通过增材制造来生产物体的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于通过增材制造来生产物体的设备，包括框架单元和连接到所述框架单元的处理单元。处理单元包括用于接纳可固化的一批粉末材料的处理室，以及用于相对于所述一批材料的水平表面定位物体的支撑件。该设备还包括连接到框架单元的固化装置，其用于固化粉末材料的选择部分。根据本发明专利技术的设备包括连接到支撑件的多个构建板元件。

Equipment for producing objects by adding materials

The invention relates to a device for producing objects by adding materials, including a frame unit and a processing unit connected to the frame unit. The processing unit includes a processing chamber for receiving a batch of solidifiable powder materials and a support for locating objects on a horizontal surface relative to the batch of materials. The equipment also includes a curing device connected to the frame unit, which is used for the selection of curing powder materials. The device according to the present invention includes a plurality of construction board elements connected to the support.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过增材制造来生产物体的设备
本专利技术涉及一种用于通过增材制造来生产物体的设备，包括框架单元和连接到框架单元的处理单元，其中所述处理单元包括用于接纳可固化的一批粉末材料的处理室；和用于相对于所述一批材料的水平表面定位物体的支撑件。
技术介绍
3D打印或增材制造是指用于打印三维物体的各种过程中的任何一种。传统的技术，如注射成型，对于制造例如大量的聚合物产品来说成本较低，但是当生产相对少量的三维物体时，3D打印或增材制造可以更快、更灵活和更便宜。预计增材制造在未来将变得越来越重要，因为日益增长的竞争压力迫使公司不仅以持续的高产品品质更经济地制造，而且在产品开发领域节省时间和成本。产品的寿命不断缩短。除了产品品质和产品成本，市场引入的时刻对产品的成功越来越重要。三维物体可以通过使用定向能量束来选择性地烧结粉末或液体材料以产生三维3D物体来产生。特别地，可以使用计算机控制的增材制造设备，其依序烧结多个层从而以逐层方式构建期望的物体。主要使用增材过程，其中连续的材料层在计算机控制下铺设。这些物体可以是几乎任何形状或几何构造，并且由3D模型或其他电子数据源生产。例如，为了打印三维物体，将使用计算机设计包或经由3D扫描仪创建可打印模型。通常，输入是3DCAD文件，例如STL文件、STEP文件或IGS文件。在由CAD文件打印物体之前，该文件将由一个名为切片器(slicer)的软件处理，该软件将模型转换成一系列薄的后续层。此外，生成设备设置和向量以控制后续层中的每个的创建。包括在计算机控制的增材制造设备中的激光器遵循这些设置和向量来铺设液体、粉末、纸或片材的连续层，以从一系列横截面构建3D物体。然后，对应于CAD模型的虚拟横截面的这些层被联结或融合以创建最终的3D物体。为了降低设备的操作成本，本专利技术的目的是充分利用设备的容量，同时确保三维物体的总生产交付周期最小化，即，生产队列最小化。更一般而言，本专利技术的目的是提高用上述类型的设备生产的物体的精度。
技术实现思路
为此，本专利技术提供了一种用于通过增材制造来生产物体的设备，包括：处理室，用于接纳可固化的一批粉末材料；支撑件，用于相对于所述一批材料的水平表面定位物体；以及固化装置，用于通过电磁辐射固化水平表面上的材料的选择层部分。根据本专利技术，该设备包括连接到支撑件的多个构建板元件。专利技术人的见解是，通过使用大致并排设置的彼此相邻的多个独立构建板元件，可以同时制造多个物体。多个构建板元件中的每个可用于同时制造多个物体中的一个或更多个。一旦物体被制造，构建板元件可以从支撑件上移除，之后被制造的物体中的每个可以从它们相应的构建板元件上移除。为此，每个构建板元件可以分别处理，提高了所生产物体的后续处理速度，从而降低了物体制造的总成本。根据本专利技术，该设备包括对准机构，用于相对于支撑件单独对准多个构建板元件，以对准多个构建板元件，使得多个构建板元件的顶表面基本上限定单个平面。这提高了生产多个物体的精度，因为所有的构建板材元件基本上在同一平面内对准，有助于待固化粉末材料的沉积和粉末材料的随后固化。为此，当构建板元件中的每个包括其自己的对准机构使得可以对每个构建板元件单独进行对准，这将是有利的。在一个实施例中，对准机构包括用于多个构建板元件中的每个的多个调节构件。由此，可以通过使用每个构建板元件相应的调节构件来单独调节每个构建板元件。在一个实施例中，对准机构包括用于多个构建板元件中的每个的总共三个调节构件。三个调节构件中的每个可以被布置成用于在大致垂直于由构建板元件限定的表面的方向上调节构建板元件的相应部分。所述方向在下文中将被称为z方向。由构建板元件限定的表面(对应于由待固化材料限定的表面)将在下文中称为xy平面。通过使用总共三个调节构件，每个都可以在z方向上调节，将可以在所需的xy平面上精确定位相应的构建板元件。特别是，将可以控制绕x轴线的旋转(Rx)、绕y轴线的旋转(Ry)和z位置。因此，可以为构建板元件给出期望的z位置，并且该构建板元件可以相对于xy平面齐平定位。为了抵消热影响，当多个调节构件或总共三个调节构件设置在距构建板元件的热中心的相等的距离处，这将是有利的。在特定实施例中，三个调节构件限定等边三角形的点。这使得相应的构建板元件能够相对容易和快速地对准。在一个实施例中，对准机构包括用于多个构建板元件中的每个的设置在支撑件中的多个定位孔，其中调节构件包括定位元件，定位元件连接到相应的定位孔并且被布置成用于支撑相应的构建板元件中的至少一部分。对准机构可以包括用于多个构建板元件中的每个的设置在支撑件中的多个定位孔和设置在相应的构建板元件中的多个连接孔，其中调节构件包括定位元件，定位元件连接到相应的定位孔并且被布置成用于支撑相应的构建板元件中的至少一部分，并且其中调节构件包括锁定元件，锁定元件用于经由构建板元件的相应的连接孔将构建板元件连接到支撑件。在该实施例中，孔设置在支撑件中，被布置成用于接纳定位元件。这些定位元件在其外端包括支撑部件，支撑部件被布置成用于支撑构建板元件的相应部分。定位元件被布置成用于对准构建板元件的相应部分，例如，因为定位孔和定位元件设置有可相互接合的螺纹。通过旋拧或旋松定位元件，支撑部件的高度可以被调节到期望的设置。一旦获得期望的对准，锁定元件可用于将相应的构建板元件固定到支撑件上。这可以通过锁定元件与支撑件接合而直接实现，或者可以通过锁定元件与定位元件接合而间接实现。在后一种情况下，定位元件可以设置有用于至少部分地接纳锁定元件的锁定孔。该锁定孔和锁定元件可以设置有相互接合的螺纹。在替代实施例中，定位元件可以设置有为通孔的大致光滑的孔。根据所使用的锁定元件对该通孔进行调节，使得锁定元件能够到达支撑件。在支撑件中，可以设置多个锁定孔，这些锁定孔可以与锁定元件接合。在这种情况下，对准机构包括用于多个构建板元件中的每个的设置在支撑件中的多个锁定孔。在一个实施例中，多个构建板元件中的至少一个包括设置在其中的至少一个连接孔，并且对准机构包括至少一个锁定元件，用于通过所述连接孔将相应的构建板元件连接到支撑件。构建板元件可以通过单个锁定元件连接到支撑件。也可以使用多个锁定元件。构建板元件可以包括设置在构建板元件中的至少一个连接孔，并且调节构件可以包括锁定元件，锁定元件用于经由构建板元件的相应连接孔将构建板元件连接到支撑件。在一个实施例中，锁定元件被布置成接合在设置于支撑件中的定位孔的至少一部分中。为此，连接孔、锁定元件和定位孔布置成使得锁定元件能够接合在设置于支撑件中的定位孔的至少一部分中。在一个实施例中，对于定位孔中的每个，设置有相应的锁定元件，该相应的锁定元件被布置成接合在相应定位孔的至少一部分中。附图说明下面将结合附图描述本专利技术的实施例。在图中：图1是根据本专利技术的用于增材制造物体的设备的概观；图2是根据本专利技术的设备的实施例的示意性概观；和图3是根据本专利技术的设备的另一实施例的示意性概观。具体实施方式图1示出了用于通过增材制造来生产物体2的设备1的概观。设备1由几个框架部分11、12、13构建。该设备包括用于接纳可固化的一批材料4的处理室3。在下框架部分11中，形成轴50，其中设置支撑件5以用于相对于一批材料4的水平表面L定位物体2。支撑件5可移动地设置在轴50中，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过增材制造来生产物体(2)的设备(1)，包括：‑处理室(3)，所述处理室(3)用于接纳能够固化的一批粉末材料(4)；‑支撑件(5)，所述支撑件(5)用于相对于所述一批材料(4)的水平表面(L)定位所述物体(2)；‑固化装置(7)，所述固化装置(7)用于通过电磁辐射固化所述水平表面(L)上的材料的选择层部分；‑多个构建板元件(6，6a，6b)，所述多个构建板元件(6，6a，6b)连接到所述支撑件；其特征在于，所述设备包括对准机构(8)，所述对准机构(8)用于相对于所述支撑件(5)单独地对准所述多个构建板元件(6，6a，6b)，使得所述多个构建板元件(6，6a，6b)的顶表面基本上限定单个平面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.22 NL 20170221.一种用于通过增材制造来生产物体(2)的设备(1)，包括：-处理室(3)，所述处理室(3)用于接纳能够固化的一批粉末材料(4)；-支撑件(5)，所述支撑件(5)用于相对于所述一批材料(4)的水平表面(L)定位所述物体(2)；-固化装置(7)，所述固化装置(7)用于通过电磁辐射固化所述水平表面(L)上的材料的选择层部分；-多个构建板元件(6，6a，6b)，所述多个构建板元件(6，6a，6b)连接到所述支撑件；其特征在于，所述设备包括对准机构(8)，所述对准机构(8)用于相对于所述支撑件(5)单独地对准所述多个构建板元件(6，6a，6b)，使得所述多个构建板元件(6，6a，6b)的顶表面基本上限定单个平面。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述对准机构(8)包括用于所述多个构建板元件(6，6a，6b)中的每个的多个调节构件(9，9’，9”)。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述对准机构(8)包括用于所述多个构建板元件(6，6a，6b)中的每个的总共三个调节构件(9，9’，9”)。4.根据权利要求2或3所述的设备，其中，所述多个调节构件(9，9’，9”)或所述总共三个调节构件(9，9’，9”)设置在距所述构建板元件的热中心的相等的距离处。5.根据权利要求3或从属于权利要求3的权利要求4所述的设备，其中，所述三个调节构件(9，9’，9”)限定等边三角形的点。6.根据前述权利要求2至5中任一项所述的设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉布·彼得·阿尔贝特·范亨德尔，马克·赫尔曼·埃尔斯·瓦埃斯，拉斐尔·勒内·古斯塔夫·马蒂厄·彼得斯，
申请(专利权)人：添加剂工业有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL