EP4237177A1 - Substratplatte für einen wechselbehälter, wechselbehälter sowie verfahren und vorrichtung zum entpacken eines auf einer substratplatte oder in dem wechselbehälter durch selektives verfestigen eines pulverförmigen aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen objektes - Google Patents

Substratplatte für einen wechselbehälter, wechselbehälter sowie verfahren und vorrichtung zum entpacken eines auf einer substratplatte oder in dem wechselbehälter durch selektives verfestigen eines pulverförmigen aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen objektes

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EP4237177A1
EP4237177A1 EP21791316.9A EP21791316A EP4237177A1 EP 4237177 A1 EP4237177 A1 EP 4237177A1 EP 21791316 A EP21791316 A EP 21791316A EP 4237177 A1 EP4237177 A1 EP 4237177A1
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EP
European Patent Office
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substrate plate
dimensional object
actuator
interchangeable container
transmission element
Prior art date
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Pending
Application number
EP21791316.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel GIEK
Wolfgang Laib
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Trumpf Laser und Systemtechnik SE
Original Assignee
Trumpf Laser und Systemtechnik GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a substrate plate and an interchangeable container for a device for the layered application and selective solidification of a powdered construction material for the production of a three-dimensional object. Furthermore, the invention relates to a method and a device for unpacking a substrate plate and a three-dimensional object produced in an interchangeable container by applying layers by selective solidification of a powdered construction material.
  • DE 10 2017 108 080 A1 discloses a method and a device for unpacking an object produced by applying it in layers. In a turning device, a swap body is positioned in an upright position. The swap body is then turned by the turning device into an emptying position for removing the unsolidified building material. The three-dimensional object is then unpacked, in that the construction material is removed from the interchangeable container by the force of its weight. The turning device is then returned to the starting position so that the swap body is in an upright position in order to remove it from the device for unpacking.
  • DE 10 2013 223 407 A1 discloses a device for unpacking a three-dimensional object produced in an interchangeable container by applying it in layers and selectively solidifying it from a powdered construction material.
  • the swap body is pushed into a rotating device.
  • the turning device is then turned into an emptying position, so that the opening of the swap body points downwards.
  • a vibration is applied to the interchangeable container from the outside.
  • the invention is based on the object of providing a substrate plate and an interchangeable container for a device for applying in layers and selectively solidifying a powdered construction material for the production of a three-dimensional object, as well as a method and a device for unpacking on a substrate plate and in an interchangeable container by applying in layers and selectively Propose solidification of a powdered construction material produced three-dimensional object, whereby an increased degree of purification is achieved.
  • a substrate plate in which an actuator that can be excited by a generator with vibrations is non-positively and/or positively connected to a substrate plate or to one with the Substrate plate related transmission element is connected.
  • This non-positive and/or positive connection between the actuator and the substrate plate or the transmission element makes it possible for the vibrations excited by the actuator to be coupled directly into the substrate plate or the transmission element.
  • This enables undamped transmission of the vibrations generated by the actuator to the substrate plate or the transmission element, resulting in improved depowdering of the building material still adhering to a rough surface of the three-dimensional object or in spaces between sections of the three-dimensional object.
  • the three-dimensional object does not have to be blown off via nozzles or the introduction of a fluidized bed.
  • the depowdering can reduce contamination of the environment during further handling of the three-dimensional object with non-solidified construction material.
  • the actuator is mechanically firmly connected to the substrate plate or the transmission element.
  • This mechanical connection is designed in such a way that the vibrations can be introduced directly into the substrate plate or into the transmission element.
  • a play-free fastening of a sound conductor of the actuator to the substrate plate or to the transmission element is preferably provided.
  • the actuator in particular a sound conductor of the actuator
  • the actuator is connected to the substrate plate or the transmission element by screwing, clamping or bracing.
  • a threaded hole can be provided in the substrate plate or the transmission element, into which the sound conductor of the actuator, which is preferably designed as a pin or plunger, can be screwed.
  • Tensioning by means of a clamping claw or clamping via wedge surfaces can also be possible.
  • the generator and the actuator are connected to one another with a high-frequency cable. As a result, the high-frequency vibrations generated by the generator, in particular ultrasonic vibrations, can be transmitted to the actuator, which couples these high-frequency vibrations to a sound conductor of the actuator, which is mechanically connected to the substrate plate or the transmission element.
  • the actuator can be excited with a high frequency in a range from 30 to 40 kHz. This high-frequency excitation enables a particularly good depowdering of the three-dimensional object.
  • an interchangeable container for a device for the layered application and selective solidification of a powdered construction material for the production of a three-dimensional object which comprises a construction cylinder in which a substrate plate on which the three-dimensional object is constructed can be moved up and down or in which the substrate plate, which is connected to a transmission element that points to the outside of the building cylinder, can be moved up and down together in the building cylinder, with at least one actuator on the substrate plate or on the actuator attached to the substrate plate, which can be excited by a generator with vibrations Transmission element non-positively and / or positively connected, in particular is connected.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a method for unpacking a three-dimensional object produced on a substrate plate by layer-by-layer application and selective solidification of a powdered construction material from the unsolidified construction material surrounding the object, in which a substrate plate according to one of the previous embodiments is converted into a Turning device is used and is rotated from an upright working position into an emptying position for unpacking the three-dimensional object by the weight of the construction material and in which, after the three-dimensional object has been unpacked, the at least one actuator is excited to oscillate by the generator for depowdering the three-dimensional object and that after the three-dimensional object has been depowdered, the substrate plate is returned to an upright working position for removal from the interchangeable container.
  • the substrate plate or the transmission element which is preferably detachably connected to the substrate plate, is excited with an oscillation of 30 to 40 kHz.
  • This high-frequency vibration leads to particularly good depowdering of the three-dimensional component. Due to the direct coupling of the vibrations into the substrate plate or the transmission element connected to the substrate plate, on the one hand the excited vibration is introduced directly and on the other hand the at least one seal arranged on the substrate plate or on the transmission element to the structural cylinder of the swap body dampens or eliminated.
  • the at least one actuator after the introduction of the substrate plate in the turning device and the transfer of the substrate plate into the emptying position with the substrate plate or the with the substrate plate connected transmission element is non-positively and / or positively connected.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a method for unpacking a three-dimensional object produced in a swap body by layer-by-layer application and selective solidification of a powdered building material from the unsolidified building material surrounding the object, in which a turning device is equipped with the swap body in which the turning device is rotated from an upright working position into an emptying position for unpacking the three-dimensional object by the weight of the construction material, with a substrate plate that can be moved up and down in a construction cylinder of the interchangeable container or a transmission element connected to the substrate plate, both of which can be moved up and down in the construction cylinder can be moved away, is connected to at least one actuator in a non-positive and/or positive manner, the at least one actuator for depowdering the three-dimensional object being caused to vibrate by the generator will rain.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a device for unpacking a three-dimensional object produced on a substrate plate by layer-by-layer application and selective solidification of a powdered construction material, which has a turning device that picks up the substrate plate in an upright position and into an emptying position for removal of the unsolidified building material is transferred by its weight, the substrate plate being lifted up by the turning device and the at least one actuator is connected in a non-positive and/or positive manner to the substrate plate or to a transmission element provided on the substrate plate before or after the positioning of the substrate plate in the turning device, in particular after the transfer of the interchangeable container into the emptying position of the turning device, and after the unpacking of the three-dimensional object, ie after the removal of the unsolidified construction material by weight, can be controlled by the generator with vibrations for depowdering of the three-dimensional object.
  • the non-positive and/or positive connection of the at least one actuator to the substrate plate or to the transmission element connected to the substrate plate makes it possible for only a small mass to be excited for depowdering of the three-dimensional object.
  • the substrate plate acts as a transmitter of the directly coupled vibrations to the three-dimensional object, which is built directly on the substrate plate. The same applies to the direct coupling of the vibrations into the transmission element, which is connected to the substrate plate mechanically, for example, in particular by screw connections.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a device for unpacking a three-dimensional object produced in a swap body by layer-by-layer application and selective solidification of a powdered building material from the unsolidified building material surrounding the object, in which a swap body inserted into a turning device is removed from an upright working position into an emptying position for unpacking the unsolidified building material by weight and in which a substrate plate that can be moved up and down in the construction cylinder of the interchangeable container or a transmission element connected to the substrate plate, which can be moved up and down in the construction cylinder together with the substrate plate, with at least one actuator can be connected in a non-positive and/or positive manner and the at least one actuator for depowdering of the three-dimensional object can be controlled by the generator with vibrations.
  • the vibrations can be coupled in directly via the actuator in order to achieve additional detachment of the construction material adhering to the three-dimensional object.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an interchangeable container with an actuator connected to a substrate plate
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of an interchangeable container with an actuator directly connected to a transmission element
  • FIG. 3 shows a schematic side view of a device for unpacking an interchangeable container in a first working position
  • FIG. 4 shows a schematic side view of the device according to FIG. 3 in a further working position.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an interchangeable container 11 .
  • This interchangeable container 11 is used in a laser sintering device or laser melting device, not shown in detail, in order to create a three-dimensional object 14 produce, which is only shown as an example.
  • a laser sintering device comprises an exposure device with a laser source that generates a laser beam, the laser beam being deflected via a deflection device and fed through a focusing device and preferably via a coupling window into a process chamber onto the building material to be solidified.
  • the laser beam is focused on a working plane of the uppermost layer of the construction material in the interchangeable container 11 .
  • a layer-by-layer solidification of the construction material and the production of the three-dimensional object 14 can take place by moving the laser beam in a linear manner.
  • the construction material can be a metallic powder or the like.
  • Such a swap body 11 includes a construction cylinder 15 which surrounds a working space.
  • a substrate plate 16 which can be moved up and down along the construction cylinder 15 by a lifting drive which is not shown in detail. This lifting drive acts on an underside of the substrate plate 16 .
  • the three-dimensional object 14 is built up on a surface 17 pointing into the building cylinder 15 .
  • the substrate plate 16 has at least one seal 18 on an outer circumference. This can be a heat-resistant seal and/or a seal for a process gas.
  • At least one actuator 22 is connected to the substrate plate 16 on an outer side 21 of the substrate plate 16 opposite the surface 17 of the substrate plate 16 .
  • This actuator 22 is connected to the substrate plate 16 in a non-positive and/or positive manner.
  • the actuator 22 includes a sound conductor 23 which is designed for a non-positive and/or positive connection to the substrate plate 16 .
  • a mechanical connection between the actuator 22, in particular the sound conductor 23, and the substrate plate 16 is preferably provided.
  • a thread 24 can be provided at the front end of the sound conductor 23 which engages in a threaded bore 26 in the substrate plate 16 and fixed in it.
  • vibrations generated in the actuator 22 and transmitted to the sound conductor 23 can be coupled directly into the substrate plate 16 .
  • This substrate plate 16 is made of a metallic material and is preferably in one piece.
  • the substrate plate 16 acts as a vibration transmission element, so that the vibrations introduced into the substrate plate 16 are transmitted directly to the three-dimensional object 14 by the structure-borne noise.
  • the at least one actuator 22 is connected to a generator 29 via a high-frequency cable 28 .
  • This generator 29 is an ultrasonic generator that generates ultrasonic vibrations.
  • the generator 29 generates ultrasonic vibrations in a range of 30 to 40 kHz. These ultrasonic vibrations are transmitted via the HF cable 28 and converted by the actuator 22 into mechanical vibrations, which are transmitted or coupled directly into the substrate plate 16 by the sound conductor 23 .
  • the substrate plate 16 has a coupling point 27 assigned to its longitudinal axis, at which a lifting cylinder (not shown) of a laser sintering machine acts, preferably aligned, in order to move the substrate plate 16 into the corresponding position within the construction cylinder 15 during the production of the three-dimensional object 14.
  • the at least one actuator 22 is preferably provided eccentrically on the substrate plate 16 in a non-positive and/or positive manner. The at least one actuator 22 is provided adjacent to the coupling point. This eccentric coupling of the vibrations can also enable a high cleaning effect for depowdering of the three-dimensional object 14 .
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of the interchangeable container 11 to FIG.
  • this interchangeable container 11 it is provided that at least one transmission element 31 is provided on an outer side 21 of the substrate plate 16 .
  • This transmission element 31 is connected firmly to the substrate plate 16 by preferably detachable fastening means 32 .
  • the connection or coupling of the transmission element 31 to the substrate plate 16 is such that the transmission element 31 and the substrate plate 16 act as a common vibration transmission element.
  • Individual surface sections of the transmission element 31 rest directly on the outside 21 of the substrate plate 16 .
  • the at least one actuator 22 is provided on an outer side 33 of the transmission element 31 .
  • This actuator 22 corresponds to the actuator 22 described in FIG. 1 and is arranged in an analogous manner on the transmission element 31 according to one of the previously described embodiments in FIG.
  • a further seal 35 is preferably provided on an outer circumference of the transmission element 31 .
  • the seal 18 of the substrate plate 16 and the seal 35 on the transmission element 31 decouple vibrations from the construction cylinder 15 .
  • the transmission element 31 On its outer side 33, the transmission element 31 has a coupling point, not shown in detail, which is engaged by a lifting cylinder, for example a laser sintering device, in order to move the substrate plate 16 into the corresponding position within the construction cylinder 15 during the production of the three-dimensional object 14.
  • a lifting cylinder for example a laser sintering device
  • a holding or securing device can preferably act on the building cylinder 15 and the substrate plate 16 or the transmission element 31 .
  • the holding or securing device can hold and secure the substrate plate 16 or the transmission element 31 aligned with the lower edge of the interchangeable container 11 .
  • FIG. 41 A schematic side view of a device 41 for unpacking a three-dimensional object 14 produced in the interchangeable container 11 is provided in FIG.
  • This device 41 comprises a base frame 42 on which a turning device 43, which is preferably rotatable about a horizontal axis 44, is provided.
  • This turning device 43 can be manually transferred from a first working position 47 according to FIG. 3 to a second emptying position 48 shown in FIG.
  • the turning device 43 includes a receptacle 51 in which the interchangeable container 11 can be inserted.
  • a lifting device 53 with a lifting cylinder is shown below the swap body 11 .
  • This lifting device 53 can be moved via a linear guide 54 on the base frame 42 and can be moved along a base plate 55 of the base frame 42 so that this lifting device 53 is outside a pivoting range of the turning device 43 .
  • a cover 57 with a suction opening 58 is positioned on the opening of the interchangeable container 11, to which a suction hose can be attached in order to suck off the unsolidified powdery building material.
  • the turning device 43 is transferred from the first working position 47 to the emptying position 48 according to FIG.
  • the unsolidified construction material detaches from the three-dimensional object 14 due to the force of gravity and collects in the cover 57 and is removed via the suction opening 58 .
  • the at least one actuator 22 is positively and/or non-positively connected to the substrate plate 16 or the transmission element 31 .
  • a mechanical connection such as a screw connection, is provided.
  • the generator 29 is then actuated, by which ultrasonic vibrations are generated and coupled directly into the substrate plate 16 or the transmission element 31 through the sound conductor 23 of the actuator 22 .
  • the three-dimensional object 14 can be de-powdered, that is to say the unsolidified construction material still adhering to the three-dimensional object 14 after unpacking is detached.
  • the actuator 22 can be removed from the substrate plate 16 or the transmission element 31 and the interchangeable container 11 can be returned to the first working position 47 .
  • the three-dimensional object 14 can be positioned in relation to the building cylinder 15 for removal by means of the lifting drive device 53 .
  • the above-described unpacking and de-powdering of the three-dimensional object 14 applies analogously to a substrate plate that is inserted directly into the turning device or to a substrate plate 16 that is firmly connected to the transmission element 31 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Substratplatte für einen Wechselbehälter, Wechselbehälter sowie Verfahren und Vorrichtung zum Entpacken eines auf einer Substratplatte oder eines in dem Wechselbehälter durch selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objektes, wobei zumindest ein durch einen Generator (29) mit Schwingungen anregbarer Aktuator (22) an der Substratplatte (16) oder an dem an der Substratplatte (16) befestigten Übertragungselement (31) kraft- und/oder formschlüssig verbindbar ist.

Description

Substratplatte für einen Wechselbehälter, Wechselbehälter sowie Verfahren und Vorrichtung zum Entpacken eines auf einer Substratplatte oder in dem Wechselbehälter durch selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objektes
Die Erfindung betrifft eine Substratplatte und einen Wechselbehälter für eine Vorrichtung zum schichtweisen Aufbringen und selektiven Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials zur Herstellung eines dreidimensionalen Objektes. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entpacken einer Substratplatte sowie eines in einem Wechselbehälter durch schichtweises Aufbringen durch selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objektes. Aus der DE 10 2017 108 080 Al ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entpacken eines durch schichtweises Aufträgen hergestellten Objekts bekannt. In einer Wendevorrichtung wird ein Wechselbehälter in einer aufrechten Position positioniert. Darauffolgend wird der Wechselbehälter durch die Wendevorrichtung in eine Entleerungsposition zum Abführen des unverfestigten Aufbaumaterials gedreht. Dabei erfolgt ein Entpacken des dreidimensionalen Objektes, indem das Aufbaumaterial durch die Gewichtskraft aus dem Wechselbehälter abgeführt wird. Darauffolgend wird die Wendevorrichtung wieder in die Ausgangsposition zurückgeführt, so dass der Wechselbehälter in einer aufrechten Position ist, um diesen auf der Vorrichtung zum Entpacken zu entnehmen.
Aus der DE 10 2013 223 407 Al ist des Weiteren eine Vorrichtung zum Entpacken eines in einem Wechselbehälter durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen aus einem pulverförmigen Aufbaumaterial hergestellten dreidimensionalen Objektes bekannt. Der Wechselbehälter wird in eine Drehvorrichtung eingeschoben. Darauffolgend wird die Drehvorrichtung in eine Entleerungsposition gedreht, so dass die Öffnung des Wechselbehälters nach unten weist. Zum Ablösen des Pulvers von dem Objekt wird von außen auf den Wechselbehälter eine Vibration aufgebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Substratplatte und einen Wechselbehälter für eine Vorrichtung zum schichtweisen Aufbringen und selektiven Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials zur Herstellung eines dreidimensionalen Objektes sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entpacken eines auf einer Substratplatte sowie in einem Wechselbehälter durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objekts vorzuschlagen, wodurch ein erhöhter Reinigungsgrad erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Substratplatte gelöst, bei welchem ein durch einen Generator mit Schwingungen anregbarer Aktuator kraft- und/oder formschlüssig an einer Substratplatte oder an einem mit der Substratplatte in Verbindung stehenden Übertragungselement verbunden ist. Diese kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Aktuator und der Substratplatte oder dem Übertragungselement ermöglicht, dass die durch den Aktuator angeregten Schwingungen unmittelbar und direkt in die Substratplatte oder das Übertragungselement eingekoppelt werden. Dadurch ist ein ungedämpftes Übertragen der durch den Aktuator erzeugten Schwingungen auf die Substratplatte oder das Übertragungselement möglich, wodurch eine verbesserte Entpulverung des noch anhaftenden Aufbaumaterials an einer rauen Oberfläche des dreidimensionalen Objekts oder in Zwischenräumen zwischen Abschnitten des dreidimensionalen Objekts gegeben ist. Dadurch ist ein Abblasen des dreidimensionalen Objektes über Düsen oder das Einbringen einer Wirbelschicht nicht erforderlich. Zudem kann durch das Entpulvern eine Kontamination der Umgebung bei der weiteren Handhabung des dreidimensionalen Objektes mit nicht verfestigtem Aufbaumaterial reduziert sein.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Aktuator mechanisch fest mit der Substratplatte oder dem Übertragungselement verbunden ist. Dabei ist diese mechanische Verbindung derart ausgebildet, dass ein direktes Einbringen der Schwingungen in die Substratplatte oder in das Übertragungselement ermöglicht ist. Bevorzugt ist eine spielfreie Befestigung eines Schallleiters des Aktuators zur Substratplatte oder zum Übertragungselement vorgesehen.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Aktuator, insbesondere ein Schallleiter des Aktuators, durch Verschrauben, Verklemmen oder Verspannen mit der Substratplatte oder dem Übertragungselement verbunden ist. Beispielsweise kann in der Substratplatte oder dem Übertragungselement eine Gewindebohrung vorgesehen sein, in welche der Schallleiter des Aktuators, der bevorzugt als Stift oder Stößel ausgebildet ist, einschraubbar ist. Auch kann eine Verspannung mittels einer Klemmpratze oder ein Verklemmen über Keilflächen möglich sein. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Generator und der Aktuator mit einem Hochfrequenzkabel miteinander verbunden sind. Dadurch können die durch den Generator erzeugten hochfrequenten Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen, in den Aktuator übertragen werden, der diese hochfrequenten Schwingungen in einen Schallleiter des Aktuators einkoppelt, der mit der Substratplatte oder dem Übertragungselement mechanisch verbunden ist.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Aktuator mit einer Hochfrequenz in einem Bereich von 30 bis 40 kHz anregbar ist. Diese hochfrequente Anregung ermöglicht eine besonders gute Entpulverung des dreidimensionalen Objekts.
Die Aufgabe wird des Weiteren durch einen Wechselbehälter für eine Vorrichtung zum schichtweisen Aufbringen und selektiven Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials zur Herstellung eines dreidimensionalen Objektes gelöst, welcher einen Bauzylinder umfasst, in welchen eine Substratplatte, auf der das dreidimensionale Objekt aufgebaut ist, auf- und abbewegbar ist oder in welchem die Substratplatte, die mit einem Übertragungselement verbunden ist, welches zur Außenseite des Bauzylinders weist, gemeinsam in dem Bauzylinder auf- und abbewegbar ist, wobei zumindest ein durch einen Generator mit Schwingungen anregbarer Aktuator an der Substratplatte oder an dem an der Substratplatte befestigten Übertragungselement kraft- und/oder formschlüssig verbindbar, insbesondere verbunden ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zum Entpacken eines auf einer Substratplatte durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objektes von dem das Objekt umgebenden, unverfestigten Aufbaumaterial gelöst, bei dem eine Substratplatte nach einem der vorherigen Ausführungsformen in eine Wendeeinrichtung eingesetzt wird und aus einer aufrechten Arbeitsposition in eine Entleerungsposition zum Entpacken des dreidimensionalen Objektes durch die Gewichtskraft des Aufbaumaterials gedreht wird und bei dem nach dem Entpacken des dreidimensionalen Objektes der zumindest eine Aktuator durch den Generator zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes zu Schwingungen angeregt wird und dass nach dem Entpulvern des dreidimensionalen Objektes die Substratplatte in eine aufrechte Arbeitsposition zur Entnahme aus dem Wechselbehälter zurückgeführt wird. Dadurch ist ermöglicht, dass in einem Arbeitsgang aufeinanderfolgend zunächst ein Entpacken des unverfestigten Aufbaumaterials durch die Gewichtskraft und darauffolgend ein Entpulvern des noch anhaftenden Aufbaumaterials an dem dreidimensionalen Objekt ermöglicht ist. Aufgrund der rauen Oberfläche und/oder Hinterschneidungen und/oder Spalten des dreidimensionalen Objektes, welches durch schichtweises Verfestigen des pulverförmigen Aufbaumaterials entsteht, kann ein erhöhter Reinigungsgrad erzielt werden. Dies weist den Vorteil auf, dass eine Verringerung der Kontaminierung durch das noch anhaftende Aufbaumaterial an dem dreidimensionalen Objekt ermöglicht ist. Zudem kann eine Nacharbeitung, wie beispielsweise eine Wärmbehandlung, verbessert werden, da eine zusätzliche Abreinigung von Hand zuvor entfallen kann.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Substratplatte oder das mit der Substratplatte vorzugsweise lösbar verbundene Übertragungselement mit einer Schwingung von 30 bis 40 kHz angeregt wird. Diese hochfrequente Schwingung führt zu einem besonders guten Entpulvern des dreidimensionalen Bauteils. Aufgrund der direkten Einkopplung der Schwingungen in die Substratplatte oder das mit der Substratplatte verbundene Übertragungselement wird zum einen die angeregte Schwingung direkt eingetragen und andererseits wird durch die zumindest eine an der Substratplatte oder an dem Übertragungselement angeordnete Dichtung zum Bauzylinder des Wechselbehälters eine Übertragung der Schwingungen gedämpft oder eliminiert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der zumindest eine Aktuator nach dem Einbringen der Substratplatte in die Wendeeinrichtung und dem Überführen der Substratplatte in die Entleerungsposition mit der Substratplatte oder dem mit der Substratplatte verbundenen Übertragungselement kraft- und/ oder formschlüssig verbunden wird. Dadurch können sich bereits im Gebrauch befindliche Substratplatten für eine zusätzliche Entpulverung des dreidimensionalen Objektes eingesetzt werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zum Entpacken eines in einem Wechselbehälter durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objektes von dem das Objekt umgebenden, unverfestigten Aufbaumaterial gelöst, bei dem eine Wendevorrichtung mit dem Wechselbehälter bestückt wird, bei dem die Wendevorrichtung aus einer aufrechten Arbeitsposition in eine Entleerungsposition zum Entpacken des dreidimensionalen Objektes durch Gewichtskraft des Aufbaumaterials gedreht wird, wobei eine in einem Bauzylinder des Wechselbehälters auf- und abbewegbare Substratplatte oder ein mit der Substratplatte verbundenes Übertragungselement, welche beide in dem Bauzylinder auf- und abbewegbar sind, mit zumindest einem Aktuator kraft- und/oder formschlüssig verbunden wird, wobei der zumindest eine Aktuator zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes durch den Generator zu Schwingungen angeregt wird.
Die weiteren vorbeschriebenen Verfahrensschritte zur Endpulverung der Substratplatte gelten analog für die in dem Wechselbehälter eingesetzte Substratplatte bzw. die in den Wechselbehälter eingesetzte Substratplatte und des damit verbundenen Übertragungselementes.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Vorrichtung zum Entpacken eines auf einer Substratplatte durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objektes gelöst, welche eine Wendevorrichtung aufweist, die die Substratplatte in einer aufrechten Position aufnimmt und in eine Entleerungsposition zum Abführen des unverfestigten Aufbaumaterials durch dessen Gewichtskraft überführt, wobei die Substratplatte von der Wendevorrichtung aufge- nommen ist und der zumindest eine Aktuator vor oder nach dem Positionieren der Substratplatte in der Wendevorrichtung, insbesondere nach dem Überführen des Wechselbehälters in die Entleerungsposition der Wendevorrichtung, kraft- und/oder formschlüssig mit der Substratplatte oder einem an der Substratplatte vorgesehenen Übertragungselement verbunden ist und nach dem Entpacken des dreidimensionalen Objektes, also nach dem Abführen des unverfestigten Aufbaumaterials durch Gewichtskraft, zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes durch den Generator mit Schwingungen ansteuerbar ist. Durch die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung des zumindest einen Aktuators mit der Substratplatte oder an dem mit der Substratplatte verbundenen Übertragungselement ist ermöglicht, dass zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes nur eine geringe Masse anzuregen ist. Die Substratplatte wirkt als Überträger der direkt eingekoppelten Schwingungen auf das dreidimensionale Objekt, welches direkt auf der Substratplatte aufgebaut ist. Analoges gilt für die direkte Einkopplung der Schwingungen in das Übertragungselement, welches beispielsweise mechanisch, insbesondere durch Schraubverbindungen, mit der Substratplatte verbunden ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Vorrichtung zum Entpacken eines in einem Wechselbehälter durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellt dreidimensionalen Objekts von dem das Objekt umgebenden, unverfestigten Aufbaumaterials gelöst, bei dem ein in eine Wendeeinrichtung eingesetzter Wechselbehälter aus einer aufrechten Arbeitsposition in eine Entleerungsposition zum Entpacken des unverfestigten Aufbaumaterials durch Gewichtskraft drehbar ist und bei dem eine in dem Bauzylinder des Wechselbehälters auf- und abbewegbare Substratplatte oder ein mit der Substratplatte verbundenes Übertragungselement, welches zusammen mit der Substratplatte in dem Bauzylinder auf- und abbewegbar ist, mit zumindest einem Aktuator kraft- und/oder formschlüssig verbindbar ist und wobei der zumindest eine Aktuator zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes durch den Generator mit Schwingungen ansteuerbar ist. Durch die form- und kraft- schlüssige Verbindung des zumindest einen Aktuators an der Substratplatte oder dem Übertragungselement, welches an der Substratplatte befestigt ist, kann eine direkte Einkopplung der Schwingungen über den Aktuator erfolgen, um ein zusätzliches Ablösen von dem an dem dreidimensionalen Objekt anhaftenden Aufbaumaterials zu erzielen.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Wechselbehälters mit einem an einer Substratplatte verbundenen Aktuator,
Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines Wechselbehälters mit einem an einem Übertragungselement direkt verbundenen Aktuator,
Figur 3 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Entpacken eines Wechselbehälters in einer ersten Arbeitsposition, und
Figur 4 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Figur 3 in einer weiteren Arbeitsposition.
In Figur 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Wechselbehälters 11 dargestellt. Dieser Wechselbehälter 11 wird in einer nicht näher dargestellten Lasersintervorrichtung oder Laserschmelzvorrichtung eingesetzt, um durch schichtweises Aufbringen von pulverförmigem Aufbaumaterial in dem Wechselbehälter 11 und durch selektives Verfestigen des pulverförmigen Aufbaumaterials ein dreidimensionales Objekt 14 herzustellen, welches nur beispielhaft dargestellt ist. Eine solche Lasersintervorrichtung umfasst eine Belichtungseinrichtung mit einer Laserquelle, die der eine Laserstrahl erzeugt, wobei der Laserstrahl über eine Umlenkvorrichtung umgelenkt und durch eine Fokussiervorrichtung und vorzugsweise über ein Einkoppelfenster in eine Prozesskammer auf das zu verfestigende Aufbaumaterial zugeführt wird. Dabei wird der Laserstrahl auf eine Arbeitsebene der obersten Schicht des Aufbaumaterials im Wechselbehälter 11 fokussiert. Durch linienförmiges Verfahren des Laserstrahls kann ein schichtweises Verfestigen des Aufbaumaterials und die Herstellung des dreidimensionales Objektes 14 erfolgen. Bei dem Aufbaumaterial kann es sich um ein metallisches Pulver oder dergleichen handeln. Nach dem Herstellen des dreidimensionalen Objektes 14 wird der Wechselbehälter 11 mit dem dreidimensionalen Objekt aus der Lasersintervorrichtung entnommen.
Ein solcher Wechselbehälter 11 umfasst einen Bauzylinder 15, der einen Arbeitsraum umgibt. Innerhalb dem Bauzylinder 15 ist eine Substratplatte 16 vorgesehen, welche entlang des Bauzylinders 15 durch einen nicht näher dargestellten Hubantrieb auf und ab bewegbar ist. Dieser Hubantrieb greift an einer Unterseite der Substratplatte 16 an. Auf einer in den Bauzylinder 15 weisenden Oberfläche 17 wird das dreidimensionale Objekt 14 aufgebaut. Die Substratplatte 16 weist an einem Außenumfang zumindest eine Dichtung 18 auf. Hierbei kann es sich um eine hitzebeständige und/oder eine Dichtung für ein Prozessgas handeln.
An einer der Oberfläche 17 der Substratplatte 16 gegenüberliegenden Außenseite 21 der Substratplatte 16 ist zumindest ein Aktuator 22 mit der Substratplatte 16 verbunden. Dieser Aktuator 22 ist kraft- und/oder formschlüssig mit der Substratplatte 16 verbunden. Der Aktuator 22 umfasst einen Schallleiter 23, der zur kraft- und/oder formschlüssigen Anbindung an der Substratplatte 16 ausgebildet ist. Bevorzugt ist eine mechanische Verbindung zwischen dem Aktuator 22, insbesondere Schallleiter 23, und der Substratplatte 16 vorgesehen. Beispielsweise kann am stirnseitigen Ende des Schallleiters 23 ein Gewinde 24 vorgesehen sein, welches in eine Gewindebohrung 26 in der Substratplatte 16 eingreift und darin befestigt ist. Dadurch können in dem Aktuator 22 erzeugte und auf den Schallleiter 23 übertragene Schwingungen unmittelbar in die Substratplatte 16 einkoppelbar sein. Diese Substratplatte 16 ist aus einem metallischen Material ausgebildet und vorzugsweise einteilig. Die Substratplatte 16 wirkt als ein Schwingungsübertragungselement, so dass die in die Substratplatte 16 eingebrachten Schwingungen unmittelbar durch den Körperschall auf das dreidimensionale Objekt 14 übertragen werden.
Der zumindest eine Aktuator 22 ist über ein Hochfrequenzkabel 28 mit einem Generator 29 verbunden. Bei diesem Generator 29 handelt es sich um einen Ultraschallgenerator, der Ultraschallschwingungen erzeugt. Insbesondere werden durch den Generator 29 Ultraschallschwingungen in einem Bereich von 30 bis 40 kHz erzeugt. Diese Ultraschallschwingungen werden über das HF-Kabel 28 übertragen und durch den Aktuator 22 in mechanische Schwingungen konvertiert, welche durch den Schallleiter 23 direkt in die Substratplatte 16 übertragen bzw. eingekoppelt werden.
Die Substratplatte 16 weist deren Längsachse zugeordnet eine Koppelstelle 27 auf, an welcher ein nicht näher dargestellter Hubzylinder eine Lasersintermaschine, vorzugsweise ausgerichtet, angreift, um die Substratplatte 16 während der Herstellung des dreidimensionalen Objektes 14 in die entsprechende Position innerhalb des Bauzylinders 15 zu verfahren. Der zumindest eine Aktuator 22 ist bevorzugt außermittig an der Substratplatte 16 kraft- und/oder formschlüssig vorgesehen. Der zumindest eine Aktuator 22 ist benachbart zur Koppelstelle vorgesehen. Diese außermittige Einkopplung der Schwingungen kann auch eine hohe Reinigungswirkung zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes 14 ermöglichen.
In Figur 2 ist eine alternative Ausführungsform des Wechselbehälters 11 zu Figur 1 dargestellt. Bei diesem Wechselbehälter 11 ist vorgesehen, dass an einer Außenseite 21 der Substratplatte 16 zumindest ein Übertragungselement 31 vorgesehen ist. Dieses Übertragungselement 31 ist durch, vorzugsweise lösbare, Befestigungsmittel 32 fest mit der Substratplatte 16 verbunden. Die Verbindung oder Kopplung des Übertragungselementes 31 zur Substratplatte 16 ist dergestalt, dass das Übertragungselement 31 und die Substratplatte 16 als ein gemeinsames Schwingungsübertragungselement wirken. Einzelne Flächenabschnitte des Übertragungselementes 31 liegen direkt an der Außenseite 21 der Substratplatte 16 an. An einer Außenseite 33 des Übertragungselements 31 ist der zumindest eine Aktuator 22 vorgesehen. Dieser Aktuator 22 entspricht dem in Figur 1 beschriebenen Aktuator 22 und ist nach einem der vorbeschriebenen Ausführungsformen in Figur 1 in analoger Weise an dem Übertragungselement 31 angeordnet.
An einem Außenumfang des Übertragungselementes 31 ist bevorzugt eine weitere Dichtung 35 vorgesehen. Durch die Dichtung 18 der Substratplatte 16 und der Dichtung 35 an dem Übertragungselement 31 ist eine Schwingungsentkopplung zum Bauzylinder 15 gegeben.
Das Übertragungselement 31 weist an dessen Außenseite 33 eine nicht näher dargestellte Koppelstelle auf, an welcher ein Hubzylinder, beispielsweise eine Lasersintervorrichtung, angreift, um die Substratplatte 16 während der Herstellung des dreidimensionalen Objektes 14 in die entsprechende Position innerhalb des Bauzylinders 15 zu verfahren.
Zum Entpacken und Entpulvern der Substratplatte 16 oder der Substratplatte 16 mit dem daran befestigten Übertragungselement 31, die in einem Bauzylinder 15 positioniert bleiben, können diese gesichert zum Bauzylinder 15 gehalten werden. Vorzugsweise kann eine Halte- oder Sicherungseinrichtung an dem Bauzylinder 15 und der Substratplatte 16 bzw. dem Übertragungselement 31 angreifen. Die Halte- oder Sicherungseinrichtung kann die Substratplatte 16 bzw. das Übertragungselement 31 zum unteren Rand des Wechselbehälters 11 ausgerichtet halten und sichern.
Die vorstehenden Ausführungen gelten ebenso für eine Substratplatte
16, welche separat oder getrennt zu dem Bauzylinder 15 vorgesehen ist. Gleiches gilt für das fest mit der Substratplatte 16 verbundene Übertragungselement 31 gemäß Figur 2, welches getrennt oder separat zum Bauzylinder 15 vorgesehen ist.
In Figur 3 ist eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung 41 zum Entpacken eines in dem Wechselbehälter 11 hergestellten dreidimensionalen Objekts 14 vorgesehen. Diese Vorrichtung 41 umfasst ein Grundgestell 42, an welchem eine Wendevorrichtung 43, die vorzugsweise um eine horizontale Achse 44 drehbar ist, vorgesehen ist. Diese Wendevorrichtung 43 kann manuell über ein Handrad 46 oder über einen nicht näher dargestellten Antrieb aus einer ersten Arbeitsposition 47 gemäß Figur 3 in eine zweite in Figur 4 dargestellte Entleerungsposition 48 übergeführt werden. Die Wendevorrichtung 43 umfasst eine Aufnahme 51, in welcher der Wechselbehälter 11 einsetzbar ist.
Unterhalb des Wechselbehälters 11 ist eine Hubeinrichtung 53 mit einem Hubzylinder dargestellt. Diese Hubeinrichtung 53 ist über eine Linearführung 54 am Grundgestell 42 verfahrbar vorgesehen und kann entlang einer Bodenplatte 55 des Grundgestells 42 verfahren werden, so dass diese Hubeinrichtung 53 außerhalb eines Schwenkbereiches der Wendevorrichtung 43 ist.
Nach dem Einsetzen des mit Aufbaumaterial und dem dreidimensionalen Objekt 14 gefüllten Wechselbehälters 11 wird auf die Öffnung des Wechselbehälters 11 ein Deckel 57 mit einer Absaugöffnung 58 positioniert, an der ein Absaugschlauch befestigbar ist, um das unverfestigte pulverförmige Aufbaumaterial abzusaugen.
Zum Entpacken des dreidimensionalen Objektes 14 wird die Wendevorrichtung 43 aus der ersten Arbeitsposition 47 in die Entleerungsposition 48 gemäß Figur 4 übergeführt. Das unverfestigte Aufbaumaterial löst sich aufgrund der Schwerkraft von dem dreidimensionalen Objekt 14 und sammelt sich in dem Deckel 57 und wird über die Absaugöffnung 58 abgeführt. Nach dem Entpacken des dreidimensionalen Objektes 14 wird der zumindest eine Aktuator 22 mit der Substratplatte 16 bzw. dem Übertragungselement 31 form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Insbesondere ist eine mechanische Verbindung, wie beispielsweise eine Schraubverbindung, vorgesehen. Darauffolgend wird der Generator 29 betätigt, durch welchen Ultraschallschwingungen erzeugt und durch den Schallleiter 23 des Aktuators 22 direkt in die Substratplatte 16 oder das Übertragungselement 31 eingekoppelt werden. Dadurch kann ein Entpulvern des dreidimensionalen Objektes 14 erfolgen, das heißt, das nach dem Entpacken noch anhaftende unverfestigte Aufbaumaterial an dem dreidimensionalen Objekt 14 abgelöst wird.
Nach dem Entpulvern des dreidimensionalen Objektes 14 kann der Aktuator 22 von der Substratplatte 16 oder dem Übertragungselement 31 entfernt und der Wechselbehälter 11 in die erste Arbeitsposition 47 zurückgeführt werden. Nach der Entnahme des Deckels 57 kann mittels der Hubantriebseinrichtung 53 das dreidimensionale Objekt 14 gegenüber dem Bauzylinder 15 hervorstehend zur Entnahme positioniert werden.
Das vorbeschriebene Entpacken und Entpulvern des dreidimensionalen Objektes 14 gilt analog für eine direkt in die Wendeeinrichtung eingesetzte Substratplatte oder eine Substratplatte 16, welche fest mit dem Übertragungselement 31 verbunden ist.

Claims

Ansprüche Substratplatte für einen Wechselbehälter (11), der in eine Vorrichtung zum schichtweisen Aufbringen und selektiven Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials zur Herstellung eines dreidimensionalen Objektes (14) einsetzbar ist, mit einer Oberfläche (17), auf der das dreidimensionale Objekt (14) aufgebaut wird, mit einer der Oberfläche (17) gegenüberliegenden Anschlussschnittstelle (19), an welcher ein Überragungselement (31) anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein durch einen Generator (29) mit Schwingungen anregbarer Aktuator (22) an der Substratplatte (16) oder an dem an der Substratplatte (16) befestigten Übertragungselement (31) kraft- und/oder formschlüssig verbindbar ist. Substratplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Aktuator (22) mechanisch fest an der Substratplatte (16) oder dem Übertragungselement (31) anordenbar ist. Substratplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Aktuator (22) einen Schallleiter (23) aufweist und der Schallleiter (23) durch Verschrauben, Verklemmen oder Verspannen mit der Substratplatte (16) oder dem Übertragungselement (31) verbunden ist. Substratplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (29) und der zumindest eine Aktuator (22) mit einem Hochfrequenzkabel (28) miteinander verbunden sind. 5. Substratplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Aktuator (22) mit einer Ultraschallanregung, insbesondere in einem Hochfrequenzbereich von 30 bis 40 kHz, anregbar ist.
6. Wechselbehälter für eine Vorrichtung zum schichtweisen Aufbringen und selektiven Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials zur Herstellung eines dreidimensionalen Objektes (14), mit einem Bauzylinder (15), mit einer in dem Bauzylinder (15) auf- und ab bewegbaren Substratplatte (16), auf der das dreidimensionale Objekt (14) aufgebaut wird, oder mit einer in dem Bauzylinder (15) vorgesehenen Substratplatte (16), die mit einem Übertragungselement (31) verbunden ist und welches zur Außenseite (21) des Bauzylinders (15) weist, wobei das Übertragungselement (31) und die Substratplatte (16) gemeinsam in dem Bauzylinder (15) auf und ab bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Substratplatte (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in dem Wechselbehälter (11) anordenbar ist.
7. Verfahren zum Entpacken einer Substratplatte (16), auf deren Oberfläche (17) ein durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objekts (14) aufgebaut ist, von dem das Objekt (14) umgebenden, unverfestigten Aufbaumaterials, dadurch gekennzeichnet, 16 dass eine Wendevorrichtung (43) mit einer Substratplatte (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bestückt wird,
- dass die Wendevorrichtung (43) aus einer aufrechten Arbeitsposition (47) in eine Entleerungsposition (48) zum Entpacken des dreidimensionalen Objektes (14) durch Gewichtskraft des Aufbaumaterials gedreht wird, und
- dass die Substratplatte (16) oder das mit der Substratplatte (16) verbundene Übertragungselement (31), mit zumindest einem Aktuator (22) kraft- und/oder formschlüssig verbunden werden, und
- dass der zumindest eine Aktuator (22) zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes (14) durch den Generator (29) zu Schwingungen angeregt wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratplatte (16) oder das mit der Substratplatte (16) gekoppelte Übertragungselement (31) durch den zumindest einen Aktuator (22) mit einer Schwingung im Hochfrequenzbereich, insbesondere in einem Bereich von 30 bis 40 kHz, angeregt wird. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratplatte (16) nach dem Entpulvern des dreidimensionalen Objektes (14) durch die Wendeeinrichtung (43) in eine aufrechte Arbeitsposition (47) zur Entnahme aus der Wendevorrichtung (43) zurückgeführt wird. Verfahren zum Entpacken eines in einem Wechselbehälter (11) durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objekts (14) von dem das Objekt (14) umgebenden, unverfestigten Aufbaumaterial, 17 bei dem eine Wendevorrichtung (43) mit dem Wechselbehälter (11) bestückt wird, bei dem die Wendevorrichtung (43) aus einer aufrechten Arbeitsposition (47) in eine Entleerungsposition (48) zum Entpacken des dreidimensionalen Objektes (14) durch Gewichtskraft des Aufbaumaterials gedreht wird, dadurch gekennzeichnet,
- dass eine in einem Bauzylinder (15) des Wechselbehälters (11) auf- und abbewegbare Substratplatte (16) oder ein mit der Substratplatte (16) verbundenes Übertragungselement (31), welche beide in dem Bauzylinder (15) auf- und abbewegbar sind, mit zumindest einem Aktuator (22) kraft- und/oder formschlüssig verbunden werden, und
- dass der zumindest eine Aktuator (22) zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes (14) durch den Generator (29) zu Schwingungen angeregt wird. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratplatte (16) oder das mit der Substratplatte (16) gekoppelte Übertragungselement (31) durch den zumindest einen Aktuator (22) mit einer Schwingung im Hochfrequenzbereich, insbesondere in einem Bereich von 30 bis 40 kHz, angeregt wird. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Aktuator (22) nach dem Entpulvern des dreidimensionalen Objektes (14) durch die Wendeeinrichtung (43) in eine aufrechte Arbeitsposition (47) zur Entnahme des Wechselbehälters (11) aus der Wendevorrichtung (43) zurückgeführt wird. Vorrichtung zum Entpacken einer Substratplatte (16), auf deren Oberfläche (17) ein durch schichtweises Aufbringen und selektives 18
Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestelltes dreidimensionales Objekt (14) aufgebaut ist, von dem das Objekt (14) umgebenden, unverfestigten Aufbaumaterial, dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Wendevorrichtung (43) mit einer Substratplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bestückbar ist, und
- dass die Substratplatte (16) aus einer aufrechten Arbeitsposition (47) in eine Entleerungsposition (48) zum Entpacken des unverfestigten Aufbaumaterials durch Gewichtskraft überführbar ist.
- dass die Substratplatte (16) oder ein mit der Substratplatte
(16) verbundenes Übertragungselement (31) mit zumindest einem Aktuator (22) kraft- und/oder formschlüssig verbindbar ist, und
- dass der zumindest eine Aktuator (22) zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes (14) durch den Generator (29) mit Schwingungen ansteuerbar ist.
14. Vorrichtung zum Entpacken eines in einem Wechselbehälter (11) durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen eines pulverförmigen Aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen Objektes (14) von dem das Objekt (14) umgebenden, unverfestigten Aufbaumaterial, mit einer Wendevorrichtung (43), welche den Wechselbehälter (11) aus einer aufrechten Arbeitsposition (47) in eine Entleerungsposition (48) zum Entpacken des unverfestigten Aufbaumaterials durch Gewichtskraft dreht, dadurch gekennzeichnet, 19
- dass eine in dem Bauzylinder (15) des Wechselbehälters (11) auf und ab bewegbare Substratplatte (16) oder ein mit der Substratplatte (16) verbundenes Übertragungselement (31), welche beide in dem Bauzylinder (15) auf und ab bewegbar sind, mit zumindest einem Aktuator (22) kraft- und/oder formschlüssig verbindbar ist, unddass der zumindest eine Aktuator (22) zum Entpulvern des dreidimensionalen Objektes (14) durch den Generator (29) mit Schwingungen ansteuerbar ist.
EP21791316.9A 2020-10-30 2021-10-12 Substratplatte für einen wechselbehälter, wechselbehälter sowie verfahren und vorrichtung zum entpacken eines auf einer substratplatte oder in dem wechselbehälter durch selektives verfestigen eines pulverförmigen aufbaumaterials hergestellten dreidimensionalen objektes Pending EP4237177A1 (de)

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