用于从气体流分离颗粒状建造材料组分的分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种分离装置(1)，其设置用于从在用于通过依次地选择性照射并随之固化各个由可借助于能量束(6)固化的建造材料(5)组成的建造材料层来添加式制造三维物体(4)的设备(3)的过程室(2)中基于过程而产生的、包含颗粒状建造材料组分的气体流(7)中分离出颗粒状建造材料组分，分离装置包括：定义了至少部分地被相应的气体流(7)流过或可被其流过的壳体内部空间(9)的壳体结构(8)；至少一个布置或形成在壳体内部空间(9)中的过滤器装置(10)，其包括至少一个用于从相应的气体流(7)分离颗粒状建造材料组分的过滤元件(11)；至少一个干燥装置(14)，其包括用于干燥气体流(7)的至少一个干燥元件(15)。

Separation unit for separation of material components from gas flow

The invention relates to a separation device (1), arranged to from in turn by selective irradiation followed by various curing by energy beam (6) curing construction materials (5) construction material layer to add manufacturing three-dimensional objects (4) device (3) of the process chamber (2) building materials containing granular components based on the gas flow in the process of resulting, (7) in isolated granular materials of construction components, including: gas separation device is defined at least in part by the corresponding flow (7) or may be through its flow through the shell space (9). The structure (8); at least one arrangement or formed in the inner space of the casing (9) of the filter device (10), which comprises at least one used from the corresponding gas flow (7) separation of granular materials of construction group the filter element (11); at least one drying device (14), including used for drying At least one drying element (15) of a gas flow (7).

【技术实现步骤摘要】
用于从气体流分离颗粒状建造材料组分的分离装置
本专利技术涉及一种分离装置，其设置用于从在设备的过程室中基于过程而产生的、包含颗粒状建造材料组分的气体流中分离出颗粒状建造材料组分，所述设备用于通过对由可借助于能量束固化的建造材料组成的各个建造材料层进行依次的选择性照射(Belichtung)以及随之而来的固化而添加式地(additiven)制造三维物体。
技术介绍
这种分离装置本身是已知的。相应的分离装置用于从在用于三维物体的添加式制造的设备的过程室中基于过程而产生的、包含颗粒状建造材料组分的气体流中分离颗粒状建造材料组分。典型地，气体流包含基于过程而从建造平面脱落的、未固化的建造材料。即使目前为止已经令人满意地解决了从相应的气体流分离相应的颗粒状建造材料组分，然而偶尔仍然存在湿度提高的问题，所述湿度会对相应的添加式建造过程产生负面影响并进而影响到可添加式制造或被添加式制造的三维物体。目前为止用于减小水分份额的措施规定了在分离装置用于添加式制造工艺之前对相应的分离装置进行有针对性的调温。这些措施，例如因为不是可“现场”执行的，所以是无效的，且与高的设备技术花费联系在一起，因为需要设置单独的调温装置或调温炉用于给相应的分离装置调温。因此，已知的分离装置在其功能范围方面局限于分离相应的颗粒状建造材料组分，以及此外并未配备其他功能性，例如在减小水分份额方面或在当在添加式建造过程的框架内开始工作之前准备好惰性化方面。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，给出一种与之相比尤其在扩展的功能范围方面加以改进的分离装置。该目的尤其通过根据权利要求1所述的分离装置实现。从属于其的权利要求涉及分离装置的可能的实施方案。该目的还通过根据权利要求8所述的布置结构实现。从属于其的权利要求涉及所述布置结构的可能的实施方案。此处描述的分离装置基本上设置用于从包含颗粒状建造材料组分的、典型的是惰性的、气体流中分离出颗粒状建造材料组分，所述气体流在用于通过依次地选择性地照射并因此固化各个建造材料层而添加式地制造三维物体的设备的过程室中基于过程而产生，建造材料层由可借助于能量束固化的建造材料组成。像下文所述的，从气体流分离颗粒状建造材料组分也可以称为或视作从气体流中过滤掉颗粒状建造材料组分，简称气体流的过滤；由此，分离装置也可以称为或视作过滤器装置。因此，分离装置的基本功能使命(功能性)是将颗粒状建造材料组分从含有颗粒状建造材料组分的相应气体流分离。待分离的建造材料组分典型地是在添加式的建造过程的框架内未固化的建造材料颗粒，也就是说尤其是所谓的“焊接或烧结飞溅物”，该焊接或烧结飞溅物基于过程从建造平面脱落。分离装置包括定义了壳体内部空间的壳体结构(“壳体”)，所述壳体内部空间至少部分地被相应的气体流流过或可被其流过。壳体可以构造为向外封闭，从而壳体内部空间可以是向外可封闭或被封闭，以排除壳体内的气氛和围绕壳体的、通常不是惰性的气氛之间的相互作用。当然，可以为壳体设有合适的进入可能性，也就是说例如翻盖元件，该翻盖元件为用户按照需要实现了进入壳体内部空间的进入可能性。在壳体内部空间中布置或形成了至少一个过滤器装置。所述过滤器装置包括至少一个过滤元件用以从相应的气体流分离颗粒状建造材料组分。过滤元件优选具有鼓形的几何结构形状(“鼓式过滤器”)，因为该形状具有高比例过滤器(表)面且进而具有高的过滤效率。过滤元件的具体的化学物理设计可以鉴于具体待从气体流分离的建造材料颗粒、也就是说尤其是其化学物理特性来确定。除了分离包含在相应的气体流中的颗粒状建造材料组分之外，分离装置的另一个功能使命(功能性)还在于干燥相应的气体流。干燥气体流尤其可以理解为减小气体流中可能存在的水分份额。减小水分份额典型地还伴随着可能存在的反应气体、也就是说尤其是氧气的份额的减小。为此，分离装置包括至少一个干燥装置。所述干燥装置包括至少一个干燥元件用以干燥相应气体流。干燥元件可以作为合适的干燥材料的(松散的)粉末填料或粉末散积物存在，因为这种粉末填料或粉末散积物具有高比例干燥(表)面且进而具有高的干燥效率。干燥装置或干燥元件典型地连接在过滤元件下游，也就是说关于气体流而言布置或形成在过滤元件的下游。干燥装置必要时可以包括多个、必要时不同的干燥元件，这些干燥元件作为替换元件与干燥装置(无损地或无毁坏地)以可拆松的方式可连接或相连接。原则上干燥装置可以布置或形成在通过壳体限定的壳体内部空间的内部或外部。在第一变型方案中，所述或一干燥装置可以尤其布置或形成在可与壳体(无损地或无毁坏地)可拆松地连接的嵌入构件上，该嵌入构件尤其是布置或构造为连接在过滤器装置下游。该嵌入构件可以把壳体内部空间划分为位于嵌入构件上方的上部壳体内部空间区域以及位于嵌入构件下方的下部壳体内部空间区域。嵌入构件可以具有至少一个可被气体流流过的流动开口。干燥元件可以布置或形成在流动开口的区域中、也就是说尤其是流动开口的上方和/或下方。该第一变型方案实现了干燥装置在分离装置中极其紧凑的内置。在第二变型方案中，所述或一干燥装置可以布置或形成在管路元件上或中，该管路元件关于气体流而言在上游或在下游被耦联或可耦联在壳体上，且该管路元件尤其是管状的。干燥元件可以布置或形成在可被气体流流过的、尤其是管状的管路元件部段上或中。干燥元件例如可以设计为吸收性干燥元件或者包括至少一个这种吸收性干燥元件，该吸收性干燥元件被设置用于吸收水分。吸收性干燥元件实现了吸收包含在气体流中的水分。干燥元件例如可以是分子筛，该分子筛实现了吸收性地连接或结合水分子。干燥元件可以包括例如铝硅酸盐(沸石)作为真正的干燥材料。干燥材料可以作为(松散的)粉末填料/粉末散积物存在。相应的干燥材料的孔直径有利地鉴于水分子的大小来选择且例如可以在0.3nm和1nm的范围内。然而原则上吸收性的干燥元件可以是基于其化学物理特性而被设置用于吸收性结合水分子的任意材料或任意材料结构。除了所谓的沸石之外，例如也可以考虑活性氧化铝或硅胶。在所有情况下，气体流都宜以相对较小的流动速度、例如尤其是小于3m/s的流动速度流动。尤其基于相应较高的停留时间或相互作用时间，小的流动速度既改进了利用过滤器装置可实现的分离结果也改进了利用干燥装置可实现的干燥结果。本专利技术还涉及一种布置结构，所述布置结构用于使分离装置的待惰性化的、通过壳体结构定义的壳体内部空间至少部分地惰性化，所述分离装置用于从包含颗粒状建造材料组分的、惰性的、也就是说用于惰性化的气体流中分离出颗粒状建造材料组分，所述气体流在用于通过依次地选择性地照射并随之固化由可借助于能量束固化的建造材料组成的各个建造材料层而添加式地制造三维物体的设备的过程室中基于过程而产生。所述布置结构包括至少一个第一分离装置和连接在所述至少一个第一分离装置下游的至少一个第二分离装置，第一分离装置具有待惰性化的、通过壳体结构定义的壳体内部空间，第二分离装置包括至少一个干燥装置，该干燥装置包括至少一个用于干燥气体流的干燥元件。所述至少一个第一分离装置和所述至少一个第二分离装置通过被惰性气体流流过或可被其流过的管路结构彼此连接。第二分离装置可选地可以包括过滤器装置。因此，第二分离装置尤其可以是如上所述的分离装置。因此，如上所述的分离装置可在在下文具体描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离装置(1)，该分离装置被设置用于从在设备(3)的过程室(2)中基于过程而产生的、包含颗粒状的建造材料组分的气体流(7)中分离出颗粒状的建造材料组分，所述设备用于通过依次地选择性照射以及随之固化各个建造材料层而添加式地制造三维物体(4)，所述建造材料层由能借助于能量束(6)固化的建造材料(5)组成，其特征在于，设有‑限定了壳体内部空间(9)的壳体结构(8)，所述壳体内部空间至少部分地被相应的气体流(7)流经或能被相应的气体流(7)流经；‑布置或形成在壳体内部空间(9)中的至少一个过滤器装置(10)，所述过滤器装置包括用于从相应的气体流(7)中分离出颗粒状的建造材料组分的至少一个过滤元件(11)；‑至少一个干燥装置(14)，所述干燥装置包括用于使气体流(7)干燥的至少一个干燥元件(15)。

【技术特征摘要】
2016.09.02 DE 102016116501.81.一种分离装置(1)，该分离装置被设置用于从在设备(3)的过程室(2)中基于过程而产生的、包含颗粒状的建造材料组分的气体流(7)中分离出颗粒状的建造材料组分，所述设备用于通过依次地选择性照射以及随之固化各个建造材料层而添加式地制造三维物体(4)，所述建造材料层由能借助于能量束(6)固化的建造材料(5)组成，其特征在于，设有-限定了壳体内部空间(9)的壳体结构(8)，所述壳体内部空间至少部分地被相应的气体流(7)流经或能被相应的气体流(7)流经；-布置或形成在壳体内部空间(9)中的至少一个过滤器装置(10)，所述过滤器装置包括用于从相应的气体流(7)中分离出颗粒状的建造材料组分的至少一个过滤元件(11)；-至少一个干燥装置(14)，所述干燥装置包括用于使气体流(7)干燥的至少一个干燥元件(15)。2.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，干燥装置(14)被布置或形成在通过壳体结构(8)限定的壳体内部空间(9)内。3.根据权利要求2所述的分离装置，其特征在于，干燥装置(14)被布置或形成在能与壳体结构(8)以能拆松的方式相连接的嵌入构件(16)上，该嵌入构件尤其是被布置或构造为连接在过滤器装置(10)的下游，其中，该嵌入构件(16)具有至少一个能被气体流(7)流经的流动开口，且干燥元件(15)被布置或形成在该流动开口的区域中。4.根据前述的权利要求中任一项所述的分离装置，其特征在于，所述或另一个干燥装置(14)被布置或形成在通过壳体结构(8)限定的壳体内部空间(9)外。5.根据权利要求4所述的分离装置，其特征在于，所述干燥装置(14)被布置或形成在管路元件(13)上或管路元件(13)中，该管路元件在以气体流方向为基准的上游或下游与壳体结构(8)相耦联或能与壳体结构(8)耦联，且该管路元件尤其是管状的，其中，干燥元件(15)被布置或形成在能被气体流(7)流经的、尤其是管状的管路元件部段上或管路元件部段中。6.根据前述的权利要求中任一项所述的分离装置，其特征在于，干燥元件(15)被设计为设置用于吸收水分的吸收性干燥元件、尤其是分子筛，或者包括至少一个这种吸收性干燥元件。7.一种用于通过依次地选择性照射以及随之固化各个建造材料层而添加式地制造三维物体(4)的设备(3)，所述建造材料层由能借助于能量束(6)固化的建造材料(...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·赫尔佐克，F·贝希曼，T·德乐，
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