通过增材式制造手段生产物体的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种通过增材式制造手段生产物体的系统(1)。该系统具有仪器(19)，该仪器包括用于储存能够固化的粉末材料的储存容器(61)，以及流体连接到储存容器的处理室(3)，该处理室用于接收所述粉末材料的至少一部分，用于在该处理室中形成材料(4)的材料池。此外，提供用于相对于所述材料池的表面高度定位物体的结构。该设备还包括用于固化所述材料池的一层的固化装置(7)。根据本发明专利技术，提供供应设备(8)，其具有用于储存可以固化的粉末材料的供应容器(18)，其中供应设备流体连接到储存容器或至少可连接到储存容器，并且其中所述装置被布置为用于在供应容器和储存容器之间转移粉末材料。

A system for producing objects by means of additive manufacturing

The invention relates to a system (1) for producing objects by means of additive manufacturing. The system has an apparatus (19) including a storage container (61) for storing a powder material capable of curing, and a processing chamber (3) with a fluid connected to the storage container for receiving at least a portion of the powder material, and a material pool for forming the material (4) in the processing chamber. In addition, a structure for positioning an object relative to the surface height of the material pool is provided. The device also includes a curing device (7) for curing a layer of the material pool. According to the invention, there is provided a supply device (8) having a supply container (18) for storing a curable powder material, wherein the supply device fluid is connected to the storage container or at least to the storage container, and wherein the device is arranged for transferring the powder material between the supply container and the storage container.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过增材式制造手段生产物体的系统
本专利技术涉及一种通过增材式制造手段生产物体的系统，包括：用于接收能够固化的材料的材料池的处理室；用于将物体相对于所述材料池的表面高度(surfacelevel)进行定位的结构；用于固化表面上材料层的至少一部分的固化装置。
技术介绍
3D打印或增材式制造是指用于打印三维物体的各种工艺中的任何一种。诸如注射成型的传统技术对于制造例如大量的聚合物产品来说可以更便宜，但是当生产相对少量的三维物体时，3D打印或增材式制造可以更快，更灵活并且更便宜。增材式制造被预计在未来变得越来越重要，因为不断增加的竞争压力迫使公司不仅要以稳定的高产品质量更经济地制造，而且还要在产品开发领域节省时间和成本。产品的生命跨度被不断缩短。除了产品质量和产品成本之外，市场推出的时刻对于产品的成功变得越来越重要。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，物体来生产三维物体。特别地，可以使用计算机控制的增材式制造系统，其顺序地烧结多个层从而以逐层的方式构建所需的物体。主要使用增材式方法，在该方法中，在计算机控制下放置连续的材料层。这些物体可以是几乎任何形状或几何特征，并且可以从3D模型或其他电子数据源生成。例如，为了打印三维物体，可以例如用计算机设计包或通过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。在从CAD文件打印物体之前，该文件将由称为切片器(slicer)的软件处理，该软件将模型转换为一系列薄的后续层。此外，为了控制每个后续层的创建，生成系统设置和向量。包含在计算机控制的增材式制造系统中的激光遵循这些设置和矢量以铺设液体，粉末，纸或片状材料的连续的层，以从一系列横截面构建3D物体。然后将这些与CAD模型的虚拟横截面对应的层连接或融合以创建最终的3D物体。为了降低系统的运行成本，一个目的是充分利用系统的能力，同时确保三维物体的总生产交货期(leadtime)最小化，即生产队列最小化。在三维物体的制造中，特别是在金属物体的增材式制造中的挑战之一涉及管理待固化层的质量。待固化的材料的质量对于获得所需的产品特性是至关重要的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于通过增材式制造手段来生产物体的系统，利用该系统可以获得改进的制造速度和精度，特别是在至少保持或甚至提高待固化材料的质量的同时。为此，本专利技术提供了一种根据权利要求1的系统。根据本专利技术的系统包括具有储存容器的仪器，该储存容器用于存储可固化的粉末材料；处理室流体连接到储存容器并且布置成用于接收所述粉末材料的至少一部分，优选地从所述储存容器接收，以在处理室内形成材料池；具有用于相对于材料池的表面高度定位物体的结构；并且具有固化装置，用于固化材料池的一层的至少一部分。根据本专利技术，所述系统还包括供应设备，所述供应设备具有用于存储可以固化的粉末材料的供应容器。设置连接装置，该连接装置将供应设备流体连接到所述仪器，或者被布置成用于将供应设备流体连接到所述仪器，优选地用于将供应容器流体连接到储存容器。另外，提供了转移装置，用于在供应容器和所述仪器之间转移粉末材料，优选地用于在供应容器和储存容器之间转移粉末材料。通过使用所述具有将粉末材料从供应容器传送到所述仪器(优选地传送到储存容器)的供应设备的系统，可以例如用新的粉末材料快速重新填充储存容器。此外，可以确保再填充材料的高质量标准。在一个实施例中，供应容器可以在所述仪器的使用期间被预填充，并且该系统可以用于在固化装置的空闲状态下重新填充储存容器。这不仅确保了可以在供应容器中提供高质量的材料，而且还意味着可以增加制造速度，因为可以相对快速地执行从供应容器到储存容器的材料转移。在一个替代实施例中，即使在该仪器的使用期间，例如当使用该仪器固化材料池的一层的至少一部分时，该仪器也可以被供应新的粉末。这减少了所述仪器的空闲时间，从而降低仪器的生产率。使用供应设备的另一个优点是粉末材料可以从所述仪器装置被转移回供应容器。这样，可以从仪器中移除一批粉末材料，例如当检测到粉末材料的质量未达到某个标准时，或者当下一个产品需要不同的材料时。供应设备的另一个优点是已经存在于储存容器中的粉末可以与存在于供应容器中的粉末混合。原则上，这最容易通过从储存容器中抽取粉末并与供应容器中的粉末混合来进行。在混合之后，可以将混合动力供应到储存容器。这种混合平均了两种粉末的质量，这抵消了当粉末材料存在于储存容器中时自然发生的老化效应。这样，供应设备允许提高用过的粉末材料的质量。因此，由上可知，利用根据本专利技术的供应设备，可以提高制造的速度和精度，以及待固化材料的质量。由此，实现了本专利技术的目的。下面将描述有利的实施例。在一个实施例中，该系统包括冲洗装置，用于冲洗连接装置，特别是用如氩气的惰性气体或氮气冲洗。这提高了粉末供应的质量，因为粉末吸收氧气将被防止。此外，这增加了系统的安全性，因为当用惰性气体替换氧气时，爆炸的风险会大大降低。供应设备可以流体连接到储存容器，或至少可连接到储存容器，以将粉末材料供应到储存容器，以向处理室提供粉末材料层。如果所述储存容器被布置为所述仪器的整体的一部分，这将是有益的。在本公开的上下文中，整体的一部分应被理解为被设计成在相对长的时间段内保留在仪器内部的部分，如与设计为定期更换的消耗部件，例如建造板块(buildplate)，相反的。使用根据本专利技术的供应设备允许粉末材料的安全的和受控的转移，特别是当在供应设备的连接状态下，供应容器和处理室被从环境密封时。这意味着在连接状态下，建立用于将粉末材料从供应设备转移到所述仪器，或从所述仪器转移到供应设备的封闭系统。粉末材料被阻止离开该封闭系统。在一个实施例中，该仪器包括抽取装置，该抽取装置流体地连接到处理室并且布置成用于将材料从处理室中抽出。由此，可以从处理室移除在已经固化了一层材料之后保留在处理室中的粉末材料。抽取装置还可以流体连接到供应设备，或至少可连接到供应设备，以将抽取的材料转移到供应设备。这允许粉末材料直接从所述仪器转移到供应设备。为了实现有效的粉末抽取，该仪器在一个实施例中包括吹风装置，该吹风装置布置成用于在处理室中引起气流，从而影响待抽取的材料。在优选实施例中，供应设备布置成可松开地连接到储存容器。这允许供应设备在现场外填充和/或清空，即在远离所述仪器的位置，那里可以优化质量标准和/或条件。当系统包括用于在供应容器和储存容器之间转移粉末材料的气动转移装置时，可以以有效的方式实现供应容器和储存容器之间的材料转移。如前所述，转移可以是从供应容器到所述仪器，例如到储存容器，或从所述仪器(例如储存容器)到供应容器，或反之亦然，例如由于在所述仪器和供应容器之间形成闭环的事实。在成本有效的实施例中，气动转移装置至少包括泵和用于将储存容器连接到供应容器流体管线。泵可以设置在所述仪器本身中，例如设置在其框架单元中。或者，所述可松开的供应设备可包括泵，用于形成自主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.通过增材式制造来生产物体的系统，包括仪器，所述仪器具有：/n-储存容器，所述储存容器用于储存能够固化的粉末材料；/n-处理室，所述处理室流体连接到储存容器并且设置成从所述储存容器接收所述粉末材料的至少一部分，以在处理室内形成材料池；/n-用于将所述物体相对于所述材料池的表面高度定位的结构；和/n-固化装置，所述固化装置用于固化所述材料池的一层的至少一部分；/n其中所述系统还包括：/n-供应设备，所述供应设备具有供应容器，所述供应容器用于储存粉末材料，所述粉末材料能够被固化并且能够供应到所述储存容器；/n-连接装置，所述连接装置用于将供应容器流体连接到储存容器；和/n-转移装置，所述转移装置用于在供应容器和储存容器之间转移粉末材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161124 NL 20178641.通过增材式制造来生产物体的系统，包括仪器，所述仪器具有：
-储存容器，所述储存容器用于储存能够固化的粉末材料；
-处理室，所述处理室流体连接到储存容器并且设置成从所述储存容器接收所述粉末材料的至少一部分，以在处理室内形成材料池；
-用于将所述物体相对于所述材料池的表面高度定位的结构；和
-固化装置，所述固化装置用于固化所述材料池的一层的至少一部分；
其中所述系统还包括：
-供应设备，所述供应设备具有供应容器，所述供应容器用于储存粉末材料，所述粉末材料能够被固化并且能够供应到所述储存容器；
-连接装置，所述连接装置用于将供应容器流体连接到储存容器；和
-转移装置，所述转移装置用于在供应容器和储存容器之间转移粉末材料。


2.根据权利要求1所述的系统，还包括冲洗装置，所述冲洗装置用于冲洗连接装置的冲洗装置，特别是用如氩气的惰性气体或氮气冲洗。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述储存容器被布置为所述仪器的整体的一部分。


4.根据权利要求1、2或3所述的系统，其中，在所述供应设备的连接状态下，所述供应容器和所述处理室被与环境密封。


5.根据权利要求1、2、3或4所述的系统，其中，所述仪器包括抽取装置，所述抽取装置流体地连接到所述处理室并且被布置成用于将材料从所述处理室中抽出。


6.根据权利要求5所述的系统，其中所述供应设备流体连接到所述抽取装置，或至少可连接到所述抽取装置，以将所述抽取的材料转移到所述供应设备。


7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述仪器包括吹风装置，所述吹风装置布置成用于在所述处理室中引起气流，从而影响要被抽取的材料。


8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述供应设备布置成可释放地连接到所述仪器。


9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，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，
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