用于添加式地制造三维物体的设备用的粉末模块制造技术

本发明专利技术涉及用于添加式地制造三维物体的设备用的粉末模块(1)，其包括界定了可由粉末状建造材料填充的粉末空间(4)的粉末室(3)以及布置在粉末空间(4)中并在底部侧界定粉末空间(4)的承载装置(6)，其中，在至少一个界定了粉末空间的粉末室壁部(5)与承载装置(6)之间形成有至少部分地沿着界定粉末空间的粉末室壁部延伸的间隙空间(8)，粉末状建造材料从粉末空间通过间隙空间可以到达位于承载装置(6)下方的粉末模块区域中，间隙空间(8)通入布置或形成在粉末室(3)上的容纳元件(2)的容纳区域(9)中，容纳区域设计为或包括这种设置用于容纳来自间隙空间(8)的建造材料的、尤其是环状环绕的流动通道结构(10)。

Powder module for equipment for adding three dimensional objects

The present invention relates to a powder type module to add equipment used in the production of three-dimensional objects (1), which includes the definition of space can be built by powder material filling powder (4) powder chamber (3) and (4) arranged in the powder space and defining powder space at the bottom side (4) bearing device (6), wherein at least one defines the space of the room wall powder powder (5) and (6) a carrying device space extending at least partially along the wall of the definition of powder powder space formed between the powder (8), building materials from space by space can reach powder in the bearing device (6) powder module area below, space (8) into the layout or form in the powder room (3) on the receiving element (2) receiving region (9), including the design for the receiving area or is configured to receive from space (8) construction materials. The flow passage structure (10), especially the annular surround flow passage.

【技术实现步骤摘要】
用于添加式地制造三维物体的设备用的粉末模块
本专利技术涉及一种具有根据权利要求1的前序部分所述的特征的、用于添加式地(additiven)制造三维物体的设备用的粉末模块，所述粉末模块包括粉末室以及承载装置，所述粉末室界定了可由粉末状建造材料填充的粉末空间，所述承载装置布置在粉末空间中，且在底部侧界定所述粉末空间。
技术介绍
这种粉末模块例如以建造模块或计量模块的形式作为用于添加式制造三维物体的设备的功能部件已知。在相应的粉末模块中，由构造决定地，在界定了粉末空间的粉末室壁部与承载装置(该承载装置典型地是粉末室板或支承粉末室板的粉末室台)之间形成了沿着界定了粉末空间的粉末室壁部延伸的间隙空间，粉末状建造材料从粉末空间通过间隙空间可以到达位于承载装置下方的粉末模块区域。到达了承载装置下方的区域中的粉末状建造材料通常被容纳或被收集在容纳容器中并且借助于流动产生装置从该容纳容器去除。由于容纳容器的现有的构造设计，需要极高的流动功率，以便实现从容纳容器去除粉末状建造材料必需的流动速度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，给出一种与之相比尤其在高效地去除建造材料方面经改进的、用于添加式地制造三维物体的设备用的粉末模块。该目的通过根据权利要求1所述的、用于添加式地制造三维物体的设备用的粉末模块实现。从属于其的权利要求涉及粉末模块的可能的实施形式。此处描述的粉末模块是用于添加式地制造三维物体的设备的功能部件。相应的设备被设置用于借助于至少一个能量束通过依次逐层地选择性地照射(Belichtung)以及随之而来地固化各个建造材料层来添加式地制造至少一个三维物体(下文中简称为“物体”)，建造材料层由可固化的粉末状建造材料(下文中简称为“建造材料”)组成。建造材料可以是金属粉末、塑料粉末和/或陶瓷粉末。金属粉末、塑料粉末和/或陶瓷粉末也可以理解为不同的金属、塑料或陶瓷的粉末混合物。能量束可以是激光束。所述设备相应地可以是用于执行选择性激光熔化工艺(简称SLM工艺)或者选择性激光烧结工艺(简称SLS工艺)的设备，也就是说是选择性激光熔化设备(SLM设备)或者选择性激光烧结设备(SLS设备)。粉末模块通常可以是任何被设置用于容纳和/或交出建造材料的粉末模块。尤其地，粉末模块可以是一种建造模块，在该建造模块中进行三维物体的真正的添加式建造，并且该建造模块为此在执行添加式制造过程的框架内依次逐层地被待选择性固化的建造材料填充；或者粉末模块可以是一种计量模块，在执行添加式制造过程的框架内通过该计量模块依次逐层地将建造材料定量供给到过程室中；或者粉末模块可以是一种收集模块，在执行添加式制造过程的框架内该收集模块被未固化的建造材料填充。该粉末模块包括粉末室。粉末室界定了可利用建造材料填充的粉末空间。具体地，粉末空间至少侧向地通过通常设计为空心长方体状或空心圆柱体状的粉末室的壁部(粉末室壁部)来界定。粉末空间在底部侧通过承载装置来界定。承载装置可以是粉末室板或者支承这种粉末室板的粉末室台。承载装置典型地以可相对于粉末室在两个端位置之间、也就是说在(相对于粉末模块的高度的)上方端位置和下方端位置之间运动的方式被支承；承载装置的可运动的支承典型地通过与该承载装置相联接的、尤其是(电动)驱动的驱动装置或执行器装置实现。在至少一个界定了粉末空间的粉末室壁部与承载装置之间形成了至少部分地沿着界定了粉末空间的粉末室壁部延伸的、尤其是环状地围绕承载装置环绕的间隙空间。建造材料可以从粉末空间通过该间隙空间到达位于承载装置下方的粉末模块区域中。出于构造原因存在的该间隙空间是“泄漏区域”，通过该泄漏区域，尽管可能存在密封元件，建造材料仍可能从粉末空间到达位于承载装置下方的粉末模块区域中。在此处描述的粉末模块中，间隙空间尤其是直接地通入布置或形成在粉末室处的容纳元件的容纳区域中，即，间隙空间尤其是直接地过渡到布置或形成在粉末室处的容纳元件的容纳区域中。换句话说，间隙空间与容纳元件侧的容纳区域齐平。容纳区域被设计为被设置用于容纳来自间隙空间的建造材料的、尤其是环状环绕的、自封闭的流动通道结构或包括这种流动通道结构。在流动通道结构中可以形成封闭的流动流体循环。在流动技术上在流动流体(其典型地为气体、例如空气)的尽可能最佳的可通流性方面设计流动通道结构。尤其如此选择流动通道结构的结构上的设计，使得需要相对较小的流动功率来实现从容纳区域去除建造材料所必需的流动速度。在此尤其如此选择流动通道结构的结构上的设计，使得在该流动通道结构中可以形成(基本上)层流的流动；流动通道结构典型地不具有使流过该流动通道结构的流动流体出现不期望的涡流的区域。为了把流动流体引入流动通道结构中，容纳元件典型地包括至少一个连接元件用以连接流动产生装置，该流动产生装置被设置用于产生流过流动通道结构的流体流动(清洁流动)以用于从流动通道结构中去除位于流动通道结构中的建造材料。当然，容纳元件可以包括多个连接元件，其中第一连接元件可以用于把流动流体引导至流动通道结构中，另一个连接元件用于把装载了建造材料的流动流体从流动通道结构中导出。流体流动尤其可以是抽吸流动或者鼓风流动；流动流体相应地可以作为抽吸流动或者鼓风流动而流动。相应地，流动产生装置可以是抽吸装置或鼓风装置。为了有针对性地影响流动通道结构的可通流性或流动特性，该流动通道结构可以包括至少一个影响流动的流动元件。在最简单的情况下，相应的流动元件可以通过有针对性地改变流动通道结构的横截面几何形状来形成。例如，通过有针对性地改变横截面几何形状，可以(根据文丘里效应)实现流过流动通道结构的流动流体的流动速度的提高或降低。流动通道结构典型地具有单侧敞开的、例如U形、V形或C形的横截面几何形状。具体地，流动通道结构可以是容纳元件或容纳区域中的槽道状的凹部。流动通道结构典型地向“上”敞开；流动通道结构的开口(通入口)典型地朝向通过粉末室界定的粉末空间。已经提到，流动通道结构尤其设计为环状环绕的。对此可以理解为，流动通道结构设计为(基本上)例如沿着承载装置或粉末室壁部或位于承载装置和粉末室壁部之间的区域的尺寸、尤其是外部尺寸或内部尺寸延伸。流动通道结构典型地布置或形成在承载装置下方。粉末模块可以包括引导元件，该引导元件至少部分地一同界定间隙空间。该引导元件典型地布置或设计为与界定间隙空间的粉末室壁部相对置。引导元件典型地平行于与该引导元件对置的粉末室壁部延伸。引导元件的几何形状与粉末室的几何形状相匹配，从而间隙空间至少部分地形成在引导元件与界定了粉末空间的粉末室壁部之间。引导元件能以可在关闭位置和打开位置之间(以及反之)相对于流动通道结构或容纳元件运动的方式被支承。在关闭位置中，引导元件，也就是说尤其是引导元件的朝向流动通道结构侧的通入口的关闭部段，如此相对于流动通道结构运动，也就是说尤其是朝着流动通道结构侧的通入口运动，使得建造材料不能侵入流动通道结构中。亦即在关闭位置中，建造材料不能从间隙空间到达容纳元件侧的容纳区域中或者流动通道结构中。在打开位置中，引导元件，也就是说尤其是引导元件的朝向流动通道结构侧的通入口的关闭部段，如此相对于流动通道结构运动，也就是说尤其是从流动通道结构侧的通入口运动离开，使得建造材料可以侵入流动通道结构中。亦即在打开位置中，建造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于添加式地制造三维物体的设备用的粉末模块(1)，所述粉末模块包括粉末室(3)以及承载装置(6)，所述粉末室界定了能由粉末状的建造材料填充的粉末空间(4)，所述承载装置布置在粉末空间(4)中并在底部侧界定所述粉末空间(4)，其中，在至少一个界定粉末空间(4)的粉末室壁部(5)与所述承载装置(6)之间形成有至少部分地沿着界定粉末空间(4)的粉末室壁部(5)延伸的间隙空间(8)，粉末状的建造材料从粉末空间(4)通过该间隙空间能够到达位于承载装置(6)下方的粉末模块区域中，其特征在于，间隙空间(8)通入布置或形成在粉末室(3)上的容纳元件(2)的容纳区域(9)中，其中，容纳区域(9)被设计成——尤其是环状环绕的——流动通道结构(10)或者包括这种流动通道结构，所述流动通道结构被设置用于容纳来自间隙空间(8)的建造材料。

【技术特征摘要】
2016.07.29 DE 102016114058.91.一种用于添加式地制造三维物体的设备用的粉末模块(1)，所述粉末模块包括粉末室(3)以及承载装置(6)，所述粉末室界定了能由粉末状的建造材料填充的粉末空间(4)，所述承载装置布置在粉末空间(4)中并在底部侧界定所述粉末空间(4)，其中，在至少一个界定粉末空间(4)的粉末室壁部(5)与所述承载装置(6)之间形成有至少部分地沿着界定粉末空间(4)的粉末室壁部(5)延伸的间隙空间(8)，粉末状的建造材料从粉末空间(4)通过该间隙空间能够到达位于承载装置(6)下方的粉末模块区域中，其特征在于，间隙空间(8)通入布置或形成在粉末室(3)上的容纳元件(2)的容纳区域(9)中，其中，容纳区域(9)被设计成——尤其是环状环绕的——流动通道结构(10)或者包括这种流动通道结构，所述流动通道结构被设置用于容纳来自间隙空间(8)的建造材料。2.根据权利要求1所述的粉末模块，其特征在于，流动通道结构(10)具有单侧开口的横截面几何形状。3.根据权利要求1或2所述的粉末模块，其特征在于，流动通道结构(10)被设计为沿着承载装置(6)的尺寸、尤其是外部尺寸或内部尺寸延伸，或者沿着粉末室壁部(5)的尺寸、尤其是外部尺寸或内部尺寸延伸，或者沿着位于承载装置(6)与粉末室壁部(5)之间的区域的尺寸、尤其是外部尺寸或内部尺寸延伸。4.根据前述权利要求中任一项所述的粉末模块，其特征在于，设有尤其与界定间隙空间(8)的粉末室壁部(5)相对置地布置的引导元件(13)，所述引导元件至少部分地界定间隙空间(8)。5.根据权利要求4所述的粉末模块，其特征在于，引导元件(13)以能在关闭位置和打开位置之间运动的方式被支承，在所述关闭位置中，引导元件(13)如此相对于流动通道结构(10)、尤其是朝着流动通道结构侧的通入口(12)运动，使得粉末状的建造材料不能进入流动通道结构(10)中，在所述打开位置中，引导元件(13)如此相对于流动通道结构(10)运动，使得粉末状建造材料能进入流动通道结构(10)中。6.根据权利要求4或5所述的粉末模块，其特征在于，引导元件(13)与承载装置(6)运动耦联。7.根据权利要求6所述的粉末模块，其特征在于，引导元件(13)与承载装置(6)一件式形成。8.根据权利要求7所述的粉末模块，其特征在于，引导元件(13)形成承载装置(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·赫尔佐克，F·舒德尔，F·贝希曼，
申请(专利权)人：CL产权管理有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE