用于增材式制造设备的流动设备和流动方法及具有这种流动设备的增材式制造设备与流程

本发明涉及用于增材式制造设备的流动设备和流动方法，该增材式制造设备用于通过逐层选择性固化构建材料制造三维物体。

背景技术：

这种类型的设备和方法例如应用于快速成型、快速制模或增材式制造。这种方法的一个例子以名称“选择性激光烧结或激光熔化”而为人所知。在此，重复施加粉末状构建材料的薄层，并且构建材料在每个层中通过用激光束选择性辐射与要制造的物体的横截面相对应的位置而选择性固化。

通过在选择性固化时的能量输入可能产生在工艺处理室中扩散的污染物如溅射物、烟雾、浓烟、雾气和/或气体。此外，在使用粉末状构建材料的情况中可能通过如此方式能够产生污染物，即粉末或者粉尘在工艺处理室中飞扬。污染物会对制造过程产生负面影响，例如通过如此方式，即它们吸收、散射或者折射扫描的激光射束，凝聚在一个用于激光射束的耦入窗口上或者沉积在构建材料层上。为了满足对制造过程的高的质量要求和效率要求，在此必须尽可能快速地将这些污染物从工艺处理室中移走。

为此，通常在工艺处理室的下部的高度区域中通过气体进入部将气体流导入工艺处理室中并且通过气体排出部将气体流又从工艺处理室导出，从而产生基本上从气体进入部向着气体排出部指向的气体流，下面也称为主流或主气体流。在工艺处理室本身中，气体流通常不受引导地走向，即气体在进入工艺处理室中之后不导引通过包括窄的中空空间的装置、如管或通道。

此外，de19853947c1描述了一种工艺处理室，其侧壁具有用于第一气体的第一进入口和排出口。在侧壁的提高的、靠近顶盖的区域中设置有用于密度较小的第二气体的第二进入口。这样在运行中，在工艺处理室的提高的区域中形成较轻的第二气体的缓冲体积并且在加工面上方形成保护气流。

技术实现要素：

本发明的任务在于，提供一种备选的或改善的流动设备或备选的或改善的用于让用于增材式制造设备的工艺处理室产生流动的方法，所述增材式制造设备用于通过逐层选择性固化构建材料来制造三维物体，利用所述流动设备或流动方法尤其是能够提高将主要在选择性固化构建材料时产生的污染物从工艺处理室中移除的效果。

所述任务通过根据权利要求1所述的流动设备、根据权利要求14所述的增材式制造设备、根据权利要求15所述的流动方法和根据权利要求16所述的制造方法来解决。本发明的扩展方案分别在从属权利要求中给出。在此，所述方法也可以通过下面的或者在从属权利要求中阐述的设备特征得到来扩展，或反之亦然，或者所述设备和所述方法的特征也可以分别互相用于扩展。

根据本发明的用于增材式制造设备的流动设备——所述增材式制造设备用于通过在构建区中逐层选择性固化构建材料来制造三维物体——包括：工艺处理室；气体供应装置，所述气体供应装置用于在增材式制造设备中产生气体流；至少一个气体进入部，所述气体进入部用于将气体流导入工艺处理室中；和至少一个气体排出部，所述气体排出部用于将气体流从工艺处理室导出；以及气体输送管路，所述气体输送管路设置在工艺处理室之外，以便将气体导引至所述至少一个气体进入部，其中，气体输送管路包括至少一个第一管路区段，第一管路区段连接到气体进入部上并且第一管路区段沿着气体输送管路的第一延伸方向在长度上延伸，其中，第一延伸方向是基本上直线的；并且第一管路区段在宽度的最大值上延伸，该宽度横向于所述第一延伸方向并且平行于所述构建区延伸，并且第一管路区段的长度至少是所述宽度的最大值的一半大小；并且第一管路区段此外包括第一子区段，第一子区段与气体进入部间隔开，并且第一子区段附加于第一管路区段的壁还包括至少一个第一整流单元，第一整流单元构造用于，使气体流基本上沿第一延伸方向定向。

工艺处理室理解为如下中空空间，该中空空间通过工艺处理室壁限界。向下、即朝向底部，工艺处理室优选至少部分地通过构建区限界，在该构建区或上能够制造三维物体。在构建区下方优选设置有用于要制造的三维物体的构建容器。在工艺处理室上方可以布置有固化装置，该固化装置例如构造用于，将用于选择性固化构建材料的能量辐射穿过工艺处理室对准到构建区上。工艺处理室可以是除了所述气体进入部和所述气体排出部以及可能另外的所设置的气体进入部和/或气体排出部之外至少在运行状态下或在按照规定的运行中基本上封闭的中空空间。

气体输送管路理解为优选牢固的、即刚性的或非柔性的管路或刚性的通道，例如板材通道。气体供应装置可以包括用于使气体体积运动的驱动器件、例如鼓风器。如果要产生流动的工艺处理室和气体输送管路是一系列引导气体的通道或室的一部分、例如闭合的工艺气体循环系统或闭合的工艺气体回路的一部分，则例如唯一的驱动器件就能够足以使气体在整个系统内沿优选方向运动。气体流理解为如下气体体积，该气体体积有针对性地沿优选方向运动。

“气体输送管路的第一管路区段连接到气体进入部上”表示，气体进入部将工艺处理室的内部空间和第一管路区段在空间上局部彼此分开并且提供通向气体进入部的导引气体的空间连接。在按照规定的运行中，气体输送管路的第一管路区段直接处于气体进入部上游。在气体进入部上或以气体进入部的形式，优选发生气体输送管路横截面变窄至少10％、例如20％或30％，即第一管路区段在通向工艺处理室的接口上的横截面以相应的值小于第一管路区段在气体进入部上游的横截面。通常，直接布置在气体进入部下游的工艺处理室的横截面是第一管路区段的横截面的多倍、例如五倍或十倍。

第一延伸方向“基本上”是直线的，表示：延伸方向能够与直线以小的程度和/或局部偏差至多10°、优选至多5°、特别优选至多1°。第一延伸方向延伸通过第一管路区段的横截面的面重心，所述面重心优选地垂直于延伸方向确定。第一管路区段横截面在此可以是在其长度上可变的。第一管路区段因此例如在这种情况下也可以具有完全直线的延伸方向，多个大小不同和/或形状不同横截面“同轴”地彼此相连，其中，共同的“轴线”(在此与延伸方向相同)延伸通过横截面的面重心。优选地，第一管路区段在其整个长度上沿第一延伸方向延伸，即第一管路区段不具有与第一延伸方向不同的第二延伸方向。

第一管路区段的“宽度的最大值”也考虑这种沿着第一延伸方向可变的横截面。此外，由此表达的是，以此并不意味着第一管路区段的宽度减小，所述宽度减小例如可通过第一子区段中的通过第一整流单元构成的变窄部或流动通道引起。相反地，术语“宽度的最大值”涉及第一管路区段中的最大宽度或宽度尺寸，如其例如在管路区段的外壁之间可以形成的。总之，“宽度的最大值”理解为在气体输送管路沿着宽度的最外部的第一端部与最外部的第二端部之间的距离。

第一整流单元附加于第一管路区段的壁设置，表示，第一整流单元不是单独通过壁、即管路区段的外部的限界部的内表面形成的。第一整流单元布置在第一管路区段的中空空间内，第一管路区段在运行中导引气体。第一整流单元至少局部与壁间隔开并且因此至少局部引起第一管路区段的内部划分。

术语“定向”表示，使气体流沿特定统一的方向、即第一延伸方向。术语“基本上”在此表示，至多15°、优选至多10°、进一步优选至多5°的方向偏移是包括在内的，即气体流不是必须完全地沿唯一的方向定向。这种方向偏移可以例如涉及气体子流。此外，术语“基本上”也表示，可在一定大小范围内出现紊流，该大小范围尤其是可以通过第一整流单元预定，例如通过第一整流单元的导引元件的导引面彼此间的间距和/或在导引元件或导引面之间至少部分地或部分区段地形成的流动通道的尺寸预定。更下面详细描述这种导引元件和导引面。

通过提供长度相对于宽度的最大值的比例为至少0.5的第一管路区段，可以例如提供气体流直接在气体进入部之前足够的运行长度，所述足够的运行长度可以实现气体流的流动平静和/或流动均匀化。第一整流单元在此可以例如引起气流的进一步平静，尤其是通过对第一子区段进行划分，和/或引起体积流或质量流和/或在流动部中在其横截面上(即垂直于第一延伸方向)的压力情况的更均匀的分布，尤其是通过减小流动部中的(大空间的)紊流或通过在整流单元中至少部分区段地引导流动部。

通过整流单元对第一管路区段的局部内部划分引起气体流的划分，所述划分可以减少在第一管路区段内的紊流的延展。

尤其是，通过局部内部划分第一管路区段可以实现有效的横截面减小或有效宽度的改变，这可以引起比通过改变最大宽度实现的横截面变化(如通过改变气体输送管路的外壁的横截面可以产生的)更有利的流动特性(即使在气体流进入工艺处理室中之后)。在通过改变最大宽度实现的横截面变化的情况下，引起整个气体流成束或扩大，这有助于紊流大空间形成。由此也可以给予气体流全局收敛或扩散的方向。气体流即使在进入工艺处理室中之后也可以维持所述大空间的方向。但在工艺处理室内通常力求在构建区上以尽可能保持不变的气体流宽度流动，尤其是在矩形的构建区的情况下。横截面减小在此不必然意味着气体流全局方向的改变，而是可以与第一管路区段和在其中流动的气体的直线延伸方向相一致。

此外，通过第一管路区段的上述设计，气体流即使在进入工艺处理室中之后也可以较长时间地保持其在横穿气体进入部时所具有的宽度，因为该气体流基本上直线地且例如基本上不倾斜地(收敛或扩散地)经过气体进入部。由此，可以更好地满足在构建区上方在工艺处理室内靠近底部的气体流的特性的相应要求，所述气体流可以通过根据本发明的流动设备产生。

优选地，第一管路区段的长度至少和第一管路区段的宽度的最大值一样大，进一步优选至少为第一管路区段的宽度的最大值的一倍半，更进一步优选至少为第一管路区段的宽度的最大值的两倍，特别优选至少为第一管路区段的宽度的最大值的三倍。

由此例如提供直接在气体进入部之前还更大的气体流运行长度，所述还更大的气体流运行长度可以实现通过第一管路区段和气体进入部导入工艺处理室中的气流的流动特性的进一步改善。

优选地，第一延伸方向基本上平行于构建区的平面延伸，尤其是基本上平行于平均的流入方向延伸，气体的子流沿所述流入方向基本上在流动设备的运行中通过气体进入部流入工艺处理室中。备选地或附加地，第一管路区段的宽度的最大值、进一步优选第一管路区段垂直于所述第一延伸方向的横截面的最大值在第一管路区段的长度上基本上是恒定的，和/或，第一管路区段垂直于所述第一延伸方向的最大横截面具有基本上矩形的形状。

术语“基本上”表示，直至15°、优选直至10°、进一步优选直至5°的方向偏移是包括在内的。备选地或附加地，第一延伸方向可以基本上垂直于工艺处理室如下壁延伸，在该壁中设置所述至少一个气体进入部；和/或垂直于参考平面延伸，在该参考平面中设置气体进入部的进气口；和/或平行于气体在工艺处理室中从气体进入部至气体排出部的平均的主流动方向延伸。这着尤其是意味，直线的延伸方向依循在两个位置之间的直线连接线，即第一管路区段的第一端部和第二端部之间的直线连接线。换言之，所述方向描述了在根据本发明的流动设备的运行中在第一管路区段中流动的气体体积的全局的或平均的方向。

由此，可以例如实现：不需要或仅需要小的进一步的方向改变以用于将气体导入工艺处理室中。一般而言，通过第一管路区段平行于构建区且平行于子流的平均流入方向的直线的延伸方向避免了方向改变，例如通过管曲率部和/或弯曲部而引起的方向改变。这可以——尤其是结合第一管路区段垂直于第一延伸方向的宽度或横截面的恒定的最大值——引起流动特性的改善，尤其是更均匀的和/或更匀称的和/或紊流较少的流动。此外，减小或避免第一管路区段的倾斜角度或张开角度，所述倾斜角度或张开角度从4°(壁的倾斜角度)起或从8°(锥形的张开角度)起可导致流动部与壁脱离。第一管路区段的矩形的横截面尤其是结合矩形的气体进入部是有利的。

优选地，第一管路区段的宽度的最大值大于或等于构建区沿平行于第一管路区段的宽度的方向的最大尺寸。

由此例如能够以简单的方式将气体流导入工艺处理室中，该气体流在构建区整个宽度上在构建区上流动。

构建区沿平行于第一管路区段的宽度的方向的最大尺寸、例如圆形的构建区的直径或矩形的构建区的侧边长度优选为至少10cm、进一步优选为至少20cm、更进一步优选为至少30cm。因此，可以例如提供第一管路区段的足够的宽度并且因此也可以提供足够的长度，所述足够的宽度和足够的长度可以实现流动特性或流动平静的良好或足够的改善。

优选地，气体进入部包括流动改变元件，该流动改变元件带有一定数量的彼此间隔开的用于将气体导入工艺处理室中的进气口，进一步优选地，流动改变元件包括多个用于将气体导入工艺处理室中的气体进入通道，其中，气体进入通道的至少一个端部区段沿第一延伸方向延伸。尤其是，结合这种流动改变元件例如能实现上文描述的气体输送管路的好的效果。

优选地，气体进入部基本上设置在工艺处理室的下部的高度区域中。工艺处理室的下部的高度区域称为工艺处理室的靠近构建区的、即远离顶盖的区域，即如下区域，该区域比起工艺处理室顶盖更靠近构建区。进一步优选地，工艺处理室的、气体进入部设置所在的下部的高度区域相应于构建区与工艺处理室顶盖的最大间距、即最大的工艺处理室净高度、即工艺处理室的最大的竖直延伸部的下三分之一、更进一步优选下五分之一、特别优选下十分之一。术语“基本上在下部的高度区域内”暗示，气体进入部如此构造且在工艺处理室中布置为使得该气体进入部仅在相应于高度区域的工艺处理室高度的5％公差范围内从下部的高度区域中伸出。尤其是，结合这种靠近构建区的气体进入部例如能实现上文描述的气体输送管路的好的效果。

备选于或附加于上文描述的靠近构建区的气体进入部，气体进入部可以基本上设置在上文描述的工艺处理室的下部的高度区域之外。尤其是，气体进入部可以布置在工艺处理室的上部的高度区域中，该上部的高度区域优选相应于构建区与工艺处理室顶盖的间距的上十分之一。因此，第一管路区段例如也可以用于使气体通过上部的气体进入部、即顶盖气体进入部导入工艺处理室中。

优选地，第一整流单元包括一定数量的带有导引面的导引元件并且具有以下特性中的至少一个、优选至少两个特性：

-一个导引元件或多个导引元件的导引面沿第一延伸方向定向；

-至少两个导引元件沿着第一管路区段的宽度彼此间隔开地布置并且沿着所述宽度优选具有至少5mm、进一步优选至少10mm、更进一步优选至少20mm的平均间距和/或至多200mm、进一步优选至多100mm、更进一步优选至多50mm的平均间距；

-至少两个导引元件沿着第一管路区段的高度彼此间隔开地布置，其中，所述高度是第一管路区段垂直于所述第一延伸方向并且垂直于第一管路区段的宽度的尺寸，并且所述至少两个导引元件沿着高度优选具有至少5mm、进一步优选至少10mm、更进一步优选至少15mm的平均间距和/或至多50mm、进一步优选至多40mm、更进一步优选至多30mm的平均间距；

-至少两个导引元件至少部分地和/或至少局部地彼此分开地布置；

-一个导引元件或多个导引元件沿着第一管路区段的长度具有至少1cm、优选至少5cm、进一步优选至少10cm、更进一步优选至少20cm的尺寸和/或至多100cm、优选至多50cm的尺寸；

-第一整流单元包括至少5个、优选至少10个、进一步优选至少20个、更进一步优选至少30个导引元件；

-通过第一整流单元引起的第一管路区段在第一子区段中的横截面减小相比于第一子区段的横截面的最大值为至少1％、优选至少2％、特别优选至少5％和/或至多30％、优选至多20％、特别优选至多10％；

-至少两个导引元件沿着第一管路区段的宽度和/或高度以第一距离彼此间隔开并且沿平行于所述第一延伸方向的方向延伸第二距离，其中，第二距离至少为第一距离的十倍、优选二十倍、更进一步优选三十倍。

导引元件可以例如构造为辊压板材和/或构造为挤压型材和/或构造为管。

术语“部分地彼此分开”表示，导引元件至少部分地彼此间隔开，即不是所有导引元件相互连在一起，而是例如仅导引元件的四分之三相互连在一起。术语“局部地彼此分开”表示，导引元件虽然在空间上彼此分开，但例如经由共同的基部相互连接。

由此，在相邻的导引元件或其导引面之间和/或在导引元件或导引面与第一管路区段的内壁之间形成流动通道，所述流动通道沿着第一延伸方向延伸并且可以是沿着第一管路区段的宽度和/或高度彼此分开的。这些流动通道可以例如实现气流的至少部分区段的引导，即气流的侧向(相对于第一延伸方向)限制。

由此，可以防止在气流中出现至少大空间的涡流，即在如下数量级下的涡流，所述数量级超出了导引元件或导引面的间距、即横向于第一延伸方向的流动通道尺寸。气流的流动方向因此可以在一定程度上沿第一延伸方向定向。此外，长度相比于其直径、即其高度和/或宽度长许多倍(关于第一延伸方向)的流动通道(如上文关于第一管路区段的长度所描述的)可以实现用于使流动平静的足够的运行长度。流动通道因此实现第一管路区段的局部横截面减小，但不减小第一管路区段的最大横截面。所述横截面减小可以例如引起在第一整流单元上游的阻塞压力，该阻塞压力可以引起体积流的更均匀的分布和/或在流动部中在其横截面上的压力情况的更均匀的分布。

各流动通道在此可以横向于第一延伸方向完全地彼此分开，即在第一管路区段的横截面中构造为封闭的通道。备选地，流动通道也可以仅部分区段地关于横截面和/或第一延伸方向彼此分开，即封闭。换言之，流动通道可以局部地或部分区段地相互处于连接中。导引元件不一定必须完全地跨越或穿过第一子区段沿着高度和/或沿着宽度的横截面。例如导引元件可以在第一管路区段的高度延伸部(或高度的最大值或宽度的最大值)的50％、优选70％、进一步优选90％上延伸或布置在宽度延伸部的相应份额上。这可以例如在对流动质量的限制可接受的情况下提供结构上的优点。导引面可以是直线的面、即平的面。备选地，导引面可以构造成弯曲的和/或带角度的，但所述导引面沿第一延伸方向优选构造成基本上直线的，特别优选构造成完全直线的。

第一整流单元可以在横截面中、即垂直于第一延伸方向例如构造为匣盒或蜂窝状的。

至少5个、优选至少10个、进一步优选至少20个、更进一步优选至少30个导引元件的上述导引元件数量可以例如是在足够的表面增大(该表面增大关于下面详细描述的气体的调温可以是有利的)与流动方向或紊流的减少和由于流动阻力引起的压力损失的最小化之间的好的折中方案。优选地，流动通道的数量相应于气体排出部的排气口布置所在的列的数量。

优选地，第一整流单元连接到调温装置上或构造为调温装置，其中，调温装置构造用于对在运行中导引通过气体输送管路的气体进行调温。

调温不仅是可以气体的加热，而且可以是气体的冷却，优选是气体的冷却。第一整流单元因此优选在气体与热沉或热源之间构成导热的连接。这种用于冷却气体的热沉可以例如是经冷却的液体回路。对于热传递的前提在此是在冷却液体和气体之间有温度差。因此根据热交换器原理将整流单元的冷却肋条或导引元件从流过的气体中吸收的热导出到冷却液体中。第一整流单元可以例如构造为带有冷却肋条的热交换器，其中，冷却肋条构成上文描述的导引元件。备选于或附加于带有冷却肋条的热交换器，例如也可以设置有管束热交换器或片式热交换器。

因此，例如能够实现气体的调温或冷却，而不必将另外的流动影响的元件带到气流中。通过第一整流单元例如与第一管路区段的壁的冷却相比更大的表面，可以实现从气体到导引元件或冷却肋条上的改善的热传输。如果不仅需要有效调温而且需要气体流的改善的取向，则根据该扩展方案的第一整流单元可以同时满足这两个要求。

优选地，输送管路在第一整流单元和必要时存在的另外的整流单元上游包括用于净化气体的过滤装置。由此，可以例如防止一个或多个整流单元的冷却肋条或导引元件被污染或至少减少污染。

优选地，气体输送管路包括至少一个第二管路区段，第二管路区段连接到第一管路区段的第一子区段上并且沿着气体输送管路的第二延伸方向延伸，该第二延伸方向与第一延伸方向不同，其中，第二延伸方向和第一延伸方向进一步优选包夹在45°至135°之间范围内的角度、更进一步优选至少60°的角度、更进一步优选至少80°的角度和/或更进一步优选至多120°的角度、更进一步优选至多100°的角度。

这可以例如实现气体输送管路的节省空间的结构方式或可以使气体输送管路与制造设备和/或工艺处理室的空间状况更好地适配。总体上，可以通过提供第一和第二管路区段而进一步实现用于使流动平静的足够的运行路段。

进一步优选地，第二管路区段附加于壁还包括至少一个第二整流单元，所述第二整流单元构造用于，使气体流基本上沿第二延伸方向和/或沿第一延伸方向定向，第二整流单元设置在第二管路区段的与第一管路区段邻接的区域中。

尤其是将管路区段的外限界部的内表面理解为第二管路区段的壁。第二管路区段的与第一管路区段邻接的区域可以尤其是如下区域，在该区域中，气体输送管路的延伸方向从第二管路区段中的第二延伸方向改变为第一管路区段中的第一延伸方向。第二整流单元可以尤其是与第一管路区段一起共同具有的整流单元，即第一管路区段的第一整流单元延伸进入第二管路区段中或第一和第二整流单元相互一体式构造。

通过第二整流单元可以例如实现，气体流的引导或导引在气体输送管路方向改变之前就已经开始。通过将第二整流单元布置在位于第一和第二管路区段之间的区域中，即布置在气体输送管路的方向改变的区域中，可以例如进一步改善如上文所描述的连接到调温装置上的或构造为调温装置的整流单元的效果。因为随着流动部的紊流增加，在表面与流体之间在给定的时间段上存在温度降的情况下以及在表面与流体、即气体之间给定的接触面的情况下可传递的能量升高。管路的方向改变越强，就有利于使在该管路中引导的气体流产生越多涡流或紊流，尤其是在直接在方向改变之后的管路区段中产生越多涡流或紊流。

进一步优选地，第二管路区段横向于所述第二延伸方向且平行于所述构建区的宽度的最大值基本上和第一管路区段的宽度的最大值一样大。

由此可以例如提供用于气流的足够的运行长度，在运行长度上至少气体输送管路的宽度不改变。

优选地，气体输送管路还包括第三管路区段，第三管路区段在上游连接到第二管路区段上，并且第三管路区段具有垂直于其延伸方向的(内)横截面，所述横截面小于第二管路区段的(内)横截面。这意味着，气体供应管路的横截面从第三管路区段向着第二管路区段扩大。这种横截面扩大可以例如为3倍、5倍或10倍的扩大。可以例如在从第二管路区段过渡至第一管路区段时进行横截面的进一步扩大，即横截面扩大以及因此(平均)流动速度的减缓可以分级地进行。

备选地或附加地，第三管路区段的横截面的形状与第二管路区段的横截面的形状不同。例如第三管路区段可以具有圆形横截面，而第二管路区段可以具有矩形横截面。

总体上，因此横截面扩大和/或横截面改变在与气体进入部隔开足够间距的情况下就已经可以进行，从而例如可以为流动平静提供沿一个方向或在一定宽度的情况下足够的运行距离。此外，第三管路区段可以例如与制造设备的特定的空间状况相适配，即节省空间和/或成本有利地实施。

优选地，第一管路区段还包括第二子区段，第二子区段与气体进入部邻接，并且所述第二子区段的体积是基本上未划分的或第二子区段包括用于使气体流沿第一延伸方向定向的至少一个第三整流单元，其中，第三整流单元具有沿着第一延伸方向小于或等于5cm、优选小于或等于1cm的长度并且与气体进入部间隔开。

第一管路区段的第二子区段与气体进入部邻接，即第一管路区段的第二子区段在空间上或沿第一延伸方向设置在第一子区段和气体进入部之间。进一步优选地，第一管路区段完全地通过第一子区段、第二子区段和可选的第三子区段构成。第三子区段优选包括气体进入部或通过气体进入部的上述流动改变元件构成。第一子区段、第二子区段和可选的第三子区段因此在优选的实施方式中无缝地彼此连接，即第一管路区段不包括另外的(未限定的)子区段。

“基本上”未划分的体积这一表述是指，例如第二子区段的由制造引起的不平整性、尤其是在其壁上的由制造引起的不平整性是包括在内的。

第三整流单元可以例如包括网部或格栅，所述网部或格栅例如具有带蜂窝状横截面、矩形横截面或圆形横截面的开口。这种网部可以例如是由钢丝制成的细网眼的网部。

第二子区段可以例如实现体积流的更均匀的分布和/或在流动部中在其横截面上的压力情况的更均匀的分布，尤其是结合堵塞压力，该堵塞压力可以在上游构造在气体进入部之前。因此，可以例如改善从气体进入部流入工艺处理室中的流动部的均匀性。此外，在第二子区段中可以均衡尤其是沿竖直方向(局部)不同的速度分布和/或压力分布，所述不同的速度分布和/或压力分布可通过气体流的上述方向改变而引起。在没有第二子区段的情况下，通过气体进入部引起的阻塞压力可以在第一子区段中(尤其是在整流单元中)构造或延伸至第一子区段中。在第二子区段中(该第二子区段基本上是未划分的或包括相对小空间的整流单元)，可以更好地平衡在压力和/或体积流的局部分布中的可能的不均匀性，因为存在彼此分开的子空间，这些子空间防止交换过程，或在可能的子空间之间存在足够的穿透性。与由于整流单元视情况而定一定程度上减小的第一子区段中的横截面相比，第二子区段实际上实现了横截面的增大。这引起流动速度的减小，从而支持了气体体积的平衡趋势，例如关于在压力、速度或体积流方面的局部差异的平衡趋势。

进一步优选地，沿第一延伸方向，第一子区段在第一管路区段的第一长度区段上延伸，而第二子区段在第一管路区段的第二长度区段上延伸，并且第一长度区段大于或等于第二长度区段，优选是第二长度区段的至少一倍半，特别优选是第二长度区段的至少两倍。因此，例如在这两个子区段中提供气体的足够的运行长度。

根据本发明的用于制造三维物体的增材式制造设备包括：用于在构建区中逐层选择性固化构建材料的固化装置；以及工艺处理室；气体供应装置，所述气体供应装置用于在增材式制造设备中产生气体流；至少一个气体进入部，所述气体进入部用于将气体流导入工艺处理室中；和至少一个气体排出部，所述气体排出部用于将气体流从工艺处理室导出；以及气体输送管路，所述气体输送管路设置在工艺处理室之外，以便将气体导引至所述至少一个气体进入部，其中，气体输送管路包括至少一个第一管路区段，第一管路区段连接到气体进入部上并且第一管路区段沿着气体输送管路的第一延伸方向在长度上延伸，其中，第一延伸方向是基本上直线的；第一管路区段在宽度的最大值上延伸，所述宽度横向于所述第一延伸方向并且平行于所述构建区延伸，并且第一管路区段的长度至少是所述宽度的最大值的一半大小；并且第一管路区段此外包括第一子区段，第一子区段与气体进入部间隔开，并且第一子区段附加于第一管路区段的壁还包括至少一个第一整流单元，第一整流单元构造用于，使气体流基本上沿第一延伸方向定向。

因此，例如在增材式制造设备中也能够实现上文关于流动设备所描述的效果。

根据本发明的流动方法用于在增材式制造设备中产生气体流，所述增材式制造设备用于通过在构建区中逐层选择性固化构建材料来制造三维物体，其中，增材式制造设备包括工艺处理室。所述流动方法包括以下步骤：

-借助于气体供应装置在增材式制造设备中产生气体流；

-将气体流在气体输送管路中导引到至少一个气体进入部并且将气体流通过至少一个气体进入部导入工艺处理室中；气体输送管路设置在工艺处理室之外，并且气体输送管路包括至少一个第一管路区段，第一管路区段连接到气体进入部上并且第一管路区段沿着气体输送管路的第一延伸方向在长度上延伸，其中，第一延伸方向是基本上直线的；第一管路区段在宽度的最大值上延伸，所述宽度横向于所述第一延伸方向并且平行于所述构建区延伸，并且第一管路区段的长度至少是所述宽度的最大值的一半大小；

-借助于至少一个第一整流单元使气体流基本上沿第一延伸方向定向，第一整流单元附加于第一管路区段的壁设置在第一管路区段的第一子区段中，第一子区段与气体进入部间隔开；并且

-将气体流通过至少一个气体排出部从工艺处理室导出。

因此，例如在流动方法中也能够实现上文关于流动设备所描述的效果。

根据本发明的用于在增材式制造设备中增材式制造三维物体的制造方法包括以下步骤：在构建区中逐层施加构建材料；借助于固化设备选择性固化经施加的层；并且重复所述逐层施加和所述选择性固化的步骤直至三维物体制成；增材式制造设备包括工艺处理室。至少暂时在三维物体的制造期间执行以下步骤：

-借助于气体供应装置在增材式制造设备中产生气体流；

-将气体流在气体输送管路中导引到至少一个气体进入部并且将气体流通过至少一个气体进入部导入工艺处理室中；气体输送管路设置在工艺处理室之外，并且气体输送管路包括至少一个第一管路区段，第一管路区段连接到气体进入部上并且第一管路区段沿着气体输送管路的第一延伸方向在长度上延伸，其中，第一延伸方向是基本上直线的；第一管路区段在宽度的最大值上延伸，所述宽度横向于所述第一延伸方向并且平行于所述构建区延伸，并且第一管路区段的长度至少是所述宽度的最大值的一半大小；

-借助于至少一个第一整流单元使气体流基本上沿第一延伸方向定向，第一整流单元附加于第一管路区段的壁设置在第一管路区段的第一子区段中，第一子区段与气体进入部间隔开；并且

-将气体流通过至少一个气体排出部从工艺处理室导出。

因此，例如在增材式制造方法中也能够实现上文关于流动设备所描述的效果。

附图说明

由借助附图对实施例的描述得到本发明的其他特征和适宜性。

图1示出根据本发明的一种实施方式的用于增材式制造三维物体的设备的示意性的、部分以剖面示出的视图；

图2示出图1中仅部分地示出的带有呈气体进入区形式的气体导入元件的设备的气体输送管路的局部的示意性的、部分以剖面示出的透视图；

图3以工作平面的俯视图示出图1和2中所示出的带有呈气体进入区形式的气体导入元件的设备的局部的示意图；

图4示出形式为用于使用在图1中示出的设备中的吸嘴元件的气体导入元件的示意图；

图5以工作平面的俯视图示出在使用图4中所示出的吸嘴元件的情况下图1中示出的设备的局部的示意图；以及

图6示出图2、3和5中示意性地示出的整流单元的扩展方案的示意图。

具体实施方式

下面参照图1描述一种设备，本发明在该设备中应用。图1中示出的设备是激光烧结设备或激光熔化设备1。为了构建物体2，该设备包括具有室壁4的工艺处理室3。

在工艺处理室3下方布置有向上敞开的带有容器壁6的容器5，该容器也被称为构建容器。在容器5中布置有可沿着竖直方向v运动的承载件7，在该承载件上安装有基板8，该基板向下方封闭容器5并且因此构成其底部。基板8可以是与承载件7分开构成的板，该板固定在承载件7上，或者基板可以与承载件7构成为一体的。根据所使用的构建材料和工艺，在基板8上还可以安装有构建平台9作为构建底座，物体2在该构建平台上构建。然而物体2也可以在基板8自身上构建，该基板则用作构建底座。

通过容器5的上部开口定义工作平面16，该工作平面16的位于该开口内的、可用于构建物体2的区域称为构建区10。构建区10因此设置在容器5和工艺处理室3之间。工作平面16同时可以是工作板的指向工艺处理室3的内部空间的表面、即上部的表面，该工作板在图1中未示出。未示出的工作板同时构成工艺处理室3的底部并且优选在所有侧包围容器5。工作平面16与工艺处理室壁4的顶盖4a间隔开工艺处理室高度t。由于工艺处理室3的顶盖区域可以具有非统一的高度水平，例如带有顶部斜面，所以工艺处理室高度t也称为工艺处理室的最大净高度。

在图1中示出处于中间状态中的在工作平面16下方在容器5中在构建平台9上待构成的物体2，该物体具有多个固化的层，这些层由仍未固化的构建材料13包围。

在室壁4的第一侧4b中设置有下部气体进入部和可选的上部气体进入部，用于将气体导入工艺处理室3中。下部气体进入部包括气体导入元件32，例如形式为吸嘴元件232(参见图4、5)或形式为气体进入区132(参见图2、3)的气体导入元件，并且可选的上部气体进入部构造为气体进入区43。气体导入元件32可以在此如图1中所示设置在室壁4中、即设置在室壁4的平面中，或与室壁4的朝向工艺处理室的表面齐平地结束。备选地或附加地，气体导入元件32也可以如图5中所示偏离室壁4并且相对于室壁4回缩，或偏离室壁4并且伸入工艺处理室3内部(未示出)。这类似地适用于上部气体进入部的可选的气体进入区43。

在室壁4的与第一侧4b相对置的第二侧4c中设置有至少一个气体排出部，用于将气体从工艺处理室3导出。在图1中示出两个气体排出部，即一个下部气体排出部34和一个上部气体排出部。上部气体排出部也可以构造为气体排出区45，例如构造为孔板材。下部气体排出部34构造为室壁4中的开口，其中，导引元件或划分元件如格栅可以嵌入到开口中或挡在开口前面。气体排出部34、45也可以设置在室壁4中，或偏离室壁4并且伸入工艺处理室3的内部或相对于室壁4回缩。

下部气体进入部或气体导入元件32和下部气体排出部34分别布置在上部气体进入区43和上部气体排出区45下方，即沿垂直于构建区10的方向布置得比上部气体进入区43和上部气体排出区45更靠近工作平面16或构建区10。下部气体进入部或气体导入元件32和下部气体排出部34布置在工艺处理室3的下部高度区域中、即靠近构建区的高度区域中。上部气体进入部或上部气体进入区43和上部气体排出部或上部气体排出区45布置在工艺处理室3的上部高度区域中，即靠近顶盖或远离构建区的高度区域中。在工艺处理室高度t的情况下，即在工作平面16或构建区10相对于工艺处理室3的顶盖4a的最大间距t的情况下，下部气体进入部的气体导入元件32和下部气体排出部34可以例如布置在工艺处理室3的与构建区10邻接的区域内，该区域包括工艺处理室高度t的20％或10％的高度延伸部。可选的上部气体进入区43和上部气体排出区45可以例如布置在工艺处理室3的与工艺处理室3的顶盖4a邻接的区域内，该区域包括工艺处理室高度t的60％的高度延伸部。

在此，下部气体进入部的气体导入元件32和下部气体排出部34不是必须与工作平面16接界，而是也可以与该工作平面间隔开。气体导入元件32和/或下部气体排出部34可以例如设置在工作平面16上方2cm或5cm处。同样地，可选的上部气体进入区43和气体排出区45不是必须与工艺处理室3的顶盖4a接界，而是也可以与该顶盖间隔开。

气体进入部32、43经由气体输送管路30(参见图2)与未示出的气体供应装置处于导引气体的连接，该气体输送管路设置在工艺处理室3之外，而气体排出部34、45经由气体排出管路(未示出)与未示出的气体供应装置处于导引气体的连接，该气体排出管路也设置在工艺处理室3之外。总体上，因此提供气体循环系统，以便将气体经由下部气体导入元件32和上部气体进入区43导引进入工艺处理室3中并且经由气体排出部34、45从工艺处理室导引出来。气体循环系统可以构造为几乎闭合的工艺气体回路。在图1中仅示出气体输送管路30的下部的水平的气体供应通道31和上部的水平的气体供应通道41的区段，其与下部气体进入部的气体导入元件32或上部气体进入部的气体进入区43处于导引气体的连接。类似地，在图1中仅示出气体排出管路的下部通道区段35和上部通道区段47，其与下部气体排出部34或上部气体排出部45处于导引气体的连接。如图1中所示，在上部气体进入区43的背离工艺处理室3的侧上，即在上部气体进入区43上游可以设置有漏斗形的进入室42。同样地，在上部气体排出区45的背离工艺处理室3的侧上，即在上部气体排出区45下游可以设置有漏斗形的排出室46。进入室42和排出室46因此至少部分地通过上部气体进入区43或上部气体排出区45限界并且分别经由上部的水平的气体供应通道41或气体排出管路的上部通道区段47与未示出的气体供应装置处于导引气体的连接。更下面参照图2和3详细描述气体输送管路30。

优选将保护气体用作气体，该保护气体与构建材料基本上不发生化学反应(惰性气体)，视所使用的构建材料而定例如为氮气或氩气。

激光烧结设备1此外包括用于通过电磁辐射可熔化的或可固化的粉末状构建材料13的储备容器12和沿水平方向h可运动的涂敷装置14，其用于在构建区10内施加构建材料13。优选地，涂敷装置14横向于其运动方向在整个要涂敷的区域上延伸。在图1中所示的设备1中，涂敷装置14可运动所沿着的方向h延伸进入作图平面中(通过带十字的圆圈表示)，但涂敷装置也可以从作图平面延伸出来。优选地，涂敷装置14沿两个相反的方向可移动地布置在设备1中。

可选地，在工艺处理室3中可以布置有图1中未示出的辐射加热装置，该辐射加热装置用于对经施加的构建材料13进行加热。作为辐射加热装置，例如可以布置红外辐射器。

此外，激光烧结设备1包括形式为曝光装置20的固化装置，其具有产生激光射束22的激光器21，所述激光射束经由转向装置23改变方向并且通过聚焦装置24(例如平场聚焦透镜)、经由耦入窗口15(该耦入窗口安装在工艺处理室3的室壁4的顶盖4a中)聚焦到工作平面16。激光射束在此在工作平面16中打在辐射作用区域或入射点或入射区域中(图1中未示出)。

此外，激光烧结设备1包括控制单元29，经由该控制单元以协调的方式对设备1的各个组成部分进行控制以实施构建过程。备选地，控制单元也可以部分或者完全安装在设备之外。控制单元可以包括cpu，通过计算机程序(软件)控制该cpu的运行。计算机程序可以与设备分开存储在存储介质上，计算机程序可以从该存储介质加载到设备中、特别是控制单元中。

作为构建材料可以使用不同类型的粉末，尤其是金属粉末、塑料粉末、陶瓷粉末、沙子、填充粉末或者混合粉末。代替粉末也可以使用其它适宜的材料作为构建材料。优选地，构建材料是带有大于50重量百分比的金属含量的金属粉末或金属基粉末。在使用金属粉末或金属基粉末作为构建材料时，污染物如溅射物、烟雾、浓烟、雾气和/或气体的出现通常增多，从而通过本发明可实现对要制造的物体的制造工艺或质量和/或尺寸稳定性的特别好的改善。

在图1中所示的激光烧结设备或激光熔化设备1的运行中，为了施加粉末层，首先使承载件7下降与期望的层厚相对应的高度。涂敷装置14首先移动至储备容器12并且从该储备容器接收足够用于施加一层的构建材料13量。储备容器12不是必须如图1中所示布置在工作平面16上方，而是也可以布置在工作平面下方，并且可以例如构造为配量印模，该配量印模分别给涂敷装置14供应特定量的构建材料13。然后，涂敷装置14移动到构建区10之上，在那将粉末状构建材料13施加到构建底座或先前已经存在的粉末层上并且将构建材料摊开成粉末层。所述施加至少在要制造的物体2的整个横截面上、优选在整个构建区10上进行、即在通过容器壁6限界的区域上进行。可选地，借助于辐射加热装置(未示出)将粉末状构建材料13加热到工作温度。

接着由激光射束22对要制造的物体2的横截面进行扫描，使得粉末状构建材料13在与要制造的物体2的横截面相对应的部位上固化。在此，粉末颗粒在这些部位处借助于通过辐射引入的能量部分地或完全地熔化，从而粉末颗粒在冷却之后相互连接地作为固体存在。重复这些步骤，直到物体2最终完成和能够从工艺处理室3中取出为止。

在逐层构建物体2期间，至少暂时通过未示出的气体供应装置将气体通过气体输送管路30或其下部的水平的气体供应通道31和气体导入元件32导入工艺处理室3中并且通过下部气体排出部34和气体排出管路的下部通道区段35又从工艺处理室3导出或从工艺处理室抽吸出，从而在工艺处理室3中产生下部气体流33，该下部气体流在工作平面16上方至少沿着构建区10流动。可选地，气体此外通过气体输送管路30或连接着该气体输送管路的上部的水平的气体供应通道41和上部气体进入区43导入工艺处理室3中并且通过上部气体排出区45和气体排出管路的上部通道区段47又从工艺处理室3导出或从工艺处理室抽吸出，从而在工艺处理室3中产生上部气体流44，该上部气体流在下部气体流33上方流过工艺处理室3。在此，也可行的是，下部气体流33和上部子流44至少部分地混合，即各气体子流流过在下部气体流33和上部气体流44之间的中间区域(未示出)。

通过下部气体流33和上部气体流44从气体导入元件32至下部气体排出部34或从上部气体进入区43至上部气体排出区45，即从第一侧4b至相对置的第二侧4c的主流动方向，和/或通过气体的子流基本上通过气体导入元件32或上部气体进入区43流入工艺处理室3中所沿着的平均的流入方向定义x方向，该x方向平行于构建区10或工作平面16延伸。构建区10或工作平面16定义笛卡尔坐标系的xy平面，其中，y方向在图1中所示的设备中相应于涂敷装置14的运动方向h。工艺处理室高度t定义笛卡尔坐标系的z方向。

下面参照图2和图3详细描述气体输送管路30。图3在此从上方示出在下部的水平的气体供应通道31的平面中的气体输送管路30以及工作平面16的通过室壁4限界的区域连同沿方向h可运动的涂敷装置14的示意性剖面图。图3中所示的构建区10具有矩形形状，该矩形形状的宽度m作为构建区10沿平行于第一管路区段31的宽度b的方向的最大尺寸，其中，宽度m平行于涂敷装置14的运动方向h，即沿着y方向。构建区10在此还具有沿x方向的长度n。但所述构建区原则上也可以具有其他形状，例如圆形形状或任意其他形状。在这种情况下，构建区沿y方向的最大尺寸或延伸部称为构建区的宽度m，而构建区的最大尺寸或延伸部沿x方向称为其长度n。

如由图2可见，下部气体进入区132构造为孔板材，其带有多个彼此间隔开的进气口38，气体在气体供应装置的运行中通过所述进气口以气体进入子流(未示出)的形式流动进入工艺处理室3中。同样地，可选的上部气体进入区43(参见图1，在图2中未示出)构造为孔板材，其带有多个彼此间隔开的进气口，气体在气体供应装置的运行中通过所述进气口以气体进入子流(未示出)的形式流动进入工艺处理室3中。进气口38优选是网栅形的，即有规律地彼此间隔开地并排且上下相叠布置在下部气体进入区132或上部气体进入区43的行和列中。下部气体进入区132的进气口38优选分别具有相同的几何形状，例如圆形横截面或正方形横截面和/或具有相同的面积。这优选也适用于上部气体进入区43的进气口。

在此，气体在气体供应装置的运行中可以仅通过进气口38经过气体进入区132、43。因此，气体进入区132、43形成针对气流的流动阻力，从而在气体进入区132、43上游构造气体阻塞，该气体阻塞引起在气体进入区132、43上游的区域中出现与在气体进入区132、43下游的区域相比的压力降。流动阻力负责减小并优选基本上消除在气体进入区132、43上游的气流的压力局部分布的可能的不均匀性。因此，可以实现通过进气口38流入的气体进入子流关于其流动速度和/或体积流的均匀化以及流过工艺处理室的气体流33、44的流动特性的统一。

图2中所示的气体输送管路30包括管状区段64作为第三管路区段，未示出的气体供应装置给该管状区段馈送气体并且该管状区段具有基本上圆形的或椭圆形的横截面。管状的管路区段64在此基本上水平地布置、即平行于构建区10布置、即平行于xy平面布置。气体输送管路30此外包括竖直区段61作为第二管路区段，该竖直区段垂直于构建区10、即沿z方向在长度s上从上端部61a延伸至下端部61b。垂直于其纵向延伸部，即在平行于xy平面的剖切平面中，竖直区段61具有矩形的横截面。在此，竖直区段61沿y方向的宽度b优选在其整个长度s上是恒定的。优选地，竖直区段沿x方向的厚度d在其整个长度s上也是恒定的。竖直区段61的横截面面积是管状区段64的横截面面积的多倍，例如是3倍、5倍或10倍。竖直区段61在其上端部61a处通过过渡区段63与管状区段64连接，其中，过渡区段63如此构造，使得过渡区段不仅实现在气体供应装置的运行中流过气体输送管路30的气体从水平的管状区段64至竖直区段61的方向改变而且实现其扩大。此外，过渡区段63实现从管状区段64的圆形的横截面到竖直区段61的矩形的横截面的过渡。过渡区段63中的横截面增大、即在从管状区段64到竖直区段61的过渡部处的横截面增大实现了气流速度的相应的减缓。

在作为第二管路区段的竖直区段61的下端部61b上，下部的水平的气体供应通道31作为第一管路区段连接到竖直区段61上。下部的水平的气体供应通道31从第一端部31a水平地、即平行于构建区10并且优选沿x方向、沿在长度l上的纵向方向(参见图3)延伸至第二端部31b。下部的水平的气体供应通道31垂直于纵向方向，即平行于yz平面具有矩形的横截面，该矩形的横截面在下部的水平的气体供应通道31的整个长度l上是恒定的。横截面沿y方向具有如下宽度b，该宽度的长度延伸部在图3中相应于宽度的最大值。横截面沿z方向具有高度g。下部的水平的气体供应通道31的宽度b在图3中相应于构建区10的宽度m。此外，竖直区段61的宽度b也相应于下部的水平的气体供应通道31的宽度b或构建区10的宽度m。由此，发生从管状区段64到构建区10宽度或到在构建区10之前相对大的距离处必要时还更大的尺寸的沿y方向的横截面扩大，即横截面宽度的扩大，即在从管状区段64过渡到竖直区段61时已经发生横截面扩大。因此，在扩大过程中产生的紊流可以通过长的先导路段至少部分地卸除或平静下来。这可以有助于减小在构建区10上引导的下部气体流33中的尤其是相对大空间的紊流(参见图1)。

下部的水平的气体供应通道31在其第二端部31b上无缝地连接到工艺处理室壁4上并且以如下开口通入工艺处理室3中，该开口构成下部气体进入部并且在该开口中设置下部气体进入区132(结合图1至3)。优选地，下部的水平的气体供应通道31的高度g基本上相应于下部气体进入区132的一列进气口38的高度或下部气体进入部的高度。

下部的水平的气体供应通道31的长度l在此至少是其宽度b的一半大小，优选地长度l至少和宽度b一样大，进一步优选地所述长度l为下部的水平的气体供应通道31的宽度b的1.5倍，更进一步优选是该宽度的2倍。下部的水平的气体供应通道31的高度g优选小于下部的水平的气体供应通道的宽度b。例如，下部的水平的气体供应通道31可以具有80cm的长度l、40cm的宽度b和10cm的高度g。竖直区段61的长度s可以例如为80cm。竖直区段的厚度d可以例如5为cm。

本发明人在测试中已查明：这样确定尺寸的下部的水平的气体供应通道31提供针对在运行中流过的气体的足够的运行长度，在该运行长度中，气流基本上不经历由于通道或其内壁的尺寸引起的方向改变或横截面变化。这引起气流的平静并且引起更均匀的流动特性。

通过气体输送管路30至少在过渡区段63之后恒定的宽度b、即越过第一和第二管路区段的恒定的宽度，气流已经提前、即在流过竖直区段61时关于从气体进入区132流入工艺处理室中的气体流33的宽度b进行调整，如上所描述的。因此，提供长的运行路段，在该运行路段上气流至少在其宽度b中基本上是不改变的。

图1中所示的可选的上部气体供应通道41(图2中未示出)也可以与图2中所示的气体输送管路30例如经由竖直区段61中的开口处于导引气体的连接。

参照图3，下部的水平的气体供应通道31包括第一子区段51和第二子区段52，在该第一子区段中设置有整流单元50作为第一整流单元。第二子区段52通过空的或中空的未划分的空间形成，即该第二子区段不包括整流单元。第一子区段51沿下部的水平的气体供应通道31的纵向方向、即沿x方向在第一长度l1上延伸，而第二子区段52沿下部的水平的气体供应通道的纵向方向在第二长度l2上延伸。优选地，下部的水平的气体供应通道31完全地通过第一子区段51和第二子区段52形成。第一子区段51的第一长度l1可以例如为下部的水平的气体供应通道31的总长度l的60％，而第二子区段52的第二长度l2可以例如为总长度l的40％。第一子区段51在此设置在第二子区段52上游、即在气体的按照规定的运动方向设置在第二子区段之前。第一子区段51因此构成下部的水平的气体供应通道31的与竖直区段61邻接的部分，而第二子区段52构成下部的水平的气体供应通道31的与工艺处理室3邻接的部分。

整流单元50在该示例中由作为导引元件的多个导引肋条54形成，优选地，整流单元50包括至少5个、进一步优选至少10个、更进一步优选至少20个、更进一步优选至少30个导引肋条54。导引肋条54在此与第一子区段51的壁分开地构造。所述导引肋条在图2、3和5中所示的示例中分别是均匀薄板，其带有优选平坦的表面，其中，导引肋条54的朝向在运行中流过的气体的表面也称为导引面(在图2、3和5中未示出)。导引肋条54至少在第一子区段51沿x方向的第一长度l1上延伸并且在下部的水平的气体供应通道31沿z方向的整个或大部分高度g上延伸。所述导引肋条垂直于其沿x方向的纵向延伸部并且垂直于其沿z方向的高度延伸部、即沿y方向具有相对小的厚度(沿y方向的延伸部)。因此，导引肋条54沿下部的水平的气体供应通道31的纵向方向或沿第一延伸方向定向。所述导引肋条沿y方向、即沿着下部的水平的气体供应通道31的宽度b彼此间隔开地布置，优选有规律地间隔开布置。在相邻的导引肋条54之间的平均间距可以例如为5mm、10mm或20mm。导引肋条54因此将下部的水平的气体供应通道31在第一子区段51中水平地、即沿y方向分成多个流动通道53，所述流动通道彼此平行地沿着下部的水平的气体供应通道31的纵向方向(x方向)延伸。整流单元50或导引肋条54可以与第一子区段51一体式提供或可取出地设置在第一子区段51中。

优选地，整流单元50如图2和3中所示延伸进入气体输送管路30的竖直区段61中。在这种情况下，导引肋条54比第一子区段51的长度l1更长，优选比第一子区段51的长度l1长了竖直区段61的厚度d。由此，导引肋条54如图2和3中所示在竖直区段61的整个最下方的区段上延伸、即延伸直至其内壁。在图3中，气体输送管路30的竖直区段61示意性地通过虚线示出。

整流单元50的导引肋条54用于在气体供应装置的运行中流过气体输送管路30的气流的分配，而在此不改变流动的总宽度b。通过导引肋条54可以至少沿水平方向避免或减小气体流中的大空间的涡流。至少可以将气体流中的涡流限制于在导引肋条54之间的间隔部或流动通道53的延展。这种涡流可以通过气体输送管路30从竖直区段61至下部的水平的气体供应通道31的方向改变而产生或加强。由于流动通道53在当前的示例性实施方式中沿竖直方向没有被划分，而是在下部的水平的气体供应通道31的整个高度g上延伸，因此允许气流在每个单个的流动通道53内进行竖直的平衡运动。带有竖直方向分量的这种平衡运动可以平衡或至少减小在每个单个的流动通道53内的竖直的局部速度差和压力差，所述速度差和压力差由于在从竖直区段61至下部的水平的气体供应通道31的过渡部中的流动方向改变而引起。

设置在整流单元50下游的第二子区段52用于使从整流单元50出来的气流的进一步均匀，尤其是用于可能存在的空间上的速度差和/或压力差的均匀化。第二子区段尤其是鉴于在下游跟着的在下部气体进入区132之前的气体阻塞(见上)而被证明为有利的。为此，第二子区段52可以备选于上文描述的构造为空的空间的实施方式而包括另外的划分元件作为第三整流单元，该另外的划分元件例如构造为网部或格栅(在图中未示出)。这种网部或格栅可以例如具有带蜂窝状横截面、矩形横截面或圆形横截面的开口并且例如是由钢丝制成的细网眼的网部。网部或格栅沿x方向、即在下部的水平的气体供应通道31的长度l上，在数厘米长度上延伸，优选在小于或等于5cm的长度上延伸，进一步优选在小于或等于1cm的长度上延伸，并且与气体进入区132和作为整流单元50的导引肋条54间隔开地设置在第二子区段52中。这种划分元件可以引起对涡流在横向于第一延伸方向的方向上的延展进行进一步限制，并且由此实现气体流在其快进入工艺处理室3之前改善的分层或层流。

优选地，上部的水平的气体供应通道31的整流单元50的导引肋条54构造为用于加热和/或冷却流过的气体的调温装置(未示出)，尤其是构造为用于冷却气体的冷却装置。导引肋条54则也称为冷却肋条。进一步优选地，导引肋条54构造为热交换器。为此，导引肋条54可以例如与热源(用于加热气体)或热沉(用于冷却气体)接触。例如导引肋条54可以连接到液体冷却器、如油冷却器或水冷却器上。

优选地，在流过输送管路30的气体流中和/或在调温回路、尤其是冷却回路中还设置有温度传感器，该温度传感器用于监测通向或来自气体的热能交换并且可选地连接到用于调节热能交换的调节装置上。

调温装置实现在气体流入工艺处理室3中之前对气体进行调温、即加热和/或冷却。为了加热和/或冷却气体，在气流中不需要另外的、如有可能影响流动的元件，因为将整流的导引肋条54用作调温装置。通过导引肋条的大的总表面(例如与较小面积的管内壁的备选可能的调温相比)，在气体和导引肋条54之间实现改善的热传输、即每单位时间较高的热能交换。因为导引肋条54设置在输送管路30的如下区域中，在该区域中由于从竖直区段61至水平的气体供应通道31的直角的方向改变而在气流中构造有涡流，所以经调温的导引肋条54的冷却或加热效果在此大于在输送管路30的如下区段中的冷却或加热效果，气流在该区段中有针对性地如此引导使得紊流减小。

附加地，在输送管路的区域中在一个或多个整流单元50上游，例如在管状区段64中可以设置有用于分离污染物的过滤器。由此，可以防止导引肋条54例如被冷凝物污染或至少显著减小污染。

图4示意性地示出气体导入元件32(参见图1)，该气体导入元件根据本发明的第二实施方式代替图2和3中所示的气体进入区132而用于将气体导入工艺处理室3中。图4中所示的气体导入元件是吸嘴元件232。为了将气体导入工艺处理室3中，该气体导入元件包括多个气体进入通道200。

吸嘴元件232通过由固体材料制成的主体构成，该主体从气体进入侧201向着气体离开侧202被气体进入通道200穿过。气体进入通道200在所有侧通过各壁限界并且在吸嘴元件232运行中形成从气体进入侧201穿过吸嘴元件232至气体离开侧202的唯一的气体可穿透的连接。气体进入通道200沿延伸方向在距离a上延伸，其中，气体进入通道200的延伸方向相应于气体通过吸嘴元件232从气体进入侧201至气体离开侧202的通流方向、即x方向。

气体进入通道200优选如图中4所示关于yz平面并排且上下相叠而有规律地彼此间隔开成行和列地布置在吸嘴元件232中。在此，各行的气体进入通道200在吸嘴元件232的安装的状态下优选平行于构建区10布置。各行和/或列也可以彼此错开(图4中未示出)。气体进入通道20可以例如以5行和21列布置在吸嘴元件232中。

当吸嘴元件232安装在工艺处理室3的侧壁4b中或安装在下部的水平的气体供应通道31中时，一行气体进入通道200优选基本上在下部的水平的气体供应通道31沿y方向的宽度b上延伸，而一列气体进入通道200优选基本上在下部的水平的气体供应通道31沿z方向的高度g1上延伸。

气体进入通道200在yz平面中、即垂直于其延伸方向分别具有通道横截面，在图4中通过沿y方向的开口直径q表示。通道横截面在图4中所示的实施例中具有正方形形状或长方形形状并且在气体进入通道200的延伸方向或距离a上至少部分区段地改变，即所述通道横截面不是恒定的。在图4中，开口直径q在气体进入通道200的第一区段中从吸嘴元件232的气体进入侧201朝着气体离开侧202方向减小，在气体进入通道200的接着的第二(中间)区段中，开口直径q基本上是恒定的。在接着的直至气体离开侧202的第三区段中，开口直径q朝着气体离开侧202方向增大。气体进入通道200因此从气体进入侧201至气体离开侧202、即沿气体的通流方向首先包括收敛的区段、即构造为吸嘴或吸风嘴的区段，然后基本上恒定的区段以及接着扩散的区段、即构造为散风嘴的区段。沿着距离a、即气体进入通道200的延伸方向的横截面变化不是必须如图4中所示沿y方向实现。备选地或附加地，横截面变化也可以沿z方向实现。

横截面变化的斜率、即在气体进入通道200的第一区段中的横截面减小和在气体进入通道的第三区段中的横截面增大优选连续地延伸，即开口直径q沿着距离a在数学意义上连续地改变，进一步优选在数学意义上平滑地改变。备选地，横截面变化也可构造成阶梯式的。

要注意的是，吸嘴元件232不局限于在此所示出的构造方式，相反地气体穿通通道200在吸嘴元件232中的几何形状和/或布置结构可以不同于图4中所示的吸嘴元件232的构造方式。例如，气体穿通通道可以在距离a上具有恒定的通道横截面或构造成带有上文描述的三个区段中的仅两个区段。气体穿通通道也可以至少部分地在其几何形状方面彼此不同地构造。

类似于图3，图5从上方示出在下部的水平的气体供应通道31的平面中的气体输送管路30以及工作平面16的通过室壁4限界的区域的示意性剖面图，其中，代替图2和3中所示的气体进入区132，关于图4所描述的吸嘴元件232设置作为下部气体进入部的气体导入元件。因此，下面仅说明图5中所示的布置结构的与图3中所示的布置结构有区别的特征和作用。在图5中，气体进入通道200仅示意性地作为带有在距离a上恒定的通道横截面的矩形通道示出。

在图5中，下部的水平的气体供应通道31由第一子区段51(该第一子区段包括整流单元50)、第二子区段52(该第二子区段通过空的空间构成(参见图3)或包括网部或格栅作为另外的整流单元(见上))和第三子区段55形成，在该第三子区段中布置吸嘴元件232。第二子区段52在此沿下部的水平的气体供应通道31的纵向方向、即沿x方向设置在第一子区段51和第三子区段55之间。吸嘴元件232沿下部的水平的气体供应通道31的纵向方向、即沿x方向从其朝向第二子区段52的气体进入侧201至其朝向工艺处理室3内部空间的气体离开侧202在距离a上延伸，即第三子区段55具有第三长度，该第三长度相应于吸嘴元件232的距离a。第一子区段51沿下部的水平的气体供应通道31的纵向方向、即沿x方向在第一长度l1′上延伸，其可以例如等于图3中的第一子区段的第一长度l1，而第二子区段52在第二长度l2′上延伸，其例如可以比图3中的第二子区段的第二长度l2小了距离a。如果下部的水平的气体供应通道31的总长度l为80cm并且第一子区段51的长度l1′为50cm、则距离a可以例如为10cm、从而第二子区段52具有20cm的长度l2′。

备选于图5中所示出的吸嘴元件232在下部的水平的气体供应通道31中的布置结构(其中吸嘴元件232的气体离开侧202与工艺处理室壁4的内壁的相邻的表面基本上齐平地设置)，吸嘴元件232也可以部分地或完全地伸入工艺处理室3内部。

图6示意性地示出根据第一扩展方案的带有导引肋条154的整流单元150的剖面图，所述导引肋条安装在基础板151。基础板151可以例如同时包括或构造下部的水平的气体供应通道31的下壁。

图6中所示的整流单元150与图2、3和5中所示的整流单元50的区别基本上在于导引肋条154的形状。整流单元150的导引肋条154分别至少在第一子区段51的第一长度l1或l1′上沿x方向延伸并且在带有基础板151的导引肋条154的总高度方面在下部的水平的气体供应通道31的整个或大部分高度g上沿z方向延伸(参见图3，5)。在yz平面中、即垂直于纵向延伸部，导引肋条154分别从上端部154a延伸至下端部154b，该下端部固定在基础板151上或与所述基础板一体式构造。导引肋条154具有向上、即从下端部154b向着上端部154a逐渐变细的横截面。也就是说，垂直于其沿x方向的纵向延伸部并且垂直于其沿z方向的高度延伸部、即沿y方向，导引肋条154具有从下向上减小的厚度(沿y方向的延伸部)。在图6中所示的在yz平面中的横截面中，导引肋条154可以例如是相应梯形的或三角形的型材、例如挤压型材。所述导引肋条可以例如合并成模块。导引肋条154优选在第一子区段51的整个宽度b上(即沿y方向)布置。

导引肋条154沿y方向、即沿着第一子区段51的宽度b彼此间隔开地、优选有规律地间隔开布置，其中，相邻的导引肋条之间的间距可以是最大间距(即在上端部154a上确定的)或者是中间间距，例如作为平均间距或在导引肋条154的中间区域中的间距。导引肋条154因此将下部气体供应通道31在第一子区段51中水平划分、即沿y方向划分成多个流动通道153，这些流动通道彼此平行地沿着下部的水平的气体供应通道31的纵向方向(x方向)延伸。此外，在图6中示出导引肋条154的导引面155，所述导引面构造为导引肋条154的如下表面，所述表面朝向流动通道153或朝向在运行中流过的气体。

基础板151优选基本上沿x方向在第一子区段51的长度l1或l1′上延伸并且沿y方向在第一子区段的宽度b上延伸。在基础板151中，可以可选地设置有调温通道、尤其是冷却通道(未示出)。在调温装置的运行中经由图6中示意性地示出的调温剂入口和出口、尤其是冷却剂入口和出口152给调温通道馈送相对于气体温度冷的或热的可流动的介质，以便使整流单元150或导引肋条154构造为用于对流过的气体进行加热和/或冷却的调温装置、尤其是构造为用于冷却气体的冷却装置，如上文所描述的。

根据一种未示出的第二扩展方案，整流单元50、150除了上文描述的竖直地且沿下部的水平的气体供应通道31的纵向方向、即沿x方向定向的导引肋条54、154以外还包括一定数量的第二导引肋条，所述第二导引肋条水平地且沿下部的水平的气体供应通道31的纵向方向、即沿x方向定向。第二导引肋条在此优选彼此平行地且沿z方向彼此间隔开地布置并且沿y方向优选在下部的水平的气体供应通道31的整个宽度b上延伸。根据该扩展方案，整流单元的导引肋条因此形成多个流动通道，这些流动通道彼此平行地沿着下部的水平的气体供应通道31的纵向方向(x方向)延伸并且在第一子区段51中不仅水平地而且竖直地划分这些气体供应通道。流动通道可以如此相对彼此布置，使得所述流动通道在第一子区段51中以由行和列构成的矩阵形式穿过下部的水平的气体供应通道31。因此，也可以使气流中的出现的涡流沿竖直方向(z方向)限制于比水平的气体供应通道31的高度g的最大值要小的尺寸。

在整流单元的流动通道的这种矩阵状的布置结构中，该整流单元优选不延伸进入气体输送管路30的竖直区段61中。备选地，可以提供整流单元的流动通道的弯曲的和/或带角度的区段，所述弯曲的和/或带角度的区段伸入到竖直区段61中，并且方向改变以和通道的壁本身类似的方式实现。

备选于在流动通道矩阵状设置的这一变型方案中导引肋条的上述布置结构，也可以仅提供水平地设置在气体供应通道中的第二导引肋条和/或导引肋条可以至少部分地和/或至少部分区段地倾翻、即倾斜或带角度地、或弯曲地构造。倾翻的和/或弯曲的导引肋条在此优选如此构造并且布置在气体供应通道中，使得导引肋条与气体供应通道的纵向方向、即与第一延伸方向包夹的角度为至多4°。因此，可以减少或抑制流动部与导引肋条的脱离。

在图2中示出从输送管路30的竖直区段61至下部的水平的气体供应通道31的过渡部作为不连贯或者说突然的过渡部，即竖直区段61和下部的水平的气体供应通道31垂直于彼此并且构成带有90°角度的弯折部。这有利于通过整流单元50、150的导引肋条对气体的调温(见上)，因为在气体和经调温的表面之间的热能传递随着气体紊流度的升高而增加，并且气流由于在该区域中突然的方向改变而具有大程度的紊流、即漩涡。备选地，从竖直区段61至下部的水平的气体供应通道31的过渡部也可以通过附加的至少部分区段地弯曲的和/或阶梯式带角度的管路区段(未示出)构成，类似于在管状区段64和竖直区段61之间的过渡区段63。从输送管路30的竖直区段61至下部的水平的气体供应通道31的过渡部的构造因此优选地在流动部在整流单元之前或在整流单元中突然的方向改变而带来的改善的加热/冷却效果与流动部的尽可能小的干扰之间进行权衡的情况下进行，以用于改善流动特性、尤其是减小流动部中的涡流。在图2、3和5中示出，整流单元50延伸进入竖直区段61中。备选地，也可以设置有两个单独的、彼此间隔开的整流单元，其中，第一整流单元设置在下部的水平的气体供应通道31中，而第二整流单元设置在竖直区段61中。

备选于或附加于设置在下部的水平的气体供应通道31中的整流单元50，在上部的水平的气体供应通道41中(参见图1)可以设置有整流单元。例如上部水平的气体供应通道41可以至少部分区段地类似于下部气体供应通道31构造。在此，上部的和/或下部的水平的气体供应通道41、31一般也称为第一管路区段。类似地，竖直区段61也称为第二管路区段，而管状区段64也称为第三区段。

下部的水平的气体供应通道31如上文所描述的那样沿x方向、即沿其纵向方向在总长度l上延伸。纵向方向在此表示下部的水平的气体供应通道从第一端部31a至第二端部31b的直线的、即笔直的延伸方向。垂直于纵向延伸部或垂直于延伸方向的横截面在下部的水平的气体供应通道31的整个长度l上基本上具有相同的几何形状和尺寸，即具有带有保持不变的宽度b和高度g的矩形形状。但本发明不局限于带有恒定的横截面的下部的水平的气体供应通道。也可行的是，只要延伸方向(该延伸方向在这种情况下通过横截面的重心限定)是直线的，则宽度b和/或高度g在总长度l上变化。此外，宽度的最大值表示，第一子区段51中的有效的、即通过气体流可用的宽度虽然通过整流单元50、150或其导引肋条54、154减小，但沿y方向在壁之间的距离b、即宽度的最大值仍是恒定的。这类似地适用于第一子区段51中的横截面或横截面的最大值。此外，本发明不局限于：下部的水平的气体供应通道31的纵向方向作为气体输送管路的第一延伸方向平行于构建区10的平面延伸。例如，纵向方向可以与构建区10的平面偏差1°、2°，5°或10°。

只要可行，上文描述的实施方式和扩展方案的特征可以相互组合。竖直区段61和下部的水平的气体供应通道31也可以相互包夹不同于90°的角度，例如在45°和135°之间范围内的角度。气体输送管路也可以在没有竖直区段61和/或管状区段64和/或过渡区段63的情况下提供。

下部和/或上部的水平的气体供应通道31、41可以不同于上文描述的实施方式。

尽管已经通过激光烧结设备或激光熔化设备描述了本发明，但本发明不限于激光烧结或激光熔化。本发明可应用于通过逐层施加和选择性固化构建材料来生成式制造三维物体的任何方法。

曝光装置例如可以包括一个或者多个气体激光器或者固体激光器或者任何其它类型的激光器诸如激光二极管，特别是vcsel(verticalcavitysurfaceemittinglaser(垂直腔面发射激光器))或者vecsel(verticalexternalcavitysurfaceemittinglaser(垂直外腔面发射激光器))，或者一行这样的激光器。一般来说，作为曝光装置可以使用任何装置，利用该装置能够将能量作为波辐射或者微粒辐射选择性地投射到构建材料层上。代替激光，例如可以使用适合于使构建材料固化的其它的光源、电子束或者任何其它的能量源或辐射源。代替将射束偏转，也可以使用利用可移动的行曝光器的辐射。本发明也可以应用于选择性的掩模烧结，在该掩模烧结中使用扩展光源和掩模，或者应用于高速烧结(hss)，在该高速烧结中在构建材料上选择性地施加一种提高(吸收烧结)或者降低(抑制烧结)相应位置上的辐射吸收的材料和然后非选择性地大面积地或者利用可移动的行曝光器进行曝光。

代替导入能量，也可以通过3d打印(例如通过施加粘合剂)选择性地使经施加的构建材料固化。本发明一般性地涉及借助将构建材料逐层施加和选择性固化来生成式制造物体，与构建材料固化的方式无关。