RS64439B1

RS64439B1 - Postupak i uređaj za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti selektivnim očvršćavanjem

Info

Publication number: RS64439B1
Application number: RS20230659A
Authority: RS
Inventors: Andreas Margolf
Original assignee: Trumpf Laser & Systemtechnik Gmbh
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2023-09-29
Also published as: WO2020173839A1; EP3930944B1; US12202043B2; EP3930944A1; HUE062852T2; US20210379662A1; EP3930944C0; CN216226910U; HRP20230849T1; ES2953888T3; DE102019104781A1

Description

Opis

[0001] Pronalazak se odnosi na postupak, uređaj za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti selektivnim očvršćavanjem od slojevito nanetog materijala.

[0002] Iz DE 102011075748 A1 je poznat takav uređaj za proizvodnju slojevitih trodimenzionalnih komponenti. Uređaj obuhvata procesnu komoru unutar koje je predviđen konstrukcioni cilindar dodeljen jednoj radnoj ravni procesne komore. U konstrukcioni cilindar se nekoliko ploča supstrata može ubaciti tako da se pomeraju. Ovaj uređaj nadalje obuhvata uređaj za nanošenje koji se pomera duž radne ravni i na ploču supstrata u konstrukcionom cilindru pomoću mlaza nanosi materijal za selektivno očvršćavanje. Uz uređaj za nanošenje je predviđen uređaj za usisavanje praha sa poklopcem za usisavanje kako bi se po izgradnji trodimenzionalne komponente usisao materijal koji nije očvrsao. Nakon toga se gornja ploča supstrata pomera u odnosu na radnu ravan tako da donja strana gornje ploče supstrata bude u ravni sa radnom ravni. Gornja ploča supstrata sa gotovom komponentom se pomoću ovog uređaja za usisavanje praha ubacuje u površinu za privremeno skladištenje ili, kao alternativa, u komoru koja se nalazi susedno od procesne komore.

[0003] Iz EP2289652A1 je poznato da se obezbeđuje ploča supstrata, koja je podeljena na prvi segment ploče supstrata i najmanje jedan dodatni segment ploče supstrata, koje su međusobno odvojivo povezane ili su povezane sa osnovnim nosačem, a prvi proizvod se proizvodi na prvom segmentu ploče supstrata uzastopnin nanošenjem slojeva materijala na prvi segment ploče supstrata i selektivnim očvršćavanjem zadatih oblasti svakog nanetog sloja materijala nakon njegovog nanošenja, i da se najmanje jedan dodatni proizvod proizvodi na najmanje jednom dodatnom segmentu ploče susptrata uzastopnim nanošenjem slojeva materijala na dodatni segment ploče supstrata i selektivnim očvršćavanjem zadatih oblasti svakog nanetog sloja materijala nakon njegovog nanošenja. Dodatno je predviđeno da se proizvodi koju su očvrsli mogu ukloniti.

[0004] U osnovi pronalaska je da predloži ekonomični postupak kao i ekonomični uređaj za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti sa visokim opterećenjem.

[0005] Ovaj zadatak se rešava postupkom za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti selektivnim očvršćavanjem od slojevito nanetih materijala, kod kojeg se gornja ploča supstrata koja se nalazi u konstrukcionom cilindru sa najmanje jednom gotovom komponentom, koja se na njemu nalazi, pomoću uređaja za nanošenje iz konstrukcionog cilindra prevodi u susednu prihvatnu komoru ili magacin. Uređajem za nanošenje se materijal koji nije očvrsnut unosi u konstrukcioni cilindar kako bi potom naneti sloj materijala očvrsao najmanje jednim zrakom iz izvora snopa. Ovaj uređaj za nanošenje se istovremeno koristi i kako bi se gornja ploča supstrata pomoću više ploča supstrata smeštenih u konstrukcionom cilindru prevelo u susednu prihvatnu komoru ili magacin. Nakon toga se bez zastoja uređaja mogu proizvesti dodatne trodimenzionalne komponente na dodatnoj ploči supstrata koja se nalazi u konstrukcionom cilindru. Ovim postupkom je omogućeno da se više ploča supstrata uzastpno može koristiti za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti, pri čemu korišćenjem uređaja za nanošenje za transport ploča supstrata sa gotovim komponentama kratko vreme ciklusa postaje moguće.

[0006] Poželjno je predviđeno da je pomeranje uređaja za nanošenje pokrenuto silom koja je veća od sile držanja odvojivog uređaja za držanje između dve susedne ploče supstrata. Međusobno susedne odn. uzastopno naslagane ploče susptrata su međusobno unapred fiksirane odvojivim uređajem za držanje tako da se relativno okretanje ili pomeranje sprečava malom međusobnom silom. Pomeranje uređaja za nanošenje se doduše vrši takvom silom da se uređaj za držanje za pomeranje gornje ploče supstrata u prihvatnu komoru ili magacin, nakon delovanja uređaja za nanošenje na gornju ploču supstrata, odvaja od ploče supstrata koja se nalazi ispod nje. Poželjno je na uređaju za nanošenje predviđen najmanje jedan vodeći element kojim se ploča supstrata tokom pomeranja od konstrukcionog cilindra vodi u prihvatnu komoru ili magacin.

[0007] Ovim najmanje jednim vodećim elementom se bezbednost procesa može povećati. Definisano prevođenje ploče supstrata u prihvatnu komoru ili magacin može da se obezbedi.

[0008] Nadalje je poželjno predviđeno da pre prevođenja ploče supstrata sa najmanje jednom gotovom trodimenzionalnom komponentom u magacin, elementi za prevođenje budu pozicionirani u prihvatnu komoru. Ovo omogućava da se može održati dosadašnji konstrukcioni raspored procesne komore i omogući sigurno prelaženje prihvatne komore za prevođenje ploče supstrata u magacin koji se nalazi izvan prihvatne komore.

[0009] Zadatak u osnovi pronalaska se nadalje rešava uređajem za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti selektivnim očvršćavanjem slojevito nanetog materijala, kod kojeg uređaj za nanošenje može da se pokreće ka uređaju za transport ploča supstrata, pomoću kojeg se gornja ploče supstrata izvučena iz konstrukcionog cilindra može izmestiti u prihvatnu komoru ili magacin.

[0010] Tokom transporta ploča supstrata od konstrukcionog cilindra u prihvatnu komoru ili magacin zaustavljeno je izdavanje materijala. Pokretanje uređaja za nanošenje duž radne ravni služi za odvođenje gornje ploče supstrata sa na njom proizvedenim komponentama tako da je ploča supstrata koja sledi u konstrukcionom cilindru za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti selektivnim očvršćavanjem slojevito nanetog materijala obezbeđena u konstrukcionom cilindru. Time se može postići smanjenje troškova za sastavljanje uređaja, pri tom mašina može da radi bez rukovaoca mašinama i bez međustanice pre narednog proizvdnog koraka.

[0011] Poželjno izvođenje postupka predviđa da se na ploči supstrata, na kojoj se izgrađuje konstrukcioni element ili konstrukcioni elementi, dodatno izgradi najmanje jedan potporni element koji je visok ili koji su visoki kao najviša komponenta ili se mogu izgraditi da budu viši tako da se ploče supstrata koje se prevode i slažu u prihvatnoj komori mogu slagati jedna preko druge. Ovo omogućava zaštitu komponenti od oštećenja od strane ploče supstrata prevedene u prihvatnu komoru prilikom padanja na ploču supstrata sa komponentama, koja je poslednja prevedena u prihvatnu komoru.

[0012] Poželjno je na uređaju za nanošenje predviđen makar jedan vodeći element kojim se ploča supstrata tokom pomeranja vodi duž radne ravni. Ovaj vodeći element je poželjno predviđen na bočnoj strani uređaja za nanošenje, koji prilikom pomeranja uređaja za nanošenje ide ispred i zahvata ploču supstrata. Dodatno postavljanje najmanje jednog vodećeg elementa je ekonomična mera u poređenju sa postavljanjem odvojenog uređaja za transport ploča supstrata.

[0013] Vodeći element postavljen na uređaju za nanošenje se poželjno sastoji od dva međusobno razmaknuta ispupčenja ili od graničnika sa konkavnim udubljenjem. Vodeći element je izveden tako da se ploča supstrata tokom pomeranja uređaja za nanošenje pomera duž njegove ose pomeranja.

[0014] Poželjno je najmanje jedan element za vođenje proizveden od elastičnog materijala, naročito plastike. Time se istovremeno može izvršiti ublažavanje prilikom hvatanja vodećeg elementa za ploču supstrata.

[0015] Poželjno je između dve susedne ploče supstrata, koje su uskladištene u konstrukcionom cilindru, predviđen najmanje jedan odvojivi uređaj za držanje. Ovaj odvojivi uređaj za držanje omogućava sigurno okretanje i/ili pomeranje gornje ploče supstrata u odnosu na donju ploču supstrata. Time se može postići visok stepen tačnosti prilikom izgradnje trodimenzionalnih komponenti. Uređaj za držanje je poželjno podešen silom odvajanja tako da je prilikom zahvatanja uređaja za nanošenje na gornju ploču supstrata, koja je izvučena iz konstrukcionog cilindra, duž radne ravni omogućeno pomeranje ploče supstrata koja se nalazi ispod.

[0016] Ostale ploče supstrata, koje se nalaze u konstrukcionom cilindru mogu uz odvojivi uređaj za držanje od pomeranja biti osigurane materijalom, koji se nalazi u konstrukcionom cilindru između ploča supstrata i obložne površine konstrukcionog cilindra.

[0017] Poželjno je odvojivi uređaj za držanje formiran kao trakasti sistem sa nultom tačkom. Kao alternativa može biti predviđeno više ispupčenja na ploči supstrata, koja zahvataju u odgovarajuća udubljenja ploče supstrata koja se nalazi suprotno. U ovom slučaju kugle, igle ili izražene geometrije mogu da zahvate u odgovarajuća udubljenja.

[0018] Poželjno je predviđeno da je otvoru koji se nalazi u radnoj ravni procesne komore dodeljen uređaj za uvođenje. Prednost ovog uređaja za uvođenje je što se prilikom prevođenja ploče supstrata sa najmanje jednom gotovom komponentom uređajem za nanošenje u potpunosti preko otvora može vršiti horizontalno pomeranje duž radne ravni, tako da nakon toga ploča supstrata u horizontalnom smeru ka niže može da upadne u prihvatnu komoru. Ovim uređajem za uvođenje se sprečava prevremeno prevrtanje ploče supstrata u prihvatnu komoru i eventualno naknadno oštećenje komponenti.

[0019] Uređaj za uvođenje poželjno ima krake za vođenje koji se delimično prostiru duž otvora prihvatne komore pri čemu je po jedan slobodan kraj krakova za vođenje usmeren nasuprot smeru pomeranja a ploča supstrata se može pomerati između krakova za vođenje kako bi se ona privremeno prihvatila iznad prihvatne komore. Ovi kraci za vođenje imaju oblast za uvođenje ispred otvora prihvatne komore na koju se nadovezuju površine naleganja na kracima za vođenje. Time je omogućeno potporno dejstvo za ploču supstrata prilikom prevođenja ploče supstrata u položaj iznad otvora prihvatne komore.

[0020] Nadalje je poželjno predviđeno da kraci za vođenje uređaja za uvođenje imaju segmente za širenje koji su nasuprot otvora za uvođenje. Time je omogućeno da se prilikom pozicioniranja ploče supstrata iznad otvora prihvatne komore površine naleganja krakova za vođenje šire ka spolja tako da poča supstrata neposredno može da upadne na niže u prihvatnu komoru.

[0021] Za redukciju brzine padanja ploče supstrata u prihvatnu komoru poželjno je predviđen uređaj za ublažavanje udara. Ovaj uređaj za ublažavanje udara može da se postavi u prihvatnu komoru ili da bude predviđen na obložnoj površini prihvatne komore.

[0022] Ovaj uređaj za ublažavanje udara može duž visine prihvatne komore da ima više elemenata za ublažavanje pomoću kojih se koči upadanje u prihvatnu komoru. Na primer duž lajsni koje se prostiru vertikalno može biti previđeno nekoliko jezičaka za ublažavanje koji su usmereni ka unutrašnjem prostoru prihvatne komore. Poželjno je više takvih lajsni sa jezičcima za ublažavanje predviđeno raspoređeno po obodu u prihvatnoj komori za ublažavanje brzine upadanja ploče supstrata.

[0023] Pronalazak kao i dodatni poželjni oblici izvođenja i dalja izvođenja istog su u nastavku bliže opisani i objašnjeni na osnovi primera prikazanih na slikama. Karakteristike navedene u opisu i na slikama mogu se primenjivati samostalno ili više njih u proizvoljnoj kombinaciji. Pikazano je:

Sl. 1 šematski bočni prikaz uređaja za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti,

Sl. 2 šematski prikaz prvog koraka za transport ploče supstrata sa gotovim komponentama

Sl. 3 šematski prikaz dodatnog radnog koraka za transport ploče supstrata sa gotovim komponentama,

Sl. 4 šematski prikaz preseka dve ploče supstrata poređane jedna preko druge sa odvojivim uređajem za držanje

Sl. 5 šematski prikaz preseka konstrukcionog cilindra sa nekoliko ploča supstrata tokom proizvodnje najmanje jedne komponente,

Sl. 6 prikaz ploče supstrata iz perspektive sa najmanje jednom komponentom i izrađenim potpornim elementima,

Sl. 7 prikaz iz perspektive uređaja za nanošenje sa vodećim elementom,

Sl. 8 prikaz iz perspektive uređaja za nanošenje sa alternativnim vodećim elementom uz sliku 7,

Sl. 9 prekaz iz perspektive uređaja za uvođenje za prevođenje ploče supstrata sa jedne radne ravni u prihvatnu komoru, i

Sl. 10 prikaz iz perspektive uređaja za ublažavanje udara za ploče supstrata

[0024] Na slici 1 je prikazan šematski bočni prikaz uređaja 11 u komponentama 12 selektivnim očvršćavanjem slojevito nanetog materijala. Ovi uređaji 11 se nazivaju i 3D sistemi za štampanje, mašine za selektivno lasersko sinterovanje, mašine za selektivno lasersko topljenje ili slično. Ovaj uređaj 11 obuhvata kućište 14, u kojem je predviđena procesna komora 16. Ova procesna komora 16 je ka spolja zatvorena i može biti dostupna preko vrata, koja nisu bliže prikazana, ili preko sigurnosnog zatvarača. U procesnoj komori 16 je konstrukcioni cilindar 22 dodeljen radnoj ravni 20. U tom konstrukcionom cilindru 22 je predviđeno više ploča 17, 41 supstrata koje su naslagane jedna preko druge. Ove ploče 17, 41 supstrata se u Z-smeru mogu pomerati relativno u odnosu na radnu ravan 20.

[0025] Susedno od konstrukcionog cilindra 22 predviđene su na primer jedna ili dve prihvatne komore 19 u koji se skuplja nepotrebni ili neočvrsnuti materijal. Kao alternativa može biti predviđeno da na jednoj strani konstrukcionog cilindra 22 bude predviđen sud 21 sa zalihama za prihvat i izdavanje materijala 23. Materijal se uređajem 30 za nanošenje od suda 21 za zalihe dovodi do konstrukcionog cilindra 22. Uređaj 30 za nanošeje nadalje ima lajsnu sa četkom, skidač ili slično kako bi se nepotrebni ili očvrsnuti materijal preveo u prihvatnu komoru 19. Kao alternativa može biti predviđeno da su obostrano u odnosu na konstrukcioni cilindar 22 predviđene prihvatne komore 19 i da se materijal 23 neposredno kroz uređaj 30 za nanošenje od gore izdaje na ploču 17 supstrata.

[0026] Materijal se poželjno sastoji od metalnog ili keramičkog praha. I drugi materijali pogodni za lasersko topljenje i lasersko sinterovanje se mogu koristiti.

[0027] Iznad konstrukcionog cilindra 22 je na kućištu 14 predviđen izvor 15 snopa kao na primer izvor lasera. Ovaj izvor 15 snopa emituje zrak 25, koji preko najmanje jednog elementa 18 za vođenje snopa skreće ka radnoj ravni 20, naročio ka ploči 17 supstrata.

[0028] Element 18 za vođenje snopa može obuhvatati najmanje jedno usmereno ogledalo, naročito u obliku skenera. Dodatno mogu biti predviđeni i dodatni optički elementi za fokusiranje zraka.

[0029] Procesna komora 16 je hermetički zatvorena. Ona se za proizvodnju trodimenzionalne komponente 12 puni zaštitnim gasom ili inertnim gasom kako bi se prilikom topljenja materijala izbegla oksidacija.

[0030] Za dovođenje i odvođenje zaštitnog gasa je predviđen sistem 31 zaštitnog gasa. On ima najmanje jednu ulaznu mlaznicu 31 i izlaznu mlaznicu 34 u kućištu 14.

[0031] Nakon proizvodnje trodimenzionalne komponente 12 se uređaj 30 za nanošenje postavlja u poziciju susedno od konstrukcionog cilindra 22. Nakon toga se gornja ploča 17 supstrata u konstrukcionom cilindru 22 pomera u Z smeru tako da donja strana gornje ploče 17 supstrata leži u radnoj ravni 20.

[0032] Na slici 2 je prikazana pozicija gornje ploče 17 supstrata u odnosu na radnu ravan 20 pre početka transporta. Na osnovu toga se kontroliše pomeranje uređaja 30 za nanošenje, koji se pomera u X smeru.

Čeona strana uređaja 30 za nanošenje zahvata ploču 17 supstrata. Dodatnom kontrolom pomeranja uređaja 30 za nanošenje u X smeru se uređaj 42 za držanje između gornje ploče 17 supstrata i ploče 41 supstrata ispod nje odvaja. Počinje pomeranje ploče 17 supstrata u X smeru. Ploča 17 supstrata se uređajem 30 za nanošenje pomera u prihvatne komore 19.

[0033] Slika 3 prikazuje dodatni radni korak za transport gornje ploče 17 supstrata sa najpre jednom komponentom 12 koja se na njoj nalazi. Pri tom je uređaj 30 za nanošenje pomeren tako da je ploča 17 supstrata sa najmanje jednom gotovom komponentom 12 prevedena u prihvatne komore 19. Nakon toga se uređaj 30 za nanošenje pomera u suprotnom smeru. Ploča 41 supstrata koje je usmerena ka radnoj ravni 20 je spremna za sledeći proizvodni proces najmanje jedne trodimenzionalne komponente 12. Nakon toga se uređaj 30 za nanošenje u X smeru pomera na ploču 41 supstrata radi nanošenja materijala. Nakon toga uređaj 30 za nanošenje može višak materijala, koji preostaje na ploči 41 supstrata, da gura u prihvatne komore 19. Time se bez vremena mirovanja uređaja 11 može vršiti uzastopna proizvodnja trodimenzionalnih komponenti 12 na pločama 17, 41 supstrata.

[0034] Kao alternativa prevođenju ploče 17 supstrata, sa na njom gotovim komponentama 17, u prihvatne komore 19 može biti predviđeno da se ova ploča 17 supstrata prevodi u magacin, koji nije bliže opisan. Takav magacin može biti izveden kao klizni magacin, rotacioni magacin ili paternoster. Takav magacin je poželjno postavljen u smeru pomeranja, dakle X smeru uređaja 30 za nanošenje. Ovaj magacin može, gledano u X smeru, biti predviđen susedno od prihvatne komore 19, naročito desno od prihvatne komore 19. Za prelaženje prihvatnih komora 19 poželjno se u prihvatne komore 19 mogu postaviti elementi za prevođenje tako da se ploča 17, 41 supstrata može prevesti u susedni magacin. Takvi elementi za prevođenje mogu biti izvedeni kao okrugle šipke.

[0035] Na slici 4 je šematski prikazan presek dve ploče 17, 41 supstrata koje leže jedna preko druge. One su odvojivim uređajem 42 za držanje međusobno povezane. Ovaj odvojivi uređaj 42 za držanje služi za to da se obe ploče 17,41 supstrata niskim silama obezbede od okretanje i/ili pomeranja. Ona donja od naslaganih ploča 17, 42 supstrata u konstrukcionom cilindru je fiksirana analogno na platformi za izgradnju u odnosu na odvojivi uređaj 42 za držanje, na kojoj je poželjno cilindar za podizanje platforme za izgradnju na gore i dole usmeren u konstrukcioni cilindar.

[0036] Odvojivi uređaj 42 za držanje može u skladu sa prvim oblikom izvođenja da bude izveden kao ispupčenje, naročito od kugli ili igala, koje u odnosu na donju stranu ploče 17 supstrata štrče i zahvataju u odgovarajuće udubljenje 46 na ploči 41 supstrata koja se nalazi suprotno. Menjanje rasporeda je takođe moguće. Ovim rasporedom se relativno međusobno okretanje ploča 17, 41 supstrata može sprečiti. Pri tom se može sprečiti i jednostavno međusobno pomicanje ploča 17, 41 supstrata. U zavisnosti od zahvatanja elemenata odvojivog uređaja 42 za držanje jednog u drugi može da se podesi sila odvajanja. Ovo može biti i u zavisnosti od određene geometrije ispupčenja 45 i/ili udubljenja 46.

[0037] Kao alternativa mogu biti predviđene osovinice amortizacionih kugli odn. kugle uležištene pomoću opruga. Uređaj 42 za držanje takođe može biti izbden kao trakasti sistem sa nultom tačkom.

[0038] Na slici 5 je predviđen šematski prikaz preseka konstrukcionog cilindra 22 sa više ploča 17, 41 supstrata naslaganih na platformi 24 za izgradnju. Platforma 24 za izgradnju se preko radnog cilindra unutar konstrukcionog cilindra 22 može pomerati gore dole.

[0039] Ploče supstrata 17, 41 su u prečniku izvedene manje od obložne površine konstrukcionog cilindra 22. Materijal 23 može da dospe u međuprostor između ploča 17, 41 supstrata i obložne površine konstrukcionog cilindra 22. Time može uslediti dodatna sigurnost od pomeranja ploča 17, 41 supstrata jedne od druge unutar konstrukcionog cilindra 22.

[0040] Na slici 6 je prikazan prikaz ploče supstrata 17, 41 iz perspektive sa najmanje jednom na njoj izgrađenom komponentom 12, kod kojem je dodatno predviđen najmanje jedan potporni element 48. Ovaj potporni element 48 je iste visine ili poželjno viši od najviše komponente 12 izgrađene na ploči 17, 4 supstrata. Poželjno može biti predviđeno više potpornih elemenata 48. Oni mogu biti formirani u obliku stuba ili, kao što je prikazano na slici 6, i kao zidni elementi. Ovi potporni elementi 48 imaju zaštitnu funkciju. Prilikom prevođenja ploče 17, 41 supstrata iz konstrukcionog cilindra 22 u prihvatnu komoru 19 se ploče 17, 41 supstrata slažu jedna preko druge. Najmanje jedan potporni element 48 drži ploču 17,41 supstrata, koja se nalazi iznad njega, na razmaku od druge ploče 17, 41 supstrata, koja se nalazi ispod, na kojoj je najmanje jedan potporni element 48 izgrađen tako da se komponente 12 izgrađene na njoj ne oštećuju.

[0041] Poželjno potporni elementi 48 mogu biti formirani kao spoljni zaštitni zidovi u obliku segmenata.

[0042] Na slici 7 je prikazan prikaz uređaja 30 za nanošenje iz perspektive. Na bočnoj strani uređaja 30 za nanošenje ja predviđen najmanje jedan vodeći element 51. Ovaj vodeći element 51 izvan srednje ose zahvata ploču 17, 41 supstrata i omogućava pravolinijsko pomeranje duž X ose. Time ploča 17, 41 supstrata može obezbeđeno da se prevede u prihvatne komore 19 ili magacin. U skladu sa slikom 2 su ispupčenja predviđena kao vodeći elementi 51. Oni mogu biti formirani od elastičnog materijala tako da dodatno služe kao neka vrsta pufera.

[0043] Na slici 8 je prikazan alternativni oblik izvođenja najmanje jednog vodećeg elementa 51 uz sliku 5. Ovaj vodeći element 51 može na primer imati konkavno udubljenje kako bi zahvatao spoljni obod ploče 17, 41 supstrata.

[0044] Na slici 9 je prikazan pogled iz perspektive na otvor 27 prihvatne komore 19 koji se nalazi u radnoj ravni 20. Ovom otvoru 27 prihvatne komore 19 je dodeljen uređaj 55 za uvođenje. Ovaj uređaj 55 za uvođenje poželjno obuhvata dva kraka 56 za vođenje koji se prostiru suprotno od pravca pomeranja, kojima se ploča 17, 41 supstrata pomera od konstrukcionog cilindra 22 u prihvatnu komoru 19. Kraci 33 za vođenje u oblasti uvođenja uređaja 55 za uvođenje imaju površine 57 naleganja, koje su usmerene jedna ka drugoj. U oblasti uvođenja uređaja 55 za uvođenje su kraci 56 za vođenje na taj način međusobno razmaknuti da ploča 17, 41 supstrata može da se pomera među krake 56 za vođenje ili da se kraci 56 za vođenje šire pločom 17, 41 supstrata. Prilikom prevođenja ploče 17, 41 supstrata u uređaj za uvođenje površine 57 naleganja zahvataju ispod ploče 17, 41 supstrata tako da se ona može pozicionirati iznad otvora 27 horizontalno usmerena. Kraci 56 za vođenje poželjno naležu niskim naponom na spoljni obod ploče 17, 41 supstrata. Neposredno pre nego što se ploča 17, 41 supstrata u potpunosti pozicionira iznad otvora 27 prihvatne komore 19 segmenti 79 za širenje na kracima 56 za vođenje se aktiviraju spoljnim obodom ploče 17, 41 supstrata. Kraci 56 za vođenje se šire. Površine 57 naleganja krakova 56 za vođenje puštaju ploču 17, 41 supstrata. Ploča 17, 41 supstrata sa najmanje jednom komponentom pada u prihvatnu komoru 19.

[0045] Za ublažavanje pada ploče 17, 41 supstrata je predviđen uređaj 61 za ublažavanje udara. Oblik izvođenja ovog uređaja 61 za ublažavanje udara je prikazan na slici 10 u perspektivi.

[0046] Ovaj uređaj 61 za ublažavanje udara može se smestiti u prihvatnu 19 komoru. Poželjno ona ima dno sa kojeg se u vertikalnom smeru protežu potpore ili lajsne 63. Duž ovih lajsni 63 je formirano više elemenata 64 za ublažavanje na primer u obliku jezičaka, koje štrče u odnosu na unutrašnji prostor prihvatne 19 komore. Elementi 64 za ublažavanje i više lajsni poželjno su postavljeni na istoj visini jedni prema drugima. Time ploča 17, 41 supstrata horizontalno usmerena može pasti na dole unutar prihvatne komore 19.

[0047] Kao alternativa može biti predviđeno da uređaj 61 za ublažavanje udara bude integrisan u obodni zid prihvatne komore 19 ili da je za njega pričvršćen.

Claims

PATENTNI ZAHTEVI

1. Postupak za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti (12) selektivnim očvršćavanjem slojevito nanetog materijala,

- kod kojeg je u procesnoj komori (16) predviđen konstrukcioni cilindar (22) u kojem je ploča supstrata ili nekoliko ploča (17, 42) supstrata naslaganih jedna preko druge,

- kod kojeg se u procesnoj komori (16) na gornju ploču (17) supstrata materijal nanosi uređajem (30) za nanošenje,

- kod kojeg se u izvoru (15) snopa generiše najmanje jedan zrak (25) i koji je sa najmanje jednim elementom (18) za vođenje snopa usmeren na naneti sloj materijala radi očvršćavanja materijala,

- kod kojeg se uređaj (30) za nanošenje pomera duže radne ravni (20) unutar procesne komore (16) najmanje duž konstrukcionog cilindra (22) i najmanje duž susedno od njega postavljene prihvatne komore (19) za materijal koji nije očvrsnut,

- kod kojeg se nakon završetka najmanje jedne komponente (12) ploča (17) supstrata izvlači u odnosu na konstrukcioni cilindar (22) tako da donja strana ploče (17) supstrata leži u radnoj (20) ravni,

naznačen time

- što se ploča (17) supstrata izvučena iz konstrukcionog cilindra (22) sa najmanje jednom komponentom (12), koja se na njoj nalazi, prevodi uređajem (30) za nanošenje iz konstrukcionog cilindra (22) u susednu prihvatnu komoru (19) ili u magacin.

2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time što se pomeranje uređaja (30) za nanošenje pokreće silom koja je veća od sile držanja odvojivog uređaja (42) za držanje između dve ploče (17, 41) supstrata koje su u konstrukcionom cilindru (22) postavljene jedna preko druge.

3. Postupak prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time što je na uređaju (30) za nanošenje predviđen najmanje jedan vodeći element (51) koji zahvata ploču (17, 41) supstrata i ploča (17, 41) se vodi kroz najmanje jedan vodeći element (51) duž smera pomeranja uređaja (30) za nanošenje.

4. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što se na ploči (17, 41) supstrata susedno od najmanje jedne na njoj izgrađene komponente (12) gradi najmanje jedan potporni element (48), koji ima istu visinu kao najviša komponenta (12) ili višu, tako da se ploče (17, 41) supstrata prevedene u prihvatnu komoru (19) ređaju jedna preko druge pomoću potpornog elementa/potpornih elemenata (48).

5. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što se pre prevođenja ploče (17, 41) supstrata sa najmanje jednom gotovom trodimenzionalnom komponentom (12) u magacin elementi za prevođenje pozicioniraju u prihvatnoj komori (19).

6. Uređaj za proizvodnju trodimenzionalnih komponenti (12) selektivnim očvršćavanjem od slojevito nanetog materijala sa procesnom komorom (16),

- sa konstrukcionim cilindrom koji je dodeljen radnoj ravni (20) u procesnoj komori (16), u kojem se jedna ili više ploča (17, 41) supstrata može pomerati u radnu ravan (20),

- sa uređajem (30) za nanošenje koji se može pomerati duž radne ravni (20) i nanosi materijal na ploču supstrata (17, 41) u konstrukcionom cilindru (22) i prevodi materijal koji nije očvrsnut u najmanje jednu u odnosu na nju susedno postavljenu prihvatnu komoru (19)

- sa izvorom (15) snopa, koji generiše zrak, koji je sa najmanje jednim elementom (18) za vođenje snopa usmeren ka nanetom sloju, pri čemu po završetku najmanje jedne komponente (12) na ploči (17, 41) supstrata ona može da se pomera u odnosu na konstrukcioni cilindar (22) tako da donja strana gornje ploče (17, 41) supstrata leži u radnoj ravni (20),

naznačen time što

- uređaj (30) za nanošenje može da se pokreće tako da transportuje ploče supstrata, pomoću kojeg se gornja ploče supstrata (17, 41) izvučena iz konstrukcionog cilindra (22) može izmestiti u prihvatnu komoru (19) ili magacin.

7. Uređaj prema zahtevu 6, naznačen time što uređaj (30) za nanošenje ima najmanje jedan vodeći element (51), kroz koji se ploča (17, 41) supstrata tokom pomeranja vodi duž radne ravni (20).

8. Uređaj prema zahtevu 7, naznačen time što je najmanje jedan vodeći element (51) formiran sa dva međusobno razmkanuta ispupčenja ili graničnikom sa konkavnim udubljenjem.

9. Uređaj prema zahtevu 7 ili 8, naznačen time što je najmanje jedan vodeći element (51) proizveden od elastičnog materijala.

10. Uređaj prema zahtevu 6, naznačen time što je između dve ploče (17, 41) supstrata predviđen odvojiv uređaj (42) za zadržavanje.

11. Uređaj prema zahtevu 6, naznačen time što se u prihvatnu komoru (19) mogu umetnuti elementi za prevođenje.

12. Uređaj prema jednom od zahteva 6 do 11, naznačen time što je otvoru (27) prihvatne komore (19), koji se nalazi u radnoj ravni (20) dodeljen uređaj (55) za umetanje, pri čemu uređaj (55) za umetanje poželjno ima krake (56) za vođenje koji se delom prostiru duž otvora (27) prihvatne komore (19), pri čemu kraci (56) za vođenje u oblasti uvođenja ka otvoru (27) prihvatne komore (19) imaju površine (61) naleganja, koje ploču (17, 41) supstrata prihvataju iznad otvora (27).

13. Uređaj prema zahtevu 12, naznačen time što su u smeru pomeranja uređaja (30) za nanošenje nizvodno na kracima (56) za vođenje predviđeni segmenti (59) za širenje, koji se pomeranjem ploče (17, 41) supstrata mogu raširiti tako da se ploča supstrata (17, 41) oslobađa od površina (57) naleganja i upada u prihvatnu komoru (19).

14. Uređaj prema jednom od zahteva 6 do 13, naznačen time što uređaj (61) za ublažavanje udara može da se ubaci u prihvatnu komoru (19) ili da bude predviđen na obložnoj površini prihvatne komore (19).

15. Uređaj prema zahtevu 14, naznačen time što uređaj (61) za ublažavanje udara duž visine prihvatne komore (19) ima više elemenata (64) za ublažavanje, kojima se koči padanje ploče (17, 41) supstrata u prihvatnu komoru (19).