到达初始位置。

另外,施加元件移回初始位置不能以任意速度执行,因为已经施加到构建平面中的(粉末状)构建材料可能会受到施加元件的影响,例如,在施加元件在构建平面上移动得太快的情况下,构建材料可能会被搅起。

发明内容

因此,本发明的目的是提供一种用于增材制造三维物体的设备,其中改进了构建材料的施加,特别是其中可以减少设备的停机时间。

本发明的目的通过根据权利要求1的设备来实现。本发明的有利实施例以从属权利要求为准。

文中描述的设备是一种用于通过连续选择性分层固结粉末状构建材料(“构建材料”)层来增材制造三维物体(例如,技术性部件)的设备,可以通过能量源(例如,能量束,特别地,激光束或电子束)来固结构建材料层。相应构建材料可以是金属、陶瓷或聚合物粉末。相应能量束可以是激光束或电子束。比如,相应设备可以是选择性激光烧结设备、选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备。替代地,可以经由至少一种结合材料来进行构建材料的连续分层选择性固结。可以利用对应的施加单元来施加结合材料,并且例如利用合适的能量源(例如,紫外线光源)来照射结合材料。

该设备可以包含在其操作期间使用的多个功能单元。示范性功能单元是处理室、照射装置和流动生成装置,照射装置适用于利用至少一个能量束来选择性地照射设置在处理室中的构建材料层,流动生成装置适用于生成气态流体流,该气态流体流以给定流动特性(例如,给定流动分布、流动速率等)至少部分地流过处理室。气态流体流在流动经过处理室的同时能够被充带有未固结的颗粒状构建材料(特别地,在设备操作期间生成的烟雾或烟雾残余物)。气态流体流一般是惰性的,即,一般是惰性气体(如,氩、氮、二氧化碳等)的流。

本发明的设备还包括施加装置,如前所述,利用施加装置将构建材料施加到构建平面上,以例如在用对应的能量源照射时被选择性地固结。本发明基于这样的思想,即,该设备的驱动装置包括在平面中能够旋转或旋转的至少一个环形周向驱动元件,该平面由基本上在施加方向上延伸的x方向和基本上垂直于x方向的z方向限定,其中,至少一个施加元件连接到驱动元件。根据本发明,连接到至少一个驱动元件的至少一个施加元件在x和z平面中从动移动地移动,其中术语“x方向”是指基本上平行于构建平面的方向,例如,指向施加构建材料的施加方向。术语“z方向”指的是基本垂直于构建平面的方向,例如,物体被连续分层构建的构建方向。

因此,根据本发明,不必以相同的方式(沿相反的方向)将至少一个施加元件移回到初始位置,在该初始位置的路径上,施加元件被移动以将构建材料传送至构建平面(并在构建平面中分布构建材料)。相反,至少一个施加元件在x-z平面中旋转,并且在旋转移动的末端再次到达初始位置。该驱动元件是环形周向驱动元件,例如是在x-z平面中被引导的带,该带承载与驱动元件连接的施加元件。由于驱动元件是环形周向的,因此可以任意选择旋转移动的起点或终点,例如施加元件的初始位置。

换句话说,施加元件通过其连接的驱动元件从初始位置被引导通过构建平面(或沿着构建平面),然后旋转回到初始位置。因此,至少一个施加元件和驱动元件的移动描述了在x-z平面中的闭合的环,其中,该环布置成具有该环在施加方向上(至少基本上平行于构建平面)的至少一个部分。因此,驱动元件在x-z平面中布置成闭合的(环形周向的)环。由于驱动元件的移动,至少一个施加元件也在x-z平面中沿环移动。

例如,驱动元件和施加元件可以围绕构建模块旋转,在构建模块中布置有承载元件,该承载元件承载粉末床(包含增材构建的物体和围绕增材构建的物体的非固结的构建材料)。该设备尤其可以包括剂量模块,构建模块和溢流模块,其中驱动元件优选地围绕全部三个模块旋转或可旋转,其中经由至少一个施加元件在剂量平面中拾取构建材料,该剂量平面由剂量模块提供。从剂量平面拾取的构建材料随后被传送到构建平面并分布在构建平面中。过量的构建材料被进一步传送到溢流模块,其中过量的构建材料在容纳过量的构建材料的溢流开口中耗尽。在已经通过溢流模块之后,驱动元件和施加元件围绕剂量模块、构建模块和溢流模块的组件被旋转或旋转,其中,在旋转移动的末端,施加元件返回到例如在剂量平面旁边的初始位置。

因此,通常有两个选择可用于将至少一个施加元件移回初始位置,其中在第一替代方案中,驱动元件在构建平面上方旋转,即,将环布置在构建平面上方,并且根据第二替代方案,驱动元件围绕构建平面旋转,即,环包围构建平面或围绕构建平面延伸,其中,该环中的将施加元件移回到初始位置的部分被布置在构建平面下方。

驱动装置可以适于线性地驱动至少一个驱动元件。因此,连接到至少一个驱动元件的至少一个施加元件被驱动成相对于构建平面线性移动。因此,至少一个驱动元件被驱动成相对于包括构建平面的构建模块的至少一侧线性移动。由于至少一个驱动元件可以以线性移动围绕构建模块旋转,因此优选地,驱动元件也沿着构建模块的至少一个其它侧,尤其是壁部分,被线性驱动。

因此,在施加元件施加构造材料时由施加元件进行的移动是线性移动而不是转动移动。特别地,驱动元件和至少一个施加元件的移动可以由多个部分组成,其中,这些部分可以在不同的方向上延伸。驱动元件和施加元件在所有部分中线性移动,其中驱动元件和施加元件特别是在两个部分之间的过渡部分中可能进行转动移动。

驱动装置可以进一步适于使至少一个驱动元件在施加方向上旋转。因此,至少一个驱动元件可以在x-z平面中旋转或能够旋转,其中,旋转移动的方向指向施加方向。如前所述,术语“施加方向”是指x方向,即,至少一个施加元件移动以将构建材料传送到构建平面并在构建平面内分布构建材料的方向。优选地,旋转移动的转动方向分别专门地指向x方向或施加方向。当然,旋转移动可以包括部分,在该部分中,驱动元件沿着施加方向的反向或相对于施加方向被驱动,但是旋转移动的转动方向优选总是指向施加方向。相对于转动移动的术语“指向施加方向”应理解为施加方向,该施加方向与在转动或旋转移动中被驱动的驱动元件的至少一个部分相切或平行地延伸,特别是在构建平面的区域中。因此,驱动元件布置成的环沿施加方向转动。

根据本发明的设备的优选实施例,施加装置包括至少两个施加元件,该至少两个施加元件连接到至少一个驱动元件,其中,至少两个施加元件串联布置。因此,不仅一个施加元件与驱动元件连接,而且施加装置包括分别与驱动元件或至少一个驱动元件连接的至少两个施加元件。由于驱动元件的从动移动,与驱动元件连接的施加元件也与驱动元件一起被驱动,其中每个施加元件都适于传送构建材料并将构建材料分布在构建平面内。

使用多于一个的施加元件减少了将(单独)施加元件之一带回到初始位置所需的时间。在第一施加元件耗尽构建平面中的构建材料之后,至少一个第二施加元件可能已经到达初始位置以拾取构建材料。因此,不必等待第一施加元件到达初始位置。当然,可以将多个施加元件连接到驱动元件,其中可以经由串联连接的施加元件来传送构建材料。使用多于一个的施加元件进一步减少了每个单独施加元件的磨损,因为通过在所有使用的施加元件上划分了施加步骤,所以减少了施加步骤的数量(每个施加元件在构建平面中施加构建材料的次数)。因此,可以显著地延长由于施加元件的磨损而通常需要的维护间隔。

此外,连接到至少一个驱动元件的至少两个施加元件可以适于连续地将构建材料从共同的剂量平面传送到共同的构建平面。因此,分配给相同驱动元件的所有施加元件都使用相同的,特别是共同的剂量平面,从该剂量平面拾取构建材料,并将构建材料传送到相同的构建平面,特别是共同的构建平面。当连接至相同驱动元件的至少两个施加元件相继通过剂量平面和构建平面时,第二施加元件可在第一施加元件再次到达初始位置之前将构建材料传送至构建平面。

因此,在第一施加元件将构建材料施加在构建平面中之后,可以执行照射步骤以选择性地固结先前由第一施加元件施加在构建平面中的构建材料的层。随后,第二施加元件可以在构建平面中施加第二层构建材料,然后,另一施加元件或第一施加元件可以在构建平面中施加另一层构建材料,其中,在第二施加元件通过构建平面的对应区域之后,可以照射第二层构建材料。当然,可以提供任意数量的不同的施加元件,其中在由两个不同的施加元件进行的施加步骤之间,可以进行照射处理,如前所述。当然,也可以仅使用一个施加元件,其中在单个施加元件通过构建平面之后,可以立即进行照射步骤,而无需等待施加元件到达初始位置。

优选地,在一个施加元件已经分别通过构建平面或到达构建平面在施加方向上的末端之后,可以将在后的施加元件布置在“准备位置”中,在该位置中,在后的施加元件已经拾取了构建材料,并位于构建平面旁边,准备好将构建材料施加在构建平面中。特别是,施加元件的数量可能取决于构建平面的大小。因此,由于许多施加元件连接到驱动元件,从而确保了,如果在前的施加元件通过了构建平面,则在后的施加元件被布置在准备位置。

根据本发明的设备的另一实施例,至少两个施加元件可以沿着驱动元件以限定的距离布置,特别是,至少两个施加元件之间的距离是相等的。因此,优选地,可以调节施加元件在驱动元件上的等距布置。因此,如上所述,由于可以在施加元件完成在构建平面中施加构建材料之后照射构建材料,因此可以更有效地进行增材制造处理。因此,不会浪费将施加元件移回到初始位置所需的时间,因为在旋转移动中每个施加元件都移回到初始位置,在旋转移动中,施加元件不必通过构建平面。

可以根据与照射时间和/或处理气体参数和/或在设备的处理平面中的构建材料的打旋有关的至少一个参数来限定施加元件的距离或数量。如前所述,除了构建平面的尺寸之外,可以取决于至少一个参数来限定连接到驱动元件并与其连接的施加元件的数量、连接到驱动元件的至少两个施加元件之间的距离。至少一个参数可以涉及照射构建材料层所需的照射时间。因此,可以在两个施加步骤之间照射构建材料,特别是在已经将新的构建材料施加在必须被照射的构建平面的部分中之后。至少一个参数可以进一步涉及处理气体参数,例如,在处理室内的处理气体的流动速度和/或处理平面中的构建材料的打旋。需要避免构建材料的打旋,因为它可能会对处理质量产生负面影响。

此外,驱动元件和施加元件相对于构建平面移动的速度也可以被纳入计算,或者也可以影响构建材料的施加。优选地,驱动装置可以适于根据至少一个处理参数,特别是照射时间和/或需要施加在构建平面中的构建材料的量,来调节驱动至少一个驱动元件的速度。因此,取决于照射模式,即,适当地照射当前层的构建材料所需的照射时间,驱动装置可以适于调节驱动至少一个驱动元件的速度。因此,如果需要限定的照射时间,则至少一个驱动元件以及因此至少一个施加元件以限定的速度被驱动,以允许构建材料的对应层被选择性地照射。如果照射步骤没有完成,则也可以停止驱动元件,并在照射步骤完成之后继续驱动元件的移动。

因此,驱动元件可以根据照射构建平面中的构建材料所需的时间而移动,其中可以更有效地进行增材制造处理,因为构建材料的施加可以适应于照射构建材料所需的时间。附加地或替代地,也可以将至少一个施加元件与至少一个驱动元件接合和/或脱离。因此,至少一个施加元件可以与施加元件与其一起沿施加方向移动的驱动元件脱离。例如,驱动元件可以在施加方向上以恒定的速度移动,其中,例如,如果照射步骤需要限定的照射时间,该限定的照射时间长于至少一个施加元件需要移动到构建平面的时间,则施加元件可以被停止并且与驱动元件脱离。在照射步骤完成之后,施加元件可以再次与驱动元件接合。

至少一个驱动元件可以被布置成在x-z平面中、在构建室和/或剂量室和/或溢流室的上方或周围旋转或能够旋转。如前所述,驱动元件可以围绕所有三个模块能够旋转,或者可以在x-z平面中在三个模块上方能够旋转,其中,通过至少一个施加元件在剂量模块提供的剂量平面中拾取构建材料。从剂量平面拾取的构建材料随后被传送到构建模块提供的构建平面并在其中分布。过量的构建材料进一步传送到溢流模块,其中过量的构建材料在接收过量的构建材料的溢流开口中耗尽。在已经通过溢流模块之后,驱动元件和施加元件围绕剂量模块、构建模块和溢流模块的组件被旋转或旋转,其中,在旋转移动的末端,施加元件返回例如剂量平面旁边的初始位置。

根据设备的另一实施例,可以设置适于使至少一个驱动元件偏转的至少一个偏转元件,特别是在剂量模块和构建模块或溢流模块的两个拐角中的适于使至少一个驱动元件偏转的至少四个偏转元件。例如,驱动元件可以围绕布置在设备的处理平面上方的两个偏转元件被引导,其中,施加元件与驱动元件一起在x-z平面中围绕两个偏转元件旋转。也可能具有大于两个的偏转元件,例如以三角形引导驱动元件的三个偏转元件。然而,偏转元件设置在驱动元件的移动路径的两个部分之间的过渡部分中。因此,偏转元件在两个部分之间偏转驱动元件,其中,移动方向经由偏转元件而改变。

根据优选实施例,设置了四个偏转元件,其分别布置在剂量模块的两个拐角和/或构建模块的两个拐角和/或溢流模块的两个拐角中。因此,在剂量模块的两个拐角和构建模块或溢流模块的两个拐角中,可以布置一个偏转元件,基本上构成矩形。在本申请的范围内,术语“在拐角中”是指驱动元件在相应模块的拐角的区域中的偏转。因此,偏转元件不必精确地布置在相应模块的拐角中。替代地,可以将偏转元件布置在到对应拐角的限定距离内。

至少一个驱动元件可以构造成或包括至少一个带元件,特别是齿带。可以通过布置或定位前面提到的偏转元件来张紧相应的带,其中,特别地,可以驱动偏转元件以驱动驱动元件。例如,一个或多个偏转元件可以连接到相应的驱动机构,例如马达。

至少一个驱动元件可以进一步包括多个,优选四个驱动元件部分,其布置在构建模块周围或上方,优选地形成矩形,其中一个驱动元件部分基本上平行于构建平面延伸。因此,布置在x-z平面中的驱动元件可以通过四个偏转元件偏转而形成矩形。移动路径的一部分或驱动元件的一部分基本上平行于构建平面(在x方向上)延伸。当然,驱动元件相对于构建平面旋转并移动,其中术语“驱动元件的部分”是指驱动元件移动通过的移动路径的一部分。

此外,本发明涉及一种用于设备的施加装置,特别是用于如前所述的本发明的设备的施加装置,该设备用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料的层来增材制造三维物体,构建材料的层可以通过能量源被固结,施加装置适于在设备的构建平面中施加构建材料,设置具有至少一个环形周向驱动元件的驱动装置,驱动元件在x-z平面中能够旋转或旋转,x-z平面由基本上在施加方向上延伸的x方向和基本上垂直于x方向的z方向限定,其中,至少一个施加元件连接到驱动元件。

此外,本发明涉及一种用于操作至少一个设备的方法,特别是用于操作如前所述的本发明的设备的方法,该设备用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料的层来增材制造三维物体,构建材料的层可以通过能量源被固结,该设备包括施加装置,施加装置适于在设备的构建平面中施加构建材料,其中,至少一个环形周向驱动元件在x-z平面中旋转,x-z平面由基本上在施加方向上延伸的x方向和基本上垂直于x方向的z方向限定,其中,至少一个施加元件连接到驱动元件。

在本发明方法的优选实施例中,构建材料可以由连接至驱动元件的至少一个施加元件拾取。由于驱动元件的旋转移动,该旋转移动包括基本上平行于构建平面布置的至少一个部分,因此随着至少一个施加元件沿着施加方向移动,构建材料可以经由至少一个施加元件而移动。因此,构建材料可以被传送到构建平面并分布在构建平面中。在相应的施加元件通过构建平面之后,跟随在x-z平面中周向旋转的驱动元件,该施加元件返回到初始位置。

优选地,设置有多个施加元件,其中,施加元件在剂量平面上连续移动,在剂量平面上,施加元件拾取构建材料并且到构建平面上,构建材料被传送到构建平面上,并且构建材料被分布在构建平面中。然后,可以引导施加元件通过由溢流模块提供的溢流开口,以耗尽过量的构建材料。

当然,关于本发明的设备描述的所有细节,特征和优点都可以完全转移到本发明的施加装置和本发明的方法。特别地,本发明的方法可以优选地使用本发明的施加装置在本发明的设备上执行。

附图说明

参照附图描述本发明的示例性实施例。附图是示意图,其中,

图1示出了根据第一实施例的发明设备;

图2示出了图1的发明设备的俯视图;和

图3示出了根据第二实施例的发明设备。

具体实施方式

图1示出了一种设备1,该设备1用于通过连续分层选择性固结构建材料3的层来增材制造三维物体2。可以通过能量源(例如激光源)来固结构建材料3,尤其是,可以通过用能量束4(例如激光束或电子束)照射相应区域而选择性地固结构建材料3。设备1包括施加装置5,该施加装置5适于在构建平面6中施加构建材料3。

设备1可选地包括剂量模块7,构建模块8和溢流模块9,其中,在该示例性实施例中,剂量模块7提供剂量平面10,可以从该剂量平面10拾取构建材料并将其传送到通过构建模块8提供的构建平面6。可选的溢流模块9提供溢流开口11,过量的材料3可以在溢流开口11中耗尽。

设备1的施加装置5包括驱动装置12,该驱动装置12具有能够旋转或旋转地布置在x-z平面中的两个环形周向驱动元件13。x-z平面由x方向(如箭头14所示)和z方向(如箭头15所示)限定。从图1可以得出,x方向基本上与设备1的构建平面6、或处理平面16平行。x方向也可以称为施加方向,如下所述。z方向基本上分别垂直于构建平面6或处理平面16延伸。

根据该实施例,两个驱动元件13(由于侧视图而仅可见一个驱动元件13)基本上布置成形成矩形环,该矩形环围绕剂量模块7、构建模块8和溢流模块9环形地旋转。当然,驱动装置12的具体布置是可选的,并且可以任意改变,只要环形周向驱动元件13被设置成布置在x-z平面中即可。

从图1还可以得出,多个施加元件17-22连接到驱动元件13。因此,当施加元件17-22联接到驱动元件13时,施加元件17-22与驱动元件13一起移动。优选地,两个施加元件17-22之间的距离被等距地调节,如通过施加元件18和19之间的线23示意性示出的。为了简单起见,各个施加元件17-22之间的距离不是等距绘制的,但是应理解为等距的。换句话说,施加元件17-22跟随驱动元件13旋转,其中驱动装置12的平行于处理平面16(特别是构建平面6)延伸的部分沿着箭头14被驱动,因此沿着x方向被驱动。

因此,驱动元件13和施加元件17-22的旋转移动可以被认为是沿施加方向或沿x方向。当然,当前布置在其他部分中的相应施加元件17-22不沿x方向移动。例如,在图1所示的情况下,施加元件20沿着z方向的反向(箭头15的反向)移动,其中施加元件21沿着x方向的反向(箭头14的反向)移动,并且施加元件22沿着z方向(沿着箭头15)移动。但是,如箭头24所示的驱动元件13的转动方向被认为是“沿施加方向”或“沿x方向”。

为了将驱动元件13布置成矩形形状,或者换句话说,在x-z平面中形成环,提供了四个偏转元件25,其中,两个偏转元件25布置在剂量模块7以及溢流模块9的两个拐角的区域中,因为剂量模块7和溢流模块9仅是可选的,因此偏转元件25也可以布置在构建模块8的相应拐角中,或者以允许驱动元件13被布置在x-z平面中的任何其他任意方式布置。特别地,不必设置四个偏转元件25,也可以具有任何其他任意数量的偏转元件25,例如三个。

为了在构建平面6中施加构建材料3,使施加元件17-22从剂量平面10旁边的初始位置移动,例如,该初始位置是示出施加元件17的位置。相应的施加元件17-22在剂量平面10上移动,以拾取新的构建材料3并将构建材料3朝构建平面6传送。在图1中绘制施加元件18的位置可以被视为“准备位置”,因为施加元件18已经拾取构建材料3并且准备将构建材料3朝构建平面6传送,并且将构建材料3分布在构建平面6中。

在相应施加元件17-22经过构建平面6之后,经由施加元件17-22拾取的构建材料3已经被施加并分布在构建平面6中。例如,施加元件19被绘制在一位置中,在该位置中,施加元件17-22经过了构建平面6。随后,过量的构建材料3(未显示)可以进一步传送并耗尽到溢流模块9的溢流开口11中。然后,相应的偏转元件25使引导元件13偏转,使得经过溢流开口11的施加元件17-22被偏转并沿着旋转移动路径被引导回到初始位置,在该初始位置中,例如绘制了施加元件17,如前所述。

图2示出了图1的设备1的处理平面16上的俯视图。从图2可以得出,每个施加元件17-22都连接至两个驱动元件13,该两个驱动元件13例如被构建为带,特别是齿带。如前所述,尽管在整个附图中未等距地画出距离23,但应将施加元件17-22之间的距离23理解为等距。例如,通过施加元件18和19之间的线23指示的施加元件17-22之间的距离优选地被选择为,在前的施加元件17-22,例如如图2所示的施加元件19,已经经过了构建平面6,而在后的施加元件17-22,例如,施加元件18处于“准备位置”。换句话说,在图2所示的情况下,相对于在后的施加元件18,施加元件19被视为在前的施加元件19。当然,每对在前/在后的施加元件17-22(诸如施加元件17、18或19、20或20、21等)可以被视为在前/在后的施加元件17-22。特别地,每两个在前/在后的施加元件17-22之间的距离23可以是由线23指示的相同距离。

通过使在后的施加元件18处于准备位置,一旦在前的施加元件19经过构建平面6,就可以执行照射处理以照射布置在构建平面6中的构建材料3。然后,可以经由在后的施加元件18来施加下一层构建材料3。因此,可以节省处理时间,因为可以连续执行施加处理和照射处理,而无需等待施加元件17-22被带回到其初始位置。

也可以将距离23限定为更短些或更长一些,例如,在在前的施加元件19经过构建平面6之前,在后的施加元件18已经开始了施加处理,换句话说,已经在构建平面6上移动了。因此,可以将两个在前/在后的施加元件17-22之间的距离23选择为,可以在两个施加元件17-22之间的“间隙”中进行对布置在构建平面6中的构建材料3的对应层的照射处理。

此外,还可以调节驱动元件13在x-z平面中旋转的速度。如果构建材料3的对应层的照射处理尚未完成,则特别有可能停止驱动元件13,并在照射处理结束后立即继续驱动元件13的移动。附加地或替代地,也可以使至少一个施加元件17-22与至少一个驱动元件13接合和/或脱离。因此,可以使至少一个施加元件17-22与施加元件17-22与其一起沿施加方向移动的驱动元件13脱离。例如,如果照射步骤需要限定的照射时间,该限定的照射时间比至少一个施加元件17-22移动到构建平面6所需要的时间更长,那么例如,驱动元件13可以在施加方向上以恒定速度移动,其中施加元件17-22可以停止并且与驱动元件13脱离。在完成照射步骤之后,可以将施加元件17-22再次与驱动元件13接合。

为了驱动该驱动元件13(例如,驱动机构),例如马达26与至少一个偏转元件25联接。当然,驱动元件13可以以任何任意其他方式与对应的驱动机构26联接,例如直接联接。

图3示出了根据第二示例性实施例的设备1,其中相同的附图标记用于相同的部分。如图3所示,设备1还包括施加装置5,该施加装置5包括驱动装置12,该施加装置5与图1所示的施加装置5基本相同地设置。驱动装置12还布置成:两个驱动元件13是环形周向驱动元件13,它们能够旋转或旋转地布置在x-z平面内,x-z平面由x方向(箭头14)和z方向(箭头15)限定。同样,施加元件17-22联接至驱动元件13或与驱动元件13连接。

与参照图1描述的实施例的不同之处在于,驱动装置12布置在处理平面16上方。因此,绘制了施加元件17-19的驱动元件13的第一部分沿第一方向(箭头14)移动,而绘制施加元件20的在后部分沿z方向(箭头15)移动。驱动元件13的移动路径的第三部分(其中在图3中描绘的情况下绘制了施加元件21)沿着施加方向的反向(箭头14的反向)移动。此外,设置了驱动元件13的移动路径的第四部分,在该第四部分中绘制了施加元件22,该第四部分基本上沿z方向的反向(箭头15的反向)延伸。通过驱动元件13的移动路径的四个部分形成的环的转动方向相对于沿着设备1的处理平面16延伸的部分来限定。因此,转动方向也由箭头24描绘。

不言而喻,本发明的方法可以在图1-3中描绘的发明的设备1上执行。关于参考各个实施例描述的发明的设备1和发明的施加装置5所描述的所有细节、特征和优点是完全可转移和可交换的。

本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供:

1.一种用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料(3)的层来增材制造三维物体(2)的设备(1),所述构建材料(3)的层能够通过能量源被固结,所述设备(1)包括适于在构建平面(6)中施加构建材料(3)的施加装置(5),具有驱动装置(12),所述驱动装置(12)具有在x-z平面中能够旋转或旋转的至少一个环形周向驱动元件(13),所述x-z平面由基本上在施加方向上延伸的x方向和基本上垂直于所述x方向的z方向限定,其中,至少一个施加元件(17-22)连接到所述驱动元件(13)。

2.根据任何前述条项的设备,所述驱动装置(12)适于线性地驱动所述至少一个驱动元件(13)。

3.根据任何前述条项的设备,所述驱动装置(12)适于使所述至少一个驱动元件(13)沿施加方向旋转。

4.根据任何前述条项的设备,所述施加装置(5)包括连接至所述至少一个驱动元件(13)的至少两个施加元件(17-22),其中,所述至少两个施加元件(17-22)串联布置。

5.根据任何前述条项的设备,连接到所述至少一个驱动元件(13)的所述至少两个施加元件(17-22)适于连续地将构建材料(3)从共同的剂量平面(10)传送到共同的构建平面(6)。

6.根据任何前述条项的设备,所述至少两个施加元件(17-22)沿着所述驱动元件(13)以限定的距离(23)被布置,特别是,在至少两个施加元件(17-22)之间的所述距离(23)相等。

7.根据任何前述条项的设备,根据与照射时间和/或处理气体参数和/或构建材料(3)在处理平面(16)中的打旋有关的至少一个参数来限定所述距离(23)或施加元件(17-22)的数量。

8.根据任何前述条项的设备,所述驱动装置(12)适于根据至少一个处理参数,特别是照射时间和/或需要施加在所述构建平面(6)中的构建材料(3)的量,来调节所述至少一个驱动元件(13)被驱动的速度。

9.根据任何前述条项的设备,所述至少一个驱动元件(13)布置成在所述x-z平面中、在构建模块(8)的构建室和/或剂量模块(7)的剂量室和/或溢流模块(9)的溢流室的上方或周围旋转或能够旋转。

10.根据任何前述条项的设备,具有适于使所述至少一个驱动元件(13)偏转的至少一个偏转元件(25),特别是在所述剂量模块(7)和/或所述构建模块(8)和/或所述溢流模块(9)的两个拐角中的适于使所述至少一个驱动元件(13)偏转的至少四个偏转元件(25)。

11.根据任何前述条项的设备,所述至少一个驱动元件(13)被构建为或包括至少一个带元件,特别是齿带。

12.根据任何前述条项的设备,所述至少一个驱动元件(13)包括多个驱动元件部分,优选地,四个驱动元件部分,所述多个驱动元件部分围绕所述构建模块(8)布置,优选地形成矩形,其中,一个驱动元件部分基本上平行于所述构建平面(6)延伸。

13.一种用于设备(1)的施加装置(5),特别是用于根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1)的施加装置(5),所述设备(1)用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料(3)的层来增材制造三维物体(2),所述构建材料(3)的层能够通过能量源被固结,所述施加装置(5)适于在所述设备(1)的构建平面(6)中施加构建材料(3),具有驱动装置(12),所述驱动装置(12)具有在x-z平面中能够旋转或旋转的至少一个环形周向驱动元件(13),所述x-z平面由基本上在施加方向上延伸的x方向和基本上垂直于所述x方向的z方向限定,其中,至少一个施加元件(17-22)连接到所述驱动元件(13)。

14.一种用于操作至少一个设备(1)的方法,特别是用于操作根据权利要求1至12中的任一项所述的设备(1)的方法,所述设备(1)用于通过连续分层选择性照射和固结构建材料(3)的层来增材制造三维物体(2),所述构建材料(3)的层能够通过能量源被固结,所述设备(1)包括施加装置(5),所述施加装置(5)适于在所述设备(1)的构建平面(6)中施加构建材料(3),至少一个环形周向驱动元件(13)在x-z平面中旋转,所述x-z平面由基本上在施加方向上延伸的x方向和基本上垂直于所述x方向的z方向限定,其中,至少一个施加元件(17-22)连接到所述驱动元件(13)。

15.根据任何前述条项的方法,-在施加方向上移动所述至少一个施加元件(17-22);-在所述构建平面(6)中分布构建材料(3);-使在所述x-z平面内周向旋转的所述至少一个施加元件(17-22)返回。

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