DE102012014841A1 - Device used to prepare three-dimensional objects, includes applicator, dosing chamber, and irradiation and grinding devices, where applicator and grinding device comprise separate power units and are separately movable in process chamber - Google Patents

Device used to prepare three-dimensional objects, includes applicator, dosing chamber, and irradiation and grinding devices, where applicator and grinding device comprise separate power units and are separately movable in process chamber Download PDF

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Abstract

The device comprises a process chamber (4), a building chamber (5), an applicator (6) for the applying a building material stored in a dosing chamber (7), an irradiation device (8) for irradiating the coated layers of the building material at the respective cross-section of an object, a grinding device for smoothing the solidified layers, where the applicator and the grinding device comprise separate power units, and are separately movable in the process chamber. The applicator is arranged between the dosing chamber and an exposed area of the building chamber. The device comprises a process chamber (4), a building chamber (5), an applicator (6) for the applying a building material stored in a dosing chamber (7), an irradiation device (8) for irradiating the coated layers of the building material at the respective cross-section of an object, a grinding device for smoothing the solidified layers, where the applicator and the grinding device comprise separate power units, and are separately movable in the process chamber. The grinding device is arranged in a parking position at a first side region of the process chamber during the coating operation, and the applicator is arranged in a parking position at another side region of the process chamber during the grinding operation, where the parking positions of the grinding device and the applicator are arranged in opposite side regions of the process chamber, and are arranged rectangularly to each other. The applicator and the grinding device are identically arranged in parallel layers in the process chamber. The applicator is arranged between the dosing chamber and an exposed area of the building chamber. The applicator has an essentially L-shaped cross-section, and comprises a coater blade that is arranged at a blade carrier body that runs horizontally and parked in an angular range under the grinding device. The power units are belt-like power units that are driven by a motor and rotate in longitudinal recesses of the side walls of the process chamber. The longitudinal recesses are arranged in a retainer of the power units of the applicator and the grinding device. A grinding roller is arranged the grinding device and is driven to rotate in a construction area to open towards a housing. The grinding device is moved with a first rate in the layer region which is ground and at second rate over the layer region. The housing of the grinding device is connected with a suction device, where a suction flow is flown through the housing of the grinding device. A channel is arranged in a basic modular dimension side wall and is covered by the power units. The belt-shaped power units are designed as toothed belts. The power units are broken through for the formation of a suction opening in the range of the housing of the grinding device. The housing of the grinding device is provided with a cleaning apparatus that includes a collecting gutter for sharpening the residues. A sharpening residue grinding off element is provided in the range of the parking position of the grinding device.

Description

Die Erfindung/Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte durch sukzessives Verfestigen von Schichten eines insbesondere pulverförmigen, mittels elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials. Durch die Strahlung wird das Aufbaumaterial an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen verfestigt. Die Vorrichtung umfasst eine Baukammer, eine darüber angeordnete Prozesskammer und eine darin untergebrachte Vorrichtung zum Aufbringen des Baumaterials, das auf eine höhenverstellbare Plattform in der Baukammer aufgebracht wird und das in einer Dosierkammer bevorratet ist. Über der Baukammer ist eine Bestrahlungseinrichtung zum Bestrahlen der aufgetragenen Schichten des Aufbaumaterials an den Stellen, die verfestigt werden sollen, vorgesehen. Außerdem ist in der Prozesskammer eine Schleifeinrichtung vorgesehen, mit welcher bereits verfestigte Schichtbereiche geglättet werden können.The invention / innovation relates to a device for producing three-dimensional objects by successive solidification of layers of a particular pulverulent build-up material which can be solidified by means of electromagnetic radiation or particle radiation. By the radiation, the building material is solidified at the respective cross-section of the object corresponding locations. The apparatus comprises a building chamber, a process chamber arranged above and a device for applying the building material, which is applied to a height-adjustable platform in the building chamber and which is stored in a metering chamber. Above the building chamber is provided an irradiation device for irradiating the applied layers of the building material at the locations to be solidified. In addition, a grinding device is provided in the process chamber, with which already solidified layer regions can be smoothed.

Eine derartige Vorrichtung geht z. B. aus DE 198 53 978 C1 hervor. Diese Vorrichtung weist als Aufbringvorrichtung einen Schieber auf, der das pulverartige Baumaterial aus einer Dosierkammer, in der das Baumaterial nach oben geschoben wird, über den Boden der Prozesskammer in den Bereich der Baukammer schiebt und dort als dünne Schicht aufträgt. Der Aufbringvorrichtung in Form des Schiebers läuft eine rotierende Schleifvorrichtung voraus, die dazu vorgesehen und geeignet ist, bereits verfestigte Schichtbereiche zu glätten, was für den Aufbringvorgang der nächsten Schicht förderlich ist, weil manchmal beim Verfestigen des Pulvers Spritzer oder kleine Vorsprünge an der Oberfläche der sich verfestigenden Schicht gebildet werden, die den nachfolgenden Aufbringvorgang durch den Schieber negativ beeinträchtigen können. Derartige verfestigte Spritzer können durch die Schleifvorrichtung abgetragen werden.Such a device is z. B. off DE 198 53 978 C1 out. This device has as an applicator on a slide, which pushes the powdery building material from a metering chamber in which the building material is pushed upwards, over the bottom of the process chamber in the region of the building chamber and there applies a thin layer. The applicator in the form of the slider is preceded by a rotary grinder designed and capable of smoothing already solidified layer portions, which is conducive to the application process of the next layer, because sometimes when solidifying the powder, splashes or small protrusions on the surface of the solidifying layer can be formed, which can adversely affect the subsequent application process by the slider. Such solidified splashes can be removed by the grinding device.

Die bekannte Vorrichtung ist insofern nachteilig, als die Schleifvorrichtung fest an die Aufbringvorrichtung gekoppelt ist und sie deswegen relativ räumlich aufwendig baut. Außerdem hat es sich herausgestellt, dass ein Schleifvorgang nicht immer erforderlich ist, sodass bei der bekannten Vorrichtung die Schleifvorrichtung bei jedem Auftrag umsonst über die Baufläche geführt wird.The known device is disadvantageous in that the grinding device is firmly coupled to the applicator and therefore it builds relatively spatially expensive. In addition, it has been found that a grinding operation is not always required, so that in the known device, the grinding device is performed for free on each job over the building area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 hinsichtlich seiner Bauform kompakter und seiner Anwendbarkeit flexibler zu gestalten. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention has for its object to make a device with the features of the preamble of claim 1 more compact in terms of its design and its applicability more flexible. This object is solved by the characterizing features of claim 1. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zum Aufbringen des Aufbaumaterials, d. h. die Vorrichtung, die das pulverartige Aufbaumaterial von der Dosierkammer in den eigentlichen Baubereich über der Baukammer transportiert und die Schleifvorrichtung zum Glätten bereits verfestigter Schichtbereich, gesonderte Antriebe aufweisen und gesondert in der Prozesskammer verfahren werden können. In Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, Schleifvorrichtung und Aufbringvorrichtung in ein und demselben Bereich der Prozesskammer in Parallellage zu parken oder z. B. die Schleifvorrichtung auf der einen Seite oder zwischen der Dosierkammer und einem Seitenbereich der Prozesskammer anzuordnen und die Aufbringvorrichtung während des Belichtungsprozesses bereits in eine Warteposition zwischen der Dosierkammer und der Baukammer zu verfahren, nachdem die Aufbringvorrichtung neues Pulvermaterial für den nächsten Beschichtungsvorgang aufgenommen hat. Dadurch kann für den Beschichtungsvorgang Zeit eingespart werden.According to the invention it is provided that the device for applying the building material, d. H. the device which transports the powdery building material from the metering chamber into the actual building area above the building chamber and the grinding device for smoothing already solidified layer area, have separate drives and can be moved separately in the process chamber. In a further development of the invention, it is also possible to park grinding device and applicator in one and the same area of the process chamber in parallel position or z. B. to arrange the grinder on one side or between the metering chamber and a side portion of the process chamber and the applicator already to move during the exposure process in a waiting position between the metering chamber and the building chamber, after the applicator has taken up new powder material for the next coating operation. This can save time for the coating process.

Zunächst ermöglicht die Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise einen flexibleren Betrieb der Vorrichtung. Z. B. können mehrere unmittelbar nacheinander ablaufende Beschichtungsvorgänge durchgeführt werden, ohne dass die Schleifwalze über die Baufläche geführt werden muss, was unter gewissen Voraussetzungen sinnvoll sein kann. Darüber hinaus kann z. B. durch eine optische Überwachungsvorrichtung festgestellt werden, ob überhaupt ein Schleifvorgang erforderlich ist. Ist dies nicht der Fall, kann eine ausreichend glatte Oberfläche sofort erneut beschichtet werden, ohne zu schleifen. Darüber hinaus ermöglicht es der gesonderte Antrieb der Schleifvorrichtung, die Schleifwälze in unterschiedlichen Höhenlagen mehrfach über die verfestigte Schicht zu führen, sodass ganz dosiert ein Abtrag von unebenen Stellen erfolgen kann. Dazu kann eine Höhenverstellung der Schleifvorrichtung im mehrfachen μm-Bereich vorgesehen werden, die den Schleifvorgang verbessert.First, the embodiment of the device according to the invention advantageously allows a more flexible operation of the device. For example, a plurality of immediately following successive coating operations can be performed without the sanding roller must be guided over the building area, which may be useful under certain conditions. In addition, z. B. be determined by an optical monitoring device, if ever a grinding operation is required. If this is not the case, a sufficiently smooth surface can be recoated immediately without sanding. In addition, the separate drive of the grinding device makes it possible to guide the grinding rolls at different altitudes several times over the solidified layer, so that very dosed removal of uneven spots can take place. For this purpose, a height adjustment of the grinding device in the multiple micron range can be provided, which improves the grinding process.

Schließlich sind die sich gegenüberliegenden oder rechtwinklig zueinander angeordneten Parkpositionen in unterschiedlichen Bereichen der Prozesskammer der Schleifvorrichtung und der Beschichtungsvorrichtung vorteilhaft, weil dann die eine Vorrichtung in geparktem Zustand die gerade arbeitende Vorrichtung nicht stört. Sie ist entweder seitlich von der Verfahrrichtung der anderen Vorrichtung angeordnet oder außerhalb des Verschiebeweges der jeweils anderen Vorrichtung, wenn die Parkpositionen an sich gegenüberliegenden Seitenbereichen der Prozesskammer angeordnet sind.Finally, the opposite or at right angles arranged parking positions in different areas of the process chamber of the grinding device and the coating device are advantageous because then the one device in parked state does not disturb the currently operating device. It is either arranged laterally from the direction of travel of the other device or outside the displacement path of the respective other device, when the parking positions are arranged on opposite side regions of the process chamber.

Besonders vorteilhaft ist es, für die Parkposition der Schleifvorrichtung einen Raumbereich unter einer winkelartig ausgebildeten Aufbringvorrichtung auszunutzen. Dies bedeutet, dass die beiden Parkpositionen von Aufbringvorrichtung und Schleifvorrichtung nur sehr wenig Raum innerhalb der Prozesskammer beanspruchen, was sich z. B. bei Servicearbeiten vorteilhaft auswirken kann.It is particularly advantageous for the parking position of the grinding device to have a spatial area under an angle-like application device exploit. This means that the two parking positions of applicator and grinding device only require very little space within the process chamber, which is z. B. can have an advantageous effect on service work.

Mit Vorteil sind Aufbringvorrichtung und Schleifvorrichtung jeweils durch riemenartige Antriebsmittel gesondert antreibbar, die in Längsausnehmungen der Seitenwandungen der Baukammer motorisch angetrieben umlaufen. Die Ausnehmungen zur Aufnahme der riemenartigen Antriebsmittel der beiden Vorrichtungen können übereinanderliegend, d. h. parallel verlaufend angeordnet sein, wobei für die Aufbringvorrichtung für einen genauen Auftrag des Pulvers ein beidseitiger Antrieb vorteilhaft ist und für die Schleifvorrichtung unter Umständen ein einseitiger Antrieb ausreicht. Die Schleifvorrichtung kann als Schleifwalze ausgebildet sein, die in einem zur Baufläche hin offenen Gehäuse rotierend antreibbar ist. Das Gehäuse ist somit zur Prozesskammer hin abgeschlossen, d. h. Partikel, die von der Schleifwalze mitgerissen werden, werden nicht willkürlich in die Prozesskammer geschleudert, was einer Verunreinigung der Prozesskammer und insbesondere auch der optischen Fenster und dgl. entgegenwirkt.Advantageously, applicator and grinding device are each separately driven by belt-like drive means which rotate in longitudinal recesses of the side walls of the building chamber driven by a motor. The recesses for receiving the belt-like drive means of the two devices can be superimposed, d. H. be arranged running parallel, wherein for the applicator for a precise order of the powder, a double-sided drive is advantageous and may be sufficient for the grinding device a one-sided drive. The grinding device may be formed as a grinding roller, which is rotationally driven in a housing open towards the building surface. The housing is thus closed to the process chamber, d. H. Particles that are entrained by the grinding roller are not randomly thrown into the process chamber, which counteracts contamination of the process chamber and in particular the optical window and the like.

Aufgrund des gesonderten Antriebes ist es auch mit Vorteil möglich, die Schleifvorrichtung mit einer ersten Geschwindigkeit den zu beschleifenden Schichtbereich zuzuführen oder von diesem wegzuführen und mit einer zweiten, vorzugsweise niedrigeren Geschwindigkeit über den zu beschleifenden Schichtbereich zu verfahren. Dadurch werden die für den Schleifvorgang erforderlichen Zeitintervalle abgekürzt. Das Gehäuse der Schleifvorrichtung kann mit einer Absaugeinrichtung versehen sein, die geeignet ist, durch gezielte Absaugströmung im Gehäuse befindliche Partikel abzusaugen. Dadurch wird verhindert, dass diese Partikel in das Pulverbett fallen und einen Recyclingvorgang des Pulvers erschweren.Due to the separate drive, it is also advantageously possible to supply the grinding device at a first speed to the layer area to be ground or away from it and to move at a second, preferably lower speed over the layer area to be ground. As a result, the time intervals required for the grinding process are shortened. The housing of the grinding device may be provided with a suction device, which is suitable to suck by targeted suction flow in the housing particles. This prevents these particles falling into the powder bed and making the recycling process of the powder difficult.

Vorzugsweise wird das Gehäuse der Schleifvorrichtung quer zu seiner Verfahrrichtung von der Absaugströmung durchströmt. Die Absaugung von Schleifrückständen kann über die Längsausnehmung erfolgen, die über der Baukammer-Seitenwand oder in der Prozesskammer-Seitenwand angeordnet ist. Das riemenförmige Antriebsmittel ist als Zahnriemen ausgebildet, der die ihn führende Längsausnehmung abdeckt. Dadurch entsteht quasi ein ausreichend abgedichteter Strömungskanal, der zur Abführung der Partikel verwendet werden kann.Preferably, the housing of the grinding device is traversed transversely to its direction of the suction flow. The extraction of grinding residues can take place via the longitudinal recess, which is arranged above the building chamber side wall or in the process chamber side wall. The belt-shaped drive means is designed as a toothed belt, which covers the longitudinal recess leading to it. This creates a quasi-sealed flow channel, which can be used to remove the particles.

Die Erfindung ist anhand vorteilhafter Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:The invention is explained in more detail with reference to advantageous embodiments in the drawing figures. These show:

1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, 1 a schematic side view of a device according to the invention,

2 eine schematische Draufsicht in Pfeilrichtung II gemäß 1, 2 a schematic plan view in the direction of arrow II according to 1 .

3 eine schematische Draufsicht einer alternativen Ausgestaltung der Vorrichtung mit rechtwinklig zueinander angeordneter Aufbringvorrichtung und Schleifvorrichtung, 3 a schematic plan view of an alternative embodiment of the device with mutually perpendicular application and grinding device,

4 eine perspektivische Detailansicht des Innenbereiches der Prozesskammer, 4 a detailed perspective view of the inner region of the process chamber,

5 eine schematische Schnittansicht einer winkelartig ausgebildeten Aufbringvorrichtung und einer unter der Aufbringvorrichtung geparkten Schleifvorrichtung, 5 a schematic sectional view of an angle-shaped application device and a parked under the applicator grinding device,

6 eine schematische Draufsicht auf den Prozesskammerboden mit angedeutetem Dosierbehälter, Baubehälter und Überlaufbehälter, mit geparkter Schleifeinrichtung und einer zwischen Dosierbehälter und Baubehälter in Startposition gehaltenen Aufbringvorrichtung. 6 a schematic plan view of the process chamber floor with indicated dosing, building container and overflow container, with parked grinding device and held between dosing and building container in start position applicator.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 1 zur Herstellung dreidimensionaler Objekte 2 durch sukzessives verfestigen von Schichten eines pulverförmigen Aufbaumaterials 3 an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes 2 entsprechenden Stellen umfasst eine Prozesskammer 4, eine Baukammer 5, eine Vorrichtung 6 zum Aufbringen des Aufbaumaterials 3, das in einer Dosierkammer 7 bevorratet ist, einer Bestrahlungseinrichtung 8 bestehend aus einem Laser 9 und einem Scanner 10 zum Bestrahlen der aufgetragenen Schichten des Aufbaumaterials 3 an dem den jeweiligen Querschnitt des Objektes 2 entsprechenden Stellen sowie eine Schleifvorrichtung 11 zum Glätten bereits verfestigter Schichtbereiche.The device shown in the figures 1 for the production of three-dimensional objects 2 by successively solidifying layers of a powdery building material 3 at the respective cross section of the object 2 corresponding locations includes a process chamber 4 , a construction chamber 5 , a device 6 for applying the building material 3 in a dosing chamber 7 stockpiled, an irradiation facility 8th consisting of a laser 9 and a scanner 10 for irradiating the applied layers of the building material 3 at the respective cross section of the object 2 appropriate places as well as a grinding device 11 for smoothing already solidified layer areas.

Die Aufbringvorrichtung 6 zum Aufbringen des Aufbaumaterials 3 und die Schleifvorrichtung 11 weisen gesonderte Vorschubantriebe auf und sind derart über die Schichtbereiche bzw. beschichteten Bereiche der Baukammer 3 verfahrbar, dass die Schleifvorrichtung 11 bei Durchführung eines Beschichtungsvorganges an einem ersten Seitenbereich 12a der Prozesskammer 4 geparkt ist und die Aufbringvorrichtung 6 bei Durchführung des Schleifvorganges an einem anderen Seitenbereich 12b der Prozesskammer 4 angeordnet ist. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiele liegen sich die Seitenbereiche 12a, 12b gegenüber, bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Seitenbereiche 12a, 12, die die Parkpositionen der jeweiligen Vorrichtungen 6 und 11 definieren, rechtwinkelig zueinander angeordnet.The applicator 6 for applying the building material 3 and the grinding device 11 have separate feed drives and are so on the layer areas or coated areas of the building chamber 3 movable, that the grinding device 11 when performing a coating process on a first side area 12a the process chamber 4 parked and the applicator 6 when performing the grinding process on another side area 12b the process chamber 4 is arranged. At the in 2 Illustrated embodiments are the side areas 12a . 12b opposite, in which 3 illustrated embodiment, the side areas 12a . 12 indicating the parking positions of the respective devices 6 and 11 define, arranged at right angles to each other.

In 1 ist bereits angedeutet, dass Aufbringvorrichtung 6 und Schleifvorrichtung 11 durch riemenartige Antriebsmittel 17, 18 gesondert antreibbar sind, die in den Seitenwandungen der Prozesskammer 4 motorisch angetrieben umlaufen. Die Verschiebewege 50a, 50b der Aufbringvorrichtung 6 bzw. der Schleifwalze 11 sind in 1 bzw. 2 zu entnehmen. In 1 has already been hinted that applicator 6 and grinding device 11 by belt-like drive means 17 . 18 are separately drivable, in the side walls of the process chamber 4 driven by a motor. The displacement routes 50a . 50b the applicator 6 or the grinding roller 11 are in 1 respectively. 2 refer to.

4 zeigt beispielhaft zwei übereinanderliegende Längsausnehmungen 15, 16 mit riemenartigen Antriebsmitteln 17, 18, wobei die Antriebsmittel 17 und 18 in den ihnen zugeordneten Längsausnehmungen 15, 16 abdichtend geführt sind. Dadurch entstehen von der Prozesskammer 4 hinter den riemenartigen Antriebsmitteln 17, 18 pulverdicht abgetrennte Volumina, die entweder staubfrei gehalten werden können oder in Weiterbildung der Erfindung als Absaugkanal dienen können, um aus einem Gehäuse 20 der Schleifvorrichtung 11 Schleifstaub abzusaugen, der von einer vorliegenden Schleifwalze 13 erzeugt und aufgewirbelt wird. 4 shows an example of two superimposed longitudinal recesses 15 . 16 with belt-like drive means 17 . 18 , wherein the drive means 17 and 18 in the longitudinal recesses assigned to them 15 . 16 are performed sealingly. This results from the process chamber 4 behind the belt-like drive means 17 . 18 powder-tight volumes separated, which can be kept either dust-free or can serve as a suction channel in development of the invention to a housing 20 the grinding device 11 Sucking off dust from an existing sanding roller 13 is generated and whirled up.

Ein zum Verfahren der Schleifvorrichtung 11 vorgesehener Antriebsmotor wirkt auf das als Zahnriemen ausgebildete Antriebsmittel 18 ein und kann so gesteuert werden, dass die Schleifvorrichtung 11 mit einer ersten Geschwindigkeit dem zu beschleifenden Schichtbereich zugeführt und von diesem wieder weggeführt werden kann und mit einer zweiten, vorzugsweise niedrigeren Schleifgeschwindigkeit über den zu beschleifenden Schichtbereich gefahren wird.A procedure for the grinding device 11 provided drive motor acts on the drive belt designed as a toothed belt 18 and can be controlled so that the grinding device 11 can be supplied at a first speed to the layer region to be ground and led away from it again and is driven at a second, preferably lower grinding speed over the layer region to be ground.

Die Absaugeinrichtung 25, die in 2 angedeutet ist, erzeugt in einem Kanalbereich 19, der von dem Antriebsmittel 18 abgedeckt wird, einen Unterdruckbereich, der mit dem Innenbereich des Gehäuses 20 der Schleifvorrichtung 11 verbunden ist, sodass die Absaugung effektiv über den seitlich von der Prozesskammer angeordneten Kanal 19 erfolgen kann. Es ist aber auch möglich, das Gehäuse 20 über einen mitlaufenden Absaugschlauch mit einer Absaugeinrichtung zu verbinden und einen ähnlichen Effekt zu erreichen.The suction device 25 , in the 2 is indicated, generated in a channel area 19 that of the drive means 18 is covered, a vacuum area, which coincides with the interior of the housing 20 the grinding device 11 is connected, so that the suction effectively on the side of the process chamber arranged channel 19 can be done. But it is also possible, the housing 20 To connect via a follower suction with a suction device and to achieve a similar effect.

In 2 sind neben der Absaugeinrichtung 25 noch ein Filter 30 und ein Reservoir 40 vorgesehen, wobei das Reservoir über Fördermittel 45 (nur angedeutet) mit der Dosierkammer 7 verbunden werden kann. Gesiebtes oder gereinigtes Material kann somit wieder dem Bauvorgang zugeführt werden.In 2 are next to the suction device 25 another filter 30 and a reservoir 40 provided, the reservoir via funding 45 (only indicated) with the dosing chamber 7 can be connected. Screened or cleaned material can thus be returned to the construction process.

Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufbringvorrichtung 6 winkelartig ausgebildet und weist eine nach unten weisende Beschichterklinge 6' und einen im Wesentlichen horizontal verlaufenden Beschichterklingenhalter 6'' auf, der mit dem ihm zugeordneten Antriebsmittel 17 in Form eines Zahnriemens verbunden ist. Durch die in 5 dargestellte Ausführungsform sind die Schleifvorrichtung 11 mit Schleifwalze 13 und dem die Schleifwalze umgreifenden Gehäuse 20 sehr raumsparend unter der Aufbringvorrichtung 6 angeordnet.At the in 5 illustrated embodiment is the applicator 6 angularly shaped and has a downwardly facing coater blade 6 ' and a substantially horizontally extending coater blade holder 6 '' on, with its associated drive means 17 connected in the form of a toothed belt. By the in 5 illustrated embodiment are the grinding device 11 with sanding roller 13 and the gripping roller enclosing housing 20 very space-saving under the applicator 6 arranged.

6 zeigt in einer schematischen Darstellung, dass die Parkposition von Aufbringvorrichtung 6 und Schleifvorrichtung 11 nicht notwendigerweise in Seitenbereichen der Prozesskammer angeordnet sein müssen. Z. B. ist es möglich, dass zu Beginn des Belichtungsvorganges die Aufbringvorrichtung 6 über die Dosierkammer fährt und dort bereits neues Baumaterial aufnimmt und dann bereits in Richtung der Baukammer 5 verfährt und dort in einer Warteposition verharrt, bis der Belichtungsvorgang abgeschlossen ist. Die Warteposition kann entweder zwischen der Dosierkammer 7 und dem der Dosierkammer 7 zugewandten Rand der Baukammer 5 angeordnet sein, es ist aber auch möglich, dass die Warteposition der Aufbringvorrichtung 6 und/oder der Schleifvorrichtung 11 bereits über dem Baukammerquerschnitt angeordnet ist und damit nahe an dem belichteten Bereich er Baukammer 5 liegt, um nach Ende des Belichtungsvorganges Zeit einzusparen, um in die Aufbring- bzw. Schleifposition zu gelangen. 6 shows in a schematic representation that the parking position of applicator 6 and grinding device 11 not necessarily be arranged in side regions of the process chamber. For example, it is possible that at the beginning of the exposure process, the applicator 6 drives over the metering chamber and there already receives new building material and then already in the direction of the building chamber 5 moves and remains there in a waiting position until the exposure process is completed. The waiting position can either be between the dosing chamber 7 and the dosing chamber 7 facing edge of the building chamber 5 However, it is also possible that the waiting position of the applicator 6 and / or the grinding device 11 is already arranged above the Baukammerquerschnitt and thus close to the exposed area he Baukammer 5 is located in order to save time after the end of the exposure process to get into the application or grinding position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
22
Objektobject
33
Aufbaumaterialconstruction material
44
Prozesskammerprocess chamber
55
BaukammerConstruction Chamber
66
Aufbringvorrichtungapplicator
77
Dosierkammermetering
88th
Bestrahlungseinrichtungirradiation device
99
Laserlaser
1010
Scannerscanner
1111
Schleifvorrichtunggrinder
12a12a
Seitenbereichpage range
12b12b
Seitenbereichpage range
1313
Schleifwalzegrinding roll
1515
Längsausnehmunglongitudinal recess
1616
Längsausnehmunglongitudinal recess
1717
Antriebsmitteldrive means
1818
Antriebsmitteldrive means
1919
Kanalchannel
2020
Gehäuse von 11 Housing of 11
2525
Absaugeinrichtungsuction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19853978 C1 [0002] DE 19853978 C1 [0002]

Claims (19)

Vorrichtung (1) zur Herstellung dreidimensionaler Objekte (2) durch sukzessives Verfestigen von Schichten eines insbesondere pulverförmigen, mittels elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials (3) an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, mit einer Prozesskammer (4), einer Baukammer (5) und einer Aufbringvorrichtung (6) zum Aufbringen des Aufbaumaterials, das in einer Dosierkammer (7) bevorratet ist, und einer Bestrahlungseinrichtung (8) zum Bestrahlen der aufgetragenen Schichten des Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen, sowie eine Schleifvorrichtung (11) zum Glätten bereits verfestigter Schichtbereiche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringvorrichtung (6) und die Schleifvorrichtung (11) zum Glätten bereits verfestigter Schichtbereiche gesonderte Antriebsmittel (17, 18) aufweisen und gesondert in der Prozesskammer (4) verfahrbar sind.Contraption ( 1 ) for the production of three-dimensional objects ( 2 ) by successive solidification of layers of a particular pulverulent building material which can be solidified by means of electromagnetic radiation or particle radiation (US Pat. 3 ) at the respective cross-section of the object corresponding points, with a process chamber ( 4 ), a construction chamber ( 5 ) and an applicator ( 6 ) for applying the building material, which in a metering chamber ( 7 ) and an irradiation device ( 8th ) for irradiating the applied layers of the building material at the locations corresponding to the respective cross section of the object, and a grinding device ( 11 ) for smoothing already solidified layer areas, characterized in that the application device ( 6 ) and the grinding device ( 11 ) for smoothing already solidified layer areas separate drive means ( 17 . 18 ) and separately in the process chamber ( 4 ) are movable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifvorrichtung (11) bei Durchführung eines Beschichtungsvorganges in einem ersten Seitenbereich (12a) der Prozesskammer (4) angeordnet ist (Parkposition A) und die Aufbringvorrichtung (6) bei Durchführung eines Schleifvorganges in einem anderen Seitenbereich (12b) der Prozesskammer (4) oder in dem selben Bereich der Prozesskammer (4) angeordnet ist (Parkposition B).Device according to claim 1, characterized in that the grinding device ( 11 ) when performing a coating process in a first side area ( 12a ) of the process chamber ( 4 ) is arranged (parking position A) and the application device ( 6 ) when performing a grinding operation in another side area ( 12b ) of the process chamber ( 4 ) or in the same area of the process chamber ( 4 ) is arranged (parking position B). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parkpositionen (A, B) der Schleifvorrichtung (11) und der Aufbringvorrichtung (6) an sich gegenüberliegenden Seitenbereichen (12a, 12b) der Prozesskammer (4) angeordnet sind.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the parking positions (A, B) of the grinding device ( 11 ) and the application device ( 6 ) on opposite side areas ( 12a . 12b ) of the process chamber ( 4 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parkpositionen (A, B) der Schleifvorrichtung (11) und der Aufbringvorrichtung (6) an rechtwinkelig zueinander angeordneten Längs- bzw. Querseiten (12a, 12b) der Prozesskammer (4) angeordnet sind.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the parking positions (A, B) of the grinding device ( 11 ) and the application device ( 6 ) at right angles to each other arranged longitudinal or transverse sides ( 12a . 12b ) of the process chamber ( 4 ) are arranged. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringvorrichtung (6) und die Schleifvorrichtung (11) in Parkstellung in Parallellage in einem im Wesentlichen identischen Prozesskammerbereich angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims 1 or 2, characterized in that the application device ( 6 ) and the grinding device ( 11 ) are arranged in parking position in parallel position in a substantially identical process chamber area. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringvorrichtung (6) bei einem Belichtungsvorgang zwischen der Dosierkammer (7) und dem belichteten Bereich der Baukammer (5) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the application device ( 6 ) during an exposure process between the metering chamber ( 7 ) and the exposed area of the building chamber ( 5 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringvorrichtung (6) einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, wobei eine Beschichterklinge nach unten weisend an einem Klingenträgerkörper angeordnet ist, der im Wesentlichen horizontal verläuft und in dem Winkelbereich unter der Aufbringvorrichtung die Schleifvorrichtung (11) geparkt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the application device ( 6 ) has a substantially L-shaped cross-section, wherein a coater blade is arranged pointing downwards on a blade carrier body, which extends substantially horizontally and in the angular range under the applicator the grinding device ( 11 ) is parked. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringvorrichtung (6) und die Schleifvorrichtung (11) durch riemenartige Antriebsmittel (17, 18) gesondert antreibbar sind, die in Längsausnehmungen (15, 16) der Seitenwandungen der Prozesskammer motorisch angetrieben umlaufen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the application device ( 6 ) and the grinding device ( 11 ) by belt-like drive means ( 17 . 18 ) are separately drivable, in longitudinal recesses ( 15 . 16 ) Rotate the side walls of the process chamber driven by a motor. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsausnehmungen (15, 16) zur Aufnahme der riemenartigen Antriebsmittel (17, 18) der Aufbringvorrichtung (6) und der Schleifvorrichtung (11) übereinanderliegend angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal recesses ( 15 . 16 ) for receiving the belt-like drive means ( 17 . 18 ) of the application device ( 6 ) and the grinding device ( 11 ) are arranged one above the other. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifvorrichtung (11) als Schleifwalze (13) ausgebildet ist, die in einem zur Baufläche hin offenen Gehäuse (20) rotierend antreibbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding device ( 11 ) as a grinding roller ( 13 ) is formed in a housing open to the building surface ( 20 ) is driven in rotation. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifvorrichtung (11) mit einer ersten Geschwindigkeit dem zu beschleifenden Schichtbereich zuführbar und von diesem wegführbar ist und mit einer zweiten Geschwindigkeit über den zu beschleifenden Schichtbereich verfahrbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding device ( 11 ) can be fed to and guided away from the layer region to be ground at a first speed and can be moved at a second speed over the layer region to be ground. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) der Schleifvorrichtung (11) mit einer Absaugeinrichtung (25) verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 20 ) of the grinding device ( 11 ) with a suction device ( 25 ) connected is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) der Schleifvorrichtung (11) quer zu seiner Verfahrrichtung von einer Absaugströmung durchströmbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 20 ) of the grinding device ( 11 ) is traversed by a suction flow transverse to its direction of travel. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugung von Schleifrückständen über einen Kanal (19) erfolgt, der in einer Baumodul-Seitenwandung angeordnet ist und durch das Antriebsmittel (18) abgedeckt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the extraction of grinding residues via a channel ( 19 ), which is arranged in a modular module side wall and by the drive means ( 18 ) is covered. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die riemenförmigen Antriebsmittel (17, 18) als Zahnriemen ausgebildet sind, die die sie führenden Längsausnehmungen (15, 16) abdecken.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the belt-shaped drive means ( 17 . 18 ) as a toothed belt are formed, the leading longitudinal recesses ( 15 . 16 ) cover. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (18) zur Bildung einer Absaugöffnung im Bereich des Gehäuses (20) der Schleifvorrichtung (11) durchbrochen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive means ( 18 ) for forming a suction opening in the region of the housing ( 20 ) of the grinding device ( 11 ) is broken. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) der Schleifvorrichtung (11) mit einer zur Schleifwalze hinweisenden Reinigungsvorrichtung versehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 20 ) of the grinding device ( 11 ) is provided with a pointing to the grinding roller cleaning device. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung eine Auffangrinne für Schleifrückstände aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cleaning device has a collecting channel for grinding residues. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Parkposition der Schleifvorrichtung (11) ein Schleifrückstände-Abschleifelement vorgesehen ist, welches die Schleifwalze beaufschlagt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of a parking position of the grinding device ( 11 ) a grinding residue Abschleifelement is provided, which acts on the grinding roller.
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