Способ и устройство для непрерывного изготовления трехмерных конструктивных деталей путем селективного отверждения

Изобретение относится к области аддитивных технологий, в частности к изготовлению трехмерных конструктивных компонентов путем селективного отверждения послойно наносимого строительного материала. В технологической камере стопкой размещают плиты-подложки с образованием строительного цилиндра, на верхнюю плиту-подложку послойно наносят строительный материал посредством узла нанесения, перемещающегося вдоль рабочей плоскости. Каждый нанесенный слой отверждают посредством по меньшей мере одного луча, генерируемого источником излучения. После изготовления по меньшей мере одной конструктивной детали выдвигают плиту-подложку относительно строительного цилиндра. Перемещают выдвинутую плиту-подложку с деталью от строительного цилиндра в приемную камеру около строительного цилиндра за счет горизонтального движения узла нанесения вдоль рабочей плоскости. Строительный цилиндр сопряжен с рабочей плоскостью в технологической камере и выполнен в виде уложенных стопкой друг на друга плит-подложек с возможностью перемещения верхней плиты-подложки относительно рабочей плоскости так, чтобы нижняя сторона упомянутой плиты-подложки расположилась в рабочей плоскости. Узел нанесения выполнен с возможностью перемещения верхней плиты-подложки от строительного цилиндра в приемную камеру. Обеспечивается возможность непрерывного процесса изготовления трехмерных компонентов и сокращение времени производства. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для непрерывного изготовления трехмерных конструктивных деталей из послойно наносимого строительного материала путем его селективного отверждения.

Подобное устройство для изготовления трехмерных конструктивных деталей известно из публикации DE 102011075748 А1. Данное устройство включает в себя технологическую камеру, внутри которой предусмотрен строительный цилиндр, сопряженный с рабочей плоскостью технологической камеры. В строительном цилиндре может быть установлено несколько плит-подложек, выполненных с возможностью перемещения. Данное устройство также включает в себя узел нанесения, выполненный с возможностью перемещения вдоль рабочей плоскости и нанесения на плиты-подложки в строительном цилиндре строительного материала для селективного отверждения посредством облучения. Дополнительно к узлу нанесения предусмотрен узел вытяжки для порошка, содержащий вытяжной колпак и обеспечивающий удаление неотвержденного строительного материала после изготовления трехмерной конструктивной детали. После этого верхняя плита-подложка перемещается относительно рабочей плоскости таким образом, что нижняя сторона этой плиты-подложки располагается заподлицо с рабочей плоскостью. Верхняя плита-подложка с изготовленной конструктивной деталью вталкивается посредством упомянутого узла вытяжки в промежуточный накопитель или, в альтернативном варианте, шлюзовый отсек, расположенный рядом с рабочей зоной.

В основу изобретения положена задача создания экономичного способа, а также недорогого устройства для высокоэффективного изготовления трехмерных конструктивных деталей.

Указанная задача решается с помощью способа непрерывного изготовления трехмерных конструктивных деталей, включающего послойное нанесение строительного материала на плиту-подложку, размещенную в технологической камере, путем его селективного отверждения. При осуществлении способа в технологической камере размещают плиты-подложки, уложенные стопкой друг на друга, с образованием строительного цилиндра, строительный материал наносят на верхнюю плиту-подложку посредством узла нанесения, перемещающегося вдоль рабочей плоскости, каждый нанесенный слой строительного материала отверждают посредством по меньшей мере одного генерируемого источником излучения луча, направляемого на упомянутый слой посредством по меньшей мере одного элемента управления, после изготовления по меньшей мере одной конструктивной детали выдвигают плиту-подложку с находящейся на ней по меньшей мере одной конструктивной деталью относительно строительного цилиндра так, что нижняя сторона плиты-подложки располагается в рабочей плоскости, и перемещают выдвинутую плиту-подложку с по меньшей мере одной конструктивной деталью от строительного цилиндра в по меньшей мере одну приемную камеру, расположенную по меньшей мере с одной стороны строительного цилиндра, за счет горизонтального движения узла нанесения вдоль рабочей плоскости.

Таким образом, при осуществлении способа верхняя плита-подложка, находящаяся в строительном цилиндре с расположенным на ней по меньшей мере одной изготовленной конструктивной деталью, перемещается узлом нанесения из строительного цилиндра в соседнюю приемную камеру или в накопитель. С помощью узла нанесения неотвержденный строительный материал подается в строительный цилиндр, где затем нанесенный слой этого материала отверждается посредством по меньшей мере одного луча источника излучения. Этот узел нанесения одновременно используется и для того, чтобы перемещать верхнюю из нескольких плит-подложек, расположенных в строительном цилиндре, в соседнюю приемную камеру или в накопитель. Благодаря этому на других плитах-подложках, находящихся в строительном цилиндре, может осуществляться, без простоя устройства, изготовление других трехмерных конструктивных деталей. Данный способ предоставляет возможность использования нескольких плит-подложек для последовательного изготовления трехмерных конструктивных деталей, в процессе чего время рабочего цикла может быть сокращено путем применения узла нанесения для отвода плит-подложек с изготовленными конструктивными деталями.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что узел нанесения приводят в движение посредством усилия, превышающего удерживающее усилие разъемного фиксирующего приспособления, расположенного между двумя плитами-подложками, уложенными стопкой друг на друга в строительном цилиндре. Это разъемное фиксирующее приспособление обеспечивает предварительную фиксацию относительно друг друга плит-подложек, расположенных рядом друг с другом или стопкой друг на друге, благодаря чему с помощью незначительного усилия предотвращается их взаимное проворачивание и смещение. Перемещение узла нанесения обусловлено, однако, таким усилием, что происходит расцепление фиксирующего приспособления в результате отрыва узлом нанесения верхней плиты-подложки от такой же плиты-подложки, расположенной под ней, и последующее перемещение верхней плиты-подложки в приемную камеру или накопитель.

Перемещение верхней плиты-подложки предпочтительно осуществляют посредством по меньшей мере одного направляющего элемента, размещенного на узле нанесения и обеспечивающего воздействие на упомянутую плиту-подложку и ориентирование ее в направлении перемещения узла нанесения.

С помощью этого по меньшей мере одного направляющего элемента можно повысить надежность технологического процесса. Таким путем можно обеспечить заданное перемещение плиты-подложки в приемную камеру или накопитель.

Может быть предусмотрено, что на каждой плите-подложке выполняют по меньшей мере один опорный элемент, имеющий высоту, равную высоте самой высокой конструктивной детали или превышающую последнюю, для обеспечения укладывания плит-подложек в приемной камере стопкой друг на друга без разрушения упомянутой конструктивной детали.

Кроме того, предпочтительно предусматривается, что перед перемещением плиты-подложки с по меньшей мере одной изготовленной конструктивной деталью в приемной камере размещают переходные элементы. Тем самым обеспечивается возможность сохранения прежней конструктивной компоновки рабочей камеры и надежный переход приемной камеры для перемещения плиты-подложки в накопитель, расположенный вне приемной камеры.

Указанная задача изобретения решается также с помощью устройства для непрерывного изготовления трехмерных конструктивных деталей путем селективного отверждения послойно наносимого строительного материала. Предлагаемое в изобретении устройство содержит: технологическую камеру, троительный цилиндр, сопряженный с рабочей плоскостью в технологической камере и выполненный в виде уложенных стопкой друг на друга плит-подложек с возможностью перемещения верхней плиты-подложки относительно рабочей плоскости так, чтобы нижняя сторона упомянутой плиты-подложки расположилась в рабочей плоскости, узел нанесения, выполненный с возможностью перемещения вдоль рабочей плоскости для нанесения строительного материала на верхнюю плиту-подложку в строительном цилиндре и удаления неотвержденного строительного материала, источник излучения, генерирующий луч, направляемый посредством по меньшей мере одного элемента управления на нанесенный слой. При этом узел нанесения выполнен с возможностью перемещения верхней плиты-подложки от строительного цилиндра в по меньшей мере одну приемную камеру, расположенную по меньшей мере с одной стороны строительного цилиндра.

Во время перемещения плиты-подложки из строительного цилиндра в приемную камеру или накопитель подача строительного материала прекращается. Перемещение узла нанесения вдоль рабочей плоскости служит для отвода верхней плиты-подложки с изготовленными на ней конструктивными деталями, в результате чего в строительном цилиндре происходит подача следующей плиты-подложки для изготовления трехмерных конструктивных деталей из послойно наносимого в строительном цилиндре строительного материала путем его селективного отверждения. Благодаря этому может быть достигнуто снижение расходов на комплектующие при монтаже устройства, а также обеспечена эксплуатация устройства без оператора и без промежуточных остановок перед следующим технологическим этапом.

Как указано выше, в предпочтительном варианте осуществления способа предусмотрено, что на плите-подложке, на которой формируется(-ются) конструктивная(-ые) делаль(-и), дополнительно предусматривается по меньшей мере один опорный элемент, имеющий высоту, равную высоте самой высокой конструктивной детали или превышающую последнюю так, что перемещаемые в приемную камеру и размещаемые в ней стопкой плиты-подложки укладываются друг на друга посредством опорных элементов. Этим обеспечивается защита конструктивных деталей от повреждения в результате падения перемещаемых в приемную камеру плит-подложек на последнюю плиту-подложку с конструктивными деталями, введенную в эту камеру.

Узел нанесения предпочтительно содержит по меньшей мере один направляющий элемент для ориентирования упомянутой плиты-подложки при ее перемещении вдоль рабочей плоскости. Этот направляющий элемент, предпочтительно предусматриваемый на боковой стенке узла нанесения, находится перед этим узлом при его перемещении и входит в зацепление с плитой-подложкой. Дополнительное размещение по меньшей мере одного направляющего элемента представляет собой экономичное техническое решение по сравнению с установкой отдельного узла для перемещения плиты-подложки.

По меньшей мере один направляющий элемент предпочтительно выполнен в виде двух выступов, расположенных на расстоянии друг от друга, или в виде одного упора, имеющего вогнутое углубление. Направляющий элемент выполнен таким образом, что во время перемещения узла нанесения плита-подложка движется вдоль оси его перемещения.

По меньшей мере один направляющий элемент предпочтительно выполнен из упругого материала, в частности из полимера. Тем самым может одновременно обеспечиваться амортизация при входе направляющего элемента в зацепление с плитой-подложкой.

Предлагаемое в изобретении устройство может быть выполнено с возможностью размещения между двумя верхними плитами-подложками разъемного фиксирующего приспособления. Таким образом, между двумя соседними плитами-подложками, расположенными в строительном цилиндре, предпочтительно предусматривается по меньшей мере одно разъемное фиксирующее приспособление, которое предотвращает проворачивание и/или смещение верхней плиты-подложки относительно плиты-подложки, лежащей под ней. Тем самым достигается высокоточное соблюдение размеров при формировании трехмерных конструктивных деталей. Усилие расцепления фиксирующего приспособления предпочтительно регулируется таким образом, что при захвате узлом нанесения верхней плиты-подложки, выводимой из строительного цилиндра, обеспечивается возможность ее перемещения относительно плиты-подложки, лежащей под ней, вдоль рабочей плоскости.

Остальные плиты-подложки, находящиеся в строительном цилиндре, могут быть защищены от смещения, дополнительно к разъемному фиксирующему приспособлению, строительным материалом, находящимся в строительном цилиндре между плитами-подложками и поверхностью его кожуха.

Разъемное фиксирующее приспособление предпочтительно выполнено в виде системы зажима с нулевой точкой. В альтернативном варианте оно может быть выполнено также в виде выступов, выступающих относительно нижней стороны верхней плиты-подложки и расположенных в соответствующих углублениях на противолежащей плите-подложке, т.е. входящих в зацепление с соответствующими углублениями противолежащей плиты-подложки. В этом случае в зацепление с соответствующими углублениями могут входить шарики, штифты или другие элементы с выраженной геометрией выступа.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрен узел для ввода плиты-подложки с рабочей плоскости в приемную камеру, сопряженный с расположенным в рабочей плоскости отверстием приемной камеры (технологической) камеры. Данный узел ввода обладает тем преимуществом, что при перемещении плиты-подложки с по меньшей мере одной изготовленной конструктивной деталью посредством узла нанесения горизонтальное движение вдоль рабочей плоскости может осуществляться полностью над отверстием приемной камеры, вследствие чего плита-подложка, ориентированная в горизонтальном направлении, может упасть вниз в приемную камеру. С помощью этого узла ввода предотвращается преждевременное сваливание плиты-подложки в приемную камеру и вытекающее из этого возможное повреждение конструктивных деталей.

Узел для ввода плиты-подложки с рабочей плоскости в приемную камеру предпочтительно содержит направляющие рычаги, частично размещенные вдоль отверстия приемной камеры, причем направляющие рычаги в области отверстия приемной камеры содержат контактные поверхности, подхватывающие плиту-подложку над отверстием. В каждом случае свободный конец направляющего рычага ориентирован против направления перемещения, а плита-подложка может перемещаться между направляющими рычагами, оказываясь в какой-то момент времени над приемной камерой. Перед отверстием приемной камеры предусмотрена область ввода, к которой примыкают контактные поверхности направляющих рычагов. Тем самым обеспечивается поддержка плиты-подложки при ее перемещении в положение над отверстием приемной камеры.

Кроме того, предпочтительно предусматривается, что в направлении перемещения узла нанесения направляющие рычаги содержат участки раздвигания, выполненные за контактными поверхностями с возможностью раздвигания при перемещении плиты-подложки и обеспечения ее высвобождения из контактных поверхностей и попадания в приемную камеру. Тем самым обеспечивается возможность раздвигания наружу контактных поверхностей направляющих рычагов, когда плита-подложка окажется над отверстием приемной камеры, в результате чего плита-подложка может упасть вниз непосредственно в приемную камеру.

Для снижения скорости падения плиты-подложки в приемную камеру предпочтительно предусматривается узел смягчения удара при падении плиты подложки в приемную камеру, который встроен в стенку внутри приемной камеры или закреплен на ней, т.е. этот узел смягчения удара может быть расположен в приемной камере или предусмотрен на поверхности ее кожуха.

Этот узел смягчения удара может быть выполнен в виде вертикальных планок, вдоль которых размещены амортизирующие элементы, выступающие внутрь приемной камеры с возможностью замедления падения плиты-подложки. Например, вдоль каждой планки, простирающейся в вертикальном направлении, может быть выполнено несколько амортизирующих язычков, ориентированных в направлении внутреннего пространства приемной камеры. Несколько таких планок с амортизирующими язычками предпочтительно распределяют по окружности приемной камеры с целью торможения скорости падения плиты-подложки.

Изобретение, а также предпочтительные и усовершенствованные варианты его осуществления более подробно описываются и поясняются ниже с помощью примеров, показанных на чертежах. Признаки изобретения, отмеченные в описании и на чертежах, могут использоваться как в отдельности, так и в совокупности в любых комбинациях. На чертежах показано:

на фиг. 1 - схематическое изображение (вид сбоку) устройства для изготовления трехмерных конструктивных деталей,

на фиг. 2 - схематическое изображение первого этапа выгрузки плиты-подложки с изготовленными конструктивными деталями,

на фиг. 3 - схематическое изображение следующего технологического этапа выгрузки плиты-подложки с изготовленными конструктивными деталями,

на фиг. 4 - схематическое изображение в разрезе двух плит-подложек, расположенных стопкой друг на друге, с разъемным фиксирующим приспособлением,

на фиг. 5 - схематическое изображение в разрезе строительного цилиндра с несколькими плитами-подложками во время изготовления по меньшей мере одной конструктивной детали,

на фиг. 6 - перспективное изображение плиты-подложки с по меньшей мере одной конструктивной деталью и смонтированными опорными элементами,

на фиг. 7 - перспективное изображение узла нанесения с направляющим элементом,

на фиг. 8 - перспективное изображение узла нанесения с направляющим элементом, альтернативным направляющему элементу на фиг. 7,

на фиг. 9 - перспективное изображение узла ввода для перемещения плиты-подложки с рабочей плоскости в приемную камеру,

на фиг. 10 - перспективное изображение узла смягчения удара для плит-подложек.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение (вид сбоку) устройства 11 для изготовления трехмерных конструктивных деталей 12 из послойно наносимого строительного материала путем его селективного отверждения. Эти устройства 11 также называют системами 3D-печати, машинами для селективного лазерного спекания, машинами для селективного лазерного плавления и т.п. Данное устройство 11 содержит корпус 14, в котором предусмотрена технологическая камера 16. Эта технологическая камера 16 замкнута относительно внешней среды, а доступ в нее может обеспечиваться, например, с помощью дверцы (не показана) или предохранительного затвора. В технологической камере 16 размещен строительный цилиндр 22, сопряженный с рабочей плоскостью 20. В этом строительном цилиндре 22 предусмотрено несколько плит-подложек 17, 41, расположенных стопкой друг на друге. Эти плиты-подложки 17, 41 можно перемещать в направлении Z относительно рабочей плоскости 20.

Рядом со строительным цилиндром 22 предусмотрены, например, одна или две приемные камеры 19, в которых накапливается ненужный или неотвержденный строительный материал. В альтернативном варианте может быть предусмотрено, что с одной стороны строительного цилиндра 22 расположен промежуточный резервуар 21 для приема и выдачи строительного материала 23. Подвод строительного материала производится узлом 30 нанесения из промежуточного резервуара 21 строительного цилиндра 22. Узел 30 нанесения также содержит щеточную планку, скребок или что-то аналогичное для перемещения ненужного или неотвержденного строительного материала в приемную камеру 19. В альтернативном варианте может быть предусмотрено, что с обеих сторон строительного цилиндра 22 расположены приемные камеры 19, а строительный материал 23 подается сверху непосредственно узлом 30 нанесения на плиту-подложку 17.

Строительный материал предпочтительно состоит из металлического или керамического порошка. Могут быть также использоваться и другие материалы, пригодные для лазерного плавления или лазерного спекания.

Над строительным цилиндром 22 в корпусе 14 предусмотрен источник 15 излучения, например лазер. Этот источник 15 излучения испускает луч 25, который отклоняется на рабочую плоскость 20, в частности на плиту-подложку 17, посредством по меньшей мере одного элемента 18 управления лучом.

Элемент 18 управления лучом может содержать по меньшей мере одно регулируемое зеркало, в частности в виде сканера. Дополнительно могут быть также предусмотрены другие оптические элементы для фокусировки луча.

Технологическая камера 16 является герметически замкнутой. При изготовлении трехмерных конструктивных деталей 12 она заполняется защитным (инертным) газом во избежание окисления при расплавлении строительного материала.

Для подачи и отвода защитного газа предусмотрена система 31. Эта система содержит по меньшей мере один впускной канал 33 и один выпускной канал 34, предусмотренные в корпусе 14.

После изготовления трехмерного конструктивного элемента 12 узел 30 нанесения переводится в положение рядом со строительным цилиндром 22. В результате этого самая верхняя плита-подложка 17 в строительном цилиндре 22 перемещается в направлении Z так, что нижняя сторона самой верхней плиты-подложки 17 совмещается с рабочей плоскостью 20.

На фиг. 2 показано такое положение самой верхней плиты-подложки 17 относительно рабочей плоскости 20 перед началом выгрузки. С этого момента начинается управляемое перемещение узла 30 нанесения в направлении X. Передняя сторона узла 30 нанесения входит в контакт с плитой-подложкой 17. В результате дальнейшего управляемого перемещения узла 30 нанесения в направлении X происходит расцепление фиксирующего приспособления 42 между самой верхней плитой-подложкой 17 и расположенной под ней плитой-подложкой 41. Тем самым инициируется перемещение плиты-подложки 17 в направлении X. Плита-подложка 17 перемещается узлом 30 нанесения в приемную камеру 19.

На фиг. 3 показан следующий технологический этап выгрузки самой верхней плиты-подложки 17 с пока находящимися на ней изготовленными конструктивными деталями 12. Узел 30 нанесения перемещается здесь таким образом, что плита-подложка 17 с по меньшей мере одной изготовленной конструктивной деталью 12 перемещается в приемную камеру 19. После этого узел 30 нанесения совершает движение в противоположном направлении. Направляемая к рабочей плоскости 20 плита-подложка 41 готовится к следующему циклу изготовления по меньшей мере одного трехмерного конструктивного элемента 12. После этого узел 30 нанесения перемещается в направлении X для нанесения строительного материала на плиту-подложку 41. Вслед за этим узел 30 нанесения может выполнить смещение избыточного строительного материала, оставшегося на плите-подложке 41, в приемную камеру 19. Тем самым может быть обеспечено последовательное изготовление трехмерных конструктивных деталей 12 на плитах-подложках 17, 41 без простоя устройства 11.

В качестве альтернативы перемещению плиты-подложки 17 с расположенными на ней готовыми конструктивными деталями 12 в приемную камеру 19 может быть предусмотрено перемещение этой плиты-подложки 17 в накопитель (не показан). Такой накопитель может быть выполнен в виде сдвижного накопителя, поворотного накопителя или подъемника непрерывного действия. Этот накопитель предпочтительно ориентируют в направлении перемещения, то есть в направлении X узла 30 нанесения. Этот накопитель может быть предусмотрен рядом с приемной камерой 19, в частности справа от нее, если смотреть в направлении X. Для перемещения над приемными камерами 19 предпочтительно предусматриваются переходные элементы, вставляемые в эти камеры 19, благодаря чему плиты-подложки 17, 41 можно переместить в соседний накопитель. Эти переходные элементы могут быть выполнены в виде цилиндрических стержней.

На фиг. 4 представлено схематическое изображение в разрезе двух плит-подложек 17, 41, расположенных друг на друге. Эти плиты-подложки соединены друг с другом посредством разъемного фиксирующего приспособления 42. Данное разъемное фиксирующее приспособление 42 предназначено для того, чтобы с помощью незначительного усилия предотвращать проворачивание и/или смещение обеих плит-подложек 17, 41. Самая нижняя из расположенных стопкой плит-подложек 17, 41 в строительном цилиндре аналогичным образом закреплена посредством разъемного фиксирующего приспособления 42 на монтажной платформе, движение которой вверх и вниз в строительном цилиндре 22 предпочтительно управляется подъемным цилиндром.

В первом варианте осуществления изобретения разъемное фиксирующее приспособление 42 может быть выполнено в виде выступов 45, состоящих, в частности, из шариков или штифтов, выступающих относительно нижней стороны плиты-подложки 17 и расположенных в соответствующих углублениях 46 на противолежащей плите-подложке 41. Возможна также и обратная конфигурация. Это конструктивное решение позволяет предотвратить проворачивание плит-подложек 17, 41 относительно друг друга. Кроме того, может быть предотвращено простое смещение плит-подложек 17, 41 относительно друг друга. Усилие расцепления разъемного фиксирующего приспособления 42 может регулироваться в зависимости от взаимного зацепления его элементов. Это можно также осуществить, изменяя в каждом случае геометрию выступов 45 и/или углублений 46.

В альтернативном варианте могут также быть предусмотрены подпружиненные конусные штифты или шарики. Кроме того, разъемное фиксирующее приспособление 42 может быть выполнено в виде системы зажима с нулевой точкой.

На фиг. 5 представлено схематическое изображение в разрезе строительного цилиндра 22 с несколькими плитами-подложками 17, 41, расположенными стопкой на монтажной платформе 24. Монтажная платформа 24 выполнена с возможностью перемещения вверх и вниз внутри строительного цилиндра 22 с помощью силового цилиндра (не показан).

Диаметр плит-подложек 17, 41 меньше внутреннего диаметра кожуха строительного цилиндра 22. Строительный материал 23 может поступать в промежуточное пространство между плитами-подложками 17, 41 и поверхностью кожуха строительного цилиндра 22. Тем самым может быть обеспечена дополнительная защита от смещения плит-подложек 17, 41 относительно друг друга внутри строительного цилиндра 22.

На фиг. 6 представлено перспективное изображение плиты-подложки 17, 41 со сформированной на ней по меньшей мере одной конструктивной деталью 12, рядом с которой дополнительно предусмотрен по меньшей мере один опорный элемент 48. Этот опорный элемент 48 имеет высоту, равную высоте самой высокой конструктивной детали 12, сформированной на плите-подложке 17, 41, или (предпочтительно) превышающую последнюю. Может быть предпочтительным вариант, предусматривающий несколько опорных элементов 48. Эти элементы могут быть столбообразными или, как показано на фиг. 6, выполненными как стеновые элементы. Опорные элементы 48 выполняют защитную функцию. При перемещении плит-подложек 17, 41 из строительного цилиндра 22 в приемную камеру 19 эти плиты-подложки укладываются стопкой друг на друга. По меньшей мере один опорный элемент 48 удерживает плиту-подложку 17, 41, находящуюся сверху, на расстоянии от находящейся снизу плиты-подложки 17, 41, на которой смонтирован этот по меньшей мере один опорный элемент 48, благодаря чему не имеет место повреждение сформированных на ней конструктивных деталей 12.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения опорные элементы 48 могут быть выполнены сегментообразно в виде внешних защитных стенок.

На фиг. 7 представлено перспективное изображение узла 30 нанесения. На передней стороне узла 30 нанесения предусмотрен по меньшей мере один направляющий элемент 51. Этот направляющий элемент 51 воздействует на плиту-подложку 17, 41 вне средней оси и обеспечивает прямолинейное перемещение вдоль оси X. Благодаря этому плита-подложка 17, 41 может быть безопасно перемещена в приемную камеру 19 или накопитель. Например, в качестве направляющих элементов 51 предусматриваются выступы, показанные на фиг. 7. Они могут быть выполнены из упругого материала и дополнительно служить в качестве своего рода амортизирующего элемента.

На фиг. 8 показан вариант осуществления изобретения с направляющим элементом 51, альтернативным направляющему элементу на фиг. 7. Этот направляющий элемент 51 может содержать, например, вогнутое углубление, позволяющее воздействовать на внешнюю окружность плиты-подложки 17, 41.

На фиг. 9 представлено перспективное изображение отверстия 27 приемной камеры 19, лежащего в рабочей плоскости 20. Это отверстие 27 приемной камеры 19 сопряжено с узлом 55 ввода. Узел 55 ввода предпочтительно содержит два направляющих рычага 56, которые простираются против направления перемещения и посредством которых плита-подложка 17, 41 перемещается из строительного цилиндра 22 в приемную камеру 19. В области ввода узла 55 ввода направляющие рычаги 33 содержат контактные поверхности 57, обращенные друг к другу. В области ввода узла 55 ввода направляющие рычаги 56 находятся друг от друга на таком расстоянии, что плита-подложка 17, 41 может переместиться в пространство между этими рычагами, раздвинув их. При перемещении плиты-подложки 17, 41 в узел ввода контактные поверхности 57 входят с ней в зацепление так, что плита-подложка ориентируется в горизонтальном направлении и может быть размещена над отверстием 27. Направляющие рычаги 56 предпочтительно накладываются на внешнюю окружность плиты-подложки 17 с небольшим напряжением. Незадолго до того, как плита-подложка 17, 41 полностью разместится над отверстием 27 приемной камеры 19, внешняя окружность плиты-подложки 17, 41 воздействует на участки 59 раздвигания на направляющих рычагах 56. Направляющие рычаги 56 раздвигаются. Контактные поверхности 57 направляющих рычагов 56 освобождают плиту-подложку 17, 41. Плита-подложка 17, 41 с по меньшей мере одной конструктивной деталью 12 падает в приемную камеру 19.

Для амортизации падения плиты-подложки 17, 41 предусмотрен узел 61 смягчения удара. Перспективное изображение этого узла 61 смягчения удара в одном из вариантов осуществления изобретения представлено на фиг. 10.

Данный узел 61 смягчения удара может быть вставлен в приемную камеру 19. Этот узел предпочтительно содержит днище, из которого в вертикальном направлении простираются стойки, или планки, 63. Вдоль этих планок 63 предусмотрено несколько амортизирующих элементов 64, например в форме язычков, выступающих во внутреннее пространство приемной камеры 19. Амортизирующие элементы 64 и несколько планок 63 предпочтительно ориентируют на одинаковой высоте относительно друг друга. Благодаря этому плита-подложка 17, 41 может падать вниз в приемную камеру 19, будучи горизонтально ориентированной внутри последней.

В альтернативном варианте может быть предусмотрено, что узел 61 смягчения удара встроен в окружающую стенку приемной камеры 19 или закреплен на ней.

1. Способ непрерывного изготовления трехмерных конструктивных деталей (12), включающий послойное нанесение строительного материала на плиту-подложку, размещенную в технологической камере, путем его селективного отверждения, отличающийся тем, что:

- в технологической камере (16) размещают плиты-подложки (17, 41), уложенные стопкой друг на друга, с образованием строительного цилиндра (22),

- строительный материал наносят на верхнюю плиту-подложку (17) посредством узла (30) нанесения, перемещающегося вдоль рабочей плоскости (20),

- каждый нанесенный слой строительного материала отверждают посредством по меньшей мере одного генерируемого источником (15) излучения луча (25), направляемого на упомянутый слой посредством по меньшей мере одного элемента (18) управления,

- после изготовления по меньшей мере одной конструктивной детали (12) выдвигают плиту-подложку (17) с находящейся на ней по меньшей мере одной конструктивной деталью относительно строительного цилиндра (22) так, что нижняя сторона плиты-подложки (17) располагается в рабочей плоскости (20), и

- перемещают выдвинутую плиту-подложку (17) с по меньшей мере одной конструктивной деталью (12) от строительного цилиндра (22) в по меньшей мере одну приемную камеру (19), расположенную по меньшей мере с одной стороны строительного цилиндра (22), за счет горизонтального движения узла (30) нанесения вдоль рабочей плоскости (20).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что узел (30) нанесения приводят в движение посредством усилия, превышающего удерживающее усилие разъемного фиксирующего приспособления (42), расположенного между двумя плитами-подложками (17, 41), уложенными стопкой друг на друга в строительном цилиндре (22).

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что перемещение верхней плиты-подложки осуществляют посредством по меньшей мере одного направляющего элемента (51), размещенного на узле (30) нанесения и обеспечивающего воздействие на упомянутую плиту-подложку (17, 41) и ориентирование ее в направлении перемещения узла (30) нанесения.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что на каждой плите-подложке (17, 41) выполняют по меньшей мере один опорный элемент (48), имеющий высоту, равную высоте самой высокой конструктивной детали (12) или превышающую последнюю, для обеспечения укладывания плит-подложек (17, 41) в приемной камере (19) стопкой друг на друга без разрушения упомянутой конструктивной детали (12).

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что перед перемещением плиты-подложки (17, 41) с по меньшей мере одной изготовленной конструктивной деталью (12) в приемной камере (19) размещают переходные элементы.

6. Устройство для непрерывного изготовления трехмерных конструктивных деталей (12) путем селективного отверждения послойно наносимого строительного материала, содержащее:

- технологическую камеру (16),

- строительный цилиндр (22), сопряженный с рабочей плоскостью (20) в технологической камере (16) и выполненный в виде уложенных стопкой друг на друга плит-подложек (17, 41) с возможностью перемещения верхней плиты-подложки относительно рабочей плоскости (20) так, чтобы нижняя сторона упомянутой плиты-подложки расположилась в рабочей плоскости (20),

- узел (30) нанесения, выполненный с возможностью перемещения вдоль рабочей плоскости (20) для нанесения строительного материала на верхнюю плиту-подложку (17, 41) в строительном цилиндре (22) и удаления неотвержденного строительного материала,

- источник (15) излучения, генерирующий луч (25), направляемый посредством по меньшей мере одного элемента (18) управления на нанесенный слой,

отличающееся тем, что узел (30) нанесения выполнен с возможностью перемещения верхней плиты-подложки (17, 41) от строительного цилиндра (22) в по меньшей мере одну приемную камеру (19), расположенную по меньшей мере с одной стороны строительного цилиндра (22).

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что узел нанесения (30) содержит по меньшей мере один направляющий элемент (51) для ориентирования упомянутой плиты-подложки (17, 41) при ее перемещении вдоль рабочей плоскости (20).

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что по меньшей мере один направляющий элемент (51) выполнен в виде двух выступов, расположенных на расстоянии друг от друга, или в виде одного упора, имеющего вогнутое углубление.

9. Устройство по п. 7 или 8, отличающееся тем, что по меньшей мере один направляющий элемент (51) выполнен из упругого материала.

10. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью размещения между двумя верхними плитами-подложками (17, 41) разъемного фиксирующего приспособления (42).

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что разъемное фиксирующее приспособление (42) выполнено в виде системы зажима с нулевой точкой или в виде выступов (45), выступающих относительно нижней стороны верхней плиты-подложки (17) и расположенных в соответствующих углублениях (46) на противолежащей плите-подложке (41).

12. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что приемная камера (19) содержит переходные элементы в виде стержней.

13. Устройство по любому из пп. 6-12, отличающееся тем, что оно содержит узел (55) для ввода плиты-подложки с рабочей плоскости (20) в приемную камеру (19), сопряженный с расположенным в рабочей плоскости (20) отверстием (27) приемной камеры.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что узел (55) для ввода плиты-подложки с рабочей плоскости (20) в приемную камеру (19) содержит направляющие рычаги (56), частично размещенные вдоль отверстия (27) приемной камеры, причем направляющие рычаги (56) в области отверстия (27) приемной камеры (19) содержат контактные поверхности (57), подхватывающие плиту-подложку (17, 41) над отверстием (27).

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что в направлении перемещения узла (30) нанесения направляющие рычаги (56) содержат участки (59) раздвигания, выполненные за контактными поверхностями (57) с возможностью раздвигания при перемещении плиты-подложки (17, 41) и обеспечения ее высвобождения из контактных поверхностей (57) и попадания в приемную камеру (19).

16. Устройство по любому из пп. 6-15, отличающееся тем, что оно содержит узел (61) смягчения удара при падении плиты-подложки в приемную камеру (19), который встроен в стенку внутри приемной камеры (19) или закреплен на ней.

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что узел (61) смягчения удара выполнен в виде вертикальных планок, вдоль которых размещены амортизирующие элементы (64), выступающие внутрь приемной камеры (19) с возможностью замедления падения плиты-подложки (17, 41).