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DE20122639U1 - Three dimensional object is formed using an arrangement composed of a carrier, a coating unit for applying layers of powder material, and a fixing unit - Google Patents

Three dimensional object is formed using an arrangement composed of a carrier, a coating unit for applying layers of powder material, and a fixing unit Download PDF

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DE20122639U1
DE20122639U1 DE20122639U DE20122639U DE20122639U1 DE 20122639 U1 DE20122639 U1 DE 20122639U1 DE 20122639 U DE20122639 U DE 20122639U DE 20122639 U DE20122639 U DE 20122639U DE 20122639 U1 DE20122639 U1 DE 20122639U1
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Abstract

An arrangement for producing a three dimensional object, comprises a carrier (505) on which the object is assembled, a coating unit (510) for applying layers of powder material to the carrier, a fixing unit (540) for fixing the powder material to an object, and a powder fluidising unit. The latter has a storage vessel for the powder, with a base and a sidewall. A chamber is located in the vessel, which has a barrier, which can be penetrated by a fluid medium. The fluid medium is supplied to the chamber, and the barrier consists of a gas porous plate made of eg sintered plastic material. The powder unit has a vertically arranged outlet, which extends downwards.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts.The The invention relates to a device for producing a three-dimensional Object.

Es sind Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Objekte wie z.B. das selektive Lasersintern oder das 3D-Printing bekannt, bei denen das dreidimensionales Objekt schichtweise durch Verfestigen eines pulverförmigen Materials gebildet wird. Bei der Technik des selektiven Lasersinterns erfolgt die Verfestigung mittels eines auf die Pulverschicht auftreffenden Laserstrahls, beim 3D-Printing wird ein Binder bzw. Klebstoff an den zu verfestigenden Stellen der Pulverschicht aufgebracht. Das nicht verfestigte Pulver wird üblicherweise als Altpulver wiederverwendet und auch mit Neupulver gemischt. Insbesondere im Fall des selektiven Lasersinterns kann es bei der Rückführung des Altpulvers in den Werkstoffkreislauf zu einer Schichtung des Werkstoffes aus unterschiedlichen Sinterprozessen in einem für das Altpulver vorgesehenen Altpulverbehälter kommen. Die unterschiedlichen Schichten können sich in den Pulvereigenschaften unterscheiden, was zu Einflüssen auf den Sinterprozess und der Bauteilqualität führt. Außerdem sind je nach verwendetem Pulver die Eigenschaften des Altpulvers nicht identisch zu denen des Neupulvers, z.B. kann bei Verwendung von thermoplastischen Pulvern eine thermische Alterung vorkommen. Ferner kann es zu ei nem Stocken des Ausflusses des Pulvers aus dem Pulverbehälter kommen.It For example, methods of making three-dimensional objects such as e.g. selective laser sintering or 3D printing is known in which the three-dimensional object in layers by solidifying a powdery Material is formed. In the technique of selective laser sintering the solidification takes place by means of an impinging on the powder layer Laser beam, in 3D printing is a binder or adhesive applied to the sites of the powder layer to be solidified. The unconsolidated powder becomes common reused as waste powder and also mixed with new powder. Especially in the case of selective laser sintering, it may be in the return of the Old powder in the material cycle to a layering of the material from different sintering processes in one provided for the old powder Altpulverbehälter come. The different layers may differ in the powder properties distinguish what influences on the sintering process and component quality. In addition, depending on the used Powder the properties of the old powder not identical to those of the new powder, e.g. can when using thermoplastic powders a thermal aging occur. Furthermore, it may lead to egg nem stagnation of Outflow of the powder come from the powder container.

Aus der EP 0 289 116 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts bekannt, bei dem das Objekt schichtweise durch Schmelzen eines Pulvermaterials hergestellt wird. Die übereinanderliegenden Pulverschichten werden mittels eines fluidisierten Pulverbetts erzeugt, wobei das Pulver in dem Bauraum, in dem das Objekt gebildet wird, aufgewirbelt wird, so daß sich jeweils eine neue Schicht Pulver über eine bereits durch Schmelzen verfestigte Schicht legt.From the EP 0 289 116 A1 For example, an apparatus and a method for producing a three-dimensional object is known in which the object is produced in layers by melting a powder material. The superimposed powder layers are produced by means of a fluidized powder bed, wherein the powder is fluidized in the installation space in which the object is formed, so that in each case a new layer of powder is laid over a layer already solidified by melting.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts bereitzustellen, mit der die oben beschriebenen Probleme gelöst werden und die Bauteilqualität sowie die Effizienz des Bauprozesses verbessert werden.It Object of the invention, a device for producing a To provide three-dimensional object, with the problems described above solved and the component quality as well as the efficiency of the construction process.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The Task is solved by a device according to claim 1. Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.Further Features and Practices of Invention will become apparent from the description of embodiments based on the figures.

Von den Figuren zeigen:From show the figures:

1 eine schematische Darstellung einer Lasersintereinrichtung; 1 a schematic representation of a laser sintering device;

2 eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von Pulver nach einer ersten Ausführungsform; und 2 a schematic cross-sectional view of the device according to the invention for the treatment of powder according to a first embodiment; and

3 eine schematische Ansicht einer Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von 2. 3 a schematic view of a modification of the inventive device of 2 ,

4 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von Pulver nach einer zweiten Ausführungsform; und 4 a sectional view of a device according to the invention for the treatment of powder according to a second embodiment; and

5 eine Seitenansicht der Vorrichtung von 4 5 a side view of the device of 4

Wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, weist eine Lasersintereinrichtung einen nach oben offenen Behälter bzw. Baubehälter 500 mit einem oberen Rand 502 auf, Der Querschnitt des Behälters 500 ist größer als die größte Querschnittsfläche eines herzustellenden Objekts 503. In dem Behälter 500 ist ein Träger 504 zum Tragen des zu bildenden Objekts mit einer im wesentlichen ebenen, dem oberen Rand 502 zugewandten Oberfläche 505 vorgesehen. Der Träger 504 ist mittels eines in 1 schematisch angedeuteten Antriebes in dem Behälter 500 in vertikaler Richtung auf- und abbewegbar. Der obere Rand 502 des Behälters 500 definiert eine Arbeitsebene 506.As in particular from 1 a laser sintering device has an upwardly open container or building container 500 with an upper edge 502 on, The cross section of the container 500 is larger than the largest cross-sectional area of an object to be produced 503 , In the container 500 is a carrier 504 for supporting the object to be formed with a substantially flat, the upper edge 502 facing surface 505 intended. The carrier 504 is by means of a in 1 schematically indicated drive in the container 500 movable up and down in the vertical direction. The upper edge 502 of the container 500 defines a work plane 506 ,

Oberhalb der Arbeitsebene 506 ist eine Bestrahlungseinrichtung in Form eines Lasers 507 angeordnet, die einen gerichteten Lichtstrahl 508 abgibt. Es ist eine Ablenkeinrichtung 509, beispielsweise als ein System von Galvanometerspiegeln, vorgesehen, über die der Lichtstrahl 508 als abgelenkter Strahl 508' an jede gewünschte Stelle der Arbeitsebene 506 ablenkbar ist.Above the working level 506 is an irradiation device in the form of a laser 507 arranged, which is a directed beam of light 508 emits. It is a deflector 509 , for example, as a system of galvanometer mirrors, via which the light beam 508 as a deflected beam 508 ' to any desired point of the working level 506 is distractible.

Ferner ist ein Beschichter 510 zum Aufbringen einer Schicht eines zu verfestigenden Pulvermaterials 511 auf die Trägeroberfläche 505 oder eine zuletzt verfestigte Schicht vorgesehen. Der Beschichter 510 ist mittels eines schematisch angedeuteten Antriebs von einer ersten Endstellung auf einer Seite des Behälters 500 in eine zweite Endstellung auf der gegenüberliegenden Seite des Behälters 500 über der Arbeitsebene 506 hin- und herbewegbar. Zum Befüllen des Beschichters 511 ist oberhalb der Endpositionen des Beschichters 510 jeweils ein Befüllbehälter 513 zum Befüllen des Beschichters mit Pulvermaterial vorgesehen.Further, a coater 510 for applying a layer of a powder material to be solidified 511 on the carrier surface 505 or a last solidified layer provided. The coater 510 is by means of a schematically indicated drive from a first end position on one side of the container 500 in a second end position on the opposite side of the container 500 above the working level 506 to and fro. For filling the coater 511 is above the end positions of the coater 510 one filling container each 513 provided for filling the coater with powder material.

Es ist ferner eine Steuereinrichtung 540 vorgesehen, durch die der Antrieb zur Einstellung der Position des Trägers 504, der Antrieb zum Verfahren des Beschichters 510 und der Antrieb zum Verstellen der Ablenkeinrichtung koordiniert oder unabhängig voneinander steuerbar sind.It is also a control device 540 provided by the drive for adjusting the position of the carrier 504 , the drive to the procedure of the coater 510 and the drive for adjusting the deflector are coordinated or independently controllable.

Wie aus 2 ersichtlich ist, weist die Vorrichtung zur Behandlung von Pulver für eine Lasersintereinrichtung in einer ersten Ausführungsform einen sich außerhalb der eigentlichen Lasersintereinrichtung befindlichen Behälter 1 zur Aufnahme des Altpulvers und/oder einer Mischung von Alt- und Neupulver auf. Der Behälter 1 besitzt einen Boden 2 und eine den Boden umgebende und sich vertikal erstreckende Wand 3. Der Behälter 1 ist an seiner dem Boden 2 gegenüberliegenden Seite offen zum Ermöglichen des Einfüllens von Pulver.How out 2 it can be seen, the apparatus for the treatment of powder for a laser sintering device in a first embodiment, a container located outside the actual laser sintering device 1 to take up the old powder and / or a mixture of old and new powder. The container 1 owns a floor 2 and a wall surrounding and vertically extending the floor 3 , The container 1 is at its bottom 2 opposite side open to allow the filling of powder.

In einem Abstand vom Boden 2 ist eine im Wesentlichen parallel zum Boden 2 angeordnete poröse Platte 4 vorgesehen, die so bemessen ist, dass sie sich über die gesamte Querschnittsfläche des Behälterinnenraums erstreckt. Die poröse Platte 4 sitzt auf einem an der Behälterwand vorgesehenen beispielsweise ringförmig verlaufenden Vorsprung 5 auf und ist an ihrer dem Boden abgewandten Seite über eine Halterung 6 fixiert. Die poröse Platte 4 ist bevorzugt aus einer Kunststoffsinterplatte gefertigt und damit auf Grund der Porosität des gesinterten Materials gasdurchlässig. Der Boden 2 und die poröse Platte 4 weisen koaxiale Öffnungen auf, durch die ein Pulveraustragsrohr 7 nach unten herausgeführt ist. An dem Pulveraustragsrohr 7 ist eine Verschlussklappe 8 angeordnet.At a distance from the ground 2 is one essentially parallel to the ground 2 arranged porous plate 4 provided, which is dimensioned so that it extends over the entire cross-sectional area of the container interior. The porous plate 4 sits on a provided on the container wall, for example, annular projection 5 on and is on its side facing away from the ground via a bracket 6 fixed. The porous plate 4 is preferably made of a plastic sintered plate and thus gas-permeable due to the porosity of the sintered material. The floor 2 and the porous plate 4 have coaxial openings through which a Pulveraustragsrohr 7 is led out down. At the Pulveraustragsrohr 7 is a flap 8th arranged.

Der Boden 2 des Behälters 1 weist wenigstens eine, bevorzugt aber eine Mehrzahl von Zuführungsleitungen 9 für Druckluft auf. Die Zuführungen 9 sind mit einer Druckluftquelle 10 über eine gemeinsame Leitung 11 verbunden. Zum Steuern der Zufuhr der Druckluft insbesondere des Drucks P und des Volumenstroms V ist in der Leitung 11 ein Mehrwegeventil 12 und ein verstellbares Drosselventil 13 angeordnet.The floor 2 of the container 1 has at least one, but preferably a plurality of supply lines 9 for compressed air. The feeders 9 are with a compressed air source 10 via a common line 11 connected. For controlling the supply of the compressed air in particular the pressure P and the volume flow V is in the line 11 a multi-way valve 12 and an adjustable throttle valve 13 arranged.

Der ganze Behälter 1 wird von Standfüßen 14 getragen.The whole container 1 becomes of feet 14 carried.

Im Betrieb wird Altpulver 100, welches als nicht gesintertes Pulver von Sinterprozessen beim selektiven Lasersintern in einer Lasersintereinrichtung übrig bleibt, und/oder eine Mischung von Alt- und Neupulver in den Behälter 1 gegeben, bis dieser ausreichend gefüllt ist. Das Pulver 100 befindet sich in dem Bereich oberhalb der porösen Platte 4. Anschließend wird Druckluft über die Druckluftquelle 10 und die Leitungen 11 und 9 in die durch den Boden 2, die Seitenwand 3 und die poröse Platte 4 des Behälters 1 gebildete Kammer zugeführt und der Druck und der Volumenstrom in gewünschter Weise über die Ventile gesteuert. Die poröse Platte 4 ist für die Druckluft durchlässig, so dass diese in das Pulver 100 gelangt und dieses durchmischt. Durch das flächige Einblasen der Luft durch die poröse Platte 4 wird das Pulver 100 fluidisiert. Bei einer hohen Luftmenge wird eine vollständige Homogenisierung und Vermischung des Altpulvers durch turbulente Verwirbelung des Pulvers erreicht.In operation becomes old powder 100 which remains as a non-sintered powder of sintering processes in selective laser sintering in a laser sintering device, and / or a mixture of old and new powder in the container 1 given until it is sufficiently filled. The powder 100 is in the area above the porous plate 4 , Subsequently, compressed air is supplied via the compressed air source 10 and the wires 11 and 9 in through the ground 2 , the side wall 3 and the porous plate 4 of the container 1 formed chamber and the pressure and the flow rate controlled in the desired manner via the valves. The porous plate 4 is permeable to the compressed air, so this in the powder 100 get and mix this. By blowing in the air through the porous plate 4 becomes the powder 100 fluidized. At a high air volume, a complete homogenization and mixing of the old powder by turbulent turbulence of the powder is achieved.

Bei einem geringeren Luftstrom wird das Pulver lediglich verdünnt, ohne zu verwirbeln. In diesem Zustand kann sich kein Schüttkegel über dem Pulveraustragsrohr 7 ausbilden und ein Stocken des Pulverflusses wird unterbunden. Somit ist es zweckmäßig zuerst mit einem hohen Luftstrom zu arbeiten, um eine vollständige Durchmischung zu erreichen und anschließend beim Austrag des Pulvers einen geringen Luftstrom einzustellen, so dass das Pulver gleichmäßig ausgetragen wird.At a lower air flow, the powder is only diluted without swirling. In this state, no bulk cone can over the Pulveraustragsrohr 7 training and a stagnation of the powder flow is prevented. Thus, it is expedient to work first with a high air flow in order to achieve complete mixing and then adjust a low air flow during the discharge of the powder, so that the powder is discharged uniformly.

In einer in 3 gezeigten Abwandlung der Vorrichtung ist kein Austragsrohr 7 vorgesehen. Ferner ist eine Vorrichtung 15 zur Zuführung eines Kühlmediums unter Überdruck z.B. ebenfalls Druckluft einer bestimmten Temperatur vorgesehen, die zur gesteuerten und/oder geregelten Abkühlung des in dem Behälter 1 befindlichen Pulvermaterials 100 dient. In einer bevorzugten Ausbildung beinhaltet die Vorrichtung 15 einen Temperaturregler, mit dem das Kühlmedium auf eine bestimmte Temperatur eingestellt werden kann.In an in 3 shown modification of the device is not a discharge tube 7 intended. Further, a device 15 for supplying a cooling medium under pressure, for example, also compressed air of a certain temperature provided for the controlled and / or controlled cooling in the container 1 located powder material 100 serves. In a preferred embodiment, the device includes 15 a temperature controller, with which the cooling medium can be set to a certain temperature.

Im Betrieb wird Pulver 100 in den Behälter 1 gegeben. Durch gesteuerte Zufuhr des Kühlmediums wird das Pulver 100 homogenisiert und gegebenenfalls gesteuert abgekühlt. Das Pulver wird anschließend durch beispielsweise Kippen des Behälters herausgeschüttet und der Lasersintereinrichtung für einen weiteren Bauprozess wieder zugeführt.In operation becomes powder 100 in the container 1 given. By controlled supply of the cooling medium, the powder 100 homogenized and optionally cooled controlled. The powder is then poured out by, for example, tilting the container and returned to the laser sintering device for a further construction process.

Das zugeführte gasförmige Medium ist nicht auf Druckluft beschränkt. Es kann auch ein anderes Gas verwendet werden, beispielsweise um eine Oberflächenbehandlung des Altpulvers zu erzielen. Ferner kann das Pulver in dem Behälter über das zugeführte Medium auch beispielsweise befeuchtet werden oder einer chemischen Behandlung unterzogen werden. Die Vorrichtung ist nicht auf die Behandlung von Altpulver beschränkt. Es kann auch Altpulver und Neupulver gemischt einer Behandlung unterzogen werden. Je nach Zweckmäßigkeit kann auch beim dem Behälter 1 der in 3 gezeichneten abgewandelten Ausführungsform ein Austragsrohr vorgesehen sein.The supplied gaseous medium is not limited to compressed air. It is also possible to use another gas, for example to obtain a surface treatment of the old powder. Further, the powder in the container may also be humidified or chemically treated via the supplied medium, for example. The device is not limited to the treatment of waste powder. It can also be mixed with old powder and new powder mixed a treatment. Depending on expediency can also be at the container 1 the in 3 drawn modified embodiment may be provided a discharge pipe.

In einer weiteren, in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Behandlung von Pulver inner halb der Lasersintereinrichtung vorgesehen. Hierzu weist weingstens einer oder auch beide der in 1 schematisch dargestellten Befüllbehälter 513 eine Einrichtung zum Fluidisieren des in dem Befüllbehälter befindlichen Pulvers auf. Der Befüllbehälter 513 ist als ein sich über die gesamte Baufeldbreite erstreckender Behälter ausgebildet, der einen Boden 514 und sich von diesem erstreckende Seitenwände 515 aufweist. Eine der Seitenwände verläuft, wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist schräg, so daß der Befüllbehälter an seinem Boden einen geringeren Querschnitt hat als an seinem oberen offenen Ende 516. Am Boden des Befüllbehälters ist eine sich im wesentlichen über die Baufeldbreite erstreckende Austrittsöffnung 517 vorgesehen. An der dem Behälter abgewandten Seite des Bodens 514 unterhalb der Austrittsöffnung 517 ist eine Dosiereinrichtung 518 vorgesehen, die eine in einem Gehäuse 519 angebrachte Dosierwalze 520 umfaßt. Die Dosierwalze 520 weist eine Länge auf, die der Längen des Beschichters 511 entspricht. Die Dosierwalze 520 ist so ausgebildet, daß sie an ihrer Oberfläche eine Mehrzahl von symmetrisch angeordneten Kerben 521 beinhaltet, die in axialer Richtung verlaufen und die ein definiertes Volumen an Pulver aufnehmen können. Die Dosierwalze 520 ist über einen in 5 dargestellten, mit einem Motor verbundenen Antrieb 522 drehbar.In another, in the 4 and 5 In the embodiment shown, the device for treating powder is provided within the laser sintering device. For this purpose, at least one or both of the in 1 schematically shown filling container 513 a device for fluidizing the powder contained in the filling container on. The filling container 513 is formed as a over the entire field width extending container, which has a bottom 514 and extending from this side walls 515 having. One of the side walls runs, as in particular from 4 can be seen obliquely, so that the filling container at its bottom has a smaller cross section than at its upper open end 516 , At the bottom of the filling container is a substantially over the Baufeldbreite extending outlet opening 517 intended. At the side facing away from the container of the soil 514 below the outlet opening 517 is a metering device 518 provided, the one in a housing 519 attached metering roller 520 includes. The metering roller 520 has a length equal to the lengths of the coater 511 equivalent. The metering roller 520 is formed so as to have on its surface a plurality of symmetrically arranged notches 521 includes, which extend in the axial direction and can accommodate a defined volume of powder. The metering roller 520 is about a in 5 shown, connected to a motor drive 522 rotatable.

Wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist, ist im Inneren des Befüllbehälters 513 in einem Abstand von seinem Boden 514 eine poröse Wand bzw. Lage 523 vorgesehen, die entsprechend der Austrittsöffnung 517 eine Öffnung 524 aufweist. Die poröse, gasdurchlässige Lage 523 ist z.B. aus einem gewalzten Drahtgeflecht gebildet. Die poröse Lage 523 wird über ein sich im wesentlichen über die gesamte Baufeldbreite erstreckenden Teil 525 gehalten, welches auf dem Boden 514 ruht. Das Teil 525 besitzt einen Spalt 526, dessen breite der Austrittsöffnung 517 in dem Boden 514 des Befüllbehälters entspricht und der über dieser Austrittsöffnung liegt. Die Öffnung 524 der porösen Lage 523 korrespondiert mit dem Spalt 526. Das Teil 525 ist ferner so gebildet, daß es sich unterhalb der porösen Lage erstreckende Ausnehmungen 527 aufweist, die Kammern bilden und die mit einer Zuführungseinrichtung 528 für ein gasförmiges Medium, beispielsweise für Druckluft, in Verbindung stehen. Die Ausnehmungen 527 bilden somit die Druckkammern für die Fluidisierung. Weitere, dem Boden 514 zugewandte Ausnehmungen 529 des Teils 525 dienen der Unterbringung von Befestigungsmitteln, wie z.B. Schrauben für die Dosiereinrichtung 518.As in particular from 4 it is apparent inside the filling container 513 at a distance from its bottom 514 a porous wall or layer 523 provided corresponding to the outlet opening 517 an opening 524 having. The porous, gas-permeable layer 523 is formed for example of a rolled wire mesh. The porous layer 523 is over a substantially over the entire field width extending part 525 kept on the ground 514 rests. The part 525 has a gap 526 whose width is the outlet opening 517 in the ground 514 corresponds to the filling and that is above this outlet opening. The opening 524 the porous layer 523 corresponds to the gap 526 , The part 525 is further formed so that it is below the porous layer extending recesses 527 comprising the chambers and which form a supply device 528 for a gaseous medium, for example for compressed air, in connection. The recesses 527 thus form the pressure chambers for fluidization. Further, the ground 514 facing recesses 529 of the part 525 serve to accommodate fasteners, such as screws for the metering device 518 ,

Im Betrieb wird der Befüllbehälter mit Pulver gefüllt. Während des gesamten Bauprozesses oder auch in bestimmten Abständen wird den durch die Ausnehmungen 527 gebildeten Kammern Druckluft oder ein anderes gewünschtes fluides Medium zugeführt. Dadurch wird das in dem Befüllbehälter 513 befindliche Pulver nahe des Behälterbodens 514 fluidisiert und es kommt nicht zu einem Pulverstau an der Austrittsöffnung 517. Die umfangsseitigen Kerben 521 der Dosierwalze 519 werden somit gleichmäßig mit Pulver befüllt. Die Befüllung des Beschichters 511 erfolgt jeweils in der Endstellung unterhalb der Dosierwalze. Durch Drehung der Dosierwalze wird der Pulverinhalt einer oder mehrerer Kerben in den Beschichter abgegeben. Die Fluidisierung des Pulvers in dem Befüllbehälter ermöglicht eine sehr genaue Dosierung, was eine genaue Schichtdicke und damit eine verbesserte Bauteilqualität zur Folge hat.During operation, the filling container is filled with powder. Throughout the construction process or even at certain intervals is the through the recesses 527 formed chambers supplied compressed air or other desired fluid medium. This will do this in the filling tank 513 located powder near the bottom of the container 514 fluidized and there is no accumulation of powder at the outlet 517 , The circumferential notches 521 the metering roller 519 are thus filled evenly with powder. The filling of the coater 511 takes place in each case in the end position below the metering roller. By rotation of the metering roller, the powder content of one or more notches is discharged into the coater. The fluidization of the powder in the filling container allows a very accurate metering, which has an exact layer thickness and thus improved component quality result.

Bei einem Verfahren zum Herstellen des dreidimensionalen Objekts mittels Lasersintern wird das Pulver vor dem Bauprozeß in dem in den 2 und 3 gezeigten Behälter fluidisiert und somit homogenisiert. Anschließend wird es in die Lasersintereinrichtung eingeführt und für den Bauprozeß, der in bekannter Weise abläuft, verwendet. Anstelle oder zusätzlich zu der Fluidisierung vor dem gesamten Bauprozeß wird das Pulver in der Lasersintereinrichtung in dem Befüllbehälter fluidisiert.In a method for producing the three-dimensional object by means of laser sintering, the powder is added to the before the building process in the 2 and three fluidized container and thus homogenized. Subsequently, it is introduced into the laser sintering device and used for the building process, which proceeds in a known manner. Instead of or in addition to the fluidization prior to the entire construction process, the powder is fluidized in the laser sintering device in the filling container.

Die Erfindung ist nicht auf das Lasersintern beschränkt sondern ebenfalls anwendbar für andere generative Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten, bei denen Pulver verwendet wird.The Invention is not limited to laser sintering but also applicable for other generative Method for producing three-dimensional objects in which Powder is used.

Claims (11)

Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mit einem Träger (505), auf dem das Objekt aufgebaut wird, einem Beschichter (510) zum Aufbringen von Schichten eines verfestigbaren Pulvermaterials auf den Träger oder eine zuvor verfestigte Schicht, einer Verfestigungseinrichtung (540) zum Verfestigen des Pulvermaterials an dem Objekt in der jeweiligen Schicht entsprechenden Stellen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (1; 513) zur Fluidisierung des Pulvers vor dem Verfestigen, mit einem Vorratsbehälter (1; 513) für das Pulver mit einem Boden (2; 514) und einer Seitenwand (3; 515), wobei in dem Behälter (1; 513) eine Kammer vorgesehen ist, die in wenigstens einem Bereich zum Behälterinneren hin eine für ein fluides Medium durchlässige Begrenzung (4; 523) aufweist, und mit einer Vorrichtung (9; 528) zum Zuführen eines fluiden Mediums in die Kammer.Device for producing a three-dimensional object with a carrier ( 505 ), on which the object is built, a coater ( 510 ) for applying layers of a solidifiable powder material to the support or a previously solidified layer, a solidification device ( 540 ) for solidifying the powder material on the object in the respective layer corresponding locations, characterized by a device ( 1 ; 513 ) for fluidization of the powder before solidification, with a storage container ( 1 ; 513 ) for the powder with a bottom ( 2 ; 514 ) and a side wall ( 3 ; 515 ), wherein in the container ( 1 ; 513 ) a chamber is provided which, in at least one region towards the interior of the container, transmits a boundary permeable to a fluid medium ( 4 ; 523 ), and with a device ( 9 ; 528 ) for supplying a fluid medium into the chamber. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung als eine in einem Abstand vom Boden (2) sich im Wesentlichen über den Querschnitt des Behälterinneren erstreckende Lage (4) aus einem für das fluide Medium durchlässigem Material gebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the boundary is one at a distance from the ground ( 2 ) substantially over the cross-section of the container interior extending position ( 4 ) is formed from a permeable material for the fluid medium. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (4) als gasdurchlässige Platte, bevorzugt aus gesintertem Kunststoffmaterial, ausgebildet ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the boundary ( 4 ) is formed as a gas-permeable plate, preferably made of sintered plastic material. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (523) aus einem gewalzten Drahtgewebe gebildet ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the boundary ( 523 ) is formed from a rolled wire mesh. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Zuführen eines fluiden Mediums eine Vorrichtung zum Zuführen eines Gases ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized that the device for feeding a fluid medium is a device for supplying a gas. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Temperatur und/oder des Drucks und/oder des Volumenstroms des fluiden Mediums vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized that means for controlling and / or regulating the temperature and / or the pressure and / or the volume flow of the fluid medium is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich vertikal nach unten erstreckender Auslass (7; 526, 517) für das Pulver vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a vertically downwardly extending outlet ( 7 ; 526 . 517 ) is provided for the powder. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Fluidisierung als ein sich außerhalb der Vorrichtung zum Herstellen des Objekts befindlicher Vorratsbehälter (1) vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the device for fluidization as a reservoir located outside the device for producing the object ( 1 ) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Fluidisieren innerhalb der Vorrichtung zum Herstellen des Objekts vorgesehen ist und als Befüllbehälter (513) ausgebildet ist, der dem Beschichter (510) vorgeschaltet ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the device is provided for fluidizing within the device for producing the object and as a filling container ( 513 ) is formed, the the coater ( 510 ) is connected upstream. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Befüllbehälter (513) eine Austrittsöffnung (517) aufweist, der eine Dosiereinrichtung (518) nachgeschaltet ist.Apparatus according to claim 9, characterized in that the filling container ( 513 ) an outlet opening ( 517 ) having a metering device ( 518 ) is connected downstream. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Fluidisieren eine in einem Abstand von dem Boden des Befüllbehälters angeordnete gasdurchlässige Lage (523) umfaßt.Apparatus according to claim 9, characterized in that the device for fluidizing a arranged at a distance from the bottom of the filling container gas-permeable layer ( 523 ).
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