用于增材制造的设备和该设备的用途制造技术

本发明专利技术涉及用于增材制造的设备(100)，该设备(100)包括平台(130)和致动装置(120)，该平台(130)包括用于将部件(10)固定至平台(130)的固定装置(110)，其中，平台(130)构造成根据至少一个空间方向(X、Y)在至少360°的角度范围内改变部件(10)的取向，致动装置(120)用于以预定频率机械地致动平台(130)。此外，本发明专利技术涉及对该设备的用途。

Equipment for additional material manufacturing and the use of the equipment

The invention relates to a device (100) for material addition manufacturing, which comprises a platform (130) and an actuator (120), a platform (130) comprising a fixed device (110) for fixing a component (10) to a platform (130), in which a platform (130) is constructed to change the orientation of a component (10) within an angle of at least 360 degrees in accordance with at least one spatial direction (X, Y), and an actuator (120) for a predetermined frequency. Rate of mechanical actuation platform (130). In addition, the present invention relates to the use of the device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增材制造的设备和该设备的用途本专利技术涉及用于增材制造的设备和该设备的相应用途。术语“增材”应当特别表示逐层生产的制造过程和/或自下而上的制造过程。如本文中描述的增材制造优选地涉及粉末床制造方法。粉末床制造技术比如选择性激光熔化(SLM)、电子束熔炼(EBM)或选择性激光烧结(SLS)是用于从例如粉末状或颗粒状基层材料床制造出、原型设计出或制造零件或部件的相对公知的方法。用于这些方法的常规设备或装备通常包括构建平台，部件在该构建平台上在给送一层基层材料之后以一层接一层的方式构建，所述基层材料可以然后例如被激光或电子束的能量熔化并且随后固化。层厚度由在粉末床上例如自动地移动并且移除过多材料的刮刀的操作来确定。典型的层厚度为20μm或者40μm。在制造期间，所述束在表面上扫描，并且所述束使选定区域中的基层材料熔化，该选定区域可以由根据待制造的部件的几何形状的CAD文件预先确定。例如，从EP2910362Al获知了一种增材制造的方法。具体挑战涉及内部表面或复杂的盘绕的或错综复杂的通路或腔室，比如以增材方式制造的部件的冷却通道，其中，例如在制造之后，在相应的空间中剩余或捕获的基层材料需要被移除。根据内部几何形状的复杂性，从部件的内部移除过多的基层材料造成了制造的重大缺点，特别地，这是因为以增材的方式形成的复杂的几何形状通常充满粉末，并且相应的部件可能较重且通道或开口可能较狭窄。特别是当在部件的增材制造之后过多的粉末不能被充分移除时，例如，特别是在执行进一步热处理时，由于所述材料可能阻挡通道，从而产生质量低劣或功能缺失的部件。当前，粉末可以从以增材的方式制造的部件的内部空间中移除，原因在于，使用了小的或薄的工具或者真空吸尘器以移除粉末。如果相应的部件相当重，则例如增材制造机器的操作员可能需要使用手并且手动地转动零件和/或摇动零件，以便将粉末除去。然而，这些尝试通常导致不好的移除效果。因此，本专利技术的目的是提供一种可以提供改进的增材制造的部件的装置。特别地，借助于相应的技术手段，提供了一种用于从部件的内部通路移除例如从增材制造所剩余的(过量)粉末的解决方案。所提到的目的通过独立权利要求的主题实现。有利的实施方式是从属权利要求的主题。本专利技术的一方面涉及用于增材制造的设备，特别是用于部件的增材制造的设备，该设备包括平台，该平台还包括用于将部件固定至平台的固定装置，该固定装置比如为紧固件，其中，平台构造成根据至少一个空间方向在至少360°的角度范围内或绕至少360°的角度改变部件(其固定至平台)和/或平台的取向。取向或取向的改变可能涉及旋转轴线，比如预定的旋转轴线或空间方向。部件优选地是以增材的方式制造的部件或能够以增材的方式制造的部件。术语“部件”可以与所述部件的以增材的方式制造的结构件同义使用。该设备还包括致动装置，该致动装置用于以预定频率或预定频率范围机械地致动平台。平台可能涉及设备的工作台或基板，部件能够有利地通过固定装置固定至该工作台或基板。该设备允许用于从复杂部件的内部腔室中有效地移除过多的基层材料或粉末，如上面所描述的。平台进一步构造成根据两个优选地线性独立的或正交的空间方向以在至少360°的角度范围内改变部件或部件的结构的取向。这允许有利地用于设备的通用应用，其中，当设备和/或平台调整至例如在空间中的右侧方向时，正在被以任何方式捕获在部件中的粉末状基层材料可以有利地从相应的腔室中移除。在一个实施方式中，设备是振动器或振动台。在一个实施方式中，设备和/或致动装置构造成允许对相当重的、以增材的方式制造的部件的致动，例如对重达几十公斤的部件的致动。在一个实施方式中，设备构造成使得通过对平台的机械致动，被容纳在部件的例如错综复杂的或盘绕的腔室中的粉末状基层材料可以从所述腔室中被移除或者被抖落出。在一个实施方式中，致动装置由空气压力驱动。这可能有利地允许用于对于所描述的移除所需的强劲的和/或快速的或频繁的致动性能。在一个实施方式中，致动装置被例如包括不平衡马达在内的压电和/或机电装置驱动。替代或除了所提到的空气压力驱动的致动之外，可以应用这些装置，以便进一步增强装置的对于所描述目的的性能。在一个实施方式中，振动装置包括第一振动发生器，该第一振动发生器构造成以第一频率或第一频率范围致动结构件和/或基层材料。在一个实施方式中，振动装置包括第二振动发生器，该第二振动发生器构造成以第二频率或第二频率范围致动结构件和/或基层材料。在一个实施方式中，第一频率和第二频率是不同的。在一个实施方式中，第一振动发生器和第二振动发生器是不同的。在一个实施方式中，第一振动发生器和第二振动发生器被独立地控制或者能够被独立地控制。在一个实施方式中，第一频率从第一频率范围中选择。因此，有利地，对于预期的粉末移除，可以实现在第一频率范围内致动或搅动。在一个实施方式中，第二频率从第二频率范围中选择。因此，有利地，可以实现在第二频率范围内致动或搅动。在一个实施方式中，第一频率范围和第二频率范围是分离的。这是有利的实施方式，因为以这种方式，可以包含用于过多基层材料的有利的、有效的或通用的移除的宽频谱。在一个实施方式中，第一振动发生器是低频发生器，例如高冲击或高动量发生器。根据该实施方式，致动装置可以构造成用于特别重的结构件或部件的致动，该特别重的结构件或部件的致动需要更高的动量和/或动力。因此，致动装置可以例如定制成用于以更大振幅致动。这可能例如在以增材的方式制造的零件或部件很重、内部空间或腔室相当大并且/或者需要从该腔室被抖落出大量粉末的情况下是需要的。在一个实施方式中，第二振动发生器是高频发生器，例如高冲击或高动量发生器。根据该实施方式，致动装置可以构造成用于例如更轻的部件的致动，该更轻的部件的致动的主导频率是关键的并且仅需要小的动量或动力。因此，致动装置可以定制成用于仅以高频率和小振幅致动。这可能例如在以增材的方式制造的部件相当小并且必须移除粉末的该部件的内部空间也很小且可能是错综复杂或者如迷宫般的情况下是需要的。在一个实施方式中，固定装置和/或设备包括减振机构，该减振机构虽然允许部件的振动，但是构造成防止任何振动从结构件和/或部件传递至固定装置和/或致动装置、或者防止振动从结构件和/或部件不适当地或过多地传递至固定装置和/或致动装置。在一个实施方式中，设备构造成能够移动。特别地，设备可以包括滚子，装置的机动性可以借助于所述滚子而实现。所述滚子可以设置有单独的制动器，例如对于每个滚子设置一个单独的制动器，使得可以实现设备的安全操作。所述滚子和/或制动器可以例如设置在设备的机架处。在一个实施方式中，设备包括机架，优选地，设备包括下述机架：致动装置和平台设置在该机架处。机架可以是下述框架或者包括下述框架：该框架可以被设计成允许经由平台以各种有利的空间取向或角度使部件稳定和/或对部件进行定向。例如，机架可以包括长形的杆，以便使甚至更重的且更大的零件转动和摇动，以用于所描述的目的。设备还包括阻挡机构，该阻挡机构构造成使得在平台的取向的变化期间，平台能够例如逐步地接合。所述结合可以经由用于对平台进行可靠阻挡的卡扣装置或卡扣特征——例如弹簧偏置的卡扣特征——而实现。本专利技术的另一方面涉及该设备用于将基层材料、优选为粉末状基层材料从以增材的方式制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于增材制造的设备(100)，所述设备(100)包括：‑平台(130)，所述平台(130)包括用于将部件(10)固定至所述平台(130)的固定装置(110)，其中，所述平台(130)构造成根据两个正交的空间方向(X、Y)使所述部件(10)的取向绕至少360°的角度改变；‑致动装置(120)，所述致动装置(120)用于以预定频率机械地致动所述平台(130)；以及‑包括阻挡机构(136)，所述阻挡机构(136)构造成使得在所述平台(130)的取向的变化期间，所述平台(130)能够例如经由用于对所述平台(130)进行可靠阻挡的卡扣装置接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.13 EP 16174163.21.一种用于增材制造的设备(100)，所述设备(100)包括：-平台(130)，所述平台(130)包括用于将部件(10)固定至所述平台(130)的固定装置(110)，其中，所述平台(130)构造成根据两个正交的空间方向(X、Y)使所述部件(10)的取向绕至少360°的角度改变；-致动装置(120)，所述致动装置(120)用于以预定频率机械地致动所述平台(130)；以及-包括阻挡机构(136)，所述阻挡机构(136)构造成使得在所述平台(130)的取向的变化期间，所述平台(130)能够例如经由用于对所述平台(130)进行可靠阻挡的卡扣装置接合。2.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，所述设备(100)构造成使得通过对所述平台(130)的机械致动，容纳在固定至所述平台(130)的所述部件(10)的腔室中的粉末状的材料(2)能够从所述腔室(3)中被移除。3.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其中，所述致动装置(120)由空气压力驱动。4.根据前述权利要求中的一项所述的设备(100)，其中，所述致动装置(120)被压电和/或机电装置驱动，所述压电和/或机电装置例如包括不平衡马达。5.根据前述权利要求中的一项所述的设备(100)，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅罗斯瓦夫·列别德，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE