DE102015116923A1

DE102015116923A1 - 3D-Drucker

Info

Publication number: DE102015116923A1
Application number: DE102015116923.1A
Authority: DE
Inventors: Shuji Okazaki; Tsuyoshi Saito
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2016-04-21
Also published as: US20160107232A1; US10046393B2; JP5841650B1; CN105522148B; CN105522148A; JP2016078375A

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau bereitgestellt, die in der Lage ist, ein Materialpulver stetig einem Auftragkopf zuzuführen. Die Vorrichtung umfasst: eine Kammer, die einen gewünschten Formgebungsbereich umschließt und mit einem Inertgas gefüllt ist, das eine gewünschte Konzentration aufweist; einen in der Kammer bewegbaren Auftragkopf zum Zuzuführen eines Materialpulvers auf dem Formgebungsbereich, um eine Materialpulverschicht auszubilden; und eine Materialzuführeinheit zum Zuführen des Materialpulvers zu dem Auftragkopf; wobei der Auftragkopf umfasst: einen Materialhalteabschnitt zum Halten des Materialpulvers; und eine Materialabgabeöffnung zum Abgeben des Materialpulvers in dem Materialhalteabschnitt; die Materialzuführeinheit umfasst: eine Zwischenleitung zum Zuführen des Materialpulvers zu dem Materialhalteabschnitt; und eine Hauptleitung zum Versorgen der Zwischenleitung mit dem Materialpulver; die Zwischenleitung so ausgeführt ist, dass sie in der Lage ist, das Materialpulver aus einem Zwischenleitungsauslass abzugeben, der zu vertikaler Bewegung in der Lage ist und eine längliche Form aufweist; und die Materialzuführeinheit so gesteuert wird, dass sie das Materialpulver aus dem Zwischenleitungsauslass in einem Zustand abgibt, in dem die Zwischenleitung bewegt wird, so dass sich der Zwischenleitungsauslass an einer Position befindet, die tiefer liegt als das obere Ende des Materialhalteabschnitts.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau.
Hintergrund der Erfindung
Bei einem Verfahren zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau für Metall unter Verwendung eines Laserstrahls wird ein Formgebungstisch, der zu vertikaler Bewegung in der Lage ist, in einem mit Stickstoffgas gefüllten Formgebungsraum angeordnet. Dann wird auf dem Formgebungstisch eine sehr dünne Materialpulverschicht ausgebildet. Anschließend werden vorgegebene Abschnitte dieser Materialpulverschicht mit dem Laserstrahl bestrahlt, um das Materialpulver an der Bestrahlungsposition zu sintern. Diese Abläufe werden wiederholt, um ein gewünschtes Formteil auszubilden.
In der Patentliteratur 1 wird eine Ausgestaltung zum Zuführen eines Materialpulvers in einen Bereich zwischen einem Paar von Klingen bei gleichzeitigem Bewegen der Zuführöffnung der Pulverzuführvorrichtung entlang der Längsrichtung des Paars von Klingen offenbart.
Dokumente des Standes der Technik
Patentliteratur

[Patentliteratur 1] JP 2007-216595A

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Die Ausgestaltung der Patentliteratur 1 ist insoweit fortgeschritten, als dass Materialpulver leicht einheitlich oder abgestimmt auf die Breite des vorgegebenen Formgebungsbereichs in der Längsrichtung zwischen dem Paar von Klingen zugeführt werden kann. Da jedoch das Materialpulver direkt auf den Bereich zwischen dem Paar von Klingen zugeführt wird, während gleichzeitig die Zuführöffnung entlang der Längsrichtung des Paars von Klingen bewegt wird, muss ein flexibles Element, wie z. B. ein Schlauch, zwischen der Zuführöffnung und dem über der Zuführöffnung befestigten Materialrückhalteabschnitt vorgesehen sein, um das Materialpulver auf den vorgenannten Bereich aufzubringen. Wenn der Innendurchmesser des flexiblen Elements zu groß ist, würde dabei das Materialpulver in das flexible Element gefüllt werden, und somit kann das flexible Element nicht gebogen werden. Demzufolge kann die Zuführöffnung nicht gleichmäßig bewegt werden. Daher müssen der Innendurchmesser des flexiblen Elements und der Innendurchmesser der Zuführöffnung ausreichend klein bemessen werden. Wenn die Innendurchmesser derart bemessen sind, wäre die Menge des pro Zeiteinheit zugeführten Materialpulvers klein, und somit muss die Zuführöffnung langsam bewegt werden. Dies würde auch erfordern, dass die Vorschubgeschwindigkeit der Klinge langsam ist. Demzufolge wird zusätzliche Zeit benötigt, um das Materialpulver zu ebnen. Da der Innendurchmesser des flexiblen Elements klein ist, neigt das Materialpulver außerdem dazu, sich in dem flexiblen Element oder in der Zuführöffnung zu verstopfen, was Fälle zur Folge hat, in denen die Zufuhr des Materials beendet wird. Da das Materialpulver durch freien Fall zur Zuführöffnung befördert wird, würde sich weiterhin die Menge des zugeführten Materialpulvers in Abhängigkeit von der Menge verbleibenden Materialpulvers in dem Materialrückhalteabschnitt ändern, und somit ist es schwierig, die Menge des zugeführten Materialpulvers konstant zu halten. Daher muss die Bewegungsgeschwindigkeit der Zuführöffnung entsprechend der Menge des zugeführten Materialpulvers angepasst werden. In der Realität ist es jedoch schwierig, die Bewegung der Zuführöffnung derart zu steuern. Demzufolge wird die Zuführöffnung in einem Zustand bewegt, in dem die Menge des zugeführten Materialpulvers nicht stabil ist. Dies würde eine ungleichmäßige Zufuhr des Materialpulvers innerhalb des Bereichs zur Folge haben, und das Materialpulver würde nicht genau gleichmäßig zugeführt werden. Weiterhin kann ein Fall auftreten, in dem das Materialpulver außerhalb des Bereichs verschüttet wird.
Die vorliegende Erfindung wurde durch Inbetrachtziehen dieser Umstände gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau bereitzustellen, die das Materialpulver stetig dem Auftragkopf zuführen kann.
Mittel zur Lösung des Problems
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau bereitgestellt, die umfasst: eine Kammer, die einen gewünschten Formgebungsbereich umschließt und mit einem Inertgas gefüllt ist, das eine gewünschte Konzentration aufweist; einen in der Kammer bewegbaren Auftragkopf zum Zuführen eines Materialpulvers auf dem Formgebungsbereich, um eine Materialpulverschicht auszubilden; und eine Materialzuführeinheit zum Zuführen des Materialpulvers zu dem Auftragkopf; wobei der Auftragkopf umfasst: einen Materialhalteabschnitt zum Halten des Materialpulvers; und eine Materialabgabeöffnung zum Abgeben des Materialpulvers in dem Materialhalteabschnitt; die Materialzuführeinheit umfasst: eine Zwischenleitung zum Zuführen des Materialpulvers zu dem Materialhalteabschnitt; und eine Hauptleitung zum Versorgen der Zwischenleitung mit dem Materialpulver; die Zwischenleitung so ausgeführt ist, dass sie in der Lage ist, das Materialpulver aus einem Zwischenleitungsauslass abzugeben, der zu vertikaler Bewegung in der Lage ist und eine längliche Form aufweist; und die Materialzuführeinheit so gesteuert wird, dass sie das Materialpulver aus dem Zwischenleitungsauslass in einem Zustand abgibt, in dem die Zwischenleitung bewegt wird, so dass sich der Zwischenleitungsauslass an einer Position befindet, die tiefer liegt als das obere Ende des Materialhalteabschnitts.
Wirkung der Erfindung
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau wird das Materialpulver aus dem eine längliche Form aufweisenden Zwischenleitungsauslass abgegeben und dadurch das Materialpulver dem Auftragkopf zugeführt. Demzufolge muss die Zwischenleitung nicht entlang der Längsrichtung des Auftragkopfes bewegt werden, was eine einfache Ausgestaltung gestattet. Außerdem ist die Zwischenleitung in der Lage, sich in vertikaler Richtung zu bewegen, und somit wird das Materialpulver aus dem Zwischenleitungsauslass in einem Zustand abgegeben, in dem der Zwischenleitungsauslass an einer Position positioniert ist, die tiefer liegt als das obere Ende des Materialhalteabschnitts des Auftragskopfes. Demzufolge würde das Materialpulver nicht aus dem Materialhalteabschnitt hinaus überfließen.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Die nachstehend bereitgestellten Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.
Vorzugsweise weist die Materialabgabeöffnung eine längliche Form auf; und der Zwischenleitungsauslass erstreckt sich im Wesentlichen in der gleichen Richtung wie die Materialabgabeöffnung.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau weiterhin: einen Zwischenleitungsverschluss zum Öffnen und Schließen des Zwischenleitungsauslasses; wobei: der Zwischenleitungsverschluss so gesteuert wird, dass der Zwischenleitungsauslass in einem Zustand geöffnet wird, in dem sich der Zwischenleitungsauslass an einer Position befindet, die tiefer liegt als ein oberes Ende des Materialhalteabschnitts.
Vorzugsweise ist der Zwischenleitungsverschluss mit wenigstens zwei Verschlüssen aufgebaut, die sich unabhängig voneinander steuern lassen.
Vorzugsweise umfasst die Zwischenleitung: einen Kanalabschnitt, der sich vom Zwischenleitungsauslass aus über eine vorgegebene Länge erstreckt und eine konstante Querschnittsfläche aufweist; und einen aufgeweiteten Bereich, der an einer Oberseite des Kanalabschnitts vorgesehen ist und eine größere Querschnittsfläche aufweist als der Kanalabschnitt.
Vorzugsweise umfasst die Hauptleitung: einen unteren Hauptleitungsabschnitt und einen oberen Hauptleitungsabschnitt, der über dem unteren Hauptleitungsabschnitt vorgesehen ist; wird das dem oberen Hauptleitungsabschnitt zugeführte Materialpulver über den unteren Hauptleitungsabschnitt der Zwischenleitung zugeführt; und ist ein Hauptleitungsverschluss zum Öffnen und Schließen eines Durchlasses zwischen dem unteren Hauptleitungsabschnitt und dem oberen Hauptleitungsabschnitt vorgesehen.
Vorzugsweise umfasst der untere Hauptleitungsabschnitt einen sich erweiternden Abschnitt, wobei die Länge des sich erweiternden Abschnitts in einer Längsrichtung der Zwischenleitung umso länger wird, je näher der sich erweiternde Abschnitt der Zwischenleitung kommt.
Vorzugsweise ist die Hauptleitung so ausgeführt, dass sie in der Lage ist, sich entsprechend einem Gewicht des in der Hauptleitung vorgehaltenen Materialpulvers vertikal zu bewegen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorgenannten weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch klarer aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen. Es zeigt:
1 eine Skizze des Aufbaus der Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht der Pulverschichtausbildungsvorrichtung 3, der Materialzuführeinheit 55 und des Laserstrahlers 13;
3 eine perspektivische Ansicht des Auftragkopfes 11;
4 eine perspektivische Ansicht des Auftragkopfes 11, aus einem anderen Winkel betrachtet;
5 eine perspektivische Ansicht der Ausgestaltung der Zwischenleitung 69 und ihrer Umgebung, die 2 entnommen ist;
6 eine perspektivische Ansicht der Ausgestaltung der Zwischenleitung 69 und ihres Antriebsmechanismus, die 5 entnommen ist;
7 eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts, der durch den Zylinder 71a von 6 verläuft;
8 eine perspektivische Ansicht der Umgebung des Verbindungsabschnitts der Zwischenleitung 69 und der Hauptleitung 82, die 2 entnommen ist, in einem Zustand, in dem die Wandfläche 1h entfernt ist;
9 eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts, der durch die ungefähre Mitte in der Längsrichtung der Zwischenleitung 69 von 8 verläuft;
10 eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts, der durch die Linie A-A von 9 verläuft und parallel zu der den Kanalabschnitt 69b strukturierenden Wandfläche ist;
11A eine perspektivische Ansicht, die das Formteil 47 mit dem gewünschten Profil zeigt;
11B eine perspektivische Ansicht, die das Modell des Formteils von 11A zeigt;
11C eine perspektivische Ansicht, die das Modell von 11B zeigt, das durch eine horizontale Ebene mit einer vorgegebenen Einheitshöhe in Scheiben geschnitten ist;
12 eine perspektivische Ansicht, die das Formteil 47 zeigt, das durch Aufeinanderschichten der gesinterten Schichten 50 erhalten wird;
13 eine erläuternde Zeichnung, die das Verfahren zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau zeigt, bei dem die Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
14 eine erläuternde Zeichnung, die das Verfahren zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau zeigt, bei dem die Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
15 eine perspektivische Ansicht zum Erläutern des Verfahrens zum Füllen des Materialpulvers in den Auftragkopf 11;
16 eine perspektivische Ansicht zum Erläutern des Verfahrens zum Füllen des Materialpulvers in den Auftragkopf 11.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei können die in den Ausführungsformen gezeigten charakteristischen Merkmale miteinander kombiniert werden.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Kammer 1, die den gewünschten Formgebungsbereich R abdeckt und mit einem Inertgas gefüllt ist, das eine gewünschte Konzentration aufweist; einen Auftragkopf 11, der sich in der Kammer 1 bewegt und durch Zuführen des Materialpulvers auf dem Formgebungsbereich R eine Materialpulverschicht 8 ausbildet; einen Laserstrahler 13, der vorgegebene Abschnitte der Materialpulverschicht 8 mit einem Laserstrahl L bestrahlt, um das Materialpulver an der Bestrahlungsposition zu sintern; und eine Materialzuführeinheit 55 zum Zuführen des Materialpulvers zu dem Auftragkopf 11.
Im Inneren der Kammer 1 ist eine Pulverschichtausbildungsvorrichtung 3 vorgesehen. Die Pulverschichtausbildungsvorrichtung 3 umfasst eine Basisstufe 4, die den Formgebungsbereich R aufweist; einen Auftragkopf 11, der auf der Basisstufe 4 vorgesehen und so aufgebaut ist, dass er in der Lage ist, sich in einer horizontalen einachsigen Richtung (durch Pfeil B gezeigte Richtung) zu bewegen; und längliche Elemente 9r, 9l, die auf beiden Seiten des Formgebungsbereichs R entlang der Bewegungsrichtung des Auftragkopfes 11 vorgesehen sind. Der Formgebungsbereich R ist weiterhin mit einem Formgebungstisch 5 versehen, der in der Lage ist, sich in einer vertikalen Richtung (in 1 durch Pfeil A gezeigte Richtung) zu bewegen. Dabei wird der Formgebungstisch 5 durch einen Antriebsmechanismus 31 angetrieben. Wenn die Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau verwendet wird, wird eine Formgebungsplatte 7 auf dem Formgebungstisch 5 platziert, und die Materialpulverschicht 8 wird auf dem Formgebungstisch 5 ausgebildet.
Die Pulverrückhaltewand 26 ist so vorgesehen, dass sie den Formgebungstisch 5 umgibt, und das nicht gesinterte Materialpulver wird in dem durch die Pulverrückhaltewand 26 und den Formgebungstisch 5 umgebenen Pulverrückhalteraum zurückgehalten. In der Unterseite der Pulverrückhaltewand 26 ist der Pulverabgabeabschnitt 27 vorgesehen, der in der Lage ist, das Materialpulver in dem Pulverrückhalteraum abzugeben. Nach dem Abschluss der Formgebung durch schichtweisen Aufbau wird der Formgebungstisch 5 abgesenkt, um das nicht gesinterte Materialpulver aus dem Pulverabgabeabschnitt 27 abzugeben. Das abgegebene Materialpulver wird durch die Rutschenführung 28 der Rutsche (nicht gezeigt) zugeführt, und dann wird das Materialpulver über die Rutsche in dem Kübel (nicht gezeigt) zurückgehalten.
Wie in 2 bis 4 gezeigt, umfasst der Auftragkopf 11 einen Materialhalteabschnitt 11a, einen oberen Oberflächenöffnungsabschnitt 11b, der an der oberen Oberfläche des Materialhalteabschnitts 11a vorgesehen ist, und eine Materialabgabeöffnung 11c, die an der Bodenfläche des Materialhalteabschnitts 11a vorgesehen ist, wobei die Materialabgabeöffnung 11c das Materialpulver in dem Materialhalteabschnitt 11a abgibt. Die Materialabgabeöffnung 11c weist die Form eines länglichen Schlitzes auf, der sich in der horizontalen einachsigen Richtung (durch Pfeil C gezeigte Richtung) erstreckt, die sich rechtwinklig mit der Bewegungsrichtung (durch Pfeil B gezeigte Richtung) des Auftragkopfes 11 kreuzt. Auf beiden Seiten des Auftragkopfes 11 sind Gummiklingen 11fb und 11rb zum Ausbilden einer Materialpulverschicht 8 durch Ebnen des aus dem Materialabgabeabschnitt 11c abgegebenen Materialpulvers vorgesehen. Außerdem sind auf beiden Seiten des Auftragkopfes 11 Dunstabzugsabschnitte 11fs und 11rs zum Absaugen des während des Sinterns des Materialpulvers erzeugten Dunstes vorgesehen. Die Dunstabzugsabschnitte 11fs and 11rs sind entlang der horizontalen einachsigen Richtung (durch Pfeil C gezeigte Richtung) vorgesehen, die sich rechtwinklig mit der Bewegungsrichtung (durch Pfeil B gezeigte Richtung) des Auftragkopfes 11 kreuzt. Das Materialpulver ist beispielsweise Metallpulver (beispielsweise Eisenpulver), das eine Kugelform mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 µm aufweist.
Die länglichen Elements 9r and 9l sind entlang der Bewegungsrichtung (durch Pfeil B gezeigte Richtung) des Auftragkopfes 11 mit Öffnungen versehen. Eine der Öffnungen wird als die Inertgaszuführöffnung verwendet, und die andere Öffnung wird als die Inertgasabgabeöffnung verwendet. Demzufolge kann in der durch den Pfeil C auf dem Formgebungsbereich R gezeigten Richtung ein Inertgasstrom erzeugt werden. Daher kann der in dem Formgebungsbereich R erzeugte Dunst leicht entlang dieses Inertgasstroms abgegeben werden. Dabei ist „Inertgas“ in der vorliegenden Patentschrift ein Gas, das im Wesentlichen nicht mit dem Materialpulver reagiert, und es können beispielsweise Stickstoffgas, Argongas und Heliumgas genannt werden.
Über der Kammer 1 ist ein Laserstrahler 13 vorgesehen. Wie in 2 gezeigt, umfasst der Laserstrahler 13 eine Laserquelle 42 zum Aussenden des Laserstrahls L, ein Paar von Galvanometerscannern 43a und 43b zum Ausführen eines zweidimensionalen Abtastens des von der Laserquelle 42 ausgesandten Laserstrahls L und eine Fokussierlinse 44 zum Fokussieren des Laserstrahls L. Der Galvanometerscanner (X-Achsen-Scanner) 43a tastet den Laserstrahl L in der durch Pfeil B gezeigten Richtung (X-Achsen-Richtung) ab, und der Galvanometerscanner (Y-Achsen-Scanner) 43b tastet den Laserstrahl L in der durch Pfeil C gezeigten Richtung (Y-Achsen-Richtung) ab. Jeder der Scanner 43a und 43b wird bezüglich seines Drehwinkels in Abhängigkeit von der Stärke des Drehwinkelsteuersignals gesteuert. Demzufolge kann die durch den Laserstrahl L bestrahlte Position durch Ändern der Stärke des in die Scanner 43a und 43b eingespeisten Drehwinkelsteuersignals zu einer bestimmten Position bewegt werden. Ein Beispiel für die Fokussierlinse 44 ist die Linse fθ.
Der Laserstrahl L, der die Fokussierlinse 44 passiert hat, passiert weiterhin das in der Kammer 1 vorgesehene Fenster 1a. Dann wird die in dem Formgebungsbereich R ausgebildete Materialpulverschicht 8 mit dem Laserstrahl L bestrahlt. Die Art des Laserstrahls L ist nicht beschränkt, so lange dieser das Materialpulver sintern kann. Es können beispielsweise ein CO₂-Laser, Faserlaser, YAG-Laser und dergleichen verwendet werden. Das Fenster 1a ist mit einem Material ausgebildet, das in der Lage ist, den Laserstrahl L zu übertragen. In einem Fall, in dem der Laserstrahl L ein Faserlaser oder YAG-Laser ist, kann das Fenster 1a beispielsweise mit einem Quarzglas aufgebaut sein.
Auf der oberen Oberfläche der Kammer 1 ist der Dunstadhäsionsverhinderungsabschnitt 17 so vorgesehen, dass er das Fenster 1a abdeckt. Der Dunstadhäsionsverhinderungsabschnitt 17 ist mit einem zylindrischen Gehäuse 17a und einem in dem Gehäuse 17a angeordneten, zylindrischen Diffusionselement 17c versehen. Zwischen dem Gehäuse 17a und dem Diffusionselement 17c ist ein Inertgaszuführraum 17d vorgesehen. Weiterhin ist auf der Bodenfläche des Gehäuses 17a am inneren Abschnitt des Diffusionselements 17c eine Öffnung 17b vorgesehen. Das Diffusionselement 17c ist mit einer Mehrzahl von Poren 17e versehen, und das in den Inertgaszuführraum 17d zugeführte, reine Inertgas wird durch die Poren 17e in einen Reinraum 17f gefüllt. Dann wird das in den Reinraum 17f gefüllte reine Inertgas durch die Öffnung 17b nach unterhalb des Dunstadhäsionsverhinderungsabschnitts 17 abgegeben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist die Materialzuführeinheit 55 an einer Position in der Nähe der Wandflächen 1e, 1f, 1g und 1h vorgesehen. Die Materialzuführeinheit 55 umfasst eine Zwischenleitung 69 zum Zuführen des Materialpulvers zu dem Materialhalteabschnitt 11a des Auftragkopfes 11; und eine Hauptleitung 82 zum Zuführen des Materialpulvers zu der Zwischenleitung 69. Das Materialpulver in der Hauptleitung 82 wird aus dem Materialbehälter 76 zugeführt. Die Hauptleitung 82 umfasst einen unteren Hauptleitungsabschnitt 73 und einen oberen Hauptleitungsabschnitt 72, der über dem unteren Hauptleitungsabschnitt 73 vorgesehen ist. Dabei erfolgt die Ausgestaltung so, dass das dem oberen Hauptleitungsabschnitt 72 zugeführte Materialpulver über den unteren Hauptleitungsabschnitt 73 der Zwischenleitung 69 zugeführt wird.
Wie in 5 gezeigt, ist die Zwischenleitung 69 so aufgebaut, dass das Materialpulver aus dem Zwischenleitungsauslass 69a abgegeben wird, der in der Lage ist, sich in einer vertikalen Richtung zu bewegen, und eine längliche Form (rechteckige Form in der vorliegenden Ausführungsform) aufweist. Der Zwischenleitungsauslass 69a erstreckt sich im Wesentlichen in der gleichen Richtung wie die Materialabgabeöffnung 11c des Auftragkopfes 11. Bei einem solchen Aufbau kann das aus dem Zwischenleitungsauslass 69a abgegebene Materialpulver im Wesentlichen gleichmäßig in der Erstreckungsrichtung der Materialabgabeöffnung 11c abgegeben werden. Demzufolge ist dieser vorteilhaft, da die Zwischenleitung 69 nicht in der Längsrichtung des Auftragkopfes 11 bewegt werden muss.
Der Zwischenleitungsauslass 69a wird durch einen oder mehrere Zwischenleitungsverschluss/-verschlüsse 70 geöffnet und geschlossen. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Zwischenleitungsverschlüsse 70a und 70b vorgesehen, die unabhängig voneinander gesteuert werden können. Wie in 6 gezeigt, werden die Zwischenverschlüsse 70a und 70b jeweils durch Zylinder 71a bzw. 71b angetrieben. Die Zwischenleitungsverschlüsse 70a und 70b sind an einer Bodenfläche der Zwischenleitungsverschlüsse 70a bzw. 70b jeweils mit Öffnungen 70a1 und 70b1 versehen. Dabei werden die Zwischenleitungsverschlüsse 70a und 70b so bewegt, dass die Position der Öffnungen 70a1 und 70b1 der Position des Zwischenleitungsauslasses 69a entspricht. Demzufolge kann das Materialpulver aus der Zwischenleitung 69 abgegeben werden. Dabei entspricht in 7 die Position der Öffnung 70a1 des Zwischenleitungsverschlusses 70a der Position des Zwischenleitungsauslasses 69a, und die Position der Öffnung 70b1 des Zwischenleitungsverschlusses 70b entspricht nicht der Position des Zwischenleitungsauslasses 69a. Demzufolge wird das Materialpulver nur von Seiten des Zwischenverschlusses 70a abgegeben. Wie beschrieben kann durch Bereitstellen einer Mehrzahl von Verschlüssen, die unabhängig voneinander angetrieben werden können, das Pulvermaterial aus einem Teilbereich des Zwischenleitungsauslasses 69a abgegeben werden. Wenn das Materialpulver derart abgegeben wird, kann die Materialpulverschicht 8 nur auf einem Teilbereich des Formgebungsbereichs R ausgebildet werden, was es gestattet, die Menge an verwendetem Materialpulver zu reduzieren, wenn die Größe des Formteils relativ klein ist. Der Zwischenleitungsauslass 69a wird üblicherweise durch den Zwischenverschluss 70 verschlossen und wird an einer Position geöffnet, die tiefer liegt als das obere Ende des Materialhalteabschnitts 11a, wenn das Materialpulver aus dem Zwischenleitungsauslass 69a dem Materialhalteabschnitt 11a des Auftragkopfes 11 zugeführt wird. Wenn zwei oder mehr der Zwischenverschlüsse 70 unabhängig voneinander geöffnet und geschlossen werden, ist es dabei bevorzugt, eine Mehrzahl von Sensoren vorzusehen, um entsprechend der Position jedes der Zwischenleitungsverschlüsse 70 die Menge des Materialpulvers in dem Materialhalteabschnitt 11a zu erkennen, wie später beschrieben.
Wie in 5 bis 7 gezeigt, umfasst die Zwischenleitung 69 einen Kanalabschnitt 69b, der sich vom Zwischenleitungsauslass 69a aus über eine vorgegebene Länge erstreckt und eine konstante Querschnittsfläche aufweist; und einen aufgeweiteten Bereich 69c, der an der Oberseite des Kanalabschnitts 69b vorgesehen ist und eine größere Querschnittsfläche aufweist als der Kanalabschnitt 69b. Dabei ist die Querschnittsfläche eine Fläche eines zu einer horizontalen Ebene parallelen Querschnitts. Das aus der Hauptleitung 82 zugeführte Materialpulver passiert den aufgeweiteten Bereich 69c und wird dann dem Kanalabschnitt 69b zugeführt. Der Kanalabschnitt 69b ist zwischen einem mit einem Spalt angeordneten Paar von Wandflächen vorgesehen. Da die Querschnittsfläche des Kanalabschnitts 69b klein ist, kann das Materialpulver leicht eingefüllt werden, das Materialpulver verstopft sich aber auch leicht in dem Kanalabschnitt 69b. Die durch die vertikale Bewegung der Zwischenleitung 69 bewirkte Vibration gestattet es jedoch, die Verstopfung des Materialpulvers in dem Kanalabschnitt 69b zu beheben.
An einem oberen Ende der Zwischenleitung 69 ist ein Flansch 69d vorgesehen. Dabei ist ein Ende des Faltenbalgs 75 an dem Flansch 69d befestigt, und das andere Ende des Faltenbalgs 75 ist an der Wandfläche 1e befestigt. Wenn sich die Zwischenleitung 69 vertikal bewegt, dehnt sich der Faltenbalg 75 aus und zieht sich zusammen, um die Verbindung zwischen der Zwischenleitung 69 und der Wandfläche 1e aufrechtzuerhalten. Wie in 2, 5 und 6 gezeigt, ist die Zwischenleitung 69 in der Lage, sich mittels eines Antriebsmechanismus 77 vertikal zu bewegen, der auf einem Tragtisch 78 vorgesehen ist, der auf der den Formgebungsbereich R ausbildenden Basisstufe 4 befestigt ist. Der Antriebsmechanismus 77 ist mit einer Schraubenfeder 77a und einem Zylinder 77b aufgebaut, und die Zwischenleitung 69 bewegt sich vertikal entsprechend der Ausdehnung und Zusammenziehung des Zylinders 77b.
Wie in 8 bis 9 gezeigt, ist auf der Wandfläche 1e eine Abdeckung 79 vorgesehen. Dabei ist der untere Hauptleitungsabschnitt 73 in die an der Wandfläche 1e und der Abdeckung 79 vorgesehene Öffnung eingesetzt. Der Auslass am Ende des unteren Hauptleitungsabschnitts 73 ist in der Zwischenleitung 69 angeordnet, und somit wird das Materialpulver aus dem unteren Hauptleitungsabschnitt 73 der Zwischenleitung 69 zugeführt. Wie in 10 gezeigt, ist der untere Hauptleitungsabschnitt 73 mit einem sich erweiternden Abschnitt 73a versehen, dessen Länge in der Längsrichtung der Zwischenleitung 69 umso länger wird, je näher der sich erweiternde Abschnitt 73a der Zwischenleitung 69 kommt. Demzufolge wird das Materialpulver der Zwischenleitung 69 bei gleichzeitiger Erweiterung der Zwischenleitung 69 in der Längsrichtung zugeführt, und es ist auch weniger wahrscheinlich, dass das Materialpulver in dem unteren Hauptleitungsabschnitt 73 verstopft. Außerdem würde das Materialpulver nicht in den Raum 69e über dem Ende des unteren Hauptleitungsabschnitts 73 innerhalb der Zwischenleitung 69 eingefüllt, und es neigt dazu, einen Lufteinschluss auszubilden. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass der Raum 69e mit dem Materialpulver verstopft wird.
Zwischen dem unteren Hauptleitungsabschnitt 73 und dem oberen Hauptleitungsabschnitt 72 ist ein Hauptleitungsverschluss 68 zum Öffnen und Schließen eines Durchlasses 68a zwischen dem unteren Hauptleitungsabschnitt 73 und dem oberen Hauptleitungsabschnitt 72 vorgesehen. Der Hauptleitungsverschluss 68 wird durch einen Verschlussträger 71 getragen. Der Verschlussträger 71 ist mit einem Zylinder 80 zum Öffnen und Schließen des Hauptleitungsverschlusses 68 versehen, und der Hauptleitungsverschluss 68 bewegt sich entsprechend der Ausdehnung und Zusammenziehung des Zylinders 80, um den Durchlass 68a zu öffnen und zu schließen.
Der Verschlussträger 71 und die Abdeckung 79 sind durch einen Faltenbalg 74 verbunden. Das heißt, ein Ende des Faltenbalgs 74 ist an dem Verschlussträger 71 befestigt, und das andere Ende des Faltenbalgs 74 ist an der Abdeckung 79 befestigt. Die Hauptleitung 82 wird durch eine auf einem Tragtisch 83 angeordnete Schraubenfeder 81 getragen und ist so aufgebaut, dass sie in der Lage ist, sich entsprechend dem Gewicht des in der Hauptleitung 82 vorgehaltenen Materialpulvers vertikal zu bewegen. Bei einer solchen Ausgestaltung wird die Hauptleitung 82 angehoben, wenn die Menge an Materialpulver abnimmt, und die Zeitstruktur für das Versorgen der Hauptleitung 82 mit dem Materialpulver kann leicht erkannt werden. Wenn sich die Zwischenleitung 82 vertikal bewegt, dehnt sich außerdem der Faltenbalg 74 aus und zieht sich zusammen, um die Verbindung zwischen dem Verschlussträger 71 und der Abdeckung 79 aufrechtzuerhalten.
Das Innere und Äußere der Kammer 1 sind durch den Hauptleitungsverschluss 68, den Verschlussträger 71, den Faltenbalg 74, die Abdeckung 79 und den Faltenbalg 75 getrennt. Der durch diese Elemente umgebene Raum dient als der Raum im Inneren der Kammer 1 und wird während der Formgebung durch schichtweisen Aufbau unter Inertgasatmosphäre gehalten. Dem gegenüber werden der Raum außerhalb des Faltenbalgs 74 und der Raum über dem Hauptleitungsverschluss 68 unter Umgebungsatmosphäre gehalten. Bezüglich der Hauptleitung 82 dient das Innere des oberen Hauptleitungsabschnitts 72 als der äußere Raum, und das Innere des unteren Hauptleitungsabschnitts 73 dient als das Innere der Kammer 1. Diese Räume sind durch den Hauptleitungsverschluss 68 getrennt. Der Durchlass 68a wird üblicherweise durch den Hauptleitungsverschluss 68 verschlossen und wird geöffnet, wenn das Materialpulver aus dem oberen Hauptleitungsabschnitt 72 dem unteren Hauptleitungsabschnitt 73 zugeführt wird. Bei einem solchen Aufbau kann die Menge an Außenluft minimiert werden, die in die Kammer 1 gelangt, wenn während der Formgebung durch schichtweisen Aufbau das Materialpulver dem Auftragkopf 11 zugeführt wird.
Nun werden das Inertgaszuführsystem zum Zuführen des Inertgases in die Kammer 1 und das Dunstabgabesystem zum Abgeben des Dunstes aus der Kammer 1 erläutert.
Das Inertgaszuführsystem zum Zuführen des Inertgases in die Kammer 1 ist mit einer Inertgaszuführvorrichtung und einem Dunstabscheider 19 verbunden. Die Inertgaszuführvorrichtung 15 weist eine Funktion zum Zuführen des Inertgases auf und ist beispielsweise ein Gaszylinder eines Inertgases. Der Dunstabscheider 19 umfasst Leitungskästen 21 und 23, die an seiner stromaufwärtigen Seite bzw. seiner stromabwärtigen Seite vorgesehen sind. Das aus der Kammer 1 abgegebene Gas (Dunst enthaltendes Inertgas) wird durch den Leitungskasten 21 zu dem Dunstabscheider 19 befördert. Dann wird in dem Dunstabscheider 19 Dunst entfernt, und das gereinigte Inertgas wird durch den Leitungskasten 23 zur Kammer 1 befördert. Gemäß einer solchen Ausgestaltung kann das Inertgas recycelt werden.
Wie in 1 gezeigt, ist das Inertgaszuführsystem mit der oberen Zuführöffnung 1b der Kammer 1, dem Inertgaszuführraum 17d des Dunstadhäsionsverhinderungsabschnitts 17 und dem länglichen Element 9l verbunden. Das Inertgas wird durch die obere Zuführöffnung 1b in den Formgebungsraum 1d der Kammer 1 zugeführt. Das in das längliche Element 9l zugeführte Inertgas wird durch die Öffnung auf den Formgebungsbereich R abgegeben.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Inertgas aus dem Dunstabscheider 19 zu der oberen Zuführöffnung 1b befördert, und das Inertgas aus der Inertgaszuführvorrichtung 15 wird dem Inertgaszuführraum 17d und dem länglichen Element 9l zugeführt. Obwohl es möglich ist, dass das Inertgas aus dem Dunstabscheider 19 Restdunst enthält, erlaubt es die Ausgestaltung der vorliegenden Ausführungsform nicht, dass das Inertgas aus dem Dunstabscheider 19 in den Raum zugeführt wird, der besonders hohe Reinheit verlangt (Reinraum 17f und der Raum an der Peripherie des Formgebungsbereichs R). Demzufolge kann die Wirkung des Restdunstes minimiert werden.
Wie in 1 gezeigt, ist das Dunstabgabesystem zum Abgeben des Dunstes aus der Kammer 1 mit der oberen Abgabeöffnung 1c der Kammer 1, den Dunstabzugsabschnitten 11fs und 11rs des Auftragkopfes 11 und dem länglichen Element 9r verbunden. Da das den Dunst enthaltende Inertgas in dem Formgebungsraum 1d der vorderen Kammer 1f durch die obere Abgabeöffnung 1c abgegeben wird, wird in dem Formgebungsraum 1d ein Inertgasstrom ausgebildet, der von der oberen Zuführöffnung 1b hin zur oberen Abgabeöffnung 1c strömt. Die Dunstabzugsabschnitte 11fs und 11rs des Auftragkopfes 11 können den Dunst absaugen, der in dem Formgebungsbereich R erzeugt wird, wenn der Auftragkopf 11 den Formgebungsbereich R überstreicht. Dabei wird das den Dunst enthaltende Inertgas durch die Öffnung des länglichen Elements 9r aus der Kammer 1 heraus abgegeben. Das Dunstabgabesystem ist durch den Leitungskasten 21 mit dem Dunstabscheider 19 verbunden, und das Inertgas wird nach Entfernung des Dunstes durch den Dunstabscheider 19 recycelt.
Nun wird das Verfahren zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau erläutert, bei dem die vorgenannte Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau verwendet wird.
Dabei wird für die Erläuterung ein Fall als Beispiel genommen, in dem das Formteil 47 mit dem in 11A gezeigten, dreidimensionalen Profil mittels Formgebung durch schichtweisen Aufbau ausgebildet wird.
Wie in 11b bis 11C gezeigt, wird zuerst unter Verwendung eines Computers ein Formteil 47 mit dem gewünschten dreidimensionalen Profil geformt und dadurch ein Modell 48 des Formteils erhalten. Dann wird das Modell 48 des Formteils durch eine horizontale Ebene mit einer vorgegebenen Einheitshöhe in Scheiben geschnitten, und dadurch werden in Scheiben geschnittene Schichten 49a, 49b, ... 49f erhalten. Wie in 11 bis 14 gezeigt, wird anschließend die Materialpulverschicht 8 mit dem Laserstrahl L bestrahlt, um das Materialpulver selektiv zu sintern, und dadurch werden die gesinterten Schichten 50a, 50b, ... 50f ausgebildet, deren Profil den in Scheiben geschnittenen Schichten 49a, 49b, ... bzw. 49f entspricht. Die gesinterten Schichten werden auch miteinander verschmolzen, und dadurch wird das Formteil 47 ausgebildet. Der durch das Umrissprofil jeder der in Scheiben geschnittenen Schichten 49a, 49b, ... 49f umgebene Bereich ist der mit dem Laserstrahl L zu bestrahlende Bereich 45a, 45b, ... 45f (nachfolgend als Bestrahlungsbereich bezeichnet). Die in Scheiben geschnittenen Schichten, gesinterten Schichten und der Bestrahlungsbereich werden auch als in Scheiben geschnittene Schichten 49, gesinterte Schichten 50 bzw. Bestrahlungsbereich 45 bezeichnet.
Wie beschrieben, kann das Formteil 47 durch Wiederholen des selektiven Sinterns des Materialpulvers der Materialpulverschicht 8 in dem Bestrahlungsbereich 45 ausgebildet werden. Dies wird durch Bestrahlen des Bestrahlungsbereichs 45 mit dem Laserstrahl L erreicht. Dabei ist der Bestrahlungsbereich 45 durch das Umrissprofil jeder der in Scheiben geschnittenen Schichten 49 des Modells 48 des Formteils umgeben.
Nun wird das Verfahren zur Ausbildung der gesinterten Schichten 50 ausführlich beschrieben.
Zuerst wird die Höhe des Formgebungstisches 5 auf eine angemessene Position eingestellt, während die Formgebungsplatte 7 auf dem Formgebungstisch 5 angebracht ist. In diesem Zustand wird der Auftragkopf 11, der den mit dem Materialpulver gefüllten Materialhalteabschnitt 11a aufweist, von der linken Seite zur rechten Seite des Formgebungsbereichs R (in der in 1 durch den Pfeil B gezeigten Richtung) bewegt. Demzufolge wird auf dem Formgebungstisch 5 die erste Schicht der Materialpulverschicht 8 ausgebildet.
Anschließend wird ein festgelegter Abschnitt der Materialpulverschicht 8 mit dem Laserstrahl L bestrahlt und dadurch der mit dem Laserstrahl bestrahlte Bereich der Materialpulverschicht 8 gesintert. Demzufolge wird die erste gesinterte Schicht 50a erhalten, wie in 13 gezeigt.
Nun wird die Höhe des Formgebungstisches 5 um die Dicke einer Schicht der Materialpulverschicht 8 abgesenkt, gefolgt durch das Bewegen des Auftragkopfes 11 von der rechten Seite zur linken Seite des Formgebungsbereichs R. Demzufolge wird die zweite Materialpulverschicht 8 so ausgebildet, dass sie die gesinterte Schicht 50a bedeckt.
Anschließend wird in einer ähnlichen Weise wie beschrieben der festgelegte Abschnitt der Materialpulverschicht 8 mit dem Laserstrahl L bestrahlt und dadurch der mit dem Laserstrahl bestrahlte Bereich der Materialpulverschicht 8 gesintert. Demzufolge wird die zweite gesinterte Schicht 50b erhalten, wie in 14 gezeigt.
Durch Wiederholen der vorgenannten Abläufe werden die dritte gesinterte Schicht 50c, die vierte gesinterte Schicht 50d und die gesinterten Schichten danach ausgebildet. Die benachbarten gesinterten Schichten sind fest miteinander verbunden.
Nach dem Abschluss der Formgebung durch schichtweisen Aufbau werden die nicht gesinterten Materialpulver über den Pulverabgabeabschnitt 27 abgegeben, um das Formteil zu erhalten.
Der Auftragkopf 11 ist mit einem Sensor zum Erkennen der Menge des Materialpulvers in dem Materialhalteabschnitt 11a versehen. Wie in 15 bis 16 gezeigt, wird, wenn festgestellt wird, dass dem Materialhalteabschnitt 11a das Materialpulver zugeführt werden muss, der Auftragkopf 11 nach unmittelbar unterhalb der Zwischenleitung 69 bewegt, und das Materialpulver wird zugeführt.
Wie in 15 gezeigt, befindet sich konkret der Zwischenleitungsauslass 69a zuerst an einer Position, die höher liegt als das obere Ende des Materialhalteabschnitts 11a, und dann wird der Materialhalteabschnitt 11a in einem Zustand, in dem die Zwischenverschlüsse 70a und 70b des Zwischenleitungsauslasses 69a geschlossen sind, nach unmittelbar unterhalb des Zwischenleitungsauslasses 69a bewegt.
Wie in 16 gezeigt, wird die Zwischenleitung 69 anschließend so bewegt, dass die Position des Zwischenleitungsauslasses 69a tiefer liegt als das obere Ende des Materialhalteabschnitts 11a. In diesem Zustand werden die Zwischenleitungsverschlüsse 70a und 70b geöffnet, was die Abgabe des Materialpulvers aus dem Zwischenleitungsauslass 69a gestattet. Das Materialpulver wird durch sein Gewicht abgegeben, und die Abgabe des Materialpulvers wird dann beendet, wenn das Materialpulver in dem Materialhalteabschnitt 11a den Zwischenleitungsauslass 69a erreicht. Daher würde das Materialpulver nicht aus dem Materialhalteabschnitt 11a herausfließen. Dabei kann das aus dem Zwischenleitungsauslass 69a abgegebene Materialpulver dasjenige sein, das zuvor in die Zwischenleitung 69 zugeführt wurde, oder dasjenige sein, das durch Öffnen des Hauptleitungsverschlusses 68 in dem in 16 gezeigten Zustand in die Zwischenleitung 69 zugeführt wurde.
Nach dem Abgeben des Materialpulvers aus dem Zwischenleitungsauslass 69a werden die Zwischenverschlüsse 70a und 70b geschlossen, und dann wird die Zwischenleitung 69 auf eine Position angehoben, in der die Zwischenleitung 69 den Auftragkopf 11 nicht behindert. Demzufolge ist die Zufuhr des Materialpulvers abgeschlossen.
Bezugszeichenliste

1: Kammer
3: Pulverschichtausbildungsvorrichtung
5: Formgebungstisch
8: Materialpulverschicht
11: Auftragkopf
13: Laserstrahler
17: Dunstadhäsionsverhinderungsabschnitt
26: Pulverrückhaltewand
27: Pulverabgabeabschnitt
28: Rutschenführung
31: Antriebsmechanismus
42: Laserquelle
43a, 43b: Galvanometerscanner
44: Fokussierlinse
45: Bestrahlungsbereich
47: Formteil
48: Formteilmodell
49: in Scheiben geschnittene Schicht
50: gesinterte Schicht
55: Materialzuführeinheit
68: Hauptleitungsverschluss
69: Zwischenleitung
70: Zwischenleitungsverschluss
72: oberer Hauptleitungsabschnitt
73: unterer Hauptleitungsabschnitt
74, 75: Faltenbälge
82: Hauptleitung
L: Laserstrahl

Obwohl verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Daher soll der Schutzbereich der Erfindung nur durch den Umfang der folgenden Ansprüche beschränkt sein.

Claims

Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau, umfassend: eine Kammer, die einen gewünschten Formgebungsbereich umschließt und mit einem Inertgas gefüllt ist, das eine gewünschte Konzentration aufweist; einen in der Kammer bewegbaren Auftragkopf zum Zuführen eines Materialpulvers auf dem Formgebungsbereich, um eine Materialpulverschicht auszubilden; und eine Materialzuführeinheit zum Zuführen des Materialpulvers zu dem Auftragkopf; wobei der Auftragkopf umfasst: einen Materialhalteabschnitt zum Halten des Materialpulvers; und eine Materialabgabeöffnung zum Abgeben des Materialpulvers in dem Materialhalteabschnitt; die Materialzuführeinheit umfasst: eine Zwischenleitung zum Zuführen des Materialpulvers zu dem Materialhalteabschnitt; und eine Hauptleitung zum Versorgen der Zwischenleitung mit dem Materialpulver; die Zwischenleitung so ausgeführt ist, dass sie in der Lage ist, das Materialpulver aus einem Zwischenleitungsauslass abzugeben, der zu vertikaler Bewegung in der Lage ist und eine längliche Form aufweist; und die Materialzuführeinheit so gesteuert wird, dass sie das Materialpulver aus dem Zwischenleitungsauslass in einem Zustand abgibt, in dem die Zwischenleitung so bewegt wird, dass sich der Zwischenleitungsauslass an einer Position befindet, die tiefer liegt als das obere Ende des Materialhalteabschnitts.
Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau nach Anspruch 1, wobei: die Materialabgabeöffnung eine längliche Form aufweist; und der Zwischenleitungsauslass sich im Wesentlichen in der gleichen Richtung erstreckt wie die Materialabgabeöffnung.
Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend: einen Zwischenleitungsverschluss zum Öffnen und Schließen des Zwischenleitungsauslasses; wobei: der Zwischenleitungsverschluss so gesteuert wird, dass der Zwischenleitungsauslass in einem Zustand geöffnet wird, in dem sich der Zwischenleitungsauslass an einer Position befindet, die tiefer liegt als ein oberes Ende des Materialhalteabschnitts.
Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau nach Anspruch 3, wobei der Zwischenleitungsverschluss mit wenigstens zwei Verschlüssen aufgebaut ist, die sich unabhängig voneinander steuern lassen.
Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die Zwischenleitung umfasst: einen Kanalabschnitt, der sich vom Zwischenleitungsauslass aus über eine vorgegebene Länge erstreckt und eine konstante Querschnittsfläche aufweist; und einen aufgeweiteten Bereich, der an einer Oberseite des Kanalabschnitts vorgesehen ist und eine größere Querschnittsfläche aufweist als der Kanalabschnitt.
Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: die Hauptleitung umfasst: einen unteren Hauptleitungsabschnitt und einen oberen Hauptleitungsabschnitt, der über dem unteren Hauptleitungsabschnitt vorgesehen ist; das dem oberen Hauptleitungsabschnitt zugeführte Materialpulver über den unteren Hauptleitungsabschnitt der Zwischenleitung zugeführt wird; und ein Hauptleitungsverschluss zum Öffnen und Schließen eines Durchlasses zwischen dem unteren Hauptleitungsabschnitt und dem oberen Hauptleitungsabschnitt vorgesehen ist.
Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau nach Anspruch 6, wobei der untere Hauptleitungsabschnitt einen sich erweiternden Abschnitt umfasst, wobei die Länge des sich erweiternden Abschnitts in einer Längsrichtung der Zwischenleitung umso länger wird, je näher der sich erweiternde Abschnitt der Zwischenleitung kommt.
Vorrichtung zur Formgebung durch schichtweisen Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Hauptleitung so ausgeführt ist, dass sie in der Lage ist, sich entsprechend einem Gewicht des in der Hauptleitung vorgehaltenen Materialpulvers vertikal zu bewegen.