DE102009020987A1

DE102009020987A1 - Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten

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Publication number: DE102009020987A1
Application number: DE102009020987A
Authority: DE
Inventors: Frank Herzog
Original assignee: CL Schutzrechtsverwaltung GmbH
Current assignee: Concept Laser GmbH
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2010-11-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten 1 durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere gebündelter Strahlung wie Laserstrahlung 2 oder Elektronenstrahlung, verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt der Objekte 1 entsprechenden Stellen, wobei die Vorrichtung eine Tragvorrichtung 4 zum Tragen des Objektes 1 auf einer dem Objekt 1 zugewandten Oberseite 5 eines Trägers 6 aufweist und eine BeschichtuAufbaumaterials 3 auf die Tragvorrichtung 4 oder eine zuvor gebildete Schicht sowie eine Bestrahlungseinrichtung 8 zum Bestrahlen von Schichten des Aufbaumaterials 3 an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes 1 entsprechenden Stellen vorgesehen sind, wobei der Träger 6 innerhalb eines Baubehälters 11 höhenverlagerbar angeordnet ist, wobei an einer Öffnung 24 des Baubehälters 11 ein mit wenigstens einer Ausnehmung 23 versehenes Reduzierelement 22 angeordnet ist und auf dem Träger 6 ein Hilfsträger 25 lösbar befestigt ist, wobei die Ausnehmung 23 des Reduzierelementes 22 mit einem Aufbaubereich 26 des Hilfsträgers 25 zumindest temporär einen einseitig zur Öffnung 24 des Baubehälters 11 hin geöffneten volumenreduzierten Bauraum 27 definiert.

Description

Die Erfindung/Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere gebündelter Strahlung wie Laserstrahlung oder Elektronenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt der Objekte entsprechenden Stellen, wobei die Vorrichtung eine Tragvorrichtung zum Tragen des Objektes auf einer dem Objekt zugewandten Oberseite eines Trägers aufweist und eine Beschichtungsvorrichtung zum Aufbringen von Schichten des Aufbaumaterials auf die Tragvorrichtung oder eine zuvor gebildete Schicht, sowie eine Bestrahlungseinrichtung zum Bestrahlen von Schichten des Materials an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes entsprechenden Stellen vorgesehen sind, wobei der Träger innerhalb eines Baubehälters höhenverlagerbar angeordnet ist.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise durch die Maschine M2 Cusing^® bekannt. In dieser Maschine wird pulverförmiges Aufbaumaterial, das in einem Pulvermaterialbevorratungsbehälter bevorratet ist, durch einen in der Baumaterialbevorratungskammer angeordneten Träger nach oben, über ein Bauebenen-Niveau geschoben, der Überstand über dem Bauebenen-Niveau wird mittels einer Beschichtungsvorrichtung, beispielsweise einem Rakel oder Rolle von der Baumaterialbevorratungskammer in Richtung des Baubehälters transportiert und dort als ebene, auf das Bauebenen-Niveau nivellierte Bauschicht angeordnet. Durch die elektromagnetische Strahlungseinwirkung, beispielsweise eines Lasers wird die geschaffene Baumaterialschicht an den das spätere Objekt bildenden Stellen aufgeschmolzen und damit verfestigt. Nach zumindest bereichsweiser Aufschmelzung der ersten Baumaterialschicht wird der Träger im Baubehälter, auf dem die nivellierte Schicht aufgebracht ist, um eine Schichtdicke herabgesenkt. Der auf diese Weise unter dem Bauebenen-Niveau geschaffene Freiraum wird wie bereits im ersten Schritt mittels der Beschichtereinrichtung wiederum mit aus der Baumaterialbevorratungskammer über dessen Träger nach oben gefahrenen Baumaterials, das wiederum in den Baubehälter durch die Beschichtungsvorrichtung verlagert wird, transportiert und nivelliert.
Der Erfindung/Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 derart weiterzubilden, dass für den Bauprozess von wenigstens einem Objekt weniger Pulvermaterial verwendet wird. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung die Einsparung von Prozesspulvers auf konstruktiv einfache und leicht zu handhabende Art und Weise zu ermöglichen. Darüber hinaus soll diese Aufgabe für möglichst unterschiedliche Objektformen/-größen mit geringem Aufwand gelöst werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1, des Vorrichtungssystems gemäß Anspruch 32, sowie einem Hilfsträger gemäß Anspruch 33 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2–31.
Als Kern der Erfindung wird es angesehen, dass an einer Öffnung des Baubehälters ein mit wenigstens einer Ausnehmung versehenes Reduzierelement angeordnet ist und auf dem Träger ein Hilfsträger lösbar befestigt ist, wobei die Ausnehmung des Reduzierelementes mit einem Aufbaubereich des Hilfsträgers zumindest temporär einen einseitig zur Öffnung des Baubehälters hin geöffneten volumenreduzierten Bauraum definiert. Unter dem Begriff „volumenreduzierter Bauraum” soll zum Ausdruck gebracht werden, dass nach Einsetzen des Reduzierelementes und des Hilfsträgers der effektive Bauraum der Vorrichtung gegenüber dem ursprünglichen Bauraum in seinem Volumen reduziert ist. Damit wird der Vorteil verwirklicht, dass der Bauraum quasi variabel an die Größe des zu fertigenden Objektes anpassbar ist und damit die Menge des unverfestigten Prozesspulvers reduziert wird, insbesondere in der Forschung und Entwicklung ist dies vorteilhaft, da dort häufig teures (Pulver-)Baumaterial verwendet wird. Im Stand der Technik muss auch bei dem Aufbau kleinerer Objekte eine Pulverschicht über die gesamte Fläche des Baubehälterträgers aufgetragen werden, wobei nur ein geringer Flächenabschnitt letztlich verfestigt wird.
Dass der volumenreduzierte Bauraum nur temporär einseitig zu einer Öffnung des Baubehälters geöffnet ist, kann mit einer alternativen Ausführungsform beschrieben werden, damit ist es möglich, dem Bauraum in einem späteren Beschichtungsschritt bzw. einer späteren Absenkung des Hilfsträgers derart relativ zu der Ausnehmung des Reduzierelementes zu verlagern, dass der Hilfsbauraum eine weitere Öffnung beschreibt und über diese Öffnung das unverfestigte Baumaterial hindurchrieseln und damit aus dem volumenreduzierten Bauraum gezielt entfernt werden kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn sich wenigstens eine Seitenwand des volumenreduzierten Bauraumes im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Reduzierelementes erstreckt. Der volumenreduzierte Bauraum weist vorzugsweise Seitenwände auf, die den Aufbaubereich des Hilfsträgers umschließen. Beispielsweise kann wenigstens ein Wandelement, das zumindest ein Teil der Seitenwände des volumenreduzierten Bauraumes bildet, einstückig mit dem Reduzierelement ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiteres Wandelement auch als separates Bauteil konstruiert sein und sich beispielsweise als flexible Verbindung vom Rand der Ausnehmung des Reduzierelementes bis zum Rand des Aufbaubereiches des Hilfsträgers erstrecken, wobei die Flexibilität derart gewählt/ausgelegt ist, dass diese flexible Seitenwand über die Verfahrstrecke des Aufbaubereiches des Hilfsträgers relativ zu der Ausnehmung des Reduzierelementes im elastischen Bereich verbleibt. Darüber hinaus kann das Wandelement ein plisseeartiges oder teleskopierartiges Wandelement sein. Die Kontur der Ausnehmung des Reduzierelementes ist vorzugsweise punktsymmetrisch zum Zentrum und/oder spiegelsymmetrisch ausgebildet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Kontur der Ausnehmung im Wesentlichen identisch mit der Kontur des Aufbaubereiches des Hilfsträgers ist.
Der Hilfsträger ist in einer bevorzugten Ausführungsform säulenartig ausgebildet, wobei er einendseitig mit einer Anschlussplatte versehen ist, um mit dem Träger des Baubehälters auf einfache Weise lösbar befestigt werden zu können.
Im montierten Zustand des Hilfsträgers weist dieser an seinem dem Träger des Baubehälters gegenüberliegenden Endbereich (seinem Aufbaubereich) eine zumindest bereichsweise ebene Fläche auf. Diese ebene Fläche bildet damit den Boden des zumindest temporär einendseitig zur Öffnung des Baubehälters hin geöffneten volumenreduzierten Bauraums. Die ebene Fläche des Hilfsträgers ist vorzugsweise parallel zur Oberseite des Reduzierelementes ausgerichtet. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die ebene Fläche des Hilfsträgers während der Verlagerung des Trägers parallel zur Oberseite des Reduzierelementes verschoben wird.
Um weiter Baumaterial einzusparen, ist es vorteilhaft, in einer derartigen Laserschmelzvorrichtung ein Hybridbauverfahren anzuwenden, bei dem das aufzubauende Objekt zum Teil aus einem vorgeschalteten Herstellungsverfahren (z. B. Gießen, aus dem Vollen fräsen, usw.) hergestellt wird und auf wenigstens einen Flächenbereich dieses vorgefertigten Teilobjektes ein weiterer Teil im schichtweisen Aufbauverfahren angebaut wird. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die ebene Fläche des Hilfsträgers und damit auch der Aufbaubereich des Hilfsträgers Befestigungsmittel umfasst, mittels derer ein vorgefertigter Teilobjektgegenstand auf einfache Weise in seiner Ausrichtung und Lage definiert positionierbar ist. Beispielsweise kann ein derartiges Befestigungsmittel ein Zentrierspannsystem umfassen. Auch wenn kein Hybridbauverfahren angewandt wird, können derartige Befestigungsmittel auf der Aufbaufläche des Hilfsträgers vorteilhaft sein, da Objekte auch auf so genannten Trägerplatten aufgebaut werden können, die ein schnelles Entfernen des Objektes aus dem Baubereich erlauben, da die vorgefertigten Platten beispielsweise über Schraubverbindungen mit dem Träger (in diesem Fall dem Hilfsträger) verbunden werden und das Entfernen des Objektes von einem derartigen Träger außerhalb des Bauraumes ausführbar ist, da das Objekt auf der Bauplatte aufgeschmolzen wird und diese außerhalb des Bauraums vom Objekt getrennt werden kann.
Insbesondere, wenn stabförmige Hybridbauteile gefertigt werden sollen und ein wesentlicher Anteil der stabförmigen Form von einem vorgefertigten Teilbereich gebildet wird, ist es hilfreich, wenn der Hilfsträger mit einer Ein- oder Durchsteckausnehmung versehen ist, wobei eine Öffnung der Ein- oder Durchsteckausnehmung zur Öffnung des Reduzierelementes hin gerichtet ist. So kann beispielsweise der vorgefertigte Teil eines Objektes über einen am Öffnungsbereich der Ein- oder Durchsteckausnehmung einbringbaren Halteeinsatz befestigt sein und auf dem über den Halteeinsatz hinausstehenden Flächenbereich des vorgefertigten Teilobjektes im generativen Aufbauverfahren das restliche Teilobjekt mittels dem selektiven Laserschmelzen aufgebaut werden. Die Ein- oder Durchsteckausnehmung des Hilfsträgers kann sowohl als Sackloch geformt sein, als auch eine Durchgangsausnehmung sein, wobei es bei letzterer sinnvoll ist, den von der Ein- oder Durchsteckausnehmung geschaffenen Raum sich in einer Durchsteckausnehmung des Trägers fortsetzen zu lassen. Mittels dieser Maßnahmen können auch Bauteile mit selektiv aufgebauten Bereichen versehen werden, die „eigentlich” in dem Bauraum keinen Platz finden würden.
Das im Öffnungsbereich des Baubehälters angeordnete Reduzierelement ist vorteilhafterweise im Wandbereich des Bauraumes lösbar befestigt. In der bevorzugten Ausführungsform schließt die Oberfläche des Reduzierelementes bündig mit der Oberkante des den Bauraum bildenden Wandbereiches ab und liegt vorzugsweise im Bauebenen-Niveau. Ein bündiger Abschluss ist insbesondere deshalb von Vorteil, da damit der Pulvertransport des Rakels nicht unnötig behindert wird und somit das Rakel ausgehend von der Baumaterialbevorratungskammer gleichmäßig und ohne wesentliche Hindernisse das Pulver horizontal verlagern kann. Um die Montage des Reduzierelementes zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, den Öffnungsbereich des Bauraumes wenigstens bereichsweise mit einer Einsatzausnehmung zu versehen, die mit zumindest einer bereichsweise entsprechend geformten Kante des Reduzierelementes korrespondiert. Vorzugsweise sind die derartigen Einsatzausnehmungen mit Gleitschrägen versehen, um ein automatisches Zentrieren des Reduzierelementes beim Ansetzen an den Öffnungsbereichen des Bauraumes zu erreichen und gleichzeitig ein exaktes Positoinieren des Reduzierelementes gefährdende Pulverablagerungen zu vermeiden.
Mit dem Reduzierelement und seiner Ausnehmung sowie dem Hilfsträger und den durch diese Elemente gebildeten volumenreduzierten Bauraum (quasi dem Hilfsbauraum) wird eine Reduktion des benötigten passiven (nicht verfestigten) Pulvermaterials über den gesamten Bauprozess erreicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird in diesem Zusammenhang auch die Pulverzuführung in den Baubehälter gegenüber dem Stand der Technik verändert, so dass z. B. im Falle einer neben dem Bauraum angeordneten Baumaterialbevorratungskammer, die wiederum mit einem höhenverlagerbaren Träger versehen ist, ebenfalls wie beim Baubehälter am Öffnungsbereich der Baumaterialbevorratungskammer ein Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement mit wenigstens einer Öffnung angeordnet ist, wobei auf dem Träger der Baumaterialbevorratungskammer wiederum ein Hilfsträger, in diesem Fall eine Hilfsträgervorrichtung auf dem Träger der Baumaterialbevorratungskammer aufgesetzt ist und in dem durch die Öffnung des Baumaterialbevorratungskammerreduzierelementes und dem Lagerungsbereich der Hilfsträgervorrichtung eine volumenreduzierte Baumaterialbevorratungskammer gebildet wird, in dem das zu bevorratende Pulver angeordnet ist.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn das Reduzierelement und das Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement und/oder der Hilfsträger und die Hilfsträgervorrichtung im Wesentlichen gleichartig ausgebildet sind. Damit kann bei der Volumenvergrößerung des volumenreduzierten Bauraumes durch Absenkung seines Hilfsträgers ein entsprechendes Volumen an Pulvermaterial aus der Baumaterialbevorratungskammer „gespendet” (z. B. hochgedrückt) werden, indem sich die Hilfsträgervorrichtung der Baumaterialbevorratungskammer eine entsprechende Volumenreduzierung des volumenreduzierten Baumaterialbevorratungskammerraumes ausführt.
Alternativ dazu kann allgemein festgehalten werden, dass auch bei anderen Dosierungs- und Pulvereinbringarten beispielsweise im Falle eines Siebbeschichters, bei diesem wird das Baumaterial aus einem zumindest zeitweise oberhalb des Baubehälters angeordneten Spendersiebs über Schwerkraft herabgerieselt oder im Falle einer andersartigen über dem Baubehälter verlagerbaren Pulvermaterialspenders die Verwendung des erfindungsgemäßen Reduzierelementes im Baubereich ermöglicht. Hierfür ist der Träger der Baukammer und die Materialspendereinrichtung und/oder die Beschichtungsvorrichtung über einen Rechner angesteuert, der entsprechend der Volumenvergrößerung des volumenreduzierten Bauraumes zumindest das zur Auffüllung der Volumenvergrößerungsdifferenz benötigte Baumaterial bereitstellt. Dies kann in einer beispielhaften Ausführungsform dadurch erreicht werden, indem der Träger der Baukammer und der Träger der Baumaterialbevorratungskammer rechnergesteuert derart verlagerbar sind, dass die Volumenänderung im volumenreduzierten Bauraum mit der Volumenänderung in der wirksamen Baumaterialbevorratungskammer im Wesentlichen übereinstimmt oder geringer ist.
Da sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere bei der Bildung von kleinen oder im Querschnitt kleinflächigen Objekten eignet, ist es ebenso hilfreich, mehrere derartiger Objekte gleichzeitig in der Vorrichtung herzustellen, indem man vorsieht, dass das Reduzierelement und/oder das Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement mit einer Mehrzahl von Öffnungen versehen ist und der Hilfsträger und/oder die Hilfsträgervorrichtung eine entsprechende Anzahl an Aufbaubereiche bildende Oberflächen (Hervorhebungen) aufweist.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Mehrzahl der Aufbaubereiche jeweils eine in einer gemeinsamen Ebene liegende Aufbauoberfläche aufweist, die vorzugsweise parallel zum Träger und/oder des Bauebenen-Niveaus verläuft.
Um die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn zwischen den Seitenwänden des volumenreduzierten Bauraumes und dem den Boden des volumenreduzierten Bauraumes bildenden Hilfsträgerelement Dichtungsmittel angeordnet sind. Derartige Dichtungsmittel sollen ein unbeabsichtigtes Entweichen des Baumaterials aus dem volumenreduzierten Bauraum in den durch das Reduzierelement, den Hilfsträger sowie durch die Wandelemente abgeschirmten ursprünglichen Bauraum verhindern. Dabei kann das Dichtmittel sowohl am Hilfsträgeraufsatz als auch ergänzend oder zusätzlich an den Seitenwänden befestigt sein.
Um die Variabilität des Reduzierelementes und des Hilfsträgers zu erhöhen und nicht für unterschiedlich große Objekte jeweils ein entsprechendes Reduzierelement und einen entsprechenden Hilfsträger bereithalten zu müssen, ist es vorteilhaft, wenn ein den Aufbaubereich bildendes Oberflächenelement als separates Bauteil des Hilfsträgers vorgesehen ist, welches an diesen montierbar ist. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn in die Ausnehmung des Reduzierelementes wenigstens ein Reduziereinsatz zur Verkleinerung der Ausnehmung anordbar ist. So können beispielsweise die einzelnen Oberflächenelemente zum Ansetzen an den Hilfsträger unterschiedliche Formen und Größen aufweisen und mit entsprechend geformten und dimensionierten Ausnehmungen bildenden Reduziereinsatz, welche in die Ausnehmung des Reduzierelementes einsetzbar sind, korrespondieren. Vorzugsweise weist der Reduziereinsatz eine allseitig umschlossene Öffnung zur Bildung der den volumenreduzierten Bauraum definierenden Ausnehmung auf.
Da der Erfindungsgedanke nicht lediglich auf eine Vorrichtung beschränkt ist, ist bereits der Erfindungsgedanke durch einen Hilfsträger zur lösbaren Befestigung auf einen Träger einer Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau eines Objektes mittels eines auf Pulvermaterial einwirkenden Lasers verwirklicht. Ein derartiger Hilfsträger kann auf einfache und unkomplizierte Weise als Nachrüstbausatz für entsprechende Vorrichtungen vorgesehen werden.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, bei der Verwendung des Hilfsträgers einen Endschalter/-taster vorzusehen, der eine Kollision des Reduzierelementes mit dem Hilfsträger und/oder des Reduzierelementes mit dem Träger verhindert. Dazu kann beispielsweise ein Endschalter/-taster auf dem Hilfsträger unterhalb des sich vertikal erstreckenden Wandabschnittes des Reduzierelementes angeordnet und derart mit dem Rechner und/oder den Stellantrieben des Trägers wirkverbunden sein, dass bei Auslösung des Endschalters/-tasters eine das Reduzierelement und das Hilfselement aufeinanderzufahren lassende Bewegung gehemmt wird.
Bei der Verwendung einer Durchsteckausnehmung im Bauraum kann es vorteilhaft sein, auch eine Durchsteckausnehmung an der Hilfsträgervorrichtung vorzusehen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte nach dem Stand der Technik;
2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit Reduzierelement und Hilfsträger;
3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung, wobei die Baumaterialbevorratungskammer ein Reduzierelement und eine Hilfsträgervorrichtung aufweist;
4 eine schematische Darstellung einer Baukammer mit einem eine Durchsteckausnehmung aufweisenden Hilfsträger;
5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit einem Reduzierelement sowie einem Hilfsträger, der mehrere voneinander unabhängige volumenreduzierte Bauräume bildet;
6a, b eine schematische Darstellung der Baukammer mit einem an dem Hilfsträger ansetzbaren Oberflächenelement sowie ein dazu korrespondierender Reduziereinsatz des Reduzierelementes für kleine Bauteile (6a) und große Bauteile (6b);
7 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 5;
8a, b eine schematische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung der Seitenwände;
9 eine schematische Detaildarstellung, angelehnt an 2, jedoch mit Bauplatte.
In Zeichnungsfigur 1 ist der Stand der Technik einer Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten 1 durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Laserstrahlung 2 verfestigbaren Aufbaumaterials 3, wobei die Vorrichtung eine Tragvorrichtung 4 zum Tragen des Objektes 1 auf einer dem Objekt 1 zugewandten Oberseite 5 eines Trägers 6 aufweist und eine Beschichtungsvorrichtung 7 zum Aufbringen von Schichten des Aufbaumaterials 3 auf die Tragvorrichtung 4 oder eine zuvor gebildete Schicht des Baumaterials 3 sowie eine Bestrahlungseinrichtung 8, die einen Laser 9 sowie einen den Laserstrahl 2 ablenkenden Scanner 10 umfasst, wobei der Scanner 10 derart abgelenkt wird, dass an den dem jeweiligen Querschnitt des Objektes 1 entsprechenden Stellen im Pulverbett das Aufbaumaterial 2 durch den Laserstrahl 2 aufgeschmolzen und verfestigt wird. Innerhalb eines Baubehälters 11 ist der Träger 6 über einen Aktuator 12 innerhalb des Baubehälters 11 höhenverlagerbar angeordnet. Neben dem Baubehälter 11 ist eine Baumaterialbevorratungskammer 13 angeordnet, aus welcher über einen Baumaterialbevorratungskammerträger 14 Pulvermaterial über ein Bauebenen-Niveau 15 herausgehoben wird und dieses Aufbaumaterial 3 durch beispielsweise eine als Rakel 16 ausgebildete Beschichtungsvorrichtung 7 von der Baumaterialbevorratungskammer 13 in die Baukammer verlagert werden kann und dort nivelliert wird.
Ferner kann an einem weiteren Seitenbereich des Baubehälters 11 ein Überlaufbehälter 17 angeordnet sein, der ebenfalls einen höhenverlagerbaren Träger 18 umfasst und überschüssiges, nicht zur Nivellierung auf das Bauebenen-Niveau 15 benötigtes Aufbaumaterial 3 aufnimmt. Die Aktuatoren 12, 19, 20 sind vorzugsweise mit einer Rechnereinheit 21 verbunden, welche eine gezielte Verlagerung der jeweiligen Träger 6, 14, 18 zur ausreichenden Versorgung des Baubehälters 11 mit Aufbaumaterial 3 gewährleistet.
In den Zeichnungsfiguren 2–6b sind bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, so geht aus der Zeichnungsfigur 2 ein an einer Öffnung 24 des Baubehälters 11 angeordnetes, mit wenigstens einer Ausnehmung 23 versehenes Reduzierelement 22 hervor. Ferner ist auf dem Träger 6 ein Hilfsträger 25 lösbar befestigt, wobei die Ausnehmung 23 des Reduzierelementes 22 mit einem Aufbaubereich 26 des Hilfsträgers 25 zumindest temporär einen einseitig, zur Öffnung 24 des Baubehälters 11 hin geöffneten volumenreduzierten Bauraum 27 definiert. Der Bauraum 27 weist Seitenwände 28 auf, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Reduzierelementes 22 erstrecken. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Wandelement 29, das in diesem Fall die Seitenwand 28 selbst bildet, einstückig mit dem Reduzierelement 22 ausgebildet. Alternativ kann das Wandelement 29 auch als separates Bauteil oder als in seiner Höhe veränderbarer Teil des Hilfsträgers 25 ausgebildet sein.
Zwischen der Seitenwand 28 und dem Hilfsträger 25 sind Dichtmittel angeordnet, so dass das pulverartige Aufbaumaterial 3 des volumenreduzierten Bauraums 27 nicht ungewollt in den ungenutzten Bauraum 31 gelangt. Dabei kann das Dichtmittel 30 – wie dargestellt – entweder am Hilfsträger 25 und/oder an der Seitenwand 28 des volumenreduzierten Bauraumes 27 angeordnet sein. Ferner ist aus Zeichnungsfigur 2 erkennbar, dass der Hilfsträger 25 säulenartig ausgebildet ist. Insbesondere beschreibt er eine doppel-T-artige Form. Der Hilfsträger 25 ist darüber hinaus einendseitig mit einer Anschlussplatte 32 zum Verbinden mit dem Träger 6 versehen. Eine derartige Anschlussplatte 32 erlaubt es auf einfache und unkomplizierte Weise den Hilfsträger 25 auf dem Träger 6 zu montieren. An der dem Träger 6 gegenüberliegenden Endbereich 33 des Hilfsträgers 25 ist eine ebene Fläche 34 angeordnet. Auf diese Fläche 34 wird das Aufbaumaterial 3 schichtweise aufgetragen und über den Laserstrahl 2 des Lasers 9 verfestigt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die ebene Fläche 34 des Hilfsträgers 25 parallel zur Oberseite 35 des Reduzierelementes 22 und damit in diesem Fall parallel zum Bauebenen-Niveau 15 ausgerichtet ist. Diese parallele Ausrichtung wird in der bevorzugten Ausführungsform auch während der Verlagerung des Trägers 6 gegenüber der Oberseite 35 des Reduzierelementes 22 eingehalten.
Zeichnungsfigur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform, in der neben dem Baubehälter 11 eine Baumaterialbevorratungskammer 13 in einer ähnlichen Größe angeordnet ist, wobei die Baumaterialbevorratungskammer 13 mit einem höhenverlagerbaren Baumaterialbevorratungskammerträger 14 versehen ist und am Öffnungsbereich 36 der Baumaterialbevorratungskammer 13 ein mit einer Öffnung 38 versehenes Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement 37 (Abdeckelement) angeordnet ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist in der Baumaterialbevorratungskammer 13 auf dem Baumaterialbevorratungskammerträger 14 eine Hilfsträgervorrichtung 39 befestigt, die im Wesentlichen der Art nach dem Hilfsträger 25 für die Baukammer 11 nachempfunden ist. Das Reduzierelement 22 und das Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement 37 und/oder der Hilfsträger 25 und die Hilfsträgervorrichtung 39 sind im Wesentlichen gleichartig ausgebildet.
Das Reduzierelement 22 ist im Wandbereich des Baubehälters 11 lösbar fixiert.
Ferner weist der Baubehälter 11 an seinem Öffnungsbereich 24 wenigstens bereichsweise eine Einsatzausnehmung 40 auf, an welcher zumindest bereichsweise eine entsprechend geformte Kante 41 des Reduzierelementes 22 ansetzbar ist.
Im Falle der Verwendung eines Baumaterialbevorratungskammerreduzierelementes 37 kann analog in deren Öffnungsbereich 36 der Baumaterialbevorratungskammer 13 ein Eingriffselement angeordnet sein, welches mit einem entsprechend geformten Gegenelement des Baumaterialbevorratungskammerreduzierelementes 37 korrespondiert. Im Vergleich der in den Zeichnungsfigur 2 und 3 dargestellten Varianten ist zusammenzufassen, dass die Aktuatoren 12, 19 jeweils mit der Rechnungseinheit 21 verbunden sind und die Rechnereinheit 21 eine Ansteuerung der Aktuatoren 12, 19 vornimmt, um durch die Verlagerung des Trägers 6 und damit des Hilfsträgers 25 sowie der Verlagerung des Baumaterialbevorratungskammerträgers 14 und damit der Hilfsträgervorrichtung 39 eine gezielte ausreichende Pulverbereitstellung über dem Bauebenen-Niveau 15 zu erreichen. Die Beschichtungsvorrichtung 7 (vgl. 3) soll beim Überfahren der Baumaterialbevorratungskammer 13 das Aufbaumaterial 3 in den durch das Herabsenken des Trägers 6 bzw. des Hilfsträgers 25 geschaffenen Freiraum 51 füllen. Der Träger 6 des Baubehälters 11 und der Baumaterialbevorratungskammerträger 14 der Baumaterialbevorratungskammer 13 sind derart rechnergesteuert verlagerbar, dass die Volumenänderung im volumenreduzierten Bauraum 27 mit der Volumenänderung in der wirksamen Baumaterialbevorratungskammer 13 im Wesentlichen übereinstimmt und/oder unterschreitet.
In einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedanken weist der erfindungsgemäße Hilfsträger 25 eine Ein- oder Durchsteckausnehmung 42 auf. Diese kann sowohl nach Art eines Sacklochs (nicht dargestellt) oder aber nach Art einer Durchgangsausnehmung ausgebildet sein. Wobei bei der Ausbildung als Durchgangsausnehmung es vorteilhaft sein kann, den durch die Ein- und Durchsteckausnehmung 42 in ihrem inneren geschaffenen Raum 43 sich in einer Durchsteckausnehmung 44 des Trägers 6 fortsetzen zu lassen. Die Ein- oder Durchsteckausnehmung 43 ist mit einer Öffnung 45 versehen, die zur Ausnehmung 23 des Reduzierelementes 22 ausgerichtet ist. In eine derartige Durchsteckausnehmung 42 wird ein in einem vorgelagerten Herstellungsverfahren erzeugtes Teilobjekt 46 zumindest in dem Innenraum 43 des Hilfsträgers 25 angeordnet, so dass auf einem auf dem Aufbaubereich 26 des Hilfsträgers 25 frei liegenden Flächenabschnitt 52 (Strichlinie) des Teilobjektes 46 ein generativ aufgebautes Objekt 1' schichtweise aufbaubar ist. Damit wird es ermöglicht, selbst lange und stabförmige Objekte 1, 1' innerhalb kleiner Bauräume 27 zu fertigen und zugleich geringe Mengen an passiven (nicht verfestigten) Aufbaumaterial 3 zu benötigen. Das Einsetzen und Fixieren eines Teilobjektes 46 wird dadurch vereinfacht, dass am Öffnungsbereich 45 der Ein- oder Durchsteckausnehmung 42 ein Halteeinsatz 47 zur Aufnahme eines vorgefertigten Teils 46 einsetzbar ist.
Gemäß Zeichnungsfigur 5 weist das Reduzierelement 22 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 23 auf und der Hilfsträger 25 eine entsprechende Anzahl an Aufbaubereichen 26 bildende Oberflächen 34 auf.
Die Mehrzahl an Aufbaubereichen 26 weist jeweils eine in einer gemeinsamen Ebene E liegende Aufbauoberflächen 34 auf. Damit wird es ermöglicht, mehrere Objekte 1 innerhalb eines Aufbauprozesses der Vorrichtung unter Verwendung einer geringen Menge an Aufbaumaterial 3 herzustellen.
Die Zeichnungsfiguren 6a und b stellen eine variabel einstellbare Ausnehmung 23 des Reduzierelementes 22 dar, wobei in Zeichnungsfigur 6a ein Objekt 1 mit einem geringen Durchmesser und in Zeichnungsfigur 6b ein Objekt 1 mit einem größeren Durchmesser hergestellt wird. Das quasi als Anschlussoberfläche dienende Oberflächenelement 48 des Hilfsträgers 25 ist dabei als separates Bauteil ausgelegt und an dem Hilfsträger 25 lösbar befestigt. Je nach dem, ob ein Objekt 1 mit einem großen oder kleinen Durchmesser generativ aufgebaut werden soll, kann wahlweise – wie in Zeichnungsfigur 6a dargestellt – in die Ausnehmung 23 des Reduzierelementes 22 ein Reduziereinsatz 49 zur Verkleinerung der wirksamen Ausnehmung 23' angeordnet werden. Beispielsweise ist der Reduziereinsatz 49 mit einer allseitig umschlossenen Öffnung 50 versehen, welche die wirksame Ausnehmung 23 des Reduzierelementes 22 mit Reduziereinsatz 49 bildet. Entsprechend der Veränderung der Geometrie und/oder des Durchmessers der Ausnehmung 23, 23' ist es vorteilhaft, entsprechend dimensionierte und mit entsprechenden Querschnitten versehene Oberflächenelemente 48 bereitzustellen. Dieses Adapterprinzip kann auch auf die Hilfsträgervorrichtung 39 und die Öffnung 38 des Baumaterialbevorratungskammerreduzierelementes 37 der Baumaterialbevorratungskammer 13 angewandt werden. Alternativ zum Reduziereinsatz 49 können auch Reduzierelemente 22 mit unterschiedlichen Durchmessern ihrer Ausnehmungen 23 verwendet werden, so kann z. B. das Reduzierelement 22 aus Zeichnungsfigur 6a durch das oberhalb dargestellte Reduzierelement 22' ersetzt werden.
In Zeichnungsfigur 7 ist eine Draufsicht der Baukammer 11 gemäß Zeichnungsfigur 5 sowie der neben der Baukammer 11 angeordneten Materialbevorratungskammer 13 dargestellt. Es ist erkennbar, dass die Ausnehmungen 23 des Reduzierelementes 22 eine rechteckige Form aufweisen und die Objekte 1 mit ihren am Bauebenen-Niveau 15 angrenzenden Oberflächen ersichtlich sind. Die Ausnehmungen 23 sind in der dargestellten Ausführungsform rechtwinklig, grundsätzlich können diese auch rund, quadratisch, sechseckig usw. geformte Umfangskonturen umfassen. In der Baumaterialbevorratungskammer 13 ist das Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement 37 erkennbar, wobei dessen Öffnungen 38 im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisen wie die Ausnehmungen 23 des Reduzierelementes 22.
In den Zeichnungsfiguren 8a und 8b sind weitere alternative Ausgestaltungen der Seitenwände 28 dargestellt. In 8a ist das Wandelement 29 der Seitenwand 28 plisseeartig und in 8b teleskopartig ausgebildet. Die Funktion der Wandelemente 29 ist stets gewährleistet, nämlich dass das Baumaterial 3, welches sich auf dem Hilfsträger 25 befindet, nicht in den Bereich seitlich des Hilfsträgers 25 gelangen kann.
In Zeichnungsfigur 9 ist ein Detailausschnitt gemäß Zeichnungsfigur 2 dargestellt, wobei zusätzlich auf dem Aufbaubereich 26 des Hilfsträgers 25 eine Bauplattform 53 lösbar befestigt ist. Diese Bauplattform 53 kann sowohl dazu dienen, ein erleichtertes Anbauen des Objektes 1 zu gewährleisten und im Nachgang vom Objekt 1 getrennt zu werden, als auch einen integralen Bestandteil des zu fertigenden Objektes 1 zu bilden. Hierfür ist die Bauplattform 53 in bevorzugter Weise mittels Schraubverbindungen 54 an der Oberseite des Hilfsträgers 25 lösbar montiert. Auf der Oberseite der Bauplattform 53 wird das Objekt 1 im schichtweisen Verfahren aufgebaut. Selbstverständlich kann die Bauplattform 53 auch über ein Zentrierspannsystem (nicht dargestellt) auf der Oberseite des Hilfsträgers 25 montiert sein. Damit wird es ermöglicht, die Bauplattform 53 bei mehrmaliger Benutzung auf einfache Weise in einer vordefinierten Ausrichtung zu platzieren. Auch der Hilfsträger 25 kann vorzugsweise über ein Zentrierspannsystem (nicht dargestellt) auf dem Träger 6 montiert werden.

1, 1': Objekt
2: Laserstrahl
3: Aufbaumaterial
4: Tragvorrichtung
5: Oberseite v. 6
6: Träger
7: Beschichtungsvorrichtung
8: Bestrahlungseinrichtung
9: Laser
10: Scanner
11: Baubehälter
12: Aktuator v. 6
13: Baumaterialbevorratungskammer
14: Baumaterialbevorratungskammerträger
15: Bauebenen-Niveau
16: Rakel
17: Überlaufbehälter
18: Träger v. 17
19: Aktuator v. 14
20: Aktuator v. 18
21: Rechnereinheit
22, 22': Reduzierelement
23, 23': Ausnehmung v. 22
24: Öffnung v. 11
25: Hilfsträger
26: Aufbaubereich v. 25
27: Bauraum
28: Seitenwand
29: Wandelement
30: Dichtmittel
31: ungenutzter Bauraum
32: Anschlussplatte v. 25
33: Endbereich v. 25
34: Fläche v. 25
35: Oberseite v. 22
36: Öffnungsbereich v. 13
37: Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement
38: Öffnung v. 37
39: Hilfsträgervorrichtung v. 13
40: Einsatzausnehmung
41: Kante
42: Ein-/Durchsteckausnehmung v. 25
43: Innenraum
44: Durchsteckausnehmung V. 6
45: Öffnung v. 42
46: Teilobjekt
47: Halteeinsatz
48: Oberflächenelement
49: Reduziereinsatz
50: Öffnung
51: Freiraum
52: Flächenabschnitt v. 46
53: Bauplattform
54: Schraubverbindung
E: Ebene v. 34

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten (1) durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten eines pulverförmigen, mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere gebündelter Strahlung wie Laserstrahlung (2) oder Elektronenstrahlung verfestigbaren Aufbaumaterials an den dem jeweiligen Querschnitt der Objekte (1) entsprechenden Stellen, wobei die Vorrichtung eine Tragvorrichtung (4) zum Tragen des Objektes (1) auf einer dem Objekt (1) zugewandten Oberseite (5) eines Trägers (6) aufweist und eine Beschichtungsvorrichtung (7) zum Aufbringen von Schichten des Aufbaumaterials (3) auf die Tragvorrichtung (4) oder eine zuvor gebildete Schicht, sowie eine Bestrahlungseinrichtung (8) zum Bestrahlen von Schichten des Aufbaumaterials (3) an den den jeweiligen Querschnitt des Objektes (1) entsprechenden Stellen vorgesehen sind, wobei der Träger (6) innerhalb eines Baubehälters (11) höhenverlagerbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Öffnung (24) des Baubehälters (11) ein mit wenigstens einer Ausnehmung (23) versehenes Reduzierelelement (22) angeordnet ist und auf dem Träger (6) ein Hilfsträger (25) lösbar befestigt ist, wobei die Ausnehmung (23) des Reduzierelementes (22) mit einem Aufbaubereich (26) des Hilfsträgers (25) zumindest temporär einen einseitig, zur Öffnung (24) des Baubehälters (11) hin geöffneten volumenreduzierten Bauraum (27) definiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens eine Seitenwand (28) des volumenreduzierten Bauraumes (27) im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Reduzierelementes (22) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Ausnehmung (23) des Reduzierelementes (22) punktsymmetrisch und/oder spiegelsymmetrisch zum Zentrum ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsträger (25) säulenartig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsträger (25) einendseitig mit einer Anschlussplatte (32) zum Verbinden mit dem Träger (6) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsträger (25) im montierten Zustand an seinem dem Träger (6) gegenüberliegenden Endbereich (33) eine zumindest bereichsweise ebene Fläche (34) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Fläche (34) des Hilfsträgers (25) parallel oder planparallel zur Oberseite (35) des Reduzierelementes (22) ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Fläche (34) des Hilfsträgers (25) während der Verlagerung des Trägers (6) parallel zur Oberseite (35) des Reduzierelementes (22) verschoben wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Fläche (34) des Hilfsträgers (25) Befestigungsmittel, insbesondere ein Zentrierspannsystem aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2–9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wandelement (29) das zumindest einen Teil der Seitenwände (28) des volumenreduzierten Bauraumes (27) bildet einstückig mit dem Reduzierelement (22) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2–10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wandelement (29), das zumindest einen Teil der Seitenwände (28) des volumenreduzierten Bauraumes (27) bildet, separat zum Reduzierelement (22) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsträger (25) mit einer Ein- oder Durchsteckausnehmung (42) versehen ist, wobei eine Öffnung (45) der Ein- oder Durchsteckausnehmung (42) zur Ausnehmung (23) des Reduzierelementes (22) gerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- oder Durchsteckausnehmung (43) des Hilfsträgers (25) nach Art eines Sacklochs geformt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- oder Durchsteckausnehmung (42) des Hilfsträgers (25) nach Art einer Durchgangsausnehmung ausgebildet ist und der von der Ein- oder Durchsteckausnehmung (42) geschaffene Raum (43) sich in einer Durchsteckausnehmung (44) des Trägers (6) fortsetzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12–14, dadurch gekennzeichnet, dass am Öffnungsbereich (45) der Ein- oder Durchsteckausnehmung (42) ein Halteeinsatz (47) zur Aufnahme eines vorgefertigten Teils (46) einsetzbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduzierelement (22) im Wandbereich (28) des Bauraumes (11) lösbar fixiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baukammer (11) an ihrem Öffnungsbereich wenigstens bereichsweise mit einer Einsatzausnehmung (40) versehen ist, an die zumindest bereichsweise eine entsprechend geformte Kante des Reduzierelementes (22) ansetzbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Baubehälter (11) eine Baumaterialbevorratungskammer (13) mit einem höhenverlagerbaren Baumaterialbevorratungskammerträger (14) angeordnet ist und am Öffnungsbereich (36) der Baumaterialbevorratungskammer (13) ein Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement (37) mit wenigstens einer Öffnung anordbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Baumaterialbevorratungskammer (13) eine nach Art des in den vorhergehenden Ansprüchen beschriebenen Hilfsträgers (25) ausgebildete Hilfsträgervorrichtung (39) auf dem Baumaterialbevorratungskammerträger (14) der Baumaterialbevorratungskammer (13) einsetzbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduzierelement (22) und/oder das Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement (37) mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen (23)/Öffnungen (38) versehen ist und der Hilfsträger (25) und/oder die Hilfsträgervorrichtung (39) eine entsprechende Anzahl an Aufbaubereiche (26) bildende Oberflächen (34) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl an Aufbaubereichen (26) jeweils eine in einer gemeinsamen Ebene E liegende Aufbauoberfläche (34) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18, 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduzierelement (22) und das Baumaterialbevorratungskammerreduzierelement (37) und/oder der Hilfsträger (25) und die Hilfsträgervorrichtung (39) im Wesentlichen gleichartig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2–22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Seitenwänden (28) des volumenreduzierten Bauraumes (27) und dem den Boden des volumenreduzierten Bauraumes (27) bildenden Hilfsträger (25) Dichtmittel (30) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (30) am Hilfsträger (25) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel an der Seitenwand (28) des volumenreduzierten Bauraumes (27) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Aufbaubereich (26) bildendes Oberflächenelement (48) als separates Bauteil an den Hilfsträger (25) montierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ausnehmung (23) des Reduzierelementes (22) wenigstens ein Reduziereinsatz (49) zur Verkleinerung der Ausnehmung (23') anordbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Reduziereinsatz (49) eine allseitig umschlossene Öffnung (50) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18–21, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (6) des Baubehälters (11) und der Baumaterialbevorratungskammerträger (14) der Baumaterialbevorratungskammer (13) rechnergesteuert derart verlagerbar sind, dass die Volumenänderung im volumenreduzierten Bauraum (27) mit der Volumenänderung in der wirksamen Baumaterialbevorratungskammer (13) im Wesentlichen übereinstimmt und/oder unterschreitet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18–29, dadurch gekennzeichnet, dass das volumenreduzierte Volumen der Baumaterialbevorratungskammer (13) größer oder gleich dem volumenreduzierten Volumen des Baubehälters (11) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18–30, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endlagenschalter vorgesehen ist, der eine Überwachung der Extrempositionen des Trägers (6), des Hilfsträgers (25), der Hilfsträgervorrichtung (39) und/oder des Baumaterialbevorratungskammerträgers (14) ausführt.
Vorrichtungssystem zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten (1) mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere unterschiedlich dimensionierte und/oder geometrisch geformte Oberflächenelemente (48) als separates Bauteil an den Hilfsträger (25) montierbar sind.
Hilfsträger (25) zur lösbaren Befestigung auf einem Träger (6) einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.