DE102015106219A1 - Device for producing three-dimensional objects by successively solidifying layers - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten 14 durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines mittels Strahlung verfestigbaren Aufbaumaterials 9 an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1The invention relates to a device 1 for producing three-dimensional objects 14 by successively solidifying layers of a radiation-hardenable build-up material 9 at the locations corresponding to the respective cross section of the object having the features of the preamble of claim 1
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines mittels Strahlung verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen mit den Merkmalen des Oberbegriffes 1. Derartige Vorrichtungen, mit denen generativ ein Werkstück oder Modell aufgebaut werden kann, umfassen in der Regel ein Gehäuse, in dem ein Baubehälter untergebracht ist. In dem Gehäuse ist weiterhin eine Aufbringvorrichtung zum Aufbringen von Schichten des Aufbaumaterials auf eine Tragevorrichtung im Baubehälter oder eine zuvor gebildete Schicht angeordnet, eine derartige Aufbringvorrichtung umfasst in der Regel einen horizontal über der Bauoberfläche verfahrbaren Beschichter, dem das Baumaterial aus einer Dosiereinrichtung zugeführt wird. Eine im Gehäuse untergebrachte Bestrahlungsvorrichtung dient dazu, die aufgebrachten Schichten des Aufbaumaterials an den Stellen der Schicht zu bestrahlen, die dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechen. The invention relates to a device for producing three-dimensional objects by successive solidification of layers of a radiation-hardenable building material at the respective cross-section of the object corresponding points with the features of the
Um überschüssiges Baumaterial, das beim Bilden einer Schicht nicht benötigt wird, aufzunehmen, ist ein Überlaufbehälter für das Baumaterial vorgesehen, das vom Beschichter über die zu beschichtende Fläche hinausgeschoben wird. In order to receive excess building material, which is not needed when forming a layer, an overflow container is provided for the building material, which is pushed by the coater on the surface to be coated.
Darüber hinaus ist es im Stand der Technik bereits bekannt, zum Entfernen des Baumaterials aus dem Baubehälter beim Entpacken des fertiggestellten Werkstückes und zum Reinigen des gesamten Baubereiches Saugeinrichtungen zu verwenden, die einen Saugschlauch und eine daran angeordnete Sauglanze aufweisen. Mit der Sauglanze ist es möglich, auch enge Stellen in der Baukammer oder in der Prozesskammer zu erreichen und abzusaugen.Moreover, it is already known in the art to use for removing the building material from the building container when unpacking the finished workpiece and to clean the entire construction area suction means having a suction hose and a suction lance arranged thereon. With the suction lance, it is possible to reach and suck even tight spots in the building chamber or in the process chamber.
Aus
Der Erfindung/Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart weiterzubilden, dass sie hinsichtlich des Pulverhandlings vereinfacht und einfacher und gefahrloser zu betreiben ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. The invention / innovation is based on the object, a device with the features of the preamble of
Als Kern der Erfindung wird es angesehen, die Saugeinrichtung so auszugestalten, dass sie unmittelbar mit dem Überlaufbehälter der Vorrichtung zusammenwirkt. Dazu ist vorgesehen, dass ein vorderer Schlauchabschnitt und ein hinterer Schlauchabschnitt vorgesehen werden, wobei der hintere Abschnitt derart ausgebildet ist, dass er mit einem Dichtadapter die gesamte Überlauföffnung im Prozesskammerboden derart abdeckt, dass ein in dem Überlaufbehälterbereich erzeugter Unterdruck zu einem Ansaugen von Pulver oder Baumaterialrestbeständen durch die Mündung der Sauglanze führt. Die Erfindung sieht damit zunächst einmal vor, dass im Überlaufbehälterbereich ein Unterdruck aufgebaut wird, der zu einem Unterdruck im Sauglanzenbereich führt, weil die Saugmündung unmittelbar an den Überlaufbehälter angeschlossen wird. Baumaterial, das mit der Saugmündung angesaugt wird, landet in dem Unterdruck beaufschlagen Überdruckbehälter, in dem sich auch weiteres Baumaterial, das aus Beschichtungsrückständen stammt, befindet.As a core of the invention, it is considered to design the suction device so that it interacts directly with the overflow container of the device. For this purpose, provision is made for a front hose section and a rear hose section to be provided, wherein the rear section is designed such that it covers the entire overflow opening in the process chamber floor with a sealing adapter in such a way that a negative pressure generated in the overflow container area leads to suction of powder or building material residues through the mouth of the suction lance leads. The invention thus initially provides that a negative pressure is built up in the overflow tank area, which leads to a negative pressure in the suction lance area, because the suction orifice is connected directly to the overflow tank. Building material, which is sucked in with the suction mouth, ends up in the negative pressure acting overpressure container, in which also other building material, which originates from coating residues, is located.
Zur Verbindung mit dem Überlaufbehälter bzw. mit der Überlauföffnung im Prozesskammerboden umfasst die Absaugeinrichtung eine Dichtplatte, deren Oberfläche größer ist als der lichte Querschnitt der Öffnung des Überlaufbehälters. Diese Dichtplatte wird auf die Öffnung des Überlaufbehälters aufgesetzt und dichtet diese in Betriebsstellung ab, sodass eine Unterdruckbeaufschlagung des Überlaufbehälters saugend im Bereich der Saugmündung wirkt. Zur Verbindung der Dichtplatte mit der Öffnung des Überlaufbehälters kann eine Schnapp-Rastverbindung, eine Schraubverbindung, eine bajonettartige Verbindung oder dgl. vorgesehen werden. Es ist auch möglich, an der Oberseite der Dichtplatte in die Öffnung des Überlaufbehälters eintauchende Vorsprünge anzuordnen. Besonders vorteilhaft hat sich eine Dichtung erwiesen, die im aufgeblasenen Zustand die Dichtplatte in der Öffnung des Überlaufbehälters fixiert. Die Dichtung kann eine Schlauchdichtung sein, die im nicht angeblasenen Zustand zusammen mit der Dichtplatte auf die Öffnung des Überlaufbehälters aufgesetzt wird. Sodann wird die Dichtung angeblasen und fixiert die Dichtplatte sehr gut abdichtend über dem Volumen des Überlaufbehälters.For connection to the overflow container or with the overflow opening in the process chamber bottom, the suction device comprises a sealing plate whose surface is larger than the clear cross section of the opening of the overflow container. This sealing plate is placed on the opening of the overflow tank and seals it in the operating position, so that a negative pressure of the overflow tank acts sucking in the area of the suction orifice. To connect the sealing plate with the opening of the overflow container, a snap-locking connection, a screw connection, a bayonet-type connection or the like. Be provided. It is also possible to arrange at the top of the sealing plate in the opening of the overflow container dipping projections. Particularly advantageous, a seal has been found that fixes the sealing plate in the opening of the overflow container in the inflated state. The seal can be a hose seal, which is placed in the un-inflated state together with the sealing plate on the opening of the overflow container. Then the seal is blown and fixes the sealing plate very well sealing over the volume of the overflow container.
Vorteilhafterweise kann im Prozesskammerseitenbereich der Vorrichtung eine Haltevorrichtung für die gesamte Absaugvorrichtung angeordnet werden. Diese Haltevorrichtung umfasst auch eine Halterung für die Dichtplatte, sowie Halteelemente, in die die Saugmündung und der Saugschlauch eingehängt werden kann. Die Saugvorrichtung verbleibt somit auch im nicht benutzten Zustand in der Prozesskammer und wird nicht durch Umwelteinflüsse belastet. Advantageously, a holding device for the entire suction device can be arranged in the process chamber side region of the device. This holding device also includes a holder for the sealing plate, as well as holding elements, in which the suction port and the suction hose can be hung. The suction device thus remains in the unused state in the process chamber and is not burdened by environmental influences.
Ein Ende des Saugschlauches endet im Mittelbereich der Dichtplatte oder durchsetzt diese dort. Es ist aber auch möglich, einen Adapter auf der Dichtplatte anzuordnen, der das Ende des Saugschlauches aufnimmt. Aus Sicherheitsgründen kann es vorteilhaft sein, dass die Spitze der Saugmündung über eine Massekabelverbindung erdend mit dem Gehäuse der Vorrichtung verbunden ist. Dadurch werden Entladungen vermieden, die explosionsempfindliche Pulvermaterialien, wie z. B. Aluminiumpulver entzünden könnten.One end of the suction hose ends in the middle region of the sealing plate or passes through it there. But it is also possible to arrange an adapter on the sealing plate, which receives the end of the suction hose. For safety reasons, it may be advantageous that the tip of the suction orifice via a ground cable connection grounded with the Housing of the device is connected. As a result, discharges are avoided, the explosion-sensitive powder materials such. B. could ignite aluminum powder.
Vorteilhafter Weise erstreckt sich die Länge der Dichtplatte über die gesamte Breite des Prozesskammerbodens, sodass die Öffnung des Überlaufbehälters sehr breit gewählt werden kann. Advantageously, the length of the sealing plate extends over the entire width of the process chamber bottom, so that the opening of the overflow container can be chosen very wide.
Die Dichtplatte wird vorteilhafter Weise mit ihren Längsenden in Befestigungselementen im Bereich der Öffnung des Überlaufbehälters oder im Bereich der Halterung im Seitenbereich der Prozesskammer gehalten.The sealing plate is advantageously held with its longitudinal ends in fastening elements in the region of the opening of the overflow container or in the region of the holder in the side region of the process chamber.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:The invention is explained in more detail with reference to embodiments in the drawing figures. These show:
Zunächst wird auf Zeichnungsfigur
Die Öffnung des Baubehälters
Um das Aufbaumaterial
Erfindungsgemäß ist in der Prozesskammer
Der Adapter
Die Dichtplatte
In einer alternativen Ausführungsform, die in Zeichnungsfigur
Aus Zeichnungsfigur
Aus den Zeichnungen
Ferner ist ersichtlich, dass die Spitze der Saugmündung
Die Länge der Dichtplatte
Im Bereich des Überlaufbehälters
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung contraption
- 22
- Gehäuse casing
- 33
- Prozesskammer process chamber
- 44
- Prozesskammerboden Process chamber floor
- 55
- Dosiereinrichtung metering
- 66
- Baubehälter building container
- 77
- Tragevorrichtung carrying device
- 88th
- Überlaufbehälter Overflow tank
- 99
- Aufbaumaterial construction material
- 1212
- Aufbringvorrichtung applicator
- 1313
-
Öffnung v.
6 Opening v.6 - 1414
- dreidimensionales Objekt three-dimensional object
- 1515
-
Öffnung v.
8 Opening v.8th - 1616
- Bestrahlungsvorrichtung irradiator
- 1717
- Scanner scanner
- 1818
- Fenster window
- 1919
- Laserstrahl laser beam
- 2020
- Absaugeinrichtung suction
- 2121
- Saugmündung suction mouth
- 2222
- vorderer Schlauchabschnitt front hose section
- 2323
- hinterer Schlauchabschnitt rear hose section
- 2424
- Adapter adapter
- 2525
- Dichtplatte sealing plate
- 2626
-
Unterseite v.
25 Underside v.25 - 2727
- Vorsprung head Start
- 2828
- Hebelverschluss lever lock
- 3030
- Dichtung poetry
- 3131
-
Seitenbereich v.
3 Page area v.3 - 3232
- Haltevorrichtung holder
- 3535
- Massekabelverbindung Ground cable connection
- 3636
- Verbindungsbereich connecting area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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