DE102021003237A1 - Process and device for the production of 3D molded parts using layer construction technology using a wedge blade coater - Google Patents

Process and device for the production of 3D molded parts using layer construction technology using a wedge blade coater Download PDF

Info

Publication number
DE102021003237A1
DE102021003237A1 DE102021003237.3A DE102021003237A DE102021003237A1 DE 102021003237 A1 DE102021003237 A1 DE 102021003237A1 DE 102021003237 A DE102021003237 A DE 102021003237A DE 102021003237 A1 DE102021003237 A1 DE 102021003237A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coater
particulate material
angle
blade
wedge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021003237.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Bastian Heymel
Martin Sinzinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voxeljet AG
Original Assignee
Voxeljet AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voxeljet AG filed Critical Voxeljet AG
Priority to DE102021003237.3A priority Critical patent/DE102021003237A1/en
Priority to EP22741691.4A priority patent/EP4359200A1/en
Priority to PCT/DE2022/000069 priority patent/WO2022268245A1/en
Publication of DE102021003237A1 publication Critical patent/DE102021003237A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/214—Doctor blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/52—Hoppers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/67—Blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321—Feeding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/343—Metering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle mittels Schichtaufbautechnik mittels einer Keilklinge.The invention relates to a method and a device for producing three-dimensional models using the layered construction technique using a wedge blade.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle mittels Schichtaufbautechnik mittels einer Keilklinge.The invention relates to a method and a device for producing three-dimensional models using the layered construction technique using a wedge blade.

In der europäischen Patentschrift EP 0 431 924 B1 wird ein Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Objekte aus Computerdaten beschrieben. Dabei wird ein Partikelmaterial in einer dünnen Schicht auf eine Plattform aufgetragen und dieses selektiv mittels eines Druckkopfes mit einem Bindermaterial bedruckt. Der mit dem Binder bedruckte Partikelbereich verklebt und verfestigt sich unter dem Einfluss des Binders und gegebenenfalls eines zusätzlichen Härters. Anschließend wird die Plattform um eine Schichtdicke in einen Bauzylinder abgesenkt und mit einer neuen Schicht Partikelmaterial versehen, die ebenfalls, wie oben beschrieben, bedruckt wird. Diese Schritte werden wiederholt, bis eine gewisse, erwünschte Höhe des Objektes erreicht ist. Aus den bedruckten und verfestigten Bereichen entsteht so ein dreidimensionales Objekt.In the European patent specification EP 0 431 924 B1 describes a method for producing three-dimensional objects from computer data. A thin layer of particle material is applied to a platform and this is then selectively printed with a binder material using a print head. The particle area printed with the binder sticks together and hardens under the influence of the binder and, if necessary, an additional hardener. The platform is then lowered by one layer thickness into a building cylinder and provided with a new layer of particulate material, which is also printed as described above. These steps are repeated until a certain desired height of the object is reached. A three-dimensional object is created from the printed and solidified areas.

Dieses aus verfestigtem Partikelmaterial hergestellte Objekt ist nach seiner Fertigstellung in losem Partikelmaterial eingebettet und wird anschließend davon befreit. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines Saugers. Übrig bleiben danach die gewünschten Objekte, die dann vom Restpulver z.B. durch Abbürsten befreit werden.This object, made of solidified particulate material, is embedded in loose particulate material after its completion and is then freed from it. This is done, for example, by means of a suction cup. What remains are the desired objects, which are then freed from residual powder, e.g. by brushing.

Die Wirtschaftlichkeit von bekannten Verfahren hängt unter anderem von der Schichtzeit ab, mit der die Bauteile produziert werden. Je geringer die Schichtzeit ist, desto größer ist die Wirtschaftlichkeit. Ein nicht unerheblicher Teil der Schichtzeit wiederum wird für das Auftragen des Partikelmaterials benötigt.The profitability of known methods depends, among other things, on the shift time in which the components are produced. The shorter the shift time, the greater the economy. A not inconsiderable part of the shift time is required for the application of the particle material.

Es war deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung konstruktive Mittel bereitzustellen, die ein verbessertes 3D-Druckverfahren erlauben oder zumindest die Nachteile des Standes der Technik zu verbessern oder ganz zu vermeiden.It was therefore an object of the present invention to provide constructive means that allow an improved 3D printing process or at least improve or completely avoid the disadvantages of the prior art.

Es war deshalb eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung konstruktive Mittel bereitzustellen, die eine wirtschaftliche Verbesserung von bekannten 3D-Druckverfahren erreichen oder zumindest die Nachteile des Standes der Technik verbessern oder ganz vermeiden.It was therefore a further object of the present invention to provide constructive means that achieve an economic improvement in known 3D printing methods or at least improve or completely avoid the disadvantages of the prior art.

Kurze Zusammenfassung der ErfindungBrief Summary of the Invention

In einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Beschichter geeignet für die additive Herstellung umfassend ein Partikelmaterialbehälter (16), einen Ausflussspalt (3), vorzugsweise horizontal angeordnet, und eine Keilklinge (2).In one aspect, the invention relates to a coater suitable for additive manufacturing, comprising a particulate material container (16), an outflow gap (3), preferably arranged horizontally, and a wedge blade (2).

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung umfassend eine Beschichter nach der Offenbarung sowie weiterhin umfassend ein Verfestigungsmittel (15), eine Bauplattform, einen Baubehälter, Zu- und Abführmittel für Partikelmaterial, Heiz- und Kühlmittel oder/und Vibrationsmittel.In a further aspect, the invention relates to a device comprising a coater according to the disclosure and also comprising a solidification means (15), a construction platform, a construction container, supply and removal means for particulate material, heating and cooling means and/or vibration means.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von 3D-Formteilen, wobei Partikelmaterial mittels einem oder mehreren wie hier offenbarten Beschichter auf eine Bauplattform aufgebracht wird und das Partikelmaterial mittels Verfestigungsmittel (15) selektiv verfestigt wird.In a further aspect, the invention relates to a method for producing 3D molded parts, in which particulate material is applied to a construction platform using one or more coaters as disclosed here and the particulate material is selectively solidified using solidification means (15).

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt eine Keilklinge und einen Keilklingenbeschichter im Vergleich zum Stand der Technik. 1 shows a wedge blade and a wedge blade coater compared to the prior art.
  • 2 zeigt einen Keilklingenbeschichter gemäß der Offenbarung. 2 shows a wedge blade coater according to the disclosure.
  • 3 zeigt die Kenngrößen Klingenwinkel und Keilwinkel in einem Beschichter gemäß der Offenbarung. 3 12 shows the characteristics of blade angle and wedge angle in a coater according to the disclosure.
  • 4 - 8 zeigen verschiedene Ausprägungen des Ausflussstoppmechanismus in einem Beschichter gemäß der Offenbarung. 4 - 8th 12 show various forms of the spill stop mechanism in a coater according to the disclosure.
  • 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Beschichters gemäß der Offenbarung. 9 shows a preferred embodiment of the coater according to the disclosure.

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed Description of the Invention

Erfindungsgemäß wird eine der Anmeldung zugrunde liegenden Aufgabe gelöst durch einen Beschichter geeignet für die additive Herstellung umfassend ein Partikelmaterialbehälter (16), einen Ausflussspalt (3), vorzugsweise horizontal angeordnet, und eine Keilklinge (2).According to the invention, an object on which the application is based is achieved by a coater suitable for additive manufacturing, comprising a particle material container (16), an outflow gap (3), preferably arranged horizontally, and a wedge blade (2).

Ein Beschichter gemäß der Offenbarung weist eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber bekannten Beschichtern des Standes der Technik auf. Es können verschiedene Verfahrensparameter beim Druckvorgang eingestellt werden und dadurch bspw. die Produktqualität und Verfahrensgeschwindigkeit erhöht werden. Mit einem Beschichter und Verfahren gemäß der Offenbarung kann auch die Wirtschaftlichkeit derartiger 3D-Druckverfahren erhöht werden.A coater according to the disclosure has a number of advantages over known prior art coaters. Various process parameters can be set during the printing process, thereby increasing product quality and process speed, for example. With a coater and method according to the disclosure, the economics of such 3D printing methods can also be increased.

Ein wesentlicher Aspekt ist, dass ein Beschichter mit Keilklinge (2) gemäß der Offenbarung bei kleinerem Ausflussspalt (3) den gleichen Partikelmaterialstrom durch den Beschichter liefert, wie ein Beschichter mit L-Klinge (1) gemäß dem Stand der Technik und größerem Ausflusspalt. Dadurch bildet sich vor dem Beschichter mit Keilklinge gemäß der Offenbarung eine kleinere Pulverwalze aus. Die zuvor produzierte Schicht wird nicht beschädigt. Durch Verwendung eines Beschichters mit Keilklinge gemäß der Offenbarung lassen sich also größere Beschichtungsgeschwindigkeiten erzielen, als dies mit einem Beschichter aus dem Stand der Technik möglich ist. Demgegenüber kann es bei bekannten Klingenbeschichtern zu Interferenzen der Pulverwalze, des Partikelmaterialgewichts und von Scherkräften mit der bereits aufgetragenen Partikelmaterialschicht(en) kommen, die zu Verschiebungen und Ungenauigkeiten in der Druckabbildung führt und so bis hin zu unbrauchbaren Formteilen führen kann. Der Beschichter gemäß der Offenbarung vermeidet derartige Nachteile von bekannten Klingenbeschichtern.An important aspect is that a coater with a wedge blade (2) according to the disclosure with a smaller discharge gap (3) has the same Particulate material flow through the coater, such as a prior art L-blade (1) coater with larger discharge gap. This forms a smaller powder roll in front of the wedge blade coater of the disclosure. The previously produced layer is not damaged. Thus, by using a wedge blade coater according to the disclosure, greater coating speeds can be achieved than is possible with a prior art coater. In contrast, with known blade coaters, the powder roller, the particle material weight and shearing forces can interfere with the particle material layer(s) already applied, which leads to shifts and inaccuracies in the printed image and can even lead to unusable molded parts. The coater according to the disclosure avoids such disadvantages of known blade coaters.

Im Folgenden werden zunächst einige Begriffe der Erfindung näher erläutert.Some terms of the invention are explained in more detail below.

„3D-Formteil“, „Formkörper“ oder „Bauteil“ im Sinne der Erfindung sind alles mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens oder/und der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte dreidimensionale Objekte, die eine Formfestigkeit aufweisen.“3D molded part”, “moulded body” or “component” within the meaning of the invention are all three-dimensional objects produced by means of the method according to the invention and/or the device according to the invention, which have a dimensional stability.

„Bauraum“ ist der geometrische Ort in dem die Partikelmaterialschüttung während des Bauprozesses durch wiederholtes Beschichten mit Partikelmaterial wächst oder durch den die Schüttung bei kontinuierlichen Prinzipien durchläuft. Im Allgemeinen wird der Bauraum durch einen Boden, die Bauplattform, durch Wände und eine offene Deckfläche, die Bauebene, begrenzt. Bei kontinuierlichen Prinzipien existieren meist ein Förderband und begrenzende Seitenwände. Der Bauraum kann auch durch eine sogenannte Jobbox ausgestaltet sein, die eine in die Vorrichtung ein- und ausfahrbare Einheit darstellt und eine Batch-Herstellung erlaubt, wobei eine Jobbox nach Prozessabschluss ausgefahren wird und sofort eine neue Jobbox in die Vorrichtung eingefahren werden kann, sodass das Herstellungsvolumen und somit die Vorrichtungsleistung erhöht wird."Build space" is the locus in which the particulate material bed grows during the build process by being repeatedly coated with particulate material, or through which the bed passes in the case of continuous principles. In general, the construction space is delimited by a floor, the construction platform, by walls and an open top surface, the construction level. With continuous principles, there is usually a conveyor belt and delimiting side walls. The installation space can also be designed with a so-called job box, which represents a unit that can be moved in and out of the device and allows batch production, with a job box being moved out after the process is complete and a new job box being moved into the device immediately, so that the Production volume and thus the device performance is increased.

Als „Partikelmaterialien“ oder „partikelförmige Baumaterialien“ oder „Baumaterialien“ können alle für den Pulver-basierten 3D Druck bekannten Materialien verwendet werden, insbesondere Polymere, Keramiken und Metalle. Das Partikelmaterial ist vorzugsweise ein trocken frei fließendes Pulver, es kann aber auch ein kohäsives schnittfestes Pulver oder eine partikelbeladene Flüssigkeit verwendet werden. In dieser Schrift werden Partikelmaterial und Pulver synonym verwendet.All materials known for powder-based 3D printing can be used as “particle materials” or “particulate building materials” or “building materials”, in particular polymers, ceramics and metals. The particulate material is preferably a dry, free-flowing powder, but a cohesive, cut-resistant powder or a particulate-laden liquid can also be used. In this document, particle material and powder are used synonymously.

Der „Partikelmaterialauftrag“ ist der Vorgang bei dem eine definierte Schicht aus Pulver erzeugt wird. Dies kann entweder auf der Bauplattform oder auf einer geneigten Ebene relativ zu einem Förderband bei kontinuierlichen Prinzipen erfolgen. Der Partikelmaterialauftrag wird im Weiteren auch „Beschichtung“ oder „Recoaten“ genannt.The "particle material application" is the process in which a defined layer of powder is created. This can be done either on the build platform or on an inclined plane relative to a conveyor for continuous principles. The particle material application is also referred to below as "coating" or "recoating".

„Selektiver Flüssigkeitsauftrag“ kann im Sinne der Erfindung nach jedem Partikelmaterialauftrag erfolgen oder je nach den Erfordernissen des Formkörpers und zur Optimierung der Formkörperherstellung auch unregelmäßig, beispielsweise mehrfach bezogen auf einen Partikelmaterialauftrag, erfolgen. Dabei wird ein Schnittbild durch den gewünschten Körper aufgedruckt.According to the invention, "selective application of liquid" can take place after each particle material application or, depending on the requirements of the shaped body and to optimize the production of the shaped body, also irregularly, for example repeatedly in relation to a particle material application. A sectional image is printed through the desired body.

Als „Vorrichtung“ zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann jede bekannte 3D-Druckvorrichtung verwendet werden, die die erforderlichen Bauteile beinhaltet. Übliche Komponenten beinhalten Beschichter, Baufeld, Mittel zum Verfahren des Baufeldes oder anderer Bauteile bei kontinuierlichen Verfahren, Dosiervorrichtungen und Wärme- und Bestrahlungsmittel und andere dem Fachmann bekannte Bauteile, die deshalb hier nicht näher ausgeführt werden.Any known 3D printing device that contains the required components can be used as the “device” for carrying out the method according to the invention. Common components include coater, build area, means for moving the build area or other components in continuous processes, dosing devices and heating and irradiation means and other components known to those skilled in the art, which are therefore not detailed here.

„Deformation“ tritt auf, wenn der Körper bei einem physikalischen Prozess eine ungleichmäßige Schwindung erfährt oder durch mechanische Einflüsse wie sie bspw. in Zusammenhang mit der Größe oder dem Gewicht der Pulverwalze auftreten. Damit verbunden sind Qualitätsprobleme und eine verminderte Produktionsrate."Deformation" occurs when the body experiences uneven shrinkage during a physical process or as a result of mechanical influences such as those associated with the size or weight of the powder roller. Associated with this are quality problems and a reduced production rate.

Als „Curling“ wird hier ein Effekt bezeichnet, der vom schichtweisen Vorgehen bei der beschriebenen Erfindung kommt. Dabei sind jeweils kurz nacheinander erzeugte Schichten einer unterschiedlichen Schwindung ausgesetzt. Durch physikalische Effekte deformiert sich der Verbund dann in einer Richtung, die nicht mit der Richtung der Schwindung zusammenfällt.An effect that comes from the layered procedure in the described invention is referred to as “curling” here. In this case, layers produced in quick succession are exposed to different shrinkage. As a result of physical effects, the composite then deforms in a direction that does not coincide with the direction of shrinkage.

Das Baumaterial wird immer in einer „definierten Schicht“ oder „Schichtstärke“ aufgebracht, die je nach Baumaterial und Verfahrensbedingungen individuell eingestellt wird. Sie beträgt beispielsweise 0,05 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm.The building material is always applied in a "defined layer" or "layer thickness", which is set individually depending on the building material and process conditions. It is, for example, 0.05 to 0.5 mm, preferably 0.1 to 0.3 mm.

„Partikelmaterialauftragsmittel“ oder „Recoater“ oder „Beschichter“ im Sinne der Erfindung ist ein Auftragsmittel, das Partikelmaterial auf das Baufeld aufbringt. Verschiedene Parameter können vorzugsweise verändert und individuell eingestellt werden, wodurch eine Anpassung an z.B. das verwendete Partikelmaterial, die anderen verwendeten Materialien wie Binder etc. oder Verfahrgeschwindigkeit oder Schichtdicke möglich wird. Ein Beschichter gemäß der Offenbarung umfasst eine Keilklinge.“Particulate material application agent” or “recoater” or “coater” within the meaning of the invention is an application agent that applies particle material to the construction site. Various parameters can preferably be changed and set individually, which means that an adaptation to, for example, the particle material used, the other materials used, such as binders, etc., or the traversing speed or layer thickness becomes possible. A coater according to the disclosure includes a wedge blade.

„Keilklinge“ im Sinne der Erfindung ist in den Figuren näher bezeichnet. Sie zeichnet sich durch unterschiedliche Durchmesser in unterschiedlichen Bereichen aus und hat vorzugsweise eine Keilform. Im Gegensatz dazu sind aus dem Stand der Technik Beschichter mit z.B. einer L-Klinge bekannt. Eine Keilklinge kann durch verschiedene konstruktive Merkmale gekennzeichnet werden wie Keilwinkel (10), eine Winkelfläche (17) und eine Horizontalfläche (18), die individuell verändert und kombiniert werden können. Der während des Beschichtungsvorganges wirksame Keilwinkel (10) ist der Winkel zwischen der Winkelfläche (17) und der Bauebene des 3D-Druckers. Er ist die Summe des natürlichen Winkel des Keils der Keilklinge und des Klingenwinkels (9). Der Klingenwinkel (9) ist der Winkel zwischen der Horizontalfläche (18) und der Bauebene des 3D-Druckers."Wedge blade" within the meaning of the invention is designated in more detail in the figures. It is characterized by different diameters in different areas and preferably has a wedge shape. In contrast to this, coaters with, for example, an L-blade are known from the prior art. A wedge blade can be characterized by various design features such as a wedge angle (10), an angled surface (17) and a horizontal surface (18), which can be individually modified and combined. The effective wedge angle (10) during the coating process is the angle between the angular surface (17) and the construction level of the 3D printer. It is the sum of the natural angle of the wedge of the wedge blade and the blade angle (9). The blade angle (9) is the angle between the horizontal surface (18) and the build plane of the 3D printer.

Die verschiedenen Aspekte der Erfindung werden im Folgenden weiter beschrieben.The various aspects of the invention are further described below.

Die Erfindung betrifft in einem Aspekt einen Beschichter geeignet für die additive Herstellung umfassend ein Partikelmaterialbehälter (16), einen Ausflussspalt (3), vorzugsweise horizontal angeordnet, und eine Keilklinge (2).In one aspect, the invention relates to a coater suitable for additive manufacturing, comprising a particle material container (16), an outflow gap (3), preferably arranged horizontally, and a wedge blade (2).

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Offenbarung einen Beschichter, wobei die Keilklinge (2) gekennzeichnet ist durch einen Keilwinkel (10), eine Winkelfläche (17) und eine Horizontalfläche (18).In a preferred embodiment, the disclosure relates to a coater, wherein the wedge blade (2) is characterized by a wedge angle (10), an angled surface (17) and a horizontal surface (18).

Vorzugsweise ist in dem Beschichter gemäß der Offenbarung die Winkelfläche (17) dem Partikelmaterialbehälter (16) und dem Ausflussspalt (3) zugewandt.Preferably, in the coater according to the disclosure, the angled surface (17) faces the particulate material container (16) and the outflow gap (3).

Ein Beschichter gemäß der Offenbarung kann weiterhin ein Dosiermittel, vorzugsweise einen Schieber (11), eine Spaltblende (12) oder einen schwenkbaren Spaltverschluss (14) umfassen.A coater according to the disclosure can further comprise a dosing means, preferably a slide (11), a slit diaphragm (12) or a pivotable slit shutter (14).

Es ist in einem Aspekt der Erfindung möglich die Dosierung des Partikelmaterials aus dem Beschichter mit oder ohne Dosiermittel vorzusehen. Wird ein Dosiermittel für das Partikelmaterial verwendet, kann die Partikelmaterialdosierung ohne Vibrationsmittel erfolgen. Sofern kein Dosiermittel vorgesehen ist kann die Partikelmaterialabgabe (dosierung) mittels Vibrationsmittel erfolgen, das im Beschichter, am Beschichter oder gekoppelt mit dem Beschichter angeordnet ist und bei Aktivierung die Abgabe von Partikelmaterial erfolgt. Vorteilhaft ist den Ausfluss des Partikelmaterials durch ein Dosiermittel oder ein Vibrationsmittel zu schalten.It is possible in one aspect of the invention to provide for dosing of the particulate material from the coater with or without dosing means. If a dosing means is used for the particulate material, the particulate material dosing can be done without vibrating means. If no dosing means are provided, the particulate material can be released (dosed) by means of vibrating means which are arranged in the coater, on the coater or coupled to the coater and which release particulate material when activated. It is advantageous to switch the outflow of the particulate material by a dosing device or a vibration device.

Ein Vibrationsmittel kann aber auch vorgesehen sein, um einen kombinierten Effekt von Partikelmaterialabgabe und die Verdichtung des Partikelmaterials im Pulverbett zu bewirken. Ein Vibrationsmittel kann auch ausschließlich vorgesehen sein, um die Verdichtung im Pulverbett zu steuern.However, vibratory means may also be provided to provide a combined effect of particulate material discharge and compaction of the particulate material in the powder bed. Vibrating means can also be provided solely to control compaction in the powder bed.

Vorzugsweise kann für den Beschichter gemäß der Offenbarung ein Schwenkmechanismus vorgesehen sein.Preferably, a pivoting mechanism may be provided for the coater according to the disclosure.

In dem Beschichter gemäß der Offenbarung kann der Keilwinkel (10) vorzugsweise von 5° bis 60° betragen.In the coater according to the disclosure, the wedge angle (10) can preferably be from 5° to 60°.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Offenbarung eine Vorrichtung die geeignet ist zur additiven Fertigung und einen Beschichter gemäß der Offenbarung umfasst.In a further aspect, the disclosure relates to an apparatus suitable for additive manufacturing and comprising a coater according to the disclosure.

Weiterhin kann die Beschichtung aus dem Beschichter gemäß der Offenbarung auch schichtweise erfolgen, indem der Beschichter aus einem Partikelmaterialreservoir in dem Volumen befüllt wird, das im Wesentlichen einer Partikelmaterialauftragschicht entspricht. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn kein Dosiermittel in dem Beschichter vorgesehen ist.Furthermore, according to the disclosure, the coating from the coater can also take place in layers by the coater being filled from a particulate material reservoir in the volume which essentially corresponds to a particulate material application layer. It is advantageous here if no dosing means is provided in the coater.

Auch kann eine Ausführungsform ohne Vibrationsmittel Vorteile haben, da es dann im Pulverbett des aufgetragenen Partikelmaterials nicht zu sekundärer Verdichtung kommt. Sekundäre Verdichtung ist eine ungewünschte Verdichtung im Pulverbett, die nicht gewollt ist, da sich dadurch die geplanten Materialcharakteristika und Formteilcharakteristika ungewollt verändern können. Es wird also durch die Vibration der Beschichterabgabe sekundär und ungerichtet das Pulverbett verdichtet.An embodiment without vibration means can also have advantages, since secondary compaction then does not occur in the powder bed of the applied particle material. Secondary densification is an unwanted densification in the powder bed that is not wanted because it can unintentionally change the planned material characteristics and molded part characteristics. The powder bed is thus secondarily and undirectedly compacted by the vibration of the coater delivery.

Eine Ausführungsform ohne Vibrationsmittel kann weiterhin den Vorteil haben, dass beim Beschichten die zuvor produzierte Schicht nicht durch vertikale Bewegungen der Klinge, die während der Vibration zustande kommen, beschädigt wird. Dieser Vorteil tritt vor allem bei der Produktion von dünnen Schichten zu Tage.An embodiment without vibration means can also have the advantage that during coating the previously produced layer is not damaged by vertical movements of the blade that come about during the vibration. This advantage is particularly evident in the production of thin layers.

Auch können in einer 3D-Druckvorrichtung mehrere Beschichter Anwendung finden (siehe z.B. 9). Bei Einsatz eines Vibrationsmittels zur Steuerung der Abgabe des Partikelmaterials aus dem Beschichter kann es zu Überlagerungen der Schwingungen kommen, was sich nachteilig auf das Druckergebnis und die Qualität der hergestellten Formteile auswirken kann.Several coaters can also be used in a 3D printing device (see e.g 9 ). If a vibration means is used to control the release of the particulate material from the coater, the vibrations can be superimposed, which can have a negative effect on the printing result and the quality of the molded parts produced.

Das Verdichten des aufgebrachten Partiklematerials kann auch erfolgen durch eine Veränderung bzw. Einstellung des Anstellwinkels des Beschichters oder der Keilklinge an sich. Je nach Partikelmaterial kann ein positiver oder ein negativer Anstellwinkel (9) von Vorteil sein. Im Falle eines negativen Anstellwinkels beispielsweise, also wenn die dem Beschichterspalt abgewandte Kante der Klingenunterseite (18) das nivellierende Element bildet, erzeugt die Klingenunterseite (18) während des Beschichtungsvorganges eine vertikale Kraft auf die Partikel, welche durch die Pulverwalze in den Raum zwischen Klinge und Baufeld geliefert werden. Die vertikale Kraft drückt die Partikel in das Pulverbett und erhöht so die Packungsdichte.The applied particle material can also be compacted by changing or adjusting the angle of attack of the coater or the wedge blade itself. Depending on the particle material, a positive or negative angle of attack (9) can be advantageous. In the case of a negative angle of attack, for example, i.e. when the edge of the underside of the blade (18) facing away from the coater gap forms the leveling element, the underside of the blade (18) generates a vertical force on the particles during the coating process, which is pushed through the powder roller into the space between the blade and the construction site to be delivered. The vertical force pushes the particles into the powder bed, increasing packing density.

Die Vorrichtung gemäß der Offenbarung kann weiterhin ein Verfestigungsmittel (15), eine Bauplattform, einen Baubehälter, Zu- und Abführmittel für Partikelmaterial, Heiz- und Kühlmittel oder/und Vibrationsmittel umfassen.The device according to the disclosure can further comprise a solidification means (15), a building platform, a building container, supply and removal means for particulate material, heating and cooling means and/or vibration means.

In einer Vorrichtung gemäß der Offenbarung kann ein Verfestigungsmittel (15) vorgesehen sein, wobei das Verfestigungsmittel ein Druckkopf, ein Laser oder/und eine Wärmequelle sein kann.A solidification means (15) can be provided in a device according to the disclosure, wherein the solidification means can be a print head, a laser and/or a heat source.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Offenbarung ein Verfahren zum Herstellen von 3D-Formteilen, wobei Partikelmaterial mittels einem oder mehreren Beschichtern gemäß der Offenbarung auf eine Bauplattform aufgebracht wird und das Partikelmaterial mittels Verfestigungsmittel (15) selektiv verfestigt wird.In a further aspect, the disclosure relates to a method for producing 3D molded parts, wherein particle material is applied to a construction platform by means of one or more coaters according to the disclosure and the particle material is selectively solidified by means of solidification means (15).

Ein Verfahren gemäß der Offenbarung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass das Auftragsvolumen des Partikelmaterials, das aus dem Beschichter auf die Bauplattform abgegeben wird mittels Dosiermittel dosiert wird.A method according to the disclosure can be characterized in that the application volume of the particulate material that is released from the coater onto the construction platform is dosed by means of dosing means.

Weiterhin kann ein Verfahren gemäß der Offenbarung, dadurch gekennzeichnet sein, dass das Auftragen des Partikelmaterials gesteuert wird durch Steuerung des Ausflussspaltes (3), der Beschichtergeschwindigkeit (5), des Dosiermittels, des Keilwinkels (10) oder/und des Klingenwinkels (9).Furthermore, a method according to the disclosure can be characterized in that the application of the particulate material is controlled by controlling the outflow gap (3), the coater speed (5), the dosing agent, the wedge angle (10) and/or the blade angle (9).

In einem Verfahren gemäß der Offenbarung kann zusätzlich ein Vibrationsmittel zum Partikelmaterialauftrag verwendet werden.In a method according to the disclosure, a vibratory means for particulate material application can additionally be used.

In einem Verfahren gemäß der Offenbarung, wird die Partikelmaterialverdichtung auf dem Baufeld vorzugsweise durch den Klingenwinkel (9) gesteuert werden.In a method according to the disclosure, particulate matter compaction on the build site will preferably be controlled by blade angle (θ).

Ein Verfahren gemäß der Offenbarung kann weiterhin dadurch gekennzeichnet sein, dass die Steuerung umfasst die Verminderung, die Erhöhung oder das Stoppen des Partikelmaterialausflusses aus dem Beschichter gemäß der Offenbarung und das Auftragen des Partikelmaterials auf das Baufeld.A method according to the disclosure may be further characterized in that the controlling comprises reducing, increasing or stopping the outflow of particulate material from the coater according to the disclosure and applying the particulate material to the build area.

In einem Verfahren gemäß der Offenbarung kann vorzugsweise der Keilwinkel (10) eingestellt werden auf einen Winkel von 5° bis 60° und/oder der Klingenwinkel (9) kann eingestellt werden auf einen Winkel von -10° bis +10°.In a method according to the disclosure, preferably the wedge angle (10) can be adjusted to an angle of 5° to 60° and/or the blade angle (9) can be adjusted to an angle of -10° to +10°.

In einem Verfahren gemäß der Offenbarung kann die Öffnung des Dosiermittels vorzugsweise eingestellt werden auf von 0,5 mm bis 60 mm.In a method according to the disclosure, the opening of the dosing means can preferably be adjusted to from 0.5 mm to 60 mm.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die oben ausgeführten Probleme oder Nachteile zumindest vermindert oder ganz vermieden.With the method according to the invention, the problems or disadvantages outlined above are at least reduced or completely avoided.

In den Figuren sind verschiedene Aspekte der Erfindung beschrieben und werden daraus deutlich wie im Folgenden illustriert ist.Various aspects of the invention are described in the figures and become clear therefrom, as illustrated below.

In 1 stellt eine Keilklinge in einem Beschichter gemäß der Offenbarung dar sowie Ausführungsformen von Beschichtern des Standes der Technik. Hieraus werden wesentliche Unterschiede in der Konstruktion, seiner Fiunktionsweise und Vorteile des Beschichters gemäß der Offenbarung deutlich.In 1 Figure 11 illustrates a wedge blade in a coater according to the disclosure, as well as prior art coater embodiments. From this, significant differences in the construction, its mode of operation and advantages of the coater according to the disclosure become clear.

2 zeigt einen erfinderischen Vorteil des Beschichters mit Keilklinge gemäß der Offenbarung. Vorteilhaft ist hierbei u.a., dass ein Beschichters mit Keilklinge gemäß der Offenbarung mit einem kleineren Spalt den gleichen Partikelmaterialdurchsatz ausführen kann verglichen mit einem Beschichter gemäß dem Stand der Technik, der einen größeren offenen Querschnitt erfordert. Dies impliziert eine Reihe von Vorteilen. Z.B. bildet sich eine kleinere Pulverwalze, welche die zuvor gedruckten Schichten nicht beschädigt, im Gegensatz zu einer großen Pulverwalze im Stand der Technik. 2 Figure 10 shows an inventive advantage of the wedge blade coater according to the disclosure. Among the advantages here is that a wedge blade coater according to the disclosure with a smaller gap can perform the same particulate material throughput compared to a prior art coater which requires a larger open area. This implies a number of advantages. For example, a smaller powder roll forms which does not damage the previously printed layers, in contrast to a large powder roll in the prior art.

Die Kausalität hinter diesem Aspekt beruht auf Folgendem: Hohe Beschichtungsgeschwindigkeiten (5) ermöglichen es, die Druckerleistung zu steigern. Damit sinkt die Kennzahl Kosten/hergestelltes Teil und der Drucker wird wirtschaftlicher. Um die Beschichtungsgeschwindigkeit (5) zu steigern ist eine Steigerung des Partikelmaterialstroms (6) aus dem Beschichter nötig. Wird der Partikelmaterialstrom nicht gesteigert, die Beschichtungsgeschwindigkeit hingegen schon, schafft es der Beschichter nicht mehr, das zum Auffüllen der Schicht benötigte Partikelmaterial auf dem Baufeld bereitzustellen. Fehlstellen im Beschichtungsergebnis sind die Folge, wodurch die gedruckten Teile unbrauchbar werden und Ausschuss sind. Um den Partikelmaterialstrom (6) zu steigern, muss bei einer L-Klinge gemäß dem Stand der Technik der Ausflussspalt (3) vergrößert werden. Dies hat zwingend eine Vergrößerung der sich während des Beschichtungsvorgangs vor dem Beschichter bildenden Pulverwalze (4) zur Folge. Die Pulverwalze übt aufgrund ihrer Gewichtskraft und aufgrund von Reibung eine Scherkraft auf die zuvor gedruckte Schicht aus. Überschreitet die Pulverwalze eine gewisse Grenzgröße, dann steigert sich auch die Scherkraft auf einen Wert, der ein Verschieben (Beschädigen) der zuvor gedruckten Schicht zur Folge hat. Die gedruckten Teile erleiden Geometriedeformationen und werden dadurch unbrauchbar, d.h. Ausschuss. Die zulässige Grenzgröße der Pulverwalze ist vom Pulvermaterial abhängig. Bei Verwendung einer L-Klinge gemäß dem Stand der Technik kann also die Beschichtungsgeschwindigkeit (5) aufgrund dieser physikalischen Zwänge nicht über einen gewissen Wert hinaus gesteigert werden. Ein Beschichter mit Keilklinge (2) gemäß der Offenbarung liefert bei kleinerem Ausflussspalt (3) den gleichen Partikelmaterialstrom durch den Beschichter, wie ein Beschichter mit L-Klinge (1) gemäß dem Stand der Technik und größerem Ausflusspalt. Dadurch bildet sich vor dem Beschichter mit Keilklinge gemäß der Offenbarung eine kleinere Pulverwalze aus. Die zuvor produzierte Schicht wird nicht beschädigt. Durch Verwendung eines Beschichters mit Keilklinge gemäß der Offenbarung lassen sich also größere Beschichtungsgeschwindigkeiten erzielen, als dies mit einem Beschichter aus dem Stand der Technik möglich ist.The causality behind this aspect is based on the following: High coating speeds (5) make it possible to increase printer performance. This reduces the key figure cost/part produced and the printer becomes more economical. In order to increase the coating speed (5), an increase in the particulate material flow (6) from the coater is necessary. If the particle material flow is not increased, but the coating speed is, the coater will no longer be able to provide the particle material required to fill the layer on the construction site. The result is defects in the coating result, making the printed parts unusable and scrap. In order to increase the flow of particulate matter (6) in a prior art L-blade, the outflow gap (3) must be increased. This necessarily has a magnification improvement of the powder roller (4) that forms in front of the coater during the coating process. Due to its weight and friction, the powder roller exerts a shearing force on the previously printed layer. If the powder roller exceeds a certain limit, the shearing force increases to a value that causes the previously printed layer to shift (damage). The printed parts suffer geometry deformations and thus become unusable, ie rejects. The permissible limit size of the powder roller depends on the powder material. Thus, when using an L-blade according to the prior art, the coating speed (5) cannot be increased beyond a certain value due to these physical constraints. A wedge blade coater (2) according to the disclosure provides the same flow of particulate material through the coater with a smaller orifice gap (3) as a prior art L-blade coater (1) with a larger orifice gap. This forms a smaller powder roll in front of the wedge blade coater of the disclosure. The previously produced layer is not damaged. Thus, by using a wedge blade coater according to the disclosure, greater coating speeds can be achieved than is possible with a prior art coater.

3 zeigt die Kenngrößen Klingenwinkel und Keilwinkel. Der Klingenwinkel ist ein Stellglied für die Verdichtung des Partikelmaterials und kann je nach Verfahrensbedingungen und eingesetztem Partikelmaterial eingestellt und angepasst werden. 3 shows the parameters blade angle and wedge angle. The blade angle is an actuator for compaction of the particulate material and can be adjusted and adjusted depending on the process conditions and the particulate material being used.

4 - 8 zeigen verschiedene Ausprägungen des Dosiermittels in einem Beschichter gemäß der Offenbarung. Diese sind jedoch nur als Beispiele und nicht erschöpfend zu verstehen. 4 - 8th show various forms of the dosing agent in a coater according to the disclosure. However, these are to be understood as examples only and are not exhaustive.

9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Druckkopf von zwei Beschichtern gemäß der Offenbarung flankiert wird. Dadurch wird eine weitere Verfahrensbeschleunigung möglich, da in beide Verfahrrichtungen Partikelmaterial aufgebracht werden kann und so die Prozessgeschwindigkeit im Wesentlichen verdoppelt wird. 9 Figure 12 shows a preferred embodiment of the invention wherein a printhead is flanked by two coaters in accordance with the disclosure. This makes it possible to further speed up the process, since particle material can be applied in both directions of travel, essentially doubling the process speed.

BezugszeichenlisteReference List

11
Profilklinge (L-Klinge)profile blade (L-blade)
22
Keilklingewedge blade
33
Ausflusspaltoutflow gap
44
Pulverwalzepowder roller
55
Beschichtungsgeschwindigkeitcoating speed
66
PartikelmaterialvolumenstromParticulate matter flow rate
77
Scherkraft auf vorige Schicht Verschieben von bedrucktem Bereich der vorigenShear force on previous layer Shifting of printed area of previous
88th
Schichtlayer
99
Klingenwinkelblade angle
1010
Keilwinkelwedge angle
1111
Schieberslider
1212
Spaltblendeslit diaphragm
1313
PartikelmaterialfüllungParticulate Material Fill
1414
schwenkbarer Spaltverschlusspivoting gap closure
1515
Verfestigungsmittel (z.B. Druckkopf)Solidifying agent (e.g. printhead)
1616
PartikelmaterialbehälterParticulate Material Container

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 0431924 B1 [0002]EP 0431924 B1 [0002]

Claims (10)

Beschichter geeignet für die additive Herstellung umfassend ein Partikelmaterialbehälter (16), einen Ausflussspalt (3), vorzugsweise horizontal angeordnet, und eine Keilklinge (2).Coater suitable for additive manufacturing comprising a particulate material container (16), an outflow gap (3), preferably arranged horizontally, and a wedge blade (2). Beschichter nach Anspruch 1, wobei die Keilklinge (2) gekennzeichnet ist durch einen Keilwinkel (10), eine Winkelfläche (17) und eine Horizontalfläche (18), vorzugsweise wobei die Winkelfläche (17) dem Partikelmaterialbehälter (16) und dem Ausflussspalt (3) zugewandt ist oder/und wobei die Vorrichtung weiterhin umfasst ein Dosiermittel, vorzugsweise einen Schieber (11), eine Spaltblende (12) oder einen schwenkbaren Spaltverschluss (14) oder/und wobei der Beschichter einen Schwenkmechanismus umfasst.coater after claim 1 , wherein the wedge blade (2) is characterized by a wedge angle (10), an angled surface (17) and a horizontal surface (18), preferably wherein the angled surface (17) faces the particulate material container (16) and the outflow gap (3) or/ and wherein the device further comprises a dosing means, preferably a slide (11), a slit diaphragm (12) or a pivotable slit shutter (14) and/or wherein the coater comprises a pivoting mechanism. Beschichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Keilwinkel (10) von 5° bis 60° beträgt.Coater according to any one of the preceding claims, wherein the wedge angle (10) is from 5° to 60°. Vorrichtung geeignet zur additiven Fertigung umfassend einen Beschichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3.Device suitable for additive manufacturing comprising a coater according to one of Claims 1 until 3 . Vorrichtung nach Anspruch 4 weiterhin umfassend ein Verfestigungsmittel (15), eine Bauplattform, einen Baubehälter, Zu- und Abführmittel für Partikelmaterial, Heiz- und Kühlmittel oder/und Vibrationsmittel, vorzugsweise wobei das Verfestigungsmittel (15) ein Druckkopf, ein Laser oder/und eine Wärmequelle ist.device after claim 4 further comprising a solidification means (15), a construction platform, a construction container, supply and removal means for particle material, heating and cooling means and/or vibration means, preferably wherein the solidification means (15) is a print head, a laser and/or a heat source. Verfahren zum Herstellen von 3D-Formteilen, wobei Partikelmaterial mittels einem oder mehreren Beschichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auf eine Bauplattform aufgebracht wird und das Partikelmaterial mittels Verfestigungsmittel (15) selektiv verfestigt wird.A method for producing 3D molded parts, wherein particulate material by means of one or more coaters according to one of Claims 1 until 6 is applied to a construction platform and the particle material is selectively solidified by means of solidification means (15). Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Auftragsvolumen des Partikelmaterials, das aus dem Beschichter auf die Bauplattform abgegeben wird mittels Dosiermittel dosiert wird oder/und wobei das Auftragen des Partikelmaterials gesteuert wird durch Steuerung des Ausflusspaltes (3), der Beschichtergeschwindigkeit (5), des Dosiermittels, des Keilwinkels (10) oder/und des Klingenwinkels (9).procedure after claim 6 , wherein the application volume of the particulate material that is released from the coater onto the construction platform is dosed by means of dosing means and/or the application of the particulate material is controlled by controlling the outflow gap (3), the coater speed (5), the dosing means, the wedge angle ( 10) or/and the blade angle (9). Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei zusätzlich ein Vibrationsmittel zum Partikelmaterialauftrag verwendet wird.procedure after claim 6 or 7 , wherein in addition a vibrating means for particle material application is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Partikelmaterialverdichtung auf dem Baufeld durch den Klingenwinkel (9) gesteuert wird.Procedure according to one of Claims 6 until 8th , whereby the compaction of particulate matter on the construction site is controlled by the blade angle (9). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Steuerung umfasst die Verminderung, die Erhöhung oder das Stoppen des Partikelmaterialausflusses aus dem Beschichter und das Auftragen des Partikelmaterials auf das Baufeld oder/und wobei der Keilwinkel (10) eingestellt wird auf einen Winkel von 5° bis 60° und/oder der Klingenwinkel (9) eingestellt wird auf einen Winkel von -10° bis +10°, oder/und wobei die Öffnung des Dosiermittels eingestellt wird auf von 0,5 mm bis 60 mm.Procedure according to one of Claims 6 until 9 , wherein the control comprises the reduction, the increase or the stopping of the outflow of particulate material from the coater and the application of the particulate material to the construction area or/and wherein the wedge angle (10) is adjusted to an angle of 5° to 60° and/or the Blade angle (9) is adjusted to an angle from -10° to +10°, or/and the opening of the dosing agent is adjusted to from 0.5 mm to 60 mm.
DE102021003237.3A 2021-06-24 2021-06-24 Process and device for the production of 3D molded parts using layer construction technology using a wedge blade coater Pending DE102021003237A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021003237.3A DE102021003237A1 (en) 2021-06-24 2021-06-24 Process and device for the production of 3D molded parts using layer construction technology using a wedge blade coater
EP22741691.4A EP4359200A1 (en) 2021-06-24 2022-06-21 Method and device for producing 3d moldings by layering, using a wedged blade coater
PCT/DE2022/000069 WO2022268245A1 (en) 2021-06-24 2022-06-21 Method and device for producing 3d moldings by layering, using a wedged blade coater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021003237.3A DE102021003237A1 (en) 2021-06-24 2021-06-24 Process and device for the production of 3D molded parts using layer construction technology using a wedge blade coater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021003237A1 true DE102021003237A1 (en) 2022-12-29

Family

ID=82557959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021003237.3A Pending DE102021003237A1 (en) 2021-06-24 2021-06-24 Process and device for the production of 3D molded parts using layer construction technology using a wedge blade coater

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4359200A1 (en)
DE (1) DE102021003237A1 (en)
WO (1) WO2022268245A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0431924B1 (en) 1989-12-08 1996-01-31 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional printing techniques

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015003372A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-22 Voxeljet Ag Method and device for producing 3D molded parts with double recoater
DE102015016464B4 (en) * 2015-12-21 2024-04-25 Voxeljet Ag Method and device for producing 3D molded parts
WO2020027805A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ultrasonic spreading blades with kickers

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0431924B1 (en) 1989-12-08 1996-01-31 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional printing techniques

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022268245A1 (en) 2022-12-29
EP4359200A1 (en) 2024-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2714354B1 (en) Method for producing a moulded body and device
DE102008022946B4 (en) Apparatus and method for applying powders or pastes
EP0738584B1 (en) Apparatus and method to produce a three-dimensional object
EP3347191A1 (en) Method and device for applying fluids
DE102015003372A1 (en) Method and device for producing 3D molded parts with double recoater
WO2002083323A2 (en) Method and device for applying fluids
EP1494841A1 (en) Method and device for applying fluids
DE102014112447A1 (en) 3D printer, 3D printer assembly and generative manufacturing process
DE102010020418A1 (en) Apparatus and method for the generative production of a three-dimensional object with construction panel boundary
DE102014112469A1 (en) COATING ARRANGEMENT FOR A 3D PRINTER
WO1998046415A1 (en) Method for making a three-dimensional body
DE102011117005A1 (en) Producing ceramic molded article in form of denture, by providing suspension e.g. from powder composition by position-layer deposition of individual slurry layer and solidifying individual slurry layer area to construct the molded body
EP3999312A1 (en) Method for producing 3d moulded parts with variable target properties of the printed image dots
DE102015201775A1 (en) Method and device for the additive production of components
DE102017003662A1 (en) Coating device with slide and method for the production of three-dimensional components
DE102017120205A1 (en) COATING ARRANGEMENT FOR A 3D PRINTER
EP3983203A1 (en) Method and apparatus for producing 3d moldings by layering technology, and recoater with a vacuum closure
WO2020035100A1 (en) Closure device, 3d printing device and method for producing 3d mouldings
DE102021003237A1 (en) Process and device for the production of 3D molded parts using layer construction technology using a wedge blade coater
DE102016008656B4 (en) Device and method for producing 3D molded parts and use of a film and a vacuum medium
EP3345745A1 (en) Production system and method for producing a component
WO2022022763A1 (en) Method for producing a 3d shaped article, and device using a sieve plate
DE102021105991A1 (en) Process for the production of a three-dimensional component
WO2021078316A1 (en) Arrangement and method for generating a layer of a particulate building material in a 3d printer
EP3705267A1 (en) Print head coater module for a 3d printer, use of the print head coater module and 3d printer using the print head coater module

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: HOEFER & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE