Устройство аддитивного производства для изготовления трехмерного объекта и соответствующий способ

1. Устройство (1) аддитивного производства для изготовления трехмерного объекта (2), отличающееся тем, что содержит:
- блок (3) выбора материалов, в том числе материалов для изготовления трехмерного объекта (2),
- блок (4) индукционного нагрева материалов, при этом блок (3) выбора выполнен с возможностью доставки материалов в блок (4) нагрева, выполненный с возможностью доведения их до плавления,
- блок (5) нанесения материалов, выполненный с возможностью напыления материалов на подложку (6) после прохождения через блок (4) нагрева для обеспечения изготовления трехмерного объекта (2) путем нанесения последовательных слоев материала, при этом указанный блок (5) нанесения материалов содержит по меньшей мере один модуль (17) нанесения путем генерирования акустических волн.
1
2
3
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок (3) выбора материалов содержит первую часть (3а) упаковки материалов в капсулы (3а, 3а, 3а) и вторую часть (3b) распределения материалов, в частности, в блок (4) индукционного нагрева.
1
2
3
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что вторая часть (3b) распределения материалов содержит первый дозатор (3b) материалов для выполнения трехмерного объекта (2) и/или второй дозатор (3b) материалов для выполнения и/или обработки подложки (6), и/или третий дозатор (3b) материалов для окрашивания подложки (6) и/или трехмерного объекта (2).
4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что блок (4) индукционного нагрева материалов содержит первую часть (4а) индукционного нагрева материалов для выполнения трехмерного объекта (2) и вторую часть (4b) индукционного нагрева материалов для выполнения и/или обработки подложки (6).
5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что блок (4) индукционного нагрева и, в частности, первая часть (4а) индукционного нагрева и/или вторая часть (4b) индукционного нагрева содержит по меньшей мере один модуль (10; 10a-10f) индукционного нагрева, содержащий:
- трубчатый изоляционный, в частности, теплоизоляционный и/или электроизоляционный элемент (11),
- стержень (12), в частности, вращающийся и, в частности, спиралевидный стержень (12), расположенный внутри трубчатого элемента (11),
- по меньшей мере один участок индукционной катушки (13), расположенный на
наружной стенке (11a) трубчатого элемента (11),
при этом материалы выполнены с возможностью проникновения внутрь трубчатого элемента (11) для расплавления путем индукционного нагрева при контакте со стержнем (12).
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что блок (4) индукционного нагрева содержит множество модулей (10a-10f) индукционного нагрева, при этом по меньшей мере два из модулей (10a-10f) индукционного нагрева выполнены с возможностью обеспечения индукционного нагрева материалов разного состава.
7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что блок (5) нанесения материалов содержит первую часть (5а) нанесения материалов для выполнения трехмерного объекта (2) и вторую часть (5b) нанесения материалов для выполнения и/или обработки подложки (6).
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что первая часть (5а) нанесения и/или вторая часть (5b) нанесения содержит по меньшей мере один модуль (17) нанесения путем генерирования акустических волн.
9. Устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что блок (5) нанесения материалов содержит по меньшей мере одно экструзионное отверстие (16), в частности, столько же экструзионных отверстий (16), сколько имеется модулей (17) нанесения путем генерирования акустических волн, через которое напыляется расплавленный материал, выталкиваемый под действием указанного модуля (17) нанесения путем генерирования акустических волн.
10. Устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один модуль (17) нанесения путем генерирования акустических волн выполнен с возможностью обеспечения нанесения материала непрерывно или по каплям.
11. Способ изготовления трехмерного объекта посредством аддитивного производства, отличающийся тем, что его осуществляют при помощи устройства (1) по любому из пп. 1-10, при этом он содержит, в частности, один или несколько из следующих этапов:
1
2
3
- селективной доставки материалов от блока (3) выбора к блоку (4) нагрева, в частности, по меньшей мере через один дозатор (3b, 3b, 3b) материалов,
- селективного нагрева материалов блоком (4) нагрева вплоть до расплавления материалов,
- использования по меньшей мере одного стержня (12), в частности, по меньшей мере одного вращающегося и, в частности, спиралевидного стержня (12) для индукционного нагрева и контроля потока материалов,
- нанесения в виде капель или непрерывно расплавленного материала на подложку (6) блоком (5) нанесения,
- охлаждения нанесенного материала,
- перемещения подложки (6) относительно блока (5) нанесения для обеспечения нанесения последовательных слоев материала,
1
2
3
- изготовления трехмерного объекта (2) из множества материалов путем использования капсул (3а, 3а, 3а) с разными материалами, нагреваемыми до разных температур блоком (4) нагрева,
- обработки подложки (6) при помощи блока (5) нанесения материалов для придания ей свойств покрытия, в частности, сцепления и/или окраски.