特許 6622346 粉体モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6622346

(24)【登録日】2019年11月29日

(45)【発行日】2019年12月18日

(54)【発明の名称】粉体モジュール

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/245 20170101AFI20191209BHJP

   B22F 3/105 20060101ALI20191209BHJP

   B22F 3/16 20060101ALI20191209BHJP

   B29C 64/205 20170101ALI20191209BHJP

   B29C 64/153 20170101ALI20191209BHJP

   B29C 64/264 20170101ALI20191209BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20191209BHJP

   B29C 64/307 20170101ALN20191209BHJP

【ＦＩ】

   B29C64/245

   B22F3/105

   B22F3/16

   B29C64/205

   B29C64/153

   B29C64/264

   B33Y30/00

   !B29C64/307

【請求項の数】10

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-67206(P2018-67206)

(22)【出願日】2018年3月30日

(65)【公開番号】特開2019-93697(P2019-93697A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2018年3月30日

(31)【優先権主張番号】17203531.3

(32)【優先日】2017年11月24日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】506154834

【氏名又は名称】ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】ラルフ・ヘッツェル

(72)【発明者】

【氏名】クリストフ・シュミットバウアー

【審査官】 関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０５５３８７２５（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０６７３５２０６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ６４／００−６４／４０

Ｂ３３Ｙ ３０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元的な物体（２）を付加的に製造する装置（１）のための粉体モジュール（５）であって、当該粉体モジュール（５）が、粉体空間を画成する少なくとも１つの壁部（１１）を有する粉体チャンバ（１０）を含み、前記粉体空間内には、前記粉体チャンバ（１０）に対して可動に支持された搬送要素（９）が設けられており、当該粉体モジュールが、前記少なくとも１つの壁部（１１）に対して前記搬送要素（９）の非位置決め支持を提供するために適合された少なくとも１つのサポートユニット（１３）を含んでおり、
少なくとも１つのサスペンションユニット（１４〜１６）が、前記サポートユニット（１３）を支持するために適合されているとともに、前記少なくとも１つの壁部（１１）に抗して前記サポートユニット（１３）を移動させる、前記サポートユニット（１３）へのサスペンション力を発生させるために適合されており、
第１の向きを有する少なくとも１つの第１の壁部（１１）と、第２の向きを有する少なくとも１つの第２の壁部（１１）とを備え、前記搬送要素（９）を前記第１の壁部（１１）に結合する少なくとも１つのサポートユニット（１３）が少なくとも１つの第１のサスペンションユニット（１４〜１６）によって支持されており、前記搬送要素（９）を前記第２の壁部（１１）に結合する少なくとも１つの第２のサポートユニット（１３）が少なくとも１つの第２のサスペンションユニット（１４〜１６）によって支持されていることを特徴とする粉体モジュール。

【請求項2】

前記搬送要素（９）を前記少なくとも１つの壁部（１１）と可動に結合する少なくとも１つのサポートユニット（１３）が設けられており、該サポートユニット（１３）が、前記少なくとも１つの壁部（１１）及び前記搬送要素（９）に対して可動であることを特徴とする請求項１に記載の粉体モジュール。

【請求項3】

前記粉体チャンバ（１０）が、対向する壁部（１１）の２つのセットを含む直方体であり、前記搬送要素（９）が、少なくとも１つのサポートユニット（１３）によって、各セットの少なくとも１つの壁部（１１）において支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粉体モジュール。

【請求項4】

前記搬送要素（９）の少なくとも１つの側が、サスペンションユニット（１４〜１６）と、非位置決め支持を提供する対応するサポートユニット（１３）とを備えており、反対側が、位置決め支持を提供するサポートユニット（１２）を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉体モジュール。

【請求項5】

少なくとも２つのサスペンションユニット（１４〜１６）が同一のサポートユニット（１３）に割り当てられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粉体モジュール。

【請求項6】

少なくとも２つのサポートユニット（１３）が同一のサスペンションユニット（１４〜１６）によって支持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の粉体モジュール。

【請求項7】

前記少なくとも１つのサスペンションユニット（１４〜１６）が、
−少なくとも１つのバネ要素及び／又は
−少なくとも１つの油圧要素及び／又は
−少なくとも１つの空圧要素及び／又は
−少なくとも１つの磁気要素
を含んでいることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の粉体モジュール。

【請求項8】

前記少なくとも１つのサポートユニット（１３）が、少なくとも１つの摺動要素、及び／又は少なくとも１つのガイド要素、を含んでいることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の粉体モジュール。

【請求項9】

エネルギー源（４）によって凝固化され得る造形材料（３）の層の連続的で層ごとの選択的な照射及び凝固化によって三次元的な物体（２）を付加的に製造する装置（１）であって、粉体空間を区画する少なくとも１つの壁部（１１）を有する粉体チャンバ（１０）を含む少なくとも１つの粉体モジュール（５）を含んでおり、前記粉体空間内には、前記粉体チャンバ（１０）に対して可動に支持された搬送要素（９）が設けられている、前記装置において、
前記少なくとも１つの壁部（１１）に対して前記搬送要素（９）の非位置決め支持を提供するように適合された少なくとも１つのサポートユニット（１３）が設けられており、
少なくとも１つのサスペンションユニット（１４〜１６）が、前記サポートユニット（１３）を支持するために適合されているとともに、前記少なくとも１つの壁部（１１）に抗して前記サポートユニット（１３）を移動させる、前記サポートユニット（１３）へのサスペンション力を発生させるために適合されており、
第１の向きを有する少なくとも１つの第１の壁部（１１）と、第２の向きを有する少なくとも１つの第２の壁部（１１）とを備え、前記搬送要素（９）を前記第１の壁部（１１）に結合する少なくとも１つのサポートユニット（１３）が少なくとも１つの第１のサスペンションユニット（１４〜１６）によって支持されており、前記搬送要素（９）を前記第２の壁部（１１）に結合する少なくとも１つの第２のサポートユニット（１３）が少なくとも１つの第２のサスペンションユニット（１４〜１６）によって支持されていることを特徴とする装置。

【請求項10】

前記少なくとも１つの粉体モジュール（５）が配量モジュール（６）及び／又は造形モジュール（７）として構成されていることを特徴とする請求項９に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に三次元的な物体を付加的に製造する装置のための粉体モジュールであって、当該粉体モジュールが、粉体空間を画成する少なくとも１つの壁部を有する粉体チャンバを含み、粉体空間内には、粉体チャンバに対して相対的に可動に支持された搬送要素が設けられた、前記粉体モジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

三次元的な物体を付加的に製造する装置のためのこのような粉体モジュールは、一般的に従来技術から知られている。各粉体モジュールは、造形材料が収容される粉体空間を画成する少なくとも１つの壁部、典型的には４つの壁を含む粉体チャンバにおいて（粉末状の）造形材料を収容するように適合されている。粉体空間の内部には、粉体空間内に収容される造形材料を搬送する、粉体チャンバに対して相対的に可動に支持された搬送要素が配置されている。

【0003】

例えば搬送要素を上方へ、又は下方へ移動させることで造形材料を提供し、粉体空間内へ収容されるべき新たな造形材料を許容するために、搬送要素の移動によって粉体チャンバ内に造形材料を位置決めすることが可能である。

【0004】

また、搬送要素を正確に支持すること、特に搬送要素を正確に位置決めすること及び正確に移動させることが物体及びプロセスの品質にとって重要であることが従来技術から知られている。したがって、粉体チャンバに対する搬送要素、例えば粉体テーブルの公差はできる限り小さく維持されるべきである。付加的な製造プロセス中には、例えば搬送要素への変化する負荷によって、及びプロセスチャンバ内の変化する環境条件、特に温度差により、搬送要素へ加えられる力が変化し得る。例えば、エネルギー源のエネルギー入力により生じる熱膨張により、搬送要素及び／又は粉体チャンバは膨張する可能性があり、したがって、粉体チャンバに対して相対的な搬送要素の移動がまだ可能であるように公差が選択される必要があり、これにより、搬送要素とチャンバ壁部又は搬送要素が案内して入れられる各ガイドの間の大きな摩耗をもたらすオーバーサイズフィット（ｏｖｅｒｓｉｚｅ ｆｉｔ）が回避され得る。したがって、オーバーサイズフィットと、粉体チャンバと搬送要素の間の過大な公差との間で妥協がなされる必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

課題は、搬送要素の支持、特に移動及び位置決めが改善される、特に三次元的な物体を付加的に製造する装置のための粉体モジュールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題は、本発明により、請求項１による粉体モジュールによって達成される。本発明の有利な実施例は、従属請求項の主題である。

【0007】

ここで述べられる粉体モジュールは、エネルギー源、例えばエネルギービーム、特にレーザビーム又は電子ビームによって凝固化され得る粉末化された造形材料（「造形材料」）の層の連続的で選択的な層ごとの凝固化によって、三次元的な物体、例えば技術的な構成要素を付加的に製造する装置のための粉体モジュールである。各造形材料は、金属、セラミック又はポリマの粉末であり得る。各エネルギービームは、レーザビーム又は電子ビームであり得る。各装置は、例えば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置又は選択的電子ビーム溶融装置であり得る。これに代えて、造形材料の連続的で層ごとの選択的な凝固化は、少なくとも１つの結合材によって行われることが可能である。結合材は、対応する塗布ユニットによって塗布され、例えば適当なエネルギー源、例えば紫外線源によって照射され得る。

【0008】

装置は、その動作中に動作される多数の機能ユニットを含むことが可能である。典型的な機能ユニットは、プロセスチャンバ、装置のプロセスチャンバの造形平面における造形材料の層を塗布するために適合された造形材料塗布装置、プロセスチャンバに配置された造形材料層を少なくとも１つのエネルギービームで選択的に照射するために適合された照射装置、及び流れ発生装置であり、この流れ発生装置は、所定の流れ特性、例えば処理の流れプロファイル、流速などによってプロセスチャンバを通って少なくとも部分的に流れる気体状の流体の流れを発生させるために適合されている。気体状の流体の流れは、プロセスチャンバを通って流れつつ、凝固化されていない微粒子状の造形材料、特に装置の動作中に生じるスモーク又はスモーク残滓を帯びることがある。気体状の流体の流れは、典型的には不活性の、すなわち典型的には不活性ガス、例えばアルゴン、窒素、二酸化炭素などの流れである。

【0009】

粉体モジュールは、粉体チャンバによって区画された粉体空間内での（粉末化された）造形材料の体積を搬送するために設けられている。粉体チャンバは、粉体空間を区画する壁部を含んでいる。各粉体モジュールは造形材料を搬送する搬送要素を更に含んでおり、搬送要素は、粉体空間を例えば底側で区画する。粉体モジュールは粉体チャンバの内部に可動に配置されており、搬送要素は、特に、粉体モジュール、例えば造形モジュール又は配量モジュールのタイプに依存して、粉体空間から新たな造形材料を提供するために、又は粉体空間により多くの造形材料を収容するために下方へ、又は上方へ移動することが可能である。

【0010】

本発明は、少なくとも１つの壁部に対して相対的な搬送要素の非位置決め支持を提供することに適合された少なくとも１つのサポートユニットが提供されるというアイデアに基づいている。したがって、サポートユニットは、搬送要素及びチャンバ壁部に強固に取付又は結合されておらず、サポートユニット及び搬送要素とチャンバ壁部の間での移動が可能である。サポートユニットにより提供される非位置決め支持は、補償されるべき公差を許容する搬送要素の支持に自由度を加えるものであり、例えば壁部に対する支持部及び／又は搬送要素の熱膨張によりオーバーサイズフィットに至らない。なぜなら、対応するサポートユニットがチャンバ壁部及び／又は搬送要素に対する移動により寸法の変化を補償することができるためである。したがって、粉体モジュール、特に粉体チャンバ及び搬送要素を公差、遊び又はオーバーサイズフィットをもって構成することが不要である。なぜなら、サポートユニットが、搬送要素及び／又は粉体チャンバ壁部の現局面に適合する非位置決め支持、例えば粉体チャンバ壁部の少なくとも一部に対して相対的に搬送要素をガイドするガイドを提供するためである。

【0011】

非位置決め支持を提供することで、搬送要素と少なくとも１つの壁部の間に加えられる力は、温度条件又は搬送要素へ加えられる負荷の分配のような変化が生じても、一定に維持されることが可能である。さらに、非位置決め支持により、製造公差の改善された補償が可能である。なぜなら、各ガイド面が搬送要素（又は搬送要素を支持する対応する構造）に強固に結合（強固な接触）されていないためである。「搬送要素の非位置決め支持」という用語は、少なくとも１つのサポートユニットによって実現される非位置決め支持を含む粉体モジュールとしても理解され得る。したがって、各サポートユニットは非位置決め支持の一部とみなされ、搬送要素は粉体チャンバに対して相対的に支持される。

【0012】

さらに、少なくとも１つのサポートユニットは、搬送要素を少なくとも１つの壁部と可動に結合することができ、このサポートユニットは、少なくとも１つの壁部及び搬送要素に対して相対的に可動である。サポートユニットは、搬送要素をそれぞれプロセスチャンバの少なくとも１つの壁部と結合又は接触させるために用いられることが可能である。

【0013】

搬送要素の非位置決め支持を提供するために、サポートユニットは、搬送要素に対して相対的に、及び少なくとも１つの壁部に対して相対的に可動となっている。少なくとも１つの壁部に対する相対的な可動性により、壁部によって提供される各ガイド面へ本質的に一定の力を加えることが可能である。壁部又は搬送要素の製造公差は、サポートユニットが公差によって移動し、したがってガイド面に適合するように補償することを可能にする。加えて、負荷の変化又は粉体チャンバ内部の状態の変化、特に対応するエネルギー源、特にレーザ源のエネルギー入力による熱膨張のような製造プロセス中の変化も補償することができる。なぜなら、サポートユニットが搬送要素に強固に結合されておらず、したがって粉体チャンバ及び搬送要素の寸法の変化を調整することに適合されているためである。

【0014】

好ましい実施形態によれば、粉体モジュールは、サポートユニットを支持するために適合されているとともに、少なくとも１つの壁部に抗してサポートユニットを移動する、特に押す、サポートユニットへのサスペンション力を発生させるために適合されている少なくとも１つのサスペンションユニットを含んでいる。したがって、サポートユニットは、サスペンションユニットによって発生されるサスペンション力により、少なくとも１つの壁部に対して移動、特に少なくとも１つの壁部に対して押される。換言すれば、サポートユニットは、サスペンションユニットによって発生され、サポートユニットへ加えられるサスペンション力により、少なくとも１つの壁部に接触する。したがって、サスペンションユニット及びサポートユニットは、少なくとも１つの壁部によって提供される割り当てられたガイド面に接触し、製造公差を吸収し、寸法における変化、特に熱膨張及び負荷の変化を補償する「ダンパ」のように作用する。サポートユニット及びサスペンションユニットは、１つのアセンブリとみなされることが可能である。サポートユニットは、特にサスペンションユニットに統合されることができ、また逆も可能である。したがって、サポートユニットは、サスペンションユニットの一部、すなわちガイド面に接触し、ガイド面における搬送要素を支持するサスペンションユニットの一部とみなされることが可能である。

【0015】

サスペンションユニット及びサポートユニットは、サポートユニットが少なくとも１つの粉体チャンバ壁部に対してサスペンションユニットによって予負荷されているように配置されることが可能である。サスペンションユニットの剛性又はバネ定数及びこれに関連するサスペンションユニットに対するサポートユニットの移動へのサスペンション力の特性は、一般的に任意に選択されることが可能である。好ましくは、サスペンション力は、サポートユニットの典型的な移動へ本質的に一定に反応する。それゆえ、移動方向における搬送要素への所定の力により、現在のプロセス条件にかかわらず搬送要素が一定に移動する。なぜなら、サポートユニットによって転換される少なくとも１つの壁部へのサスペンション力が本質的に一定に維持されるためである。したがって、支持部により搬送要素へ加えられる力の変化は、低減又は回避されることが可能である。

【0016】

粉体モジュールの他の実施例によれば、第１の向きを有する少なくとも１つの第１の壁部と、第２の向きを有する少なくとも１つの第２の壁部とを備えることができ、搬送要素を第１の壁部に結合する少なくとも１つの第１のサポートユニットが少なくとも１つの第１のサスペンションユニットによって支持されており、搬送要素を第２の壁部に結合する少なくとも１つの第２のサポートユニットが少なくとも１つの第２のサスペンションユニットによって支持されている。この実施例によれば、少なくとも２つの壁部が異なる向きを含んでおり、非位置決め支持が各第１及び第２のサポートユニットと結合する各第１及び第２のサスペンションユニットによって提供される。

【0017】

したがって、搬送要素は、それぞれ１つのサスペンションユニットによって支持された１つのサポートユニットによって少なくとも両壁部において支持されている。したがって、製造公差及び変化するプロセス条件の作用は、両方向において、又はそれぞれ壁部が向いた両方の向きに対して補償されることができる。２つの壁部は、並列に配置されておらず、例えば所定の角度をなすとみなされるべきであり、特に両壁部は、互いに垂直に配置されているとみなされることが可能である。

【0018】

粉体モジュールは、粉体チャンバが、本質的に、対向する壁部の２つのセットを含む直方体であるように更に改善されることができ、搬送要素は、少なくとも１つの可動なサポートユニットによって、各セットの少なくとも１つの壁部において支持されている。この実施例によれば、粉体チャンバは、粉体空間を包囲し、区画する４つの壁を含む直方体として構成されることが可能である。したがって、粉体チャンバは、長方形状の断面（搬送要素の移動方向に対して垂直）を含んでいる。粉体チャンバの４つの壁は、２つの対向する壁が本質的に平行に配置されるように配置されている。搬送要素は、各セットの対向する壁のうち１つにおいて、少なくとも１つの可動なサポートユニットによって支持されており、好ましくは対応するサスペンションユニットによって支持されている。したがって、粉体チャンバの壁部における搬送要素の支持は、クロスパターン（ｃｒｏｓｓ ｐａｔｔｅｒｎ）とみなされることが可能である。当然、粉体チャンバは、例えば配量プレート又は造形プレートとして構成された搬送要素によって底側を区画されている。

【0019】

粉体モジュールの他の実施例によれば、搬送要素の少なくとも１つの側が、サスペンションユニットと、好ましくは非位置決め支持を提供する対応するサポートユニットとを備えており、反対側が、位置決め支持、特に位置決め支持を提供する搬送要素と強固に結合されたサポートユニットを備えている。したがって、搬送要素の２つの対向する側のうち１つ、すなわち対応するチャンバ壁部において搬送要素が支持されている対向する側は非位置決め支持を備えており、他の側は位置決め支持を備えている。換言すれば、搬送要素は、搬送要素の対向する側に配置された２つのサポートユニットを介して粉体チャンバに結合、例えば接触している。サポートユニットのうち１つが搬送要素に強固に取り付けられているか、又は結合されている一方、他のサポートユニットは、搬送要素に対して相対的に、及び割り当てられた粉体チャンバ壁部に対して相対的に可動となっている。

【0020】

したがって、一方側は、割り当てられた粉体チャンバ壁部によって強固に支持されることができる一方、他の（対向する）側は、サスペンションユニットによって予負荷される可動のサポートユニットによって提供される非位置決め支持によって支持されている。当然、搬送要素の各側に非位置決め支持を設けることも可能であり、対向する側における非位置決め支持と位置決め支持の組合せは、より効率的であるとみなされる。

【0021】

好ましくは、搬送要素の対向する側における位置決め支持及び非位置決め支持の設置は、長手方向及び横方向の両方において、すなわち対向向きに配置された壁部の全てのセットにおいて提供される。特に、直方体の形状を有する粉体チャンバにより、位置決め支持及び非位置決め支持の設置が４つ全ての壁部のために提供されており、２つの対向する壁部は、上述のように壁部のセットを形成している。

【0022】

さらに、粉体モジュールは、同一の壁部を備えた少なくとも２つのサポートユニットを含むことが可能である。したがって、搬送要素は、２つ又はそれより多くのサポートユニットによって、各壁部に結合（接触、特に各壁部によって支持）されることが可能である。１つより多くのサポートユニットによる搬送要素の支持により、支持の機械的な安定性が向上し、加えて、搬送要素を支持するために必要なサポートユニットごとの力が、たった１つのサポートユニットによって提供される支持に比べて低減され得る。したがって、サポートユニットとガイドの間の摩耗が低減され得る。

【0023】

粉体モジュールは、少なくとも２つのサスペンションユニットが同一のサポートユニットに割り当てられるように、少なくとも２つのサスペンションユニットによって支持された少なくとも１つのサポートユニットを含むことも可能である。したがって、２つ又はこれより多くのサスペンションユニットの任意の組合せが適しており、例えば異なる剛性又はバネ定数を有する少なくとも２つのサスペンションユニットを組み合わせることが可能である。少なくとも２つのサスペンションユニットは、更に並列又は直列に配置されることができる。例えば、サスペンションユニットの第１のタイプが製造公差を補償するために設定されることができ、サスペンションユニットの第２のタイプがプロセス条件の変化、特に熱膨張を補償するために設定されることが可能である。

【0024】

これに加えて、又はこれに代えて、少なくとも１つのサスペンションユニットは、少なくとも２つのサポートユニットを支持するように設定されることが可能である。したがって、２つ又はこれより多くのサポートユニット、特に搬送要素の同一の側に割り当てられたサポートユニットは、共通のサスペンションユニットによって支持されている。このとき、必要な部材の数が低減され得る。

【0025】

粉体モジュールの他の実施例によれば、少なくとも１つのサスペンションユニットが、
−少なくとも１つのバネ要素、特に板バネ及び／又はコイルバネ及び／又は弾性要素及び／又は
−少なくとも１つの油圧要素及び／又は
−少なくとも１つの空圧要素及び／又は
−少なくとも１つの磁気要素
として構成されているか、若しくはこのようなものを含んでいる。

【0026】

一般的に、少なくとも１つのサスペンションユニットは、割り当てられたチャンバ壁部に対して少なくとも１つのサポートユニットを移動させるためのサスペンション力を提供することに適合されることが可能である。サスペンション力を、様々な要素によって、例えば機械的に、油圧的に、空圧的に又は磁気的に発生させることが可能である。当然、異なるサスペンションユニット、例えばバネ要素及び空圧要素の任意な組合せが実現可能である。

【0027】

さらに、少なくとも１つのサポートユニットが、少なくとも１つの摺動要素、特にパッド及び／又は少なくとも１つのガイド要素、特にレールとして構成されているか、又はこのようなものを含むことが可能である。摺動要素は、摺動要素が割り当てられた壁部の対応するガイド面に沿って摺動することが可能である。摺動要素は、例えばガイド要素、例えばレールとして構成されることができるとともに、追加的に搬送要素を壁部に沿ってガイドすることに適合され得る。

【0028】

そのほか、本発明は、エネルギー源によって凝固化され得る造形材料の層の連続的で層ごとの選択的な照射及び凝固化によって三次元的な物体を付加的に製造する装置であって、粉体空間を区画する少なくとも１つの壁部を有する粉体チャンバを含む少なくとも１つの粉体モジュールを含んでおり、粉体空間内には、粉体チャンバに対して相対的に可動に支持された搬送要素が設けられている、前記装置に関するものであり、少なくとも１つの壁部に対して相対的な搬送要素の非位置決め支持を提供するように適合された少なくとも１つのサポートユニットが設けられている。好ましくは、少なくとも１つの粉体モジュールは、配量モジュール及び／又は造形モジュールとして構成されることが可能である。

【0029】

本発明の典型的な実施例を図面を参照しつつ説明する。各図は、概略的な図である。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】三次元的な物体を付加的に製造するための本発明による装置を示す図である。

【図2】本発明による粉体モジュールの粉体チャンバの底面図である。

【図3】図１、図２の粉体チャンバの断面図である。

【図4】第１の実施例によるサスペンションユニット及びサポートユニットのアセンブリを示す図である。

【図5】第２の実施例によるサスペンションユニット及びサポートユニットのアセンブリを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図１には、エネルギー源４、例えばレーザビームによって凝固化され得る造形材料３の層の連続的で層ごとの選択的な照射及び凝固化によって三次元的な物体２を付加的に製造するための装置１が示されている。装置１は、配量モジュール６及び造形モジュール７として構成された２つの粉体モジュール５を含んでいる。それにもかかわらず、装置１は１つだけの粉体モジュール５を含むことも可能である。

【0032】

粉体モジュール５は、装置１と別々に結合され、例えば補充又は空にするために装置１から外されることが可能な別々の粉体モジュール５とみなされることが可能である。各粉体モジュール５は、搬送要素９、例えば各粉体モジュール５の粉体チャンバ１０の内部で（粉末状の）造形材料３を搬送する高さ調整可能な配量プレート又は高さ調整可能な造形プレートを有する搬送装置８を含んでいる。

【0033】

粉体チャンバ１０は、例えば粉体空間すなわち造形材料３を受ける体積を区画する直方体として配置される４つの壁部１１を含んでいる。これら４つの壁部１１は、対向する壁部１１の２つのセットを形成する。図１から更に分かるように、粉体チャンバ１１は、搬送要素９、例えば配量プレート又は造形プレートによって底側で区画されている。

【0034】

図２には、搬送要素９の底面図が示されている。搬送要素９に加えて、粉体モジュール５はサポートユニット１２，１３を備えており、２つのサポートユニット１２だけは搬送要素９に強固に取り付けられており、サポートユニット１３は可動に取り付けられている。したがって、サポートユニット１２は、搬送要素９と共に粉体チャンバ壁部１１に対して特に垂直に相対的に可動であるだけであり、サポートユニット１３は、（矢印で示されているように）更に搬送要素９に対して相対的に可動である。当然、配量モジュール６又は造形モジュール７の搬送要素９のみが可動に配置されたサポートユニット１３によって支持されることも可能である。

【0035】

図２には、粉体モジュール５が、搬送要素９に対してサポートユニット１３を支持するサスペンションユニット１４を含むことが更に示されている。したがって、サスペンションユニット１４は、非位置決め支持を生じさせる粉体チャンバ壁部１１に対して割り当てられたサポートユニット１３を移動させる（矢印Ｆで示された）サスペンション力を発生させ、サポートユニット１２は、粉体チャンバ１０に対する位置決め支持を提供する。したがって、粉体チャンバ１０の製造公差並びに粉体モジュール５、特に搬送要素９及び搬送要素９に割り当てられたガイド表面の寸法の相違は、サスペンションユニット１４によって支持されたサポートユニット１３により提供される非位置決め支持によって補償されることが可能である。

【0036】

図３には、図２に示された断面ＩＩＩ−ＩＩＩが示されている。搬送要素９は、側方へ、特に粉体チャンバ１０の粉体チャンバ壁部１１に対して相対的に垂直に移動することが可能である。サポートユニット１３へのサスペンション力を発生させることで、サポートユニット１３及びサスペンションユニット１４のアセンブリは、粉体チャンバ１０の製造公差を補償する「ダンパ」のように作用し、粉体チャンバ１０の内部は、搬送要素９が移動するガイド表面として作用する。

【0037】

図４には、サスペンションユニット１４，１５，１６によって支持された３つのサポートユニット１３によって提供される典型的な非位置決め支持の詳細が示されている。最上のサポートユニット１３は、直列に結合された２つのサスペンションユニット１４，１５によって支持されている。２つのサスペンションユニット１４，１５は、バネ定数又は剛性においてそれぞれ異なっていてよい。サスペンションユニット１４，１５は、例えばコイルバネのような機械的なバネ要素として構成されることが可能である。中央のサポートユニット１３は並列に結合された３つのサスペンションユニット１４によって支持されており、３つのサスペンションユニット１４は、同一のサスペンションユニット１４であることが可能であり、又は例えばバネ定数若しくは剛性に関して互いに異なっていることが可能である。

【0038】

加えて、最下のサポートユニット１３は、例えば空圧要素として構成されたサスペンションユニット１６によって支持されている。空圧要素における圧力に依存して、サスペンション力が最下のサポートユニット１３へ加えられる。サポートユニット１３は、摺動要素、特に摺動パッドとして構成されることが可能である。加えて、サポートユニット１３は、例えば割り当てられた壁部１１において相補的な要素と相互作用するガイドレールとしてサポートユニット１３を構成することで１つのガイドを提供することができる。

【0039】

図５には、図２と類似した、２つのサポートユニット１３と１つのサスペンションユニット１４のアセンブリの底面図が示されている。図５から分かるように、１つのサスペンションユニット１４が両サポートユニット１３を支持している。当然、両サポートユニット１３は、互いに上方に配置されることができるか、又は互いに隣り合って配置されることが可能である。自明なように、サポートユニット１３の任意の数が、１つ又はより多くのサスペンションユニット１４，１５，１６によって結合及び支持されることが可能である。

【0040】

図１〜図５に関して説明される全ての特徴、詳細及び利点は、１つの実施例へ任意に交換及び転換されることができ、すなわち、全ての実施例を任意に組み合わせることが可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】