(57)【要約】  本発明は、３次元物体（３）を、レーザ又は別のエネルギー源の作用下で、製造される物体（３）の断面に対応する点で粉末状形成材料を層毎に固化させることによって製造する装置に関する。当該装置は、その上に物体（３）が製造される担体（２）と、形成材料の層を担体又はそれ以前に少なくとも部分的に固化させた層に塗布するコーティング部材（６、７）とを備える。コーティング部材（６、７）は、ブレードモジュール（３０）等の塗布モジュールを受け入れる受け入れ器（４０）を備える。受け入れ器（４０）は、コーティングモジュール（３０）を受け入れ器（４０）に対して交換可能に挿抜でき、コーティングモジュール（３０）の所定の位置が再現可能に受け入れ器（４０）内に固定されるように、具現化される。【選択図】図３及び図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元物体（３）を、レーザ又はその他のエネルギー源の作用によって、対応する層の製造される該物体（３）のプロファイルに対応する位置で粉末状構成材料を一層ずつ固化することによって製造する装置であって、
前記物体（３）がその上に形成される支持体（２）と、
前記構成材料の層を前記支持体又はそれ以前に少なくとも部分的に固化させた層の上に塗布すると共に、塗布モジュール（３０）を受け入れる受け入れ器（４０）を有するアプリケータ（６、７）とを備え、
前記受け入れ器（４０）は、前記塗布モジュール（３０）を、該受け入れ器（４０）内の該塗布モジュール（３０）の所定の位置が再現可能に決定されるように該受け入れ器（４０）に対して交換可能に挿抜することができるように形成されていること、を特徴とする装置。
【請求項２】
前記受け入れ器（４０）は、前記粉末状構成材料を分散させると共に平滑化するのに好適な平滑化モジュール、好ましくはブレードモジュール（３０）を受け入れるように形成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記所定の位置は、前記塗布モジュール（３０）を前記受け入れ器（４０）に挿入する前及び／又は後で調節可能である、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記受け入れ器（４０）は、前記所定の位置を決定する停止部（４９）を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記停止部（４９）は、調節可能に形成されており、前記停止部（４９）は、好ましくは調整部材、さらに好ましくは調整ねじによって実現される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記受け入れ器（４０）は、前記塗布モジュール（３０）を前記所定の位置へ移動させるように形成された戻しユニット（４８）を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記戻しユニット（４８）は、圧縮弾性の部材、好ましくは戻しばねによって実現される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記受け入れユニット（４０）は、前記塗布モジュールが所定の軸を中心に傾斜可能であるように形成され、該傾斜軸の空間位置は好ましくは調節可能である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記受け入れ器（４０）は、前記塗布モジュール（３０）を受けるように形成される少なくとも１つのリセスを有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記受け入れ器（４０）は、前記塗布モジュール（３０）と該受け入れ器（４０）との間に押圧力を生じさせるように形成される押圧ユニット（４７）を有し、該押圧ユニット（４７）は好ましくは、圧縮弾性の部材、さらに好ましくは圧縮ばねによって実現される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記受け入れ器（４０）は、前記塗布モジュール（３０）の上の位置に移動させることができるように形成された押圧プレート（４５）を有し、
前記押圧ユニット（４７）は前記押圧プレート（４５）に取り付けられている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記受け入れ器（４０）は、前記塗布モジュール（３０）の上の位置に移動させることができるように形成された押圧プレート（４５）を有し、
前記戻しユニット（４８）及び前記停止部（４９）は前記押圧プレート（４５）に取り付けられている、請求項６〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記戻しユニット（４８）及び前記停止部（４９）は、前記押圧ユニット（４７）と同じ前記押圧プレート（４５）に取り付けられている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記受け入れ器（４０）は、前記塗布モジュール（３０）を、工具を使用することなく該受け入れ器（４０）に挿入することができるように形成される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置に挿入するようになっている塗布モジュール（３０）であって、
粉末状構成材料を塗布及び分散するのに好適な第１の塗布部材と、
少なくとも１つの挿入部材（３１）であって、前記塗布部材が取り付けられると共に、該塗布モジュール（３０）を、前記受け入れ器（４０）内の該塗布モジュール（３０）の所定の位置を再現可能に決定するように該受け入れ器（４０）に対して交換可能に挿抜することができるように、前記装置の前記所定の位置に該塗布モジュール（３０）を挿入するように形成される、少なくとも１つの挿入部材（３１）とを備える、塗布モジュール。
【請求項１６】
塗布モジュール（３０）であって、前記塗布部材は、前記粉末を圧縮する部材、前記粉末を調質する部材、前記粉末を流動化させる部材、前記粉末を帯電させるか若しくは放電させる部材、及び／又は前記粉末を混合するか若しくは篩にかける部材のうちの一部材である、請求項１５に記載の塗布モジュール。
【請求項１７】
塗布モジュール（３０）であって、前記塗布部材は、前記粉末状構成材料を分散及び平滑化するのに好適な平滑化部材、好ましくは剛性であるか又は可撓性のあるブレード、ブラシ、ゴムリップのようなワイパブレード、又はローラのような回転可能に支持されている塗布部材であり、したがって前記塗布モジュールは平滑化モジュールである、請求項１５に記載の塗布モジュール。
【請求項１８】
塗布モジュール（３０）であって、前記塗布部材は、前記粉末状構成材料を分散及び平滑化して層にするのに好適なブレード（２０）であり、したがって前記塗布モジュールはブレードモジュールである、請求項１５に記載の塗布モジュール。
【請求項１９】
塗布モジュール（３０）であって、第２の塗布部材（２０）が、前記第１の塗布部材（２０）に対して実質的に平行に配置され、且つ前記挿入部材（３１）に取り付けられている、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の塗布モジュール。
【請求項２０】
塗布モジュール（３０）であって、前記挿入部材は、互いに平行な接続棒（３１）の形態で形成されており、前記塗布部材（２０）は好ましくは、取り付け部材（３２）によって該接続棒（３１）に取り付けられている、請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の塗布モジュール。
【請求項２１】
塗布モジュール（３０）であって、前記受け入れ器内で所定の軸を中心に傾斜することができるように形成されており、該傾斜軸の空間位置は好ましくは調節可能である、請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の塗布モジュール。
【請求項２２】
塗布モジュール（３０）であって、前記所定の位置を得るための停止部を備える、請求項１５〜２１のいずれか１項に記載の塗布モジュール。
【請求項２３】
塗布モジュール（３０）であって、前記停止部は調節可能に形成されており、好ましくは、調整部材、さらに好ましくは調整ねじによって実現される、請求項２２に記載の塗布モジュール。
【請求項２４】
塗布モジュール（３０）であって、該塗布モジュール（３０）を前記所定の位置に移動させるように形成される戻しユニットを備え、該戻しユニットは好ましくは、圧縮弾性の部材、さらに好ましくは戻しばねによって実現される、請求項１５〜２３のいずれか１項に記載の塗布モジュール。
【請求項２５】
塗布モジュール（３０）であって、該塗布モジュール（３０）と前記受け入れ（４０）間に押圧力を生じさせるように形成される押圧ユニットを備え、該押圧ユニットは好ましくは、圧縮弾性の部材、さらに好ましくは圧縮ばねによって実現される、請求項１５〜２４のいずれか１項に記載の塗布モジュール。
【請求項２６】
塗布モジュール（３０）であって、工具を使用することなく前記装置に挿入されるように形成される、請求項１５〜２５のいずれか１項に記載の塗布モジュール。
【請求項２７】
３次元物体（３）を、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置を使用して、レーザ又は別のエネルギー源の作用によって、対応する層の製造される前記物体（３）のプロファイルに対応する位置で粉末状構成材料を一層ずつ固化することによって製造する方法であって、
請求項１５〜２６のいずれか１項に記載の複数の塗布モジュール（３０）を準備するステップと、
使用される前記粉末状構成材料及び所望の層厚に対応する前記塗布モジュール（３０）のうちの１つを選択するステップと、
前記装置の前記受け入れ器（４０）の、再現可能に決定される所定の位置に前記塗布モジュール（３０）を挿入するステップと、
前記３次元物体（３）を形成するように、前記粉末状構成材料の塗布と固化を繰り返すステップと、を含む方法。
【請求項２８】
前記塗布モジュール（３０）を前記装置に挿入する前及び／又は後で前記所定の位置を調節するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記塗布モジュール（３０）を前記装置に挿入する前記ステップは、前記所定の位置に達するように前記塗布モジュール（３０）を停止部（４９）に抗して戻す（４８）ステップを含む、請求項２７又は２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記塗布モジュール（３０）を前記装置に挿入する前及び／又は後で前記停止部（４９）の位置を調節するステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記塗布モジュール（３０）を前記装置に挿入する前記ステップは、該塗布モジュールを前記装置に対して押圧することを含む、請求項２７〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記塗布モジュール（３０）を前記装置に挿入する前記ステップは、
横方向に移動している前記塗布モジュール（３０）を所定の軸へ押圧し、該塗布モジュール（３０）を該軸を中心に傾斜させること、及び
前記塗布モジュール（３０）の傾斜を前記所定の位置で停止させることを含む、請求項２７〜３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記塗布モジュール（３０）を前記装置に挿入する前記ステップは、工具を用いることなく行われる、請求項２７〜３２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末状構成材料から３次元物体を一層ずつ製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、レーザ焼結によって３次元物体を製造する装置及び方法が既知であり、この場合、粉末状構成材料の層を作業面に塗布して平滑化することが、ブレードの形態のアプリケータによって行われる。ブレードは、塗布方向に向かって見えている側の下縁に、塗布された粉末状構成材料を圧縮するように働く面取り部を有する。塗布方向とは反対の側には、既に圧縮された層を平滑化するように働くさらなる面取り部が形成される。変更された実施の形態は、面取り部の代わりに丸め部を有する。
【０００３】
実際には、ブレードの様々な寸法の最適値は、異なるパラメータ、特に、塗布される層の層厚及び粉末状構成材料の材料特性によって変わる。既知かつ考えうる様々な条件下で、許容可能な結果をもたらす値が選択される。そのようなトレードオフによって、様々な条件に対して許容可能なプロセスを得ることができる。しかし、材料特性が考えうる材料の平均とは大幅に異なる粉末状構成材料が使用されると、層の塗布中に最適な結果が得られず、それによって、別の形態のブレード及び／又は作業面からの別の距離が必要とされる可能性がある。
【０００４】
しかし、作業面に対するブレードの平行度及び作業面からの正確な距離は毎回厳密に調節しなければならないため、そのような装置におけるブレードの交換は時間がかかる。
【０００５】
この問題を解決するために、本出願人らは、ブレードが回転可能に支持され、ブレードの下縁と作業面との間の角度が調整ねじによって調節可能である装置を内々で知っている。しかし、この装置では、１つのパラメータ（ブレードの下縁と作業面との間の角度）しか調節することができず、そのため、作業条件を様々な要件全てに関して最適化することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許第１９５  １４  ７４０  Ｃ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、粉末状原料を一層ずつに固化させることによって３次元物体を製造する装置であって、様々な層厚及び構成材料の様々な材料特性等、様々なプロセスパラメータについて層の塗布を改善することができる、装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載の、３次元物体を一層ずつ製造する装置によって達成される。本発明のさらなる発展形態は、従属請求項に示される。
【０００９】
受け入れ器に対して迅速且つ簡単に挿抜することができる交換可能な塗布モジュールを提供することによって、その時点において一般的な要件に最も適するように事前調節された塗布モジュールを選択し挿入することにより、最適な層の塗布ができ、その結果、材料特性及び膜厚の広い範囲にわたって、製造された物体の表面品質並びに寸法精度を改善することができる。短い連続時間で異なるプロセスパラメータを伴う３次元物体を製造することが可能となる。
【００１０】
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照して実施形態の説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】３次元物体を一層ずつ製造する装置の一実施形態の概略的なブロック図である。
【図２】例示的なブレードの一部の断面図である。
【図３】交換可能なブレードモジュールの一実施形態の斜視図である。
【図４】ブレードモジュールホルダの一実施形態の斜視図である。
【図５】交換可能なブレードモジュールの調節具の一実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、本発明に従って３次元物体を一層ずつ製造する例示的な装置を図１〜図４を参照して説明する。
【００１３】
粉末塗布に用いられる交換可能な塗布モジュールの一例として、ブレードモジュールを説明する。
【００１４】
図１から分かるように、３次元物体を一層ずつ製造する装置は、上部が開いている積層容器１を有する。この容器１内で、実質的に平らな表面を有する支持体２が、積層容器の上縁に対して実質的に平行に位置合わせされている。支持体２は、形成される物体３を支持するようになっている。図１では、形成される物体３は、粉末状構成材料の複数の層が既に選択的に固化されており、固化されていない構成材料４によって囲まれている中間状態で示されている。図１の垂直な双頭矢印によって示されるように、支持体２は、（図示しない）高さ変更機構によって垂直方向に移動可能である。粉末材料が塗布されて固化される平面は、作業面５を形成する。
【００１５】
さらに、電磁放射によって作業面上に固化することができる粉末状構成材料を塗布するアプリケータが提供される。このアプリケータは、例えば粉末状構成材料で充填されているトラフの形態で形成されている塗布ユニット６を有し、所定の量の構成材料を運ぶのに用いられる計量供給機構を備えていてもよい。アプリケータは、図１において水平な双頭矢印によって示されるように、作業領域５に対して平行な水平方向に移動することができるブレードユニット７をさらに有する。物体３が通常積層される装置の領域は、積層領域８と称される。
【００１６】
装置は、例えばレーザビーム１１を生成するレーザ１０の形態の放射源をさらに有する。積層容器１の上には、（図示しない）旋回ユニットによって旋回することができる例えば傾斜鏡１２等の偏向ユニットと、集束ユニット１３とが配置される。
【００１７】
装置は、制御ユニット１５を有する。特に、この制御ユニット１５は、支持体２の垂直移動、塗布ユニット６及びブレードユニット７の水平移動、傾斜鏡１２の旋回、並びに集束ユニット１３による集束を制御する。
【００１８】
図２は、ブレードユニット７内に含まれている例示的なブレード２０の一部の断面図である。ブレードは実質的に、粉末塗布される領域の全幅にわたって延びる平坦なプレートの形態を有する。構成材料の特性に加えて、特にブレード２０の以下の特性が塗布される層の特性にとって重要である：ブレード２０の厚さ２１、矢印によって示される塗布方向における面取り部の高さ２２及び長さ２３、塗布方向とは反対の方向における面取り部の高さ２４及び長さ２５、並びに作業面５上の高さ２６。図示のブレード２０の代替物として、一方向にのみ面取り部を有するか、又は面取り部の代わりに（図２において点線によって示される）所定の半径２８、２９を有する丸め部を有するブレードを使用してもよい。
【００１９】
本発明によると、アプリケータ６、７は、例えばブレードモジュール３０等の交換可能な塗布モジュールと、本例ではブレードモジュール３０を受け入れるように形成されるブレードモジュールホルダ４０に対応するところの、塗布モジュールを受け入れる受け入れ部と、を含む。
【００２０】
図３は、交換可能なブレードモジュール３０の一実施形態の斜視図である。図示のブレードモジュールは、粉末塗布される領域の全幅にわたって延び、且つ互いに対称的に配置されている２つのブレードを有する。図を簡単にするために、動作状態で作業面５に面するブレード２０の下縁は、面取り部又は丸め部を有さずに示されている。
【００２１】
２つのブレード２０は、接続棒３１によってそれらの端部でそれぞれ互いに接続される。ブレードの接続棒への取り付けは、取り付け部材３２、例えば、ブレードに形成される孔を通して接続棒に形成されるねじ山に螺合するねじによって達成される。
【００２２】
接続棒３１は、動作状態において作業面５に面するそれらの下側から見て、円形の端を有する長円形の孔の形態のリセス３３をそれぞれ有する。リセス３３の半円筒形の端は、共通の中心線を有するように配置されている。接続棒３１の下側とリセス３３との間の移行部は、ブレードモジュール３０をブレードモジュールホルダに挿入し易くするように面取りされ得る。
【００２３】
図４は、ブレードモジュールホルダ４０の一実施形態の斜視図である。図示のブレードモジュールホルダは、前壁４１、後壁４２、及び２つの側壁４３を有する。ブレードモジュールホルダ４０の後壁は、塗布方向に移動することができる装置の一部に接続される。
【００２４】
前壁４１及び後壁４２の両方に、ブレードモジュールホルダ４０の内部に所定の長さだけ突出するように支持シャフト４４が挿入されている。この支持シャフト４４は、作業面５に対して平行であり、塗布方向に直交する共通の中心線を有するように配置されている。代替案としては、支持シャフトは前壁４１から後壁４２までひと続きに形成されてもよい。支持シャフト４４の直径は、支持シャフト４４がブレードモジュール３０の接続棒３１のリセス３３に入ることができるように選択される。好ましくは、支持シャフト４４の直径は、リセス３３の半円筒形の端の直径に実質的に相当する。
【００２５】
側壁４３の一方の、作業面５から遠い上側では、押圧プレート４５が、他方の側壁４３の方へ旋回してこの状態で固定されることができるように、ヒンジ４６によって回転可能に前壁４１及び後壁４２付近にそれぞれ取り付けられている。後壁４２付近の押圧プレート４５は、閉鎖状態でブレードモジュールホルダ４０の内面に面する概ねその下側の中心に、例えば、圧縮ばね等の圧縮弾性である部材によって実現される押圧ユニット４７を有する。前壁４１付近の押圧プレート４５は、その下側、且つ中心から横方向に変位したその一方の側に、例えば、戻しばね等の圧縮弾性である部材によって実現される戻しユニット４８と、その他方の側に停止部４９とを有する。この停止部４９は、例えば、押圧プレート４５にねじ留めされる調整ねじのような調整部材として形成されることによって高さを調節可能であり得る。
【００２６】
３次元物体の製造に関して、二重ブレードアプリケータによって粉末塗布することが、例えば同じ層厚及び層の同じ圧縮という、両方の塗布方向において同じ結果を有することが最も重要である。この目的のために、両方のブレードが作業面５から同じ距離を有することが必要である。停止部の高さが調節可能であれば、作業面５の上のこれらのブレード２０の同じ高さを調節することができる。好ましくは、停止部４９は、ブレードモジュール３０をブレードモジュールホルダ４０に挿入した後でもこの高さ調節が可能であるように形成される。
【００２７】
図５は、交換可能なブレードモジュール３０用の調節具５０の一実施形態の斜視図である。図示の調節具は、ベースプレート５１及び２つの側壁５２を有する。
【００２８】
側壁５２のそれぞれには、支持シャフト５３が、調節具５０の内部に所定の長さだけ突出するように挿入される。支持シャフト６３は、ベースプレート５１に対して平行である共通の中心線を有するように配置される。支持シャフト５３の直径は、支持シャフト５３がブレードモジュール３０の接続棒３１のリセス３３に入ることができるように選択される。好ましくは、支持シャフト５３の直径は、リセス３３の半円筒形の端の直径に実質的に相当する。
【００２９】
ベースプレートには、頂点の線がベースプレート５１に対して平行に同じ高さに延びるように、２つの丸棒５４が互いに対して一定の距離に挿入される。
【００３０】
装置を操作するには、ブレードモジュール３０を最初に必用に応じて調節する。この目的のために、支持シャフト５３が接続棒３１のリセス３３に入り、リセス３３の端が支持シャフト５３上に載るように、予め組み立てられたブレードモジュール３０が調節具５０に挿入される。丸棒５４によって、ブレード２０（緩く取り付けられているにすぎない）を、接地プレート５１の表面に対して平行である位置にする。この状態で、取り付け部材３２、例えば固定ねじが締められる。これによって、ブレードモジュール３０を挿入した状態で、ブレードの下縁が互いに対して平行に延び、且つ作業面５に対して平行に延びることが確実となる。
【００３１】
異なる特性を有するブレード２０を使用することによって、また丸棒５４に対する支持シャフト５３の高さを変えることによって（例えば側壁５３に支持シャフト５３を有する交換可能なインサートによって、又は異なる調節具５０を使用することによって)、複数のブレードモジュールを事前に調節し、異なる材料特性及び／又は層厚に関して最適化することができる。
【００３２】
特定の用途（例えば特定の粒径及び特定の層厚を有する特定の材料）の場合、最適なモジュールが、事前に調節されていると共にブレードモジュールホルダ４０に挿入されているブレードモジュール３０の中から選択される。
【００３３】
この目的のために、ブレードモジュール３０はまず、支持シャフト４４が接続棒３１のリセス３３に入り、リセス３３の端が支持シャフト４４上に載るように、支持シャフト４４上に置かれる。ブレードモジュール３０は、支持シャフト４４を中心に旋回することができる。
【００３４】
その後、２つの押圧プレート４５が閉鎖状態に旋回し、固定される。それによって、圧縮ばねが上方からブレードモジュール３０を押圧し、その結果ブレードモジュール３０を対応する支持シャフト４４に対して押圧する。戻しばねが、他方の支持シャフト４４に対して横方向にずれた位置でブレードモジュール３０を押圧し、その結果ブレードモジュール３０の上側が停止部４９に当接するまでブレードモジュール３０の旋回運動に作用する。このように、ブレードモジュールホルダ４０への挿入時のブレードモジュール３０の位置は再現可能な方法で決定される。
【００３５】
戻しばね４８及び停止部４９は共に接続棒３１を支持シャフト４４に対して押圧する。押圧プレート４５の下側の停止部４９の高さは、ブレード２０の２つの下縁（予め調節することによって互いに対して、且つ作業面５に対して既に平行である）が作業面から同じ距離を有するように、事前に調節されている。しかし、ブレード２０の下縁を作業面５から同じ距離に調節するために、停止部４９の高さはブレードモジュール３０が挿入された後でも変えることができる。それによって、ブレードモジュール３０は、調節する方向に応じて、戻しばね４８の戻し力に抗して進む停止部４９か、又は後退する停止部４９に抗する戻しばね４８によって移動させることができる。
【００３６】
こうして、ブレードモジュール３０は、迅速で容易に、且つ別個の工具を用いることなくブレードモジュールホルダ４０に対し挿抜することができる。
【００３７】
物体３を積層するために、支持体２の表面（又は後のステップでは物体３の既に形成された部分の表面及び周囲の固化されていない構成材料４の表面）が作業面５にあるように、制御ユニットはまず支持体２の高さ調節を制御する。次いで、塗布ユニット６及びブレードユニット７の水平移動によって、粉末状構成材料の層が作業面５に塗布され、ブレード７によって平滑化される。これは、例えば、塗布ユニットが所定の量の粉末状構成材料をブレードモジュール３０の２つのブレード２０間に送り、この材料が次いで平滑化されて均一な層になり、場合によっては、移動方向において後方に配置されるブレード２０によって圧縮されるように行われる。
【００３８】
層を塗布した後、レーザビーム１１が、固化されるべき塗布された粉末層の位置を実質的に走査し、そしてこの粉末を固化させるように、傾斜鏡１２によって偏向され、集束ユニット１３によって集束される。その後、支持体が、層厚に相当する移動距離だけ下方に動かされ、物体３が完成するまでプロセス全体が繰り返される。この場合、塗布ユニット６及びブレードユニット７の移動方向は、後続の２つの塗布プロセスでそれぞれ逆にされる。
【００３９】
本発明は説明した実施形態に限定されない。図示の基本的な構造に基づいて、ブレードモジュール及びブレードモジュールホルダの物理的形態、並びにブレードモジュールホルダへのブレードモジュールの挿入は、当業者に自明である別の方法でも実現することができる。
【００４０】
例えば、粉末状構成材料を２つの方向において塗布することができるように、２つの対称的に配置されているブレードを有する対称的に構成されているブレードモジュールが図示の実施形態において説明されている。しかし、本発明は、ブレード２０を１つしか有しないブレードモジュールにも適用することができる。この場合、粉末塗布はブレードの１つの移動方向においてのみ可能であるか、又はブレードは、２つの反対方向において粉末塗布を行なうことができるように形成される。この場合、アプリケータは、ブレードモジュールを作業面５から離すように移動させる、例えば、反対の塗布方向への移動中に粉末の残りを再利用するために、ブレードモジュールをこの粉末の残りの上方へ移動するように持ち上げるか又は旋回させる持ち上げ機構を備えていてもよい。
【００４１】
押圧ユニット４７、戻しユニット４８、及び固定されているか又は調節可能な停止部４９は、ブレードモジュールホルダ４０ではなくブレードモジュール３０に設けられていてもよいか、又はこれらの両方に分散させてもよい。これらをブレードモジュールに設けることは、停止部が調節可能である場合に特に有利である。これは、対応するモジュールの最適な調節がモジュールの取り外し時及び再挿入時に維持され、したがってこのモジュールを、停止部をさらに調節することなくその次の挿入で直接使用することができるためである。
【００４２】
代替案として、支持シャフト４４は、ブレードモジュールホルダ４０の前壁４１及び／又は後壁４２の外側に突出するように形成することができる。この場合、押圧ユニット４７、戻しユニット４８、及び固定されているか又は調節可能な停止部４９は、前壁又は後壁の外側に配置してもよい。
【００４３】
代替案として、ブレードモジュールホルダ４０内のブレードモジュール３０の懸吊部は、ブレードモジュール３０が支持シャフトを有し、ブレードモジュールホルダ４０が支持シャフトを受けるリセスを有するように形成してもよい。
【００４４】
ブレードモジュールホルダ内でブレードモジュールを旋回させることは、支持シャフトをリセスに係合させる以外の別の方法でも行なうことができる。ブレードモジュールは、例えば３つの支持体を備えてもよく、これによって、ブレードモジュールホルダ内に支持される。これらの支持体は、ブレードモジュールホルダの面に載るか、又は円形若しくは円錐形の窪み等のリセス内に受け入れられ得る。これらの支持体のうちの２つが載る点は、ブレードモジュールが傾斜し得る中心となる軸を画定し、第３の支持体は、ブレードモジュールの最終位置を画定する固定されているか又は調節可能な停止部として働く。代替的には、全ての支持体又はその一部がブレードモジュールホルダに取り付けられ、ブレードモジュールの面に載るか又はブレードモジュールホルダの窪み内にあってもよい。停止部の代わりに、又は停止部に加えて、他の支持体の一方又は両方が調節可能であり、傾斜軸の空間位置を調節することができる。支持体の代わりに、支持体を載せる点が調節可能であってもよい。
【００４５】
旋回移動を利用してブレードモジュールを調節する代わりに、線形的又は湾曲した並進移動によって位置を調節してもよい。
【００４６】
ブレードモジュールホルダは、ブレードモジュールを、モジュールホルダを別個に設けることなくアプリケータに直接取り付けることができるように、アプリケータ自体によって形成されてもよい。これは例えば、アプリケータが、上述のようにモジュールを旋回させて調節することができる受け入れ部、例えば１つのみのスピンドルを有するプレートとして形成される方法で実現することができる。
【００４７】
本発明は、ブレードを有するアプリケータに限定されるものでもない。粉末を分散し平滑化するのに好適な任意の平滑化部材を使用することができる。これらは例えば、剛性のあるブレード及び且つ可撓性のあるブレード、ブラシ、ゴムリップのようなワイパブレードであるが、ローラのような回転可能に支持されている平滑化部材でもよい。これらの平滑化部材の１つ又は複数は、ブレードモジュールに関して上述したのと同様に形成され、アプリケータに挿入可能であり、且つ調節可能な平滑化モジュールに取り付けられる。
【００４８】
概して、本発明は、粉末を塗布及び分散するのに好適な任意の塗布部材を有するモジュールに適用することができる。これらの塗布部材は、例えば、直線路若しくは湾曲経路で長さ方向又は横断方向に垂直及び／又は水平に振動することができる振盪器又は振動器等の粉末を圧縮する部材、加熱可能なブレード等の粉末を調節（tempering）する部材、気体を粉末に導入するのに用いることができる流動化プレート等の粉末を流動化させる部材、充電電極又は放電電極等の粉末を帯電させるか又は放電させる部材、粉末を混合するか又は篩にかける部材等である。これらの塗布部材のうち少なくとも１つは、ブレードモジュールに関して上述したのと同様に形成され、アプリケータに挿入可能であり、且つ調節可能な塗布モジュールに取り付けられる。
【００４９】
レーザの代わりに、粉末状材料を固化するのに好適な任意の他のエネルギー源、例えば電子ビーム源を用いることができる。エネルギーを印加する他の方法、例えばマスク焼結、抑制焼結、線又は配列の形態でのエネルギー印加も可能である。
【００５０】
粉末状構成部材として、プラスチック、金属、セラミクス、砂、コーティングされた粉、複数の成分を含む粉、又はそれらの組み合わせ等、異なる材料を使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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