3d打印机的流体供应系统
阅读说明：本技术 3d打印机的流体供应系统 (Fluid supply system of 3D printer ) 是由 米里亚姆·赫斯特 斯特凡·莱茵哈特 斯特凡·费舍尔 塞巴斯蒂安·帕默 于 2018-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于至少一个3D打印机(12),特别是FFF 3D打印机(12)的流体供应系统(10),该流体供应系统(10)具有至少一个用于产生加压流体流(16)的流体压力产生装置(14),且具有至少一个用于加热流体流(16)的流体加热装置(18),其中3D打印机(12)具有至少一个构造室(20),该构造室(20)由至少一个构造室壳体(22)相对于3D打印机(12)的周围环境界定,并以流体密封的方式密封,其中流体压力产生装置(14)、流体加热装置(18)和构造室壳体(22)流体连通,从而流体流(16)可以流过构造室(20),并且其中流体压力产生装置(14)、流体加热装置(18)和构造室壳体(22)界定流体流(16)的封闭的流体回路(24),流体流(16)在进入构造室(20)之前通过流体加热装置(18)加热。(The invention relates to a fluid supply system (10) for at least one 3D printer (12), in particular an FFF 3D printer (12), the fluid supply system (10) having at least one fluid pressure generating device (14) for generating a pressurized fluid flow (16) and having at least one fluid heating device (18) for heating the fluid flow (16), wherein the 3D printer (12) has at least one build chamber (20), which build chamber (20) is delimited by at least one build chamber housing (22) with respect to the surroundings of the 3D printer (12) and is sealed in a fluid-tight manner, wherein the fluid pressure generating device (14), the fluid heating device (18) and the build chamber housing (22) are in fluid communication such that the fluid flow (16) can flow through the build chamber (20), and wherein the fluid pressure generating device (14) has a fluid inlet and a fluid outlet, and wherein the fluid pressure generating device (14) has a fluid outlet, and wherein the fluid outlet is sealed in a, The fluid heating device (18) and the build chamber housing (22) define a closed fluid circuit (24) for the fluid flow (16), the fluid flow (16) being heated by the fluid heating device (18) prior to entering the build chamber (20).)
技术领域
本发明涉及一种用于至少一个3D打印机的流体供应系统，所述流体供应系统具有至少一个用于产生加压流体流的流体压力产生装置以及至少一个用于加热流体流的流体加热装置。
背景技术
与塑料的3D打印有关，特别是对于医疗应用(例如植入物)而言，当前可达到的部件质量是许多科学研究的重点。在部件质量方面起决定性作用的两个最重要的挑战是部件的公差以及部件的无菌性或颗粒沉淀。
例如，DE 10 2015 111 504 A1已知一种具有至少一个打印头单元的3D打印设备，特别是FFF打印设备，其中，该打印头单元旨在处于至少一种操作状态下以熔化至少部分地由高性能塑料材料所形成的打印材料，特别是高性能热塑性材料。
此外，EP 2 261 009 A1公开了一种用于制造三维物体的设备和方法，其中，所述设备包括真空泵，所述真空泵联接至进料容器以产生通过进料容器的空气流。
另外，EP 3 023 228 A1示出了具有气体流动系统的增材制造装置，所述气体流动系统用于在所述增材制造装置的构造平台的区域上提供气流。
此外，EP 3 173 233 A1公开了一种三维制造设备，其具有通过为此设置的处理空间加热单元加热的处理空间。
另外，US 6,033,301 A公开了一种组合式风扇过滤器单元，其被设置用于过滤无尘室内的空气回路的空气。
此外，US 6,722,872 B1示出了一种三维建模装置，所述三维建模装置旨在在加热的构造室内部建立三维物体。
另外，US 6,817,941 B1示出了一种扩散器，所述扩散器用于在所使用的处理室中产生均匀的空气流，其用在例如半导体芯片的生产中。
此外，US 2015/110911 A1示出了一种环境监视和控制单元，所述环境监视和控制单元例如用于增材制造技术，作为与其各自环境的接口。
此外，WO 2016/063198 A1示出了通过“熔融沈积建模”制造三维物体的方法和设备，其中该制造设备包括辐射加热元件，该辐射加热元件能够加热暴露于其上的待制造物体的表面。另外，从WO 2017/040675 A1中已知用于3D打印机和所谓的生物打印机的无尘室技术。
从WO 2017/108477 A1中，也可以找到一种使用“熔融沈积建模”打印机生产三维物体的方法。
基于现有技术中提出的解决方案，这些增材制造装置仍然具有部件畸变高，无菌性不足以及针对医学应用其病菌和颗粒的缺乏程度不足的问题。其目标在于最小化对于部件的污染，而其目前尚未实现。
因此，本发明的任务是以有益的方式进一步开发一种用于上述类型的3D打印机的流体供应系统，特别是在改善借助于3D打印机制造的部件的畸变和无菌性方面，并且提高流体供应系统的能源效率。
发明内容
根据本发明，此任务通过具有权利要求1的特征的用于3D打印机的流体供应系统来解决。据此，提供了用于至少一个3D打印机，特别是FFF 3D打印机的流体供应系统，其具有至少一个用于产生加压流体流的流体压力产生装置以及至少一个用于加热流体流的流体加热装置，其中3D打印机具有至少一个构造室，所述构造室由至少一个构造室壳体相对于3D打印机的周围环境限定，并且以流体密封的方式密封，其中，流体压力产生装置、流体加热装置和构造室壳体流体连接，从而流体流可以流过构造室，且其中流体压力产生装置、流体加热装置和结构室壳体界定用于流体流的封闭流体回路，流体流在进入构造室之前通过流体加热装置加热。
还可以提供阀或流入有助地过滤的环境空气，以调节构造室。原则上可以规定，甚至可以存在或容许气隙或外部空气的空气流入。不需要完全的液密性。此外，即使在压力建立之后，也可以将额外供应的冷空气混合到加热的回路中，以冷却构造室。
本发明基于以下基本构想：由于封闭的流体回路的构造，已经流过3D打印机的构造室并且在其进入之前已经被加热的流体，在其离开后不会从构造室中释放到3D打印机的环境中而不被使用。取而代之的是，由于封闭的流体回路，离开构造室的部分加热的流体可以返回到构造室。这种类型的流体回路特别有利，因为离开构造室的流体与环境温度相比仍具有明显更高的温度。结果，可以显著减少为再加热流体而提供的能量。一方面，可以大大减少加热流体所需的能量。另一方面，由于流体加热装置不必将流体从环境温度加热到期望的构造室温度，因此其尺寸可以设计成与现有技术相比节省更多空间并且更紧凑。对于半结晶热塑性塑料的低畸变加工，构造室的加热特别理想。上游加热的流体流对构造室的至少部分加热允许在构造室内实现特别均匀的温度分布。这种均匀的温度分布对热塑性塑料加工过程中的畸变降低具有额外的正面影响。总而言之，因此可以将流体供应系统设计为更加有效和经济。此外，因为已经过滤的空气流不断循环，并且该空气流再次被过滤，而不再需要从环境空气中过滤掉颗粒。结果，总共需要从气流中过滤掉的颗粒更少，这就是为什么过滤器还可以实现更长的使用寿命的原因。
此外可以规定，在其操作状态中的流体供应系统如此设计，使得流体流可以以基本上层流的形式流过构造室。通过构造室的层流(具有层气流，特别是用于创建无尘室条件)具有优势，特别是由于其定向流动特性(无交叉流)，使得尽可能地减少构造室被流体中所包含或由流体所携带的颗粒或病菌污染。由于本发明也用于医疗技术领域(例如，用于制造植入物)，因此待制造的部件的尽可能低的污染对其无菌性具有特别正面的影响。在这种情况下，也可以想到的是，流体流可以以基本上垂直的层流的形式流过构造室。
还可以想到的是，该3D打印机包括至少一个打印头，该至少一个打印头可以在构造室内以多轴和/或多维，特别是三维方式移动，以及至少一个被流体流的层流包围的构造平台。三维可移动的打印头以及围绕打印头和构造平台的流体流的层流使得可以在层气流中打印待生产的产品，这有利于无菌和灭菌以及免于颗粒。这些部件周围的层流特别减少了由于空气中存在的颗粒或病菌而造成的污染或沉积。由于这两个构件与要制造的部件直接接触，因此它们的无菌、无颗粒和无尘的表面至关重要。
还可以想到的是，流体供应系统包括至少一个构造室入口区域，该构造区域入口区域布置在构造室壳体的上游并且在其中布置至少一个流动定向单元。流动定向单元有利地用于使流体流在进入构造室之前使其平静。由于在流动定向单元上游的流体流通过流体压力产生装置、流体加热装置以及通过管道和弯管而回旋，因此在进入构造室之前必须对流体流进行定向。以扩散器的形式设计构造室入口区域是特别有利的。扩散器的一种可能的几何设计可以是薄壁空心锥体，其与流动有关的横截面面积朝着构造室向上游线性增大。
此外，可能的是，流动定向单元包括用于至少部分地层定向流体流的流动引导结构，特别是流动引导体。这种流动引导结构是集成到整个装置中的部件，并且能够使流体流有针对性地并且特别有效地进行层流定向，并且因此可以有利地布置在构造室入口区域内。流动引导结构允许以这样的方式引导流体流，使得可以在构造室入口区域中实现期望的层流。流动引导体可以包括例如扩散器。在此例如可以考虑将扩散器设计成薄壁的空心锥体，该空心锥体的侧面被成形为使得空心锥体在朝着构造室的方向上变宽。
此外，流动定向单元可以以这样的方式设计，使得在部件周围形成气幕并且因此部件不直接暴露于流。这使得可以减少部件畸变。这是特别通过没有直接的气流撞击部件的事实达成，从而使部件均匀地冷却。
另外，流体供应系统可包括至少一个流体灭菌和/或过滤装置，其与流体压力产生装置、流体加热装置和构造室壳体流体连接。由于流体灭菌和/或过滤装置，可以以特别有效的方式过滤和/或清洁供应到构造室的流体。流体灭菌和/或过滤装置位于上游(相对于通过构造室的流动方向)。通过适当设计此设备，可以清洁、灭菌和过滤进入构造室之前的流体，以使构造室符合EN ISO 14644无尘室的规定和标准。在这种情况下，封闭的流体回路特别有利。这是因为流体在流体供应系统内的连续循环涉及将来自第一循环的已经清洁或过滤的流体返回到流体灭菌和/或过滤装置。结果，可以在流体的每次循环中进行流体的过滤和/或灭菌，这对要生产的部件的无菌性和颗粒污染具有决定性的作用。
还可以想到的是，流体流的温度范围尤其是约20℃至约400℃，优选约30℃至约350℃，特别优选约50℃至约300℃。上述温度范围，特别是约50℃至约300℃的温度范围，特别有利于使用3D打印机以尽可能小的畸变生产热塑性塑料。例如，热塑性塑料可以选自高性能热塑性塑料。高性能热塑性塑料可以是聚醚酮(例如PAEK、PEKK、PEEK、PEEEK、PEEKK、PEKEKK)、聚酰胺(例如PA 69、PA 612、PA 11、PA 12、PA 46、PA 1212、PA 6/12、PA 1010、PPA)、聚苯硫醚PPS、聚酰胺酰亚胺、聚砜(例如PAS、PSF、PES、PPSU、PSU、PESU)和/或聚碳酸酯PC以及热塑性聚酰亚胺(PEI、PAI、PESI)。还可以想到的是，热塑性塑料用纤维和/或颗粒增强。
此外，可以想到的是，流体流在构造室内具有的速度，特别是平均速度，特别是在大约0.05m/s至大约5m/s的范围内，优选地在大约0.1m/s至大约5m/s的范围内，特别优选约0.2m/s至约3m/s。流体流的平均速度的上述范围，特别是从大约0.2m/s到大约3m/s的速度范围，可以确保3D打印机的构造室的可靠，特别是恒定且均匀的加热。最重要的是，这种类型的加热有助于在加工热塑性塑料时显著降低部件畸变。顺便提及，需要流过构造室的流体来满足上述标准。
此外，流体灭菌和/或过滤装置、流体压力产生装置、流体加热装置和/或构造室壳体可能是耐高温的，达到约300℃的最高温度。流体的最高温度高达约300℃，基本上所有相关的技术热塑性塑料都可以通过3D打印机进行处理。因此，约300℃的最高温度特别有效、有利并且对于热塑性塑料的无畸变加工也是必需的。
此外可以规定，流体压力产生装置是诸如涡轮压缩机，尤其是径向压缩机，或风扇或离心式风扇的流动机器。基本上，流动机器例如是风扇或压缩机。这种类型的压缩机产生特别低的脉动或低冲击，并因此产生恒定的加压流体流，从而也可以使构造室内的压力和温度波动最小化。结果，可以在构造室内实现更均匀的温度分布。特别地，径向压缩机也可以被设计为耐高温达约300℃的径向风扇。
还可以想到的是，至少一个减压装置布置在涡轮压缩机的下游。减压装置可以以特别有利的方式使用，因为它为涡轮压缩机产生一定的背压，出于物理原因，其必须使用具有高达300℃的耐温性的离心通风机或鼓风机。减压装置可以例如设计为多孔板或多孔隔膜。
还可以想到的是，减压装置、流体灭菌和/或过滤装置、流体加热装置和/或流动定向单元能够产生至少50Pa的流体流压力降低。由上述部件引起的压力降低对涡轮压缩机，特别是耐温径向压缩机的操作或可控性和/或可调节性具有特别有利的影响。此外，在存在这种压力损失的情况下，尺寸适合于3D打印机的径向压缩机可以被特别有效地并且有利地操作。
此外，流体供应系统可能包括微粒测量装置，所述微粒测量装置被设置用于监视3D打印机的操作并且被布置在流动定向单元与构造室壳体的至少一个进入开口之间的构造室入口区域中。这样的颗粒测量装置对于在无菌和颗粒污染方面达到高组分标准是特别重要和有利的，这在医学技术中是特别需要的。因为可以基于颗粒测量来建议维护或更换流体灭菌和/或过滤装置，通过使用所述颗粒测量装置，还可以优化3D打印机的整个流体供应系统的监控，例如通过3D打印机的中央电子控制和/或调节单元。此外，基于颗粒测量，如果超过了流体流中颗粒的某个极限值，则3D打印过程也可以中止。还可以想到，基于颗粒测量，可以通过旁通阀和旁通管线来旁通流体灭菌和/或过滤装置。这样，旁通阀可以打开旁通管路，直到超过流体流中颗粒的可调节极限值为止。特别是当使用非常昂贵的流体灭菌和/或过滤设备时，旁通管线会导致其使用寿命显著增加和延长维护间隔。
此外可以规定，流体流包含作为气体的流体，尤其是空气。使用气体，尤其是空气是特别有利的，因为几乎无限的空气可利用性且因此非常易于处理。
还可以想到的是，流体供应系统具有至少一个气体接头，通过所述气体接头，可以向流体供应系统填充除空气之外的至少一种处理气体，并且在填充期间3D打印机不操作。在这种情况下，可以想到的是，处理气体是惰性气体。具体而言，当3D打印机处理易受氧化的热塑性塑料时，使用惰性气体可防止氧化，从而可以进一步提高部件质量。
附图说明
现在借助于在附图中示出的实施例来详细解释本发明的其他细节和优点，其中：
图1是根据本发明的用于3D打印机的流体供应系统的示例性实施例的示意图。
图2是根据图1的流体供应系统的构造室入口区域和布置在其中的导流体的局部截面图。
图3是用于图1的3D打印机和流体供应系统的接收框架的示意性透视图；以及
图4是根据图1的3D打印机的构造室的示意性前视图。
附图标记说明：
10 流体供应系统
12 3D打印机
14 流体压力产生装置
16 流体流
18 流体加热装置，流加热器
20 构造室
22 构造室壳体
24 流体回路
26 打印头
28 构造平台
30 构造室入口区域
32 流量定向单元
34 流动引导结构
36 流动引导体
38 流体灭菌和过滤装置
40 径向压缩机
42 减压装置
44 颗粒测量装置
46 气体接头
48 管道系统
50 扩散器
52 半圆顶
54 旋转体
56 接收框架
58 轮廓支撑件
60 框架
62 线性引导件
64 滑架
66 步进电动机
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于3D打印机12的流体供应系统10的示例性实施例的示意图。
举例来说，可以将包括三角运动系统或笛卡尔系统的3D打印机12用作3D打印机12。原则上，3D打印机12也可以是多维打印机和/或具有多轴的打印机。
3D打印机12被设计为FFF 3D打印机(FFF：熔丝制造(Fused FilamentFabrication))。
流体供应系统10包括用于产生加压流体流16的流体压力产生装置14。
流体流16包含作为气体的流体。
气体可以是空气或诸如惰性气体的处理气体。
此外，流体供应系统10包括用于加热流体流16的流体加热装置18。
3D打印机12还具有构造室20，该构造室20在流体方面通过构造室壳体22使其与3D打印机12的环境限制与密封。
另外，流体压力产生装置14、流体加热装置18和构造室壳体22流体连通。
因此，流体流16可以流过构造室20。
在构造室20内部，流体流16具有在约0.2m/s至约3m/s的范围内的平均速度。
流体流16还可在构造室20内具有在约0.05m/s至约5m/s的范围内的平均速度。
另外，可以想到的是，流体流16在构造室20内的平均速度可以在约0.1m/s至约5m/s的范围内。
此外，流体压力产生装置14、流体加热装置18和构造室壳体22形成用于流体流16的闭合流体回路24。
特别地，流体流16具有在约50℃至约300℃的范围内的温度。
但是，也可以想到的是，流体流16的温度可以在约20℃至约400℃的范围内。
还可以想到的是，流体流16的温度可以在约30℃至约350℃的范围内。
流体流16尤其在构造室20内部具有这些温度范围。
在进入构造室20之前，流体流16也被流体加热装置18加热。
3D打印机12还具有打印头26，所述打印头26可以在构造室20内沿多个轴移动，和构造平台28。
当3D打印机12准备好操作时，打印头26和构造平台28被流体流16的层流围绕。
流体供应系统10还具有构造室入口区域30。
构造室入口区域30位于构造室壳体22的上游。
流动定向单元32位于构造室入口区域30内部。
流动定向单元32包括流动引导结构34。
导流结构设计为导流体36。
根据图1的流体供应系统10还包括流体灭菌和过滤装置38。
流体灭菌和过滤装置38与流体压力产生装置14、流体加热装置18和构造室壳体22流体连接。
另外，流体压力产生装置14是径向压缩机40。
减压装置42位于径向压缩机40的下游(相对于通过该装置的流体流动的方向)。
流体供应系统10还具有用于监测3D打印机12的操作的颗粒测量装置44。
颗粒测量装置44位于流动定向单元32与构造室壳体22的入口之间的构造室入口区域30中。
此外，流体供应系统10具有气体接头46。
图1所示的流体供应系统10还包括形成封闭的流体回路24的管道系统48。
管道系统48由几个直管段和90°弯头组成，径向压缩机40、流体加热装置18、流体灭菌和过滤装置38、构造室入口区域30和构造室20通过管道系统48连通彼此。
径向压缩机40在构造室出口处法兰连接至构造室壳体22，而构造室入口区域30在构造室入口处法兰连接至构造室壳体22。
在径向压缩机40和构造室入口区域30之间，流体加热装置18和流体灭菌过滤装置38布置在管道系统48中。
流体加热装置18位于径向压缩机40的下游。
流体灭菌和过滤装置38在管道系统48中位于流体加热装置18的下游。
流体加热装置18设计为流加热器，其具有电加热元件，该电加热元件例如可以是加热线圈的形式。
流体灭菌和过滤装置38例如可以具有EPA、HEPA或ULPA过滤单元。
根据过滤器等级E10、E11、E12、H13、H14、U15、U16或U17，流体灭菌和过滤装置38还可具有分离效率。
现在可以如下描述流体供应系统10的功能：
在启动3D打印机12之前，流体供应系统10应首先检查适合于打印过程的气体和打印材料是否包含在构造室20中。
该检查可以例如通过气体传感器来完成，所述气体传感器位于管道系统48内或构造室20中，并且能够确定适当的气体。
确定不同的气体可能还需要使用多个气体传感器。
可以例如通过位于管道系统48内部的供应和排气阀，将作为处理气体的空气填充到流体供应系统10中(在先前使用的气体被抽空之后)。
径向压缩机40可用于支撑或加速空气的填充过程。
3D打印机12在填充过程中不操作。
在填充流体供应系统10之后，通过关闭供应和排气阀(图1中未示出)将流体供应系统10与周围大气密封。
即使在3D打印机12操作之前，流体供应系统10内部的空气也可以通过径向压缩机40进行循环，从而实现空气的预清洁。
在所述预清洁过程中，流体加热装置18可以已经在操作中，其另外预热了构造室20。
一旦构造室20具有适合于要生产的材料和部件的构造室温度，则3D打印机12开始操作。
在3D打印机12的操作期间，离开构造室20的空气被径向压缩机40吸入，其被压缩，然后被供给到流体加热装置18。
在那里，空气被加热到可调节或可控制的温度值，并且在流出流体加热装置18之后，被送入流体灭菌和过滤装置38，在那里对其进行清洁和过滤。随后，它向下游流入构造室入口区域30。
具体地，流体灭菌和过滤装置38、呈径向压缩机40形式的流体压力产生装置14、流体加热装置18和构造室壳体22是耐高温的，可达约300℃的最高温度。但是，正常应用也可能需要较低的最高温度，范围为150-200℃。
在通过构造室入口区域30的流动期间，所述构造区域的壳体被设计为扩散器并且在其中布置了流动引导体36，在所述构造区域中将形成流体流16的层状定向。
因此，流动引导体36至少部分地用于流体流16的层状定向。
然而，扩散器也用于流体流16的层状定向。
因此，在准备好操作的状态下，流体供应系统10被设计成使得流体流16能够以层流的形式流过构造室20。
在构造室入口区域30内，颗粒测量装置44还可以在空气进入构造室20之前测量颗粒数量，并将其作为测量变量提供给电子控制单元。
控制单元(图1中未示出)用于控制径向压缩机40和流体加热装置18的驱动系统(例如，电动机)。
控制单元可以被集成到流体供应系统10中，或者被布置在构造室壳体22上。
此外，控制单元电连接到位于流体供应系统10和构造室壳体20中的所有传感器。
流体供应系统10和3D打印机12因此可以具有一个或多个压力和温度传感器。
在构造室入口区域30和构造室壳体22之间可以布置减压装置42(例如以多孔板的形式)，所述减压装置至少部分地产生径向压缩机40的操作所必需的背压。
背压是必要的，以防止径向压缩机40无限制地“跑快(running up)”，即避免径向压缩机40的速度无限制地增加。
除了减压装置42之外，减压功能中还可涉及其他元件，例如引导装置(例如，流动引导体36)和流体灭菌和过滤装置38。
在流过减压装置42之后，流体或空气流16流入构造室20。
减压装置42、流体灭菌和过滤装置38、流体加热装置18和流动定向单元32因此可以产生至少50Pa的流体流的压力降低。
然后，已经被加热的流体或空气流16以层流的形式流过构造室20，从而其有助于构造室20的期望的加热并且有助于使用3D打印机12以最小的畸变来制造部件。
另外，由构造室20内部的流体流16产生的压力应该总是高于构造室20周围的压力，以便避免额外的颗粒负载和来自环境或大气的病菌污染。
在流过构造室20之后，空气从构造室20中流出并被径向压缩机40再次吸入，从而重复上述过程。
重复该过程，直到完成印刷工艺或例如发生故障(例如，颗粒浓度过高)。
如上所述的工艺也可以如上所述地用除空气之外的任何其他工艺气体来进行，因此作为流体的空气仅被认为是示例。
如果上述工艺将使用除空气之外的其他工艺气体(例如惰性气体)执行，则必须从3D打印机的流体供应系统10和构造室20排出空气。
然后，可以使用气体接头46向流体供应系统10填充除空气以外的其他工艺气体。
图2示出了根据图1的流体供应系统10的构造室入口区域30和布置在其中的导流体36的局部截面图。
构造室入口区域30包括扩散器50和附接至扩散器50并以导流体36的形式实现的流动定向单元32。
扩散器50设计为空心锥体，其壳表面形成为朝着构造室(例如线性)呈漏斗形加宽。
可以设置两个或更多个流量优化的紧固支柱(图2中未显示)，以将导流体36紧固到扩散器50的内壁上。
根据图2的导流体36具有水滴形的设计，其具有半圆顶52和旋转体54，所述旋转体与半圆顶的最大横截面面积齐平并且朝着构造室逐渐变细。
导流体54沿着导流体36的纵轴或旋转轴从半圆顶52逐渐变细并且终止于尖端。
导流体36可以由上述的主体构成或一体成型。
旋转体36和扩散器50定向以同轴。
导流体36的尖端面向构造室20。
图3示出了根据图1的用于3D打印机12和用于流体供应系统10的接收框架56的示意性透视图。
接收框架56由三个竖直轮廓支撑件58组成，所述三个竖直轮廓支撑件58根据等边三角形的角彼此定向，并且通过额外的交叉支撑以网格状的方式支撑。但是原则上，其平面不必为三角形。正方形、矩形或其他基本形状或平面图也是可以想到的。
构造室壳体22附接至接收框架56，所述构造室壳体22具有外部网格状框架60，其横截面也具有等边三角形的形状。
当安装时，框架60具有上板和下板，下板在重力方向上位于上板的下方，使得上板与下板间隔一定的高度。
上下板也均形成为等边三角形，因此除了外部框架60之外还限制了构造室20。
上板也连接到构造室入口区域30，而下板支撑构造平台并连接到径向压缩机40的壳体。
上板和下板的三个角落区域分别通过竖直对齐的线性引导件62(即，总共三个线性引导件62)连接，其长度对应于上板和下板之间的高度。
每个线性引导件62的外轮廓还引导滑架64，所述滑架64可以相对于其垂直滑动。
三个滑架64中的每一个都具有两个球窝关节，杆状臂的第一端铰接到每个球窝关节。
每个臂的第二端铰接到打印头26，所述打印头26为此还具有用于每对臂的两个球形接头。
因此，根据图3，打印头26总共具有三对球形接头，每个球形接头都朝向一个滑架64，并且从三个滑架64开始，分别将两对臂连接到该球形接头。
当组装打印头26时，每对臂的两个臂对齐以彼此平行。
因此，打印头26在构造室20内的三维运动源自其通过臂对与三个滑架64的运动连接以及三个滑架64的相应的竖直线性运动。
每个滑架64的垂直线性运动是通过一个步进电动机66实现的，所述步进电动机66借助于一个支架安装在上板上，并位于所述板的上方。原则上可以使用伺服电动机或其他驱动单元来代替电动步进电动机66。
从步进电动机66开始，皮带(例如齿形皮带)沿着线性引导件62的整个长度延伸，所述线性引导件62是空心设计的。
磁耦合元件(例如，另一个内部引导的滑架)被附接到皮带，并且通过磁耦合将皮带的线性运动传递到布置在线性引导件62的外部轮廓上的外部引导的滑架64。可替代地，滑架也可以直接驱动，例如通过电缆牵引系统或螺丝驱动器。这样，可以省去内部滑架和磁耦合。
图4示出了根据图1和3的3D打印机12的构造室20的更详细的示意性前视图。