用于增材制造的平台载体和组件制造技术

本发明专利技术涉及用于增材制造的平台载体和组件。本发明专利技术涉及一种待安装在增材制造机器的机台上的可替换的平台载体。该平台载体是可替换的，并且具有刚性构造，以及整合在其中的至少一个加热元件。

Platform carrier and components for additive manufacturing

【技术实现步骤摘要】
用于增材制造的平台载体和组件
本专利技术涉及增材制造的领域。特别地，本专利技术涉及一种应用于增材制造机器中的平台载体。另外，本专利技术涉及一种用于增材制造机器中的组件。此外，本专利技术还涉及一种包括该组件的增材制造机器。
技术介绍
已知增材制造过程产生三维物体。这些物体逐层构建。主要过程是将材料沉积在安装于机台（machinetable）上的构建板上，并且硬化沉积的材料。硬化方法中的一种是激光烧结。WO96/29192描述了一种用于通过如下方式来产生三维物体的装置，即：在对应于该物体的剖面的点处连续地固化可通过电磁或粒子辐射硬化的材料层。该装置具有高度可调整的支撑件、用于将可硬化材料层施加于先前形成的层上的支撑件的装置和辐照装置以及用于照射对应于该物体的层的点的该辐照装置的控制装置。加热装置被布置在机台中，以通过热的作用来固化该物体周围的材料区域。增材制造过程由于例如温度梯度的其热性质而在工件内部引起应力。在市场上解决该问题的标准解决方案是在机器中具有固定的加热元件，该加热元件通过热传导来加热在其上构建工件的构建板。例如，加热元件被整合到机台中，以便降低温度梯度，从而减小应力。EP3292988A1描述了一种用于生成层构建设备的可更换平台的支撑件，该生成层构建设备被设计成通过如下方式来产生至少一个三维物体，即：在可移除平台上的相应层中的与该至少一个物体相对应的位置处层叠粉末状构建材料。可更换平台支撑件包括：夹紧装置，其用于相对于用于可更换平台的支撑件的位置来固定可移除平台的一个位置；加热系统，其适于提供其周围环境的热能的至少一部分和/或使来自其环境的至少一部分的热能耗散；以及压力装置，当可移除平台被夹在该夹紧装置中时，该压力装置适于使该加热系统的至少一部分压靠该可移除平台。在该申请中，未限定的机构（可能是弹簧加载的）强制该加热系统维持与可更换平台的接触。然而，该未限定的机构的力抵消机台中使用的卡盘的夹紧力。该加热元件被整合在用于可更换平台的支撑件中，该支撑件是机床的整体部分，因此不可替换。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种可替换的平台载体，其可被安装在增材制造机器的机台上，并且更耐受由热状态引起的变形。特别地，一个目的在于提供一种可替换的组件，其不仅可安装在增材制造机器的机台上，而且还可安装在用于预处理或后处理的机器的机台上。根据本专利技术，这些目的通过独立权利要求的特征来实现。此外，从从属权利要求和说明书得到另外的有利实施例。在本专利技术中，待安装在增材制造机器的机台上的可替换的平台载体具有刚性设计。该平台载体必须是刚性的，以确保机械稳定性。此外，该平台载体是可安装在机台上的独立元件，并且不是机台的整合部分。在增材制造生产期间，该平台载体使用夹紧系统来安装在增材制造机器的机台上，并且构建板被预张紧地安装在该平台载体上，使得物体可直接在该构建板上产生。在增材制造之后，平台载体和其上具有产生的物体的构建板可从增材制造机器的机台拆卸。如果需要通过例如铣削过程、EDM过程和磨削过程的后处理来进一步处理所产生的物体，则平台载体和构建板可被安装到用于所述后处理的机器中。因此，平台载体的刚性构造是至关重要的。通过使用该平台载体，还可以提高生产效率，这是因为该平台载体可以简单地从增材制造机器拆卸并安装在其他机器中以便进一步处理物体。为了在平台载体的整个表面上提供均匀的热分布，至少一个加热元件被整合在平台载体中。这意味着，该加热元件是可替换的刚性平台载体的一部分。在其上产生物体的构建板可被直接安装在平台载体上。整个平台载体的均匀加热导致构建板的均匀加热。加热元件没有被整合到机器中，因此可实现简化的机器设计。另一优点在于，可以在制造之前在机器的外部处预先加热具有或不具有构建板的平台载体，这是因为加热元件被固定地整合在平台载体中。在一些实施例中，用于将构建板连接到平台载体上的多个固定模块被整合在平台载体中。由于该多个固定模块，所述平台载体被制备成用于不同类型的构建板或预制件。这增加了平台载体的通用性并降低了生产成本。在一种有利的变型中，所述平台载体包括上部和下部，并且这两个部分被牢固地固定在一起。为了产生所述平台载体，该上部和下部被设置成使得加热元件和固定模块可被嵌入所述平台载体中。然后，这两个部分被牢固地连接在一起，使得平台载体始终保持为单件，即独立元件。该上部和下部可通过螺丝或通过焊接来牢固地连接，以形成单件式部件并提供足够的刚度。在一种变型中，加热元件至少部分地嵌入平台载体的上部中，并且固定模块至少部分地嵌入平台的下部中。加热元件被包含在平台载体中，从而允许当构建板被安装时，加热源定位在与平台载体的顶部相距一小段距离处，非常靠近该构建板。因此提高了加热的效率。用于将平台载体夹持到机器并且布置在平台载体下方的卡盘与加热热隔离。在一些实施例中，所述加热元件是电加热元件，例如感应型或电阻器等。其他构思可基于热/冷液体，这意味着加热/冷却由液体介质回路提供。在一种有利的变型中，所述固定模块被设计成使得构建板可通过所述固定模块来预张紧地连接到平台载体。预张紧的连接可以确保平台载体和构建板之间的连接，并且考虑到变形来提供容差自由度（tolerancefreedom）。在z方向上，提供了针对平台载体和构建板之间的变形的受控自由度。对于增材制造，所述构建板通过所述固定模块来预张紧地连接到平台载体，使得物体可在所述构建板上构建。在一种优选变型中，所述固定模块包括：用于连接所述构建板的固定螺丝；以及弹性元件，其围绕所述固定螺丝布置，用于预张紧所述构建板，特别地，所述弹性元件为盘簧组。其他变型也可被用作弹性元件，例如，由诸如橡胶之类的弹性材料制成的元件、波形弹簧或螺旋弹簧。在一种变型中，所述固定模块包括抗疲劳螺栓（anti-fatiguebold）或应力螺栓，用于允许构建板和平台载体的预张紧连接。有利的是将热隔离层整合在平台载体中，优选地整合在加热元件下方。以这种方式，可进一步减小来自加热元件的对卡盘的热影响。在一种变型中，至少一个保持元件被嵌入平台载体中并处于加热元件下方，以将加热元件保持在期望的位置，特别地，该保持元件是弹性的，例如弹簧。在一些实施例中，至少一个连接装置被设置在平台载体的底表面上，用于将平台载体夹持在增材制造机器的机台上。由于增材制造过程不会在平台载体上产生大的力，因此主要需求是将平台载体定位在期望的位置，该平台载体可通过使用一个卡盘来夹持在机台上。使用单一的卡盘为平台载体在X-Y平面中的扩展提供了自由度。另外，自动卡盘可用作自动处理平台载体和构建板的先决条件。所述连接装置例如是用于接收卡盘的牵引杆的牵引杆螺纹。在一种优选变型中，一个连接装置被布置在所述平台载体的底表面的中心，并且用于后处理加工的两个或更多个连接装置相对于布置在中心的所述连接装置对称地布置。如上面所解释的，在增材制造之前或之后，可能需要预处理加工或后处理加工，例如用于调整物体的结构。为了改善加工处理的自动化，两个或更多个连接装置被设置在平台载体的底表面上，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种待安装在增材制造机器的机台上的平台载体（10、10a），其特征在于，所述平台载体是可替换的并且具有刚性构造。/n

【技术特征摘要】
20180719 EP 18184337.61.一种待安装在增材制造机器的机台上的平台载体（10、10a），其特征在于，所述平台载体是可替换的并且具有刚性构造。


2.根据权利要求1所述的平台载体，其特征在于，至少一个加热元件（16）被整合在所述平台载体中。


3.根据权利要求1或2所述的平台载体，其特征在于，用于将构建板连接到所述平台载体上的多个固定模块被整合在所述平台载体中。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的平台载体，其特征在于，所述平台载体包括上部（11）和下部（12），并且所述上部和所述下部被牢固地固定在一起。


5.根据权利要求4所述的平台载体，其特征在于，所述加热元件至少部分地嵌入所述平台载体的所述上部中，并且所述固定模块至少部分地嵌入所述平台载体的所述下部中。


6.根据前述权利要求中任一项所述的平台载体，其特征在于，所述加热元件是电加热元件，或者加热/冷却由液体介质回路提供。


7.根据权利要求3至6中任一项所述的平台载体，其特征在于，所述固定模块被设计成使得构建板（3）能够通过所述固定模块来预张紧地连接在所述平台载体的顶部上。


8.根据权利要求7所述的平台载体，其特征在于，所述固定模块包括：用于连接所述构建板的固定螺丝（13）；以及弹性元件，其围绕所述固定螺丝布置，用于预张紧所述构建板，特别地所述弹性元件为盘簧组。


9.根据前述权利要求中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：U马克瓦德，R杜布瑞尔，R勒特根，
申请(专利权)人：系统三R国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE