用于3D打印机的涂覆设备组合单元的制作方法

已知多种增材制造工艺(因此多种类型的3D打印机)。

一些增材制造工艺具有下述通用的步骤：

(1)首先，将粒状材料施加到构建范围的整个表面上，以便形成一层未固化的粒状材料。

(2)例如通过选择性地打印处理剂，例如粘结剂(可选择地，例如通过激光烧结)来在预定部分区域中选择性地固化所施加的未固化的粒状材料层。

(3)重复步骤(1)和(2)以制造期望的部件。基于此目的，在新的层被施加到整个表面上之前，部件被成层地构筑在其上的构建平台可以例如被降低相应的一个层的厚度(可选择地，涂覆设备和打印设备可以例如被分别升高相应的一个层的厚度)。

(4)最后，由疏松的、未固化的粒状材料支撑和围绕的所制造的部件可以被取出。

部件在其内被制造的构建空间可以例如由所谓的构建箱(也称为“作业箱”)界定。此类型的构建箱可以具有在向上的方向是敞口的且在垂直方向上延伸的圆周壁结构(例如由四个垂直的侧壁形成)，当从上面看时，该构建箱可以例如形成为矩形。高度可调的构建平台可以被容纳在构建箱中。在此方面，构建平台之上的以及垂直的圆周壁结构之间的空间可以例如至少有助于形成构建空间。构建空间的上部区域可以例如被称为构建范围。这样的构建箱的示例例如被描述在DE 10 2009 056 696 A1中。

具有涂覆设备(也称为“再涂覆机”)的涂覆设备组合单元通常用在上面的步骤(1)中。已知多种涂覆设备组合单元用在3D打印机中，通过这些涂覆设备组合单元，粒状构建材料可以以整个表面上呈均匀层的形式被施加到构建范围(也称为构建表面或构建区域)上。

一种类型的涂覆设备组合单元使用辊(简称：“辊涂设备”)，首先一定量的粒状构建材料被铺到辊前面，然后水平移动辊横跨构建范围以将粒状构建材料以均匀层的形式施加到构建范围上。在此方面，辊可以以与运行方向相反地转动。难以使用辊涂设备来实现长度大的涂覆设备组合单元。

另一种类型的涂覆设备组合单元(所谓的具有“容器涂覆设备”例如“狭缝式涂覆设备”的涂覆设备组合单元)使用具有容器的涂覆设备，容器可移位地横穿构建范围并界定用于容纳粒状构建材料的内腔，内腔通向用于将粒状构建材料输出到构建范围上的开口。涂覆设备可以是长形的，例如横跨或覆盖矩形构建范围的长度或宽度。开口随后可以被设置为纵向狭缝。因而，涂覆设备可以被水平移动横穿构建范围且同时将粒状构建材料从开口输出到构建范围上以由此将均匀层施加到构建范围的整个表面上。

在上面的步骤(2)中，可以例如使用具有打印头的打印设备，将处理剂以受控的方式施加到之前施加的构建材料层的子区域上。处理剂有助于(立即和/或随后)固化子区域内的构建材料层。例如，处理剂可以是粘结剂，例如多组分粘结剂的粘结剂组分。

可选择地，激光可以例如被用在上面的步骤(2)中以例如通过烧结或熔融子区域内的构建材料来固化先前施加的构建材料层的子区域。

本发明涉及第二类型的涂覆设备组合单元，简单地说是具有“容器涂覆设备”例如“狭缝式涂覆设备”的涂覆设备组合单元。

此类型的涂覆设备可以例如被设置有振动设备，粒状材料可以通过该振动设备被振动，以影响例如支持粒状构建材料的流动或滴流行为或粒状构建材料从开口的排放。此类型的振动设备可以例如由摇动设备形成，容器的至少壁部分通过该摇动设备被振动或被受到摇动运动以影响粒状构建材料的排放。

此外，此类型的涂覆设备组合单元可以例如在容器内部被设置有迷宫式结构，这样的迷宫结构可以防止当涂覆设备静止时构建材料流出/逸出。

而且，此类型的涂覆设备组合单元可以例如被设置有刮抹构件，施加到构建范围的构建材料可以通过该构件被刮抹，从而压紧和/或抹平构建材料。

从DE 10 2009 056 689 A1中已知具有“狭缝式涂覆设备”的涂覆设备组合单元的示例。参见例如其图17到20。

此外，已知使用涂覆设备的清洁设备来清洁容器的下部侧。例如从DE 10 2009 056 687 A1中已知合适的涂覆设备的清洁设备。参见其图21。

EP 1234625 A1公开了一种用于选择性地施加材料粉末的设备，在该设备中，施加单元包括狭缝形的开口，若干个扫描构件彼此邻近地布置在开口内，其中扫描构件获知成形体的超高且扫描构件的闭合部分在特定的高度闭合开口。

可以认为本发明的问题是提供一种“容器涂覆设备”类型的用于3D打印机的涂覆设备组合单元，这允许有效施加粒状材料和/或增加的安装吞吐量和/或具有改进的可管理性/可操作性。而且，将提供相应的方法。

本发明提供了根据权利要求1的用于3D打印机的涂覆设备组合单元、根据权利要求14的具有这样的涂覆设备组合单元的3D打印机、根据权利要求15和16的各种增材制造工艺以及根据权利要求17的涂覆设备清洁方法。涂覆设备组合单元的另外的实施方案被描述在从属权利要求2-13中。

根据本发明的各种实施方案，涂覆设备组合单元可以通过图示被提供，粒状构建材料可以通过该涂覆设备组合单元被有效地施加。例如，通过图示，根据本发明的多个实施方案，构建材料的损失可以被保持在低的水平。例如，在免涂覆的行程期间或在免涂覆的行进阶段期间(＝没有粒状材料层被(例如还没有或不会再)形成的行程或行进阶段期间，例如单向涂覆设备的回程或涂覆设备在构建范围前面或后面的前进和/或随后的行进阶段)的可能的损失可以被避免或减少。例如，容器中存在的构建材料的降解可以被避免或减轻，例如在构建作业终止时/之后或在构建作业中断的情形中。在此方面，可以通过闭合涂覆设备的开口使例如构建材料内包含的粘结剂组分和/或构建材料内包含的添加剂免受安装工艺空间中存在的大气(大气可能例如包含(呈蒸气或气体形式的)另外的粘结剂组分)的影响。此外，构建材料混合物中的液体组分可以避免被干燥。例如，在容器的清洁过程期间容器中存在的构建材料的损失可以被避免或减少。

根据本发明的不同实施方案，用于粒状构建材料的涂覆设备组合单元可以通过图示提供，通过该涂覆设备组合单元可以增大生产量。根据本发明的多个实施方案，例如增大输出开口的尺寸且因而最终还增加涂覆设备的可以移动横穿构建范围的速度是可能的。相比之下，根据现有技术的输出开口(且最终还有涂覆设备的速度)受限于尺寸，该尺寸抑制/不允许在涂覆设备的停止模式时排出/缓缓流出。虽然输出开口的尺寸可以通过在容器内采用迷宫结构被增大到一定程度，但是即使在此情形中，涂覆设备的速度也由输出开口的尺寸决定并受其限制。此外，就构建而言，例如可以根据本发明的多个实施方案，使服务于各自相关的构建范围的两个涂覆设备以简单且紧凑的方式相互连接，以便增加生产量。

根据本发明的多个实施方案，涂覆设备组合单元的处置可以通过图示被改善。例如，根据本发明的多个实施方案可以更容易地在涂覆设备的清洁台中清洁涂覆设备。通过在其清洁期间至少暂时地闭合涂覆设备的开口，由此可靠地避免不期望地排出粒状材料，涂覆设备组合单元例如其一个或多个刮抹构件可以以简单且可靠的方式被清洁，例如通过擦拭(例如刷洗)刮抹构件，例如使用描述在DE 10 2009 056 687 A1中的涂覆设备清洁设备。

在此方面，在本申请意义内的粒状构建材料可以被理解为包括至少一种粒状材料(例如(粒状)砂，例如铸砂，和/或金属颗粒和/或合成材料的颗粒)的构建材料。而且，各种类型的粒状材料可以被包括在构建材料中，诸如新砂和再生砂的混合物或细砂与粗砂的混合物或两种不同类型的砂的混合物。此外，构建材料可以包括至少一种液体组分，例如粘结剂组分，例如活化剂，和/或一种或多种固体和/或液体添加剂。如果构建材料包含粘结剂组分，另外的粘结剂组分诸如呋喃树脂可以通过打印设备被选择性地打印到先前施加的构建材料层上，以便在预定的区域内固化此层。根据待制造的部件，例如铸造模具或型芯，可以使用为此目的专门制备的构建材料组合物。在此方面，构建材料组合物可以由所使用的组分的数目以及构建材料(混合物)内包含的组分的各自的类型和各自的份数界定。在此方面，构建材料的滴流或流动行为可以根据构建材料的组成显著变化。

根据不同的实施方案，一种用于3D打印机的涂覆设备组合单元可以包括：

涂覆设备，其具有界定用于容纳粒状构建材料的内腔的容器，内腔通向用于输出粒状构建材料(例如到3D打印机的构建范围上)的开口，和

闭合设备，其被配置成选择性地闭合用于输出粒状构建材料的开口。

涂覆设备可以例如在水平方向上例如可移动地横穿3D打印机的构建范围。例如，基于此目的，涂覆设备可以沿着直线引导结构是可移动的，例如通过固定有涂覆设备的滑动件。

例如，涂覆设备还可以包括振动设备，容器内的粒状材料可以通过振动设备被振动，以由此影响粒状构建材料的流动或滴流行为，以确保粒状材料在涂覆行程期间从开口合适的输出。此类型的振动设备可以例如由摇动设备提供，容器的至少壁部分可以通过该摇动设备受到振动或摇动运动，以由此影响粒状构建材料的流动行为。

在此方面，容器可以例如被配置成所谓的摇动容器，至少一个侧壁可以受到摇动运动，以由此使容纳在容器中的构建材料流化(即，以影响其流动行为或其排放)。

例如，另一种容器(所谓的“装料容器”)可以被布置在容器之上。例如呈分配蜗杆形式的分配设备可以被容纳在所述其他容器中。

容器(例如还有其他容器)可以例如被固定于涂覆设备的承载件结构。承载件结构可以例如在垂直于涂覆设备可移位的方向的水平方向上延伸。承载件结构可以例如包括一个或多个承载件，承载件的纵向轴线在垂直于涂覆设备可移位的方向的水平方向上延伸。例如，容器可以在第一侧上通过阻尼设备且在第二侧上通过摇动设备被连接至承载件结构。

容器被形成为长形的。容器的纵向轴线可以例如在垂直于涂覆设备可移位的方向的水平方向上延伸。开口被形成为纵向狭缝。纵向狭缝的纵向轴线可以在垂直于涂覆设备可移位的方向的水平方向上延伸。

容器的横截面可以例如向下逐渐变窄，横截面可以例如是漏斗形的。

容器可以例如在向上的方向是敞口的。

开口和纵向狭缝可以分别例如位于容器的下端部分，即在容器的面向构建范围的端部分处，可以例如被引导向下并朝向构建范围。

构建范围可以例如由构建平台和/或构建箱(也称为“作业箱”)界定，在增材制造工艺中，部件通过3D打印机被/可以被构建在构建平台和/或构建箱之上或其内。构建箱可以例如容纳高度可调的构建平台，在增材制造工艺期间(或在所谓的“构建作业”期间)逐渐降低构建平台。用于调节高度的驱动器可以例如直接设置在构建箱(“沿着行进”)内，或例如，以固定方式(“固定安装的”)设置在3D打印机内。构建箱可以例如是可移位离开或进入3D打印机，例如通过辊输送机和/或通过集成在构建箱中的其自身的行进驱动器。构建箱可以例如按照开始描述的(例如正如DE 10 2009 056 696 A1中描述的)被提供。

闭合设备可以例如被配置成以受控的方式(例如通过“控制器”或电子控制单元)选择性地闭合用于输出粒状构建材料的开口，例如(至少暂时地)在构建作业期间(即在部件的制造工艺期间)和/或在构建作业结束时。

闭合设备包括至少一个闭合构件(例如一个或两个闭合构件)，闭合构件被附接到涂覆设备且被配置成选择性地覆盖至少部分开口(例如“从下面露出”开口)，尤其是由此选择性地(例如单独地或与另一个闭合构件一起)闭合开口。

即在平面视图中，开口先被闭合设备打开/开启，然后在闭合设备的闭合位置被各自的闭合构件至少部分覆盖。一个单独的闭合构件可以例如在闭合位置完全覆盖开口，若干个闭合构件可以例如在闭合位置分别覆盖部分开口，以由此共同闭合开口。若干个(例如两个)闭合构件可以例如被布置在开口的在涂覆设备的横向方向上相对的两侧上，即横向于开口的右侧和左侧。

为了简化事情，下面部分参考“闭合构件”；然而，应理解，更多的闭合构件也可以被提供，且所描述的特征随后可以适用于各自的闭合构件。因此，特征可以适用于各自的闭合构件，即使这并不总是明确提及。

闭合构件可以例如被附接到涂覆设备的承载件结构，例如相对于容器单独地和/或以与容器脱离摇动运动的方式和/或以大体上刚性的方式。

因此，附接到涂覆设备的闭合构件可以以与涂覆设备一起是可移位的方式被固定至涂覆设备。

闭合构件具有长形的形状。闭合构件的纵向轴线可以例如大体上平行于狭缝的纵向延伸部地延伸。闭合构件的长度可以例如分别等于或大于开口和狭缝的长度。

闭合构件因侧向移动和/或移位(例如侧向膨胀)而至少部分选择性地覆盖开口。侧向移动和/或移位可以例如朝向开口发生。

闭合构件可以例如在大体上水平的方向上是可移动的和/或可变形的和/或可膨胀的，该水平方向例如分别垂直于闭合构件的纵向轴线和/或垂直于分别延伸横穿开口和狭缝的虚拟的垂直线/平面，例如朝向垂直线/平面。

根据多个实施方案，闭合构件可以例如被布置在开口之下，例如在开口之下的垂直方向上，例如在离开口一定的(很少的)垂直距离。换句话说，闭合构件可以被布置在容器外部或容器下面。由此，可以使闭合构件或闭合设备与容器彼此分离到一定程度，例如对于由振动设备产生的且发生在容器内以用于流化粒状材料的可能的振动。

闭合构件可以例如在水平方向上被布置在开口的外侧且邻近开口。

根据多个实施方案，涂覆设备可以例如进一步包括至少一个刮抹构件(刮抹构件可以例如由涂覆设备，例如由其向下凸起的部分和/或其下端部分(共同)形成，或可以例如作为独立的部件被附接到涂覆设备)，刮抹构件被配置成刮抹从开口输出(例如到构建范围上)的构建材料，以便使输出的粒状材料齐平和/或压紧输出的粒状材料，至少一个闭合构件被布置在至少一个刮抹构件之上。因而，闭合构件可以例如被布置在开口与刮抹构件之间。通过将闭合构件布置在刮抹构件之上且尤其在开口与刮抹构件之间，闭合构件可以容易且可靠地集成在涂覆设备组合单元中；同时，合适的输出(包括可选的流化/振动/摇动)和合适的齐平和/或压紧可以被允许。

例如，涂覆设备组合单元可以包括两个刮抹构件，开口的每一侧上(在涂覆设备的横向方向上)一个刮抹构件。在此情形中，例如第一闭合构件可以被布置在第一刮抹构件之上，第二闭合构件可以被布置在第二刮抹构件之上。

例如，(各)刮抹构件可以形成面向构建范围的刮抹表面(例如大体上平面的刮抹表面)，其刮抹输出到构建范围上的构建材料，以使分配的粒状材料齐平和/或压紧分配的粒状材料。(各)刮抹构件可以例如以所谓的刮抹棒/带和/或刮抹刃片的形式设置，它们可以例如由金属例如钢制成。

至少一个刮抹构件可以例如被附接到涂覆设备，例如被附接到涂覆设备的承载件结构，例如独立于容器和/或与容器脱离摇动运动和/或以大体上刚性的方式。因而，正如闭合构件一样，附接到涂覆设备的刮抹构件可以被固定到涂覆设备以便与涂覆设备一起是可移位的。

至少一个刮抹构件和至少一个闭合构件可以例如被以固定的方式连接和/或可以被一起固定于承载件结构，例如可以一起从承载件结构悬垂。例如，闭合构件可以被附接到刮抹构件的上侧(背向构建范围的一侧)，例如由此被支撑。

根据多个实施方案，(至少一个)闭合构件可以例如包括被配置成在闭合设备的闭合状态在对偶面密封的密封表面，密封表面由柔性材料制成。由此，开口或狭缝可以可靠地被闭合，例如还当/因为柔性的材料可以适应对偶面的轮廓(包括锁定在其间的构建材料颗粒)。柔性材料可以例如是弹性体和/或硅酮。对偶面可以例如由固定的对偶面或被布置在开口的另一侧上的另一个闭合构件形成。

至少一个闭合构件由中空主体(例如长形的中空主体)形成，中空主体的内腔由可变形部分限制，可变形部分因引入到中空主体中的压力流体而是向外(自内腔开始)可变形的，由此膨胀内腔(例如大体上垂直于中空主体的纵向轴线和/或上述横穿开口或狭缝的虚拟的垂直线/平面)，以由此覆盖至少部分开口。中空主体可以例如包括由可变形部分形成的膨胀部分，其中中空主体可以被专门/故意变形。可变形部分或膨胀部分可以例如沿着狭缝和/或长形的中空主体的整个纵向延伸部延伸。长形的中空主体或其至少可变形部分可以例如由弹性体和/或硅酮制成。

呈(例如长形的)中空主体形式的闭合构件已经证明其实践价值(包括随后描述的具有两个中空主体的实施方案)，可以易于被集成在涂覆设备中且此外可以可靠地闭合狭缝。

根据多个实施方案，闭合设备可以例如包括第一(例如长形的)中空主体和第二(例如长形的)中空主体(形成第一闭合构件和第二闭合构件)，两个中空主体中的每一个具有由可变形部分限制的内腔，两个中空主体以可变形部分面向彼此的方式布置在开口的(在涂覆设备的横向方向上的)相对侧上，可变形部分被配置成因供给到相关的中空主体的压力流体而向外变形，由此膨胀内腔，使得两个可变形部分可以彼此相向移动且可以接触以由此闭合开口。

根据多个实施方案，在涂覆设备的开口未覆盖的情况下(例如在未负荷状态或在没有装填/供给压力流体的状态)，(各)可变形部分可以凹地/向内弯曲(由此，例如，形成凸出到腔中的部分)，且能够因供给到(各)中空主体的压力流体而向外弯曲以闭合开口。

根据多个实施方案，闭合设备还可以例如包括流体管线结构，(各)中空主体可以通过流体管线结构接触压力流体源或与压力流体源流体连通。

压力流体源可以例如被配置成通过流体管线结构为中空主体选择性地供给压力流体。

流体管线结构可以例如包括软管管线结构(例如包括一个或多个软管)，其连接至(各)中空主体以将压力流体供给到中空主体。软管管线结构可以例如被配置成拖曳软管管线结构且可以例如被集成在拖动链中，拖动链例如还通过一个或多个拖曳电缆将电流供给涂覆设备(例如涂覆设备的一个或多个驱动器)。

压力流体源可以例如是加压空气源。例如，压力流体源可以包括压力罐、可选的减压器和电枢(armature)(例如阀)。压力罐可以例如是固定的压力罐，即不会与涂覆设备一起行进的压力罐。在流体管线结构上例如在压力罐上或压力罐与涂覆设备之间设置的电枢可以例如通过连接至电枢的驱动器由控制单元(例如由如稍后描述的控制单元)闭合或打开，以由此向中空主体选择性地提供压力流体以由此闭合开口。

根据多个实施方案，闭合设备还可以包括控制单元(例如“控制器”或电子控制单元)，其被配置成以受控的方式由至少一个闭合构件(例如通过闭合构件的受控的变形和/或移动)选择性地闭合开口。例如，控制单元可以被配置成(例如编程)实施一种或多种稍后描述的方法。

例如，控制单元可以被连接至上述压力流体源(例如至其电枢)且可以被配置成以如下方式控制压力流体源以闭合开口：压力流体源将压力流体供给到中空主体以使中空主体在其可变形部分上发生变形。

根据多个实施方案，涂覆设备组合单元可以包括多个涂覆设备(例如两个或更多个涂覆设备)，它们配备有各自的、独立的闭合设备，从而各涂覆设备的开口可以独立地且选择性地被闭合。因此，各涂覆设备的开口可以独立于其它涂覆设备的开口被打开和闭合。

在此方面，各闭合设备可以例如按照上面的描述被配置。

即第一涂覆设备可以例如服务于第一构建范围，而第二涂覆设备服务于第二构建范围。

第一构建范围和第二构建范围可以例如被布置成彼此邻近。第一构建范围和第二构建范围可以例如被布置在共同的3D打印机中，例如在其共用的安装外壳内和/或在其共用的安装工艺空间内，和/或可以由共用的打印设备服务。例如，第一涂覆设备和第二涂覆设备可以由集成在3D打印机中的共用的进料单元供给构建材料。

第一涂覆设备和第二涂覆设备可以例如依次被布置在纵向方向上，即两个涂覆设备的纵向轴线/纵向延伸部可以延伸至彼此或彼此平行。

例如，涂覆设备可以是可移位地一起横穿相关的构建范围。即第一涂覆设备和第二涂覆设备可以彼此牢固地连接，例如通过共用的底板和/或共用的滑动件。

根据多个实施方案，涂覆设备组合单元还可以包括控制单元(例如上述控制单元)，其被配置成(例如编程为)如果分配给涂覆设备(或涂覆设备服务的构建范围)的构建作业被完成和/或中断，那么闭合闭合设备，和/或在分配给若干个涂覆设备中的一个的构建作业终止时/之后，由涂覆设备的闭合设备闭合相关的涂覆设备。

即，例如在两个互联的涂覆设备的情形中，由相关的闭合设备闭合的涂覆设备可以与仍在作业的涂覆设备一起行进或可以与仍在作业的涂覆设备一起被移位横穿其相关的构建范围(直至另一涂覆设备的构建作业也被完成)，而不会使涂覆设备中剩余的构建材料从涂覆设备分配和/或降解，由此构建材料可以被防止损失和/或降解。

通常，在一个或多个涂覆设备的情形中，各涂覆设备中剩余的构建材料可以免受安装的构建空间中的大气的影响，以避免或减轻例如构建材料的劣化或反应。

可选择地或此外，控制单元可以被配置成：在免涂覆的行程期间，例如单向涂覆设备的免涂覆的回程期间闭合涂覆设备的闭合设备，和/或在免涂覆的行进阶段期间例如在前进和/或跟踪行进阶段期间(例如在构建范围之前或之后的加速工段和/或减速工段)闭合(例如至少暂时地)涂覆设备的闭合设备，和/或在涂覆设备的停止位置(例如在最后施加的层的选择性固化期间)闭合(例如至少暂时地)涂覆设备的闭合设备，和/或为了清洁涂覆设备(例如其刮抹构件)闭合(例如至少暂时地)涂覆设备的闭合设备。

根据多个实施方案，3D打印机(或“3D打印安装”)可以包括涂覆设备组合单元，其按照上面的描述配置。

例如，若干个3D打印机可以形成3D打印机装置。

例如，(各)3D打印机还可以包括：

打印设备，其用于选择性地且受控地输出处理剂，打印设备被配置成在先前施加的构建材料层的预定的子区域上打印处理剂(由打印设备分配的处理剂有助于选择性地固化且可以例如是多组分粘结剂的粘结剂组分，另外的粘结剂组分被包括在构建材料内或添加到构建材料中)；和/或

进料单元，其被集成在3D打印机中，构建材料可以通过该进料单元被新鲜制备并供给到涂覆设备，和/或

一个或多个构建平台和/或构建箱，它们界定了各自的构建范围。

打印设备可以例如在水平上是可移位的，水平方向是例如在垂直于至少一个涂覆设备可移位的方向的方向。打印设备可以例如被配置成服务于若干个构建范围。打印设备还可以例如在至少一个涂覆设备可移位的方向上也是可移位的，使得以例如呈U形形状的曲折路线行进横穿构建范围。

可选择地，各构建材料层可以例如选择性地固化，例如通过激光烧结(所谓的“选择性激光烧结”)。

根据多个实施方案，可以提供增材制造工艺，其中第一构建作业在第一构建区域内实施，且同时第二构建作业在第二构建区域内实施，其中第一构建区域由第一涂覆设备服务且第二构建区域由第二涂覆设备服务，其中第一涂覆设备和第二涂覆设备一起移动例如分别横穿第一构建区域和第二构建区域，且其中如果第一构建作业完成，那么用于输出第一涂覆设备的构建材料的输出开口由闭合设备闭合。

例如，第一构建区域和第二构建区域可以被布置成在水平方向上彼此相邻。

第一涂覆设备和第二涂覆设备可以例如按照上面的描述配置。同样情况适用于闭合设备。

第一构建作业比第二构建作业耗时少，且其中第二构建作业在第一构建作业完成的情况下完成；在此时间期间，第一涂覆设备连同第二涂覆设备进一步移动横穿其相关的构建区域，但是不会输出构建材料。

根据多个实施方案，可以提供增材制造工艺，其中涂覆设备被移动(反复地)横穿相关的构建区域，以将粒状构建材料以(对应的)均匀层的形式输出到构建区域上，其中涂覆设备的输出开口在下述情形中由附接到涂覆设备的闭合设备至少暂时地闭合：

在免涂覆的行程期间，例如在单向涂覆设备的免涂覆的回程期间，和/或

在免涂覆的行进阶段，例如前进和/或后继的行进阶段，和/或

在涂覆设备的停止位置，和/或

在构建作业终止和/或中断时/之后，和/或

为了清洁涂覆设备。(例如相对于构建作业的预先清洁、完成后清洁和/或中间的清洁)。

根据多个实施方案，可以提供涂覆设备的清洁方法，其中3D打印机的涂覆设备被移动至清洁台以清洁涂覆设备(例如刷洗其下部侧)，其中在涂覆设备的清洁过程期间，例如在清洁其刮抹构件期间，涂覆设备的输出开口由附接到涂覆设备的闭合设备至少暂时地闭合。

由此，可以避免例如粒状材料在清洁过程期间的不期望的排出。

在上述增材制造工艺/生产工艺和/或上面描述的涂覆设备的清洁方法中，可以使用按照上面的描述配置的涂覆设备组合单元和/或按照上面的描述配置的3D打印机。此外，上面的增材制造工艺/生产工艺可以例如包括开始提到的步骤/特征(1)到(4)。

在附图中显示了且在下面详细描述了示例性的但非限制性的实施方案。

图1显示了根据本发明的第一实施方案的涂覆设备组合单元的侧向视图，

图2显示了根据图1的涂覆设备组合单元的前面的透视图，

图3显示了根据图2的前面的另一个透视图，

图4显示了根据图1的涂覆设备组合单元的部分透视图，

图5显示了根据图1的涂覆设备组合单元的部分透视图，

图6显示了在第一纵向位置处横穿图1的涂覆设备组合单元的横截面图，

图7显示了在第二纵向位置处横穿图1的涂覆设备组合单元的横截面图，

图8a显示了根据本发明的第二实施方案的涂覆设备组合单元的在闭合设备打开状态下的横截面图，

图8b显示了图8a的涂覆设备组合单元在闭合设备闭合状态下的横截面图，

图9显示了用在根据本发明的涂覆设备组合单元中的闭合构件在处于闭合构件打开状态下的横截面图，

图10显示了根据图1的侧向视图的放大部分，

图11显示了根据本发明一实施方案的3D打印机，省去了安装外壳和进料单元，

图12显示了根据图11的3D打印机，此时具有安装外壳的主要部件且具有集成的进料单元，

图13和14分别显示了包括第一3D打印机和第二3D打印机的3D打印机装置的从上面看的俯视图和透视图。

在下面详细的描述中，参考被引入到本文中的且通过图示显示了具体实施方案的附图，根据附图可以施行本发明。为此，关于附图中描述的方位使用术语“上”、“下”、“前”、“后”等。由于实施方案的各部件可以在许多不同的方向上定位，因而表示不同方向的术语起到说明的作用且并不该以任何方式被限制。

应理解，可以采用其他实施方案且可以在不偏离本发明的保护范围的情况下做出结构或逻辑的改变。理所当然地，除非另外规定，否则本文描述的多个示例性实施方案的特征可以被组合。因而，下面的详细描述不应该以限制性的意义被理解，且本发明的保护范围应该由所附权利要求界定。

在此描述中，诸如“连接”、“附接”或“偶联”的术语可以被用于描述直接和间接连接两者、直接或间接附接以及直接或间接偶联。

在附图中，相同或类似的构件在合适的地方由相同的附图标记提供。

图1显示了根据本发明的第一实施方案的涂覆设备组合单元的侧视图。

举个例子，此处涂覆设备组合单元被设置有两个涂覆设备。应理解，涂覆设备组合单元可以可选择地被配备有能够类似地适用下述特征的仅一个涂覆设备或多个涂覆设备，即不限于具有两个涂覆设备的涂覆设备组合单元。

本文显示的涂覆设备组合单元1包括第一涂覆设备3和第二涂覆设备5。在下文，将主要描述第一涂覆设备3且为此提到的特征可以类似地适用于第二涂覆设备5。

第一涂覆设备3和第二涂覆设备5可以例如通过底板7被牢固地连接，使得它们能够一起移位横穿各自的构建范围。在本情形中，每一个涂覆设备在其一个前面处被固定于底板7，例如被底板7支撑。另一方面，底板7可以沿着将垂直于图1中的绘图平面延伸的直线引导结构(未显示)是可移位的。

此外，第一涂覆设备3可以例如通过其另一前面被附接到另一个底板9。另一方面，底板9可以沿着另一个直线引导结构(也未显示)是可移位的。第二涂覆设备5的另一前面也可以被固定于另一个底板(未显示)。

如图1所示，两个涂覆设备3和5可以例如被形成为长形的，各自的纵向轴线垂直于运动方向延伸。而且，两个涂覆设备3和5可以在纵向方向上被依次布置。

图2和图3各自显示了根据图1的涂覆设备组合单元的前面的透视图。

如由图2和3所显示的，第一涂覆设备3可以例如在背离第二涂覆设备5的自由前面上通过轴承座11附接到底板9。类似地，涂覆设备3可以例如通过另一个轴承座被固定于底板7。涂覆设备3可以例如被枢转地安装到相应的轴承座11。这允许涂覆设备3围绕平行于涂覆设备3的纵向轴线延伸的水平的枢轴轴线枢转，以设定通过枢转设备13附接到涂覆设备3的可选的刮抹构件15a和15b的倾斜角度。举个例子，枢转设备在此处被设置有液压驱动器13a和可电子调节的限制器系统13b，液压驱动器13a被布置在轴承座与涂覆设备之间，可电子调节的限制器系统13b可变地限制涂覆设备向右和向左的枢转角度。

举个例子，两个可选的刮抹构件15a和15b被设置为刮抹棒/带且可以例如由钢制成。刮抹构件15a和15b也可以被称为刃片(blade)。

如图2中显示的，刮抹构件15a和15b形成例如向下定向的刮抹表面，该刮抹表面形成为大体上平面的。期望的粒状材料的压紧程度可以通过设定刮抹构件15a和15b各自的刮抹表面的倾斜角度来设定。在此方面，本涂覆设备3被形成为双向涂覆设备，举个例子，该双向涂覆设备可以在行程期间和在回程期间在两个方向上进行涂覆，并可以适当地压紧排出的粒状材料。

应理解，所述的涂覆设备组合单元还可以被形成为单向涂覆设备组合单元，在此情形中，可以省去其中一个刃片。此外，涂覆设备组合单元也可以被配置成没有枢转的涂覆设备和/或没有可调节的刃片角度。

如图4-7所显示的，涂覆设备3可以例如包括第一下部容器17、(可选的)第二上部容器19和承载件结构。

承载件结构可以例如包括横向于运动方向或确切地说在涂覆设备的纵向方向上延伸的一个或多个承载件21a、21b，承载件可以沿着涂覆设备的纵向方向被若干个管件或棒21c沿横向连接。如图3所示，承载件21a、21b可以例如通过它们的前面中的至少一个被连接至连接板21e。

第一容器17和第二容器19的每一个可以例如具有长形的形状。

举个例子，第一容器17的横截面具有向下逐渐变窄的形状，例如漏斗形状。第一容器17在其下端处具有纵向狭缝(无附图标记)。第一容器17可以例如在其上端处是敞口的，且可以被连接至可选的第二容器的下部的敞口端。例如，第一容器17可以沿着纵向方向被一个或多个增强构件17c增强。

举个例子，第一容器17可以被设置为摇动容器，其一个侧壁17a(此处是右侧壁)可以受到摇动设备23的摇动运动以使容纳在容器17内的粒状构建材料振动。

举个例子，第一容器17在此处在一侧上(此处是在右侧壁17a上)通过摇动设备23被连接至承载件结构，且在另一侧上(此处是在左侧壁17b上)通过阻尼设备25被连接至承载件结构。

摇动设备23可以例如包括轴23a，轴23a通过偏心器23c被连接至连接棒23b，连接棒23b被连接至第一容器17的一侧。若干个连接棒23b可以在涂覆设备的纵向方向上被依次设置。参见例如图10。

阻尼设备25可以例如包括阻尼构件25b以及凸起部分25a，阻尼构件25b附接到承载件结构，凸起部分25a被连接至第一容器17的另一侧或由第一容器17的另一侧形成且由阻尼构件支撑。例如，若干个阻尼设备25可以在涂覆设备的纵向方向上被依次设置，即第一容器可以在沿着涂覆设备的纵向方向的若干个位置处被连接至承载件结构。

(可选的)第二容器19例如可以具有矩形形状的横截面。此处，第二容器起到为第一容器提供构建材料的所谓的装料容器的作用。分配构件19a(此处是分配蜗杆)可以例如被容纳在第二容器内。第二容器19可以被刚性地连接至承载件结构和/或可以被承载件结构形成/限制。

在所显示的示例性实施方案中，第一容器和第二容器处于彼此脱离摇动运动的状态。

应注意到，第一容器的上述形状/构型和固定，第一容器作为摇动/振动容器的构型、第二容器的设置以及所描述的承载件结构仅仅构成所描述的涂覆设备组合单元的可选特征。例如，第二容器可以被省去和/或以其他方式配置的承载件结构可以被提供。同样情况适用于可选的刮抹构件15a和15b以及闭合构件31a和31b的悬垂，正如下面描述的。

正如可以从图4-7看到的(还参见图10)，承载件结构可以例如包括在容器17的两侧上沿着涂覆设备的纵向方向的多个肋状物21d，这些肋状物21d以实质上刚性的方式连接到承载件21a和21b，并在所述肋状物21d上固定刮抹构件15a和15b，例如在使用对应的棒29a和29b(其例如通过对应的中间部件(未做附图标记)固定于肋状物)的情况下以例如实质上刚性的方式)或与第一容器17不存在摇动运动的方式进行固定。

在第一刮抹构件15a之上且在纵向狭缝之下，即在第一刮抹构件15a与第一容器17之间布置有第一闭合构件31a。举个例子，此第一闭合构件31a在向下的方向由第一刮抹构件15a的上部侧围绕，此外，在侧向侧由棒29a围绕以及在向上的方向由中间部件(无附图标记)围绕。第一闭合构件31a在垂直于涂覆设备3的纵向方向且垂直于横穿纵向狭缝的虚拟的、垂直平面的方向上显露。

类似地，第二闭合构件31b被布置在第二刮抹构件15b之上且在纵向狭缝之下，即在第二刮抹构件15b与第一容器17之间。举个例子，此第二闭合构件31b在向下的方向由第二刮抹构件15b的上部侧围绕且在侧向侧由棒29b围绕以及在向上的方向由中间部件(无附图标记)围绕。第二闭合构件31b在垂直于涂覆设备3的纵向方向且垂直于横穿纵向狭缝的虚拟的、垂直平面的方向上显露。

各自的闭合构件31a、31b可以例如被牢固地连接至相关的刮抹构件和/或相关的棒和/或相关的中间部件，例如通过粘附。

两个闭合构件31a和31b例如形成为长形的，共同形成闭合设备31，闭合设备31被配置成选择性地闭合容器17的用于输出粒状构建材料的开口。在图4到图7中，闭合构件31a和31b显示为处于它们各自的打开状态。

根据所显示的示例性实施方案，闭合构件31a和31b可以在其各自的闭合状态选择性地覆盖部分开口(例如在各闭合构件横向膨胀之后)，使得闭合构件31a和31b共同闭合开口。

如所示的，第一闭合构件31a和第二闭合构件31b可以例如分别包括第一中空主体和第二中空主体，其中两个中空主体中的每一个具有由可变形部分限制的内腔，其中两个中空主体以可变形部分彼此面向的方式被布置在开口的相对侧上，其中两个可变形部分中的每一个被配置成因供给到相关的中空主体的压力流体而发生变形，由此膨胀内腔，使得两个可变形部分可以彼此相向移动且可以彼此接触，以由此闭合开口。

可变形部分可以例如由各闭合构件的上述的侧向自由部分形成。

根据不同的实施方案，这样配置的闭合构件例如也可以被称为可膨胀的密封构件。

理所当然地，在所显示的实施方案的示例性改变中，可以仅设置一个闭合构件31a来代替两个闭合构件31a和31b，该一个闭合构件31在闭合设备的闭合状态完全覆盖开口。而且，作为另外的可选择方案，闭合设备可以包括一个或多个滑动件/滑动阀。

还应注意到，图1所示的涂覆设备组合单元可以包括用于涂覆设备3和5的每一个的单独的闭合设备，使得各涂覆设备的开口可以被独立地和选择性地闭合。

在涂覆设备3与涂覆设备5一起被设置的情形中，首先完成构建作业的涂覆设备可以由其相关的闭合设备闭合，例如至少直至其它涂覆设备的构建作业被完成之前。

在下文中且参考图8a、8b以及9，描述了根据本发明的第二实施方案的涂覆设备组合单元。

如图8a和8b所图示的，涂覆设备组合单元1具有涂覆设备3，涂覆设备3具有：界定了用于容纳粒状构建材料的内腔的容器17，内腔通向用于输出粒状构建材料的开口；以及闭合设备31，闭合设备31被配置成选择性地闭合用于输出粒状构建材料的开口。

如所示的，闭合设备31可以包括至少一个(举个例子，此处是两个)附接到涂覆设备3的闭合构件31a、31b，闭合构件31a、31b被配置成例如因侧向运动和/或变形(诸如侧向膨胀)而选择性地覆盖至少部分开口。

如图8a和8b所图示的，至少一个闭合构件31a、31b可以例如被布置在开口之下，例如在离开口一定的垂直距离处，和/或至少一个(举个例子，此处是两个)刮抹构件15a、15b可以例如被附接到涂覆设备3，刮抹构件15a、15b被配置成刮抹从开口输出的构建材料，以由此使输出的粒状材料齐平和/或压紧输出的粒状材料，其中该至少一个闭合构件31a、31b被布置在该至少一个刮抹构件之上。

此处，举个例子，至少一个闭合构件31a、31b或至少稍后描述的其可变形部分由柔性的弹性硅酮材料制成且包括被配置成在闭合设备的闭合状态下在对偶面处密封的密封表面。在此方面，密封表面被形成在可变形部分处(将在下面描述)。根据所显示的实施方案，对偶面也由可变形部分形成。

如图8a、8b以及9所图示的，第一闭合构件31a和第二闭合构件31b可以例如分别包括第一中空主体和第二中空主体，其中两个中空主体中的每一个具有由可变形部分35限制的内腔33(参见图9)，其中两个中空主体以可变形部分彼此面向的方式(参见图8a)布置在开口的相对侧上，其中两个中空主体中的每一个被配置成因引入的压力流体而在可变形部分处在向外的方向上变形，由此膨胀内腔，使得两个可变形部分可以彼此相向运动且可以彼此接触，以由此闭合开口(参见图8b)。如图8b图示的，对于这点，两个闭合构件31a、31b中的每一个部分地覆盖开口。

如图8a、8b以及9所图示的，在开口未覆盖的情况下，可变形部分35可以例如向内弯曲，并可以因供给到中空主体中的压力流体而向外折曲/弯曲以闭合开口。

如图8a和8b所提议的，闭合设备31可以例如还包括流体管线结构F(虚线)各闭合构件31a、31b通过该流体管线结构F与压力流体源流体连通。

流体管线结构F可以例如被形成为软管管线结构，例如至少部分是拖曳软管管线结构。软管管线结构可以分别包括第一软管管线Fa和第二软管管线Fb，其中各软管管线可以例如在其前面处被连接至相关的闭合构件31a、31b。

此处，压力流体源示例性地包括加压气罐P，加压气罐P例如被形成位固定的容器，且阀V可以例如被安装到加压气罐P与闭合构件之间的流体管线F上。

如图8a和8b进一步提议的，闭合设备31可以例如还包括控制单元C，控制单元C被配置成以受控的方式由至少一个闭合构件31a、31b来选择性地闭合开口。

在此方面，控制单元示例性地被连接至阀V且被配置成控制阀V以如下方式闭合开口：压力流体源将压力流体供给到至少一个中空主体31a内，使得该中空主体在其可变形部分35处发生变形，以由此闭合开口。

在图8a中，阀被闭合(因此闭合设备被打开)，而在图8b中，阀被打开(因此闭合设备被闭合)。

控制单元C可以例如被配置成如果分配给涂覆设备3的构建作业被完成和/或中断则闭合闭合设备31，和/或在免涂覆(coating-free)的行程期间和/或在免涂覆的行进阶段期间，例如在前行和/或后继的行进阶段期间，至少暂时地闭合涂覆设备3的闭合设备31，和/或在涂覆设备3的停止位置，闭合涂覆设备的闭合设备31，和/或为了清洁涂覆设备，至少暂时地闭合涂覆设备3的闭合设备31。

正如在第一实施方案中的，可选的第二涂覆设备可以也被设置例如在此实施方案中。此第二涂覆设备可以例如包括类似于第一闭合设备的由控制单元驱动的单独的闭合设备。

图11显示了根据本发明一实施方案的3D打印机100，其中安装外壳未显示，从而可以看到安装框架140。

如图11所示，根据第一实施方案和/或第二实施方案的上述涂覆设备组合单元1可以例如被用在3D打印机100中。在此上下文中，附图标记103显示了用于至少一个涂覆设备3的直线引导结构。

3D打印机100可以例如除了涂覆设备组合单元1(此处，举个例子，包括第一涂覆设备3和第二涂覆设备5)外还包括具有打印头130的打印设备，打印头被配置成在先前施加的构建材料层的预定的部分区域上打印处理剂。

打印头130可以例如在水平方向上是可移位的，例如沿着垂直于至少一个涂覆设备3、5可移位的方向(例如沿着第一打印头的直线引导结构131)的方向移位。

在此方面，打印头130可以例如被配置成服务于若干个(此处是两个)构建范围。

此外，打印头130还可以例如在至少一个涂覆设备3、5可沿着移位的方向上是可移位的，使得打印头130可以以例如呈U形形状的曲折路线行进横穿构建范围或全部构建范围。基于此目的，打印头130可以例如沿着第二打印头的直线引导结构132是可移位的。

作为打印设备的替代方案，各构建材料层可以例如被选择性地固化，例如使用激光烧结(所谓的“选择性激光烧结”)。

正如图11图示的(还参见图12)，3D打印机100可以例如包括一个或多个构建区域B1和B2(此处示例性地是2个)，构建区域B1和B2例如分别由各自的构建平台112(参见图12)限定和/或由各自的构建箱110和120限定(如果构建箱110和120位于3D打印机内的其构建位置处)。

各构建平台112可以例如使用相关的升降驱动器(此处示例性地使用固定安装的升降驱动器114)而是高度可调的。

如所示的，第一构建箱110可以例如通过第一辊输送机116移位进入和离开3D打印机，第二构建箱120可以例如通过第二辊输送机126移位进入和离开3D打印机。

图12显示了图11的3D打印机100，此时具有大部分的安装外壳150和集成的涂覆设备进料单元160。

如图12所示，3D打印机100可以例如还包括集成在3D打印机中的涂覆设备进料单元160，构建材料可以通过涂覆设备进料单元160被新鲜地准备并被供给到(各自的)涂覆设备中。

图示了两个存储容器，两个存储容器存储各自的粒状材料且可以以配料方式将粒状材料供给到具有搅拌单元(不能够看到)的混合容器中。

图12省去了安装外壳150的一部分和第一构建箱100的一部分，以使构建平台112和布置在其上的构建材料层的堆叠是可见的。

涂覆设备3、5在图12中向后移位，打印头130位于右手侧的前面。

图12进一步显示了在3D打印机内，第一构建区域B1和第二构建区域B2如何分别由第一构建箱和第二构建箱形成。

附图标记170显示了共享的工作台。

附图标记116和126指示各自的进料设备，此处进料设备示例性地呈辊输送机的形式，各自的构建箱可以通过辊输送机移动至3D打印机内的其构建箱的构建位置。

图13和14分别显示了分别包括第一3D打印机100和第二3D打印机100’的3D打印机装置200的从上面看的平面视图和透视图。

两个3D打印机均可以例如被配置成类似于参考图11和12描述的3D打印机100。

如图13和14图示的，第一3D打印机100和第二3D打印机100’可以以用于引入构建箱的引入开口彼此相对的方式彼此邻近地布置。轨道系统210可以例如在两个3D打印机之间延伸，共用的传输设备220沿着轨道系统210是可移位的。第一3D打印机100和第二3D打印机100’两者均可以使用传输设备220，以便为各3D打印机配备一个或多个构建箱。

此外，一个或多个可选的部件可以沿着轨道系统布置，部件例如保持一个或多个构建箱是可获得的构建箱库230、和/或可以容纳构建箱以(进一步)固化其内包含的部件的微波炉240、和/或拆卸台(unpacking station)250，在拆卸台250内，构建箱内包含的部件可以被从松散的、未固化的粒状材料释放，因而可以例如以自动方式被“拆卸”。在此上下文中，附图标记260指示可选的部件库，通过增材制造工艺利用两个3D打印机的其中一个制造的拆卸的部件(此处例如是铸造模具和/或型芯)可以被放置到部件库中进行存储。

根据另外的实施方案，在增材制造工艺中，第一构建作业可以在第一构建区域内被实施，且同时，即同时发生地，第二构建作业可以在第二构建区域内被实现-例如使用按照上面的描述配置的3D打印机和/或使用按照上面的描述配置的涂覆设备组合单元-，其中第一构建区域由第一涂覆设备服务，第二构建区域由第二涂覆设备服务，其中第一涂覆设备和第二涂覆设备例如共同移动横穿第一构建区域和第二构建区域，且其中当第一构建作业终止时，通过闭合设备闭合用于输出第一涂覆设备的构建材料的输出开口。在此方面，第一构建作业可以例如比第二构建作业耗时少。

根据另一个实施方案，涂覆设备可以在增材制造工艺中反复地移动横穿相关的构建区域-例如使用按照上面的描述配置的3D打印机成和/或使用按照上面的描述配置的涂覆设备组合单元-，以便以均匀层的形式将粒状构建材料输出到构建区域上，其中涂覆设备的输出开口在下述情形中被附接到涂覆设备的闭合设备至少暂时地闭合：

在免涂覆的行程期间，例如在单向涂覆设备的免涂覆的回程期间，和/或

在免涂覆的行进阶段，例如前进和/或随后的行进阶段，和/或

在涂覆设备的停止位置，和/或

在构建作业终止和/或中断时/之后，和/或

为了清洁涂覆设备。

根据另一个实施方案，3D打印机的涂覆设备可以在涂覆设备清洁方法过程中被移位至清洁台-例如使用按照上面的描述配置的3D打印机和/或使用按照上面的描述配置的涂覆设备组合单元-，以便清洁涂覆设备，其中涂覆设备的输出开口在涂覆设备(例如其刮抹构件)的清洁过程期间被附接到涂覆设备的闭合设备至少暂时地闭合。

基于此目的，3D打印机可以例如包括集成的清洁台，在清洁台中涂覆设备例如其至少一个刮抹构件可以被刷洗。否则，3D打印机可以例如按照上面的描述被配置。