Устройство нанесения слоя для 3d-принтера и способ для нанесения двух слоев конструкционного материала в виде частиц

Устройство нанесения слоя для 3d-принтера и способ для нанесения двух слоев конструкционного материала в виде частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе нанесения слоя для принтера трехмерной печати (3D-принтера), 3D-принтеру, содержащему такую систему нанесения слоя, и способу для нанесения двух слоев конструкционного материала в виде частиц.

Уровень техники

Известен ряд генеративных процессов изготовления (и, соответственно, ряд типов 3D-принтеров).

Нижеследующие этапы является общими для определенных генеративных процессов изготовления:

(1) Сначала наносят материал в виде частиц на всю поверхность конструкционного поля для формирования слоя неотвержденного материала в виде частиц.

(2) Нанесенный слой неотвержденного материала в виде частиц выборочно отверждают в заранее определенной отдельной зоне, например, путем выборочной печати обрабатывающим агентом, например, связующим агентом (или, например, путем лазерного спекания).

(3) Этапы (1) и (2) повторяют для изготовления необходимого компонента. Для этого конструкционную платформу, на которой послойно формируется этот компонент, можно опускать на расстояние, соответствующее толщине одного слоя, до нанесения нового слоя на всю поверхность (или же устройство нанесения слоя и печатающее устройство можно, соответственно, поднимать на толщину одного слоя).

(4) В заключение, изготовленный компонент, удерживаемый рыхлым, неотвержденным материалом в виде частиц и охватываемый им, можно извлечь.

Например, конструкционное пространство, в котором происходит изготовление компонента или компонентов, может быть определено так называемой «конструкционной коробкой» (также именуемой «рабочей коробкой»). Конструкционная коробка этого типа может иметь конструкцию, образованную периферийными стенками, открытую по направлению вверх и проходящую в вертикальном направлении (например, образованную четырьмя вертикальными боковыми стенками), которые могут образовывать, например, прямоугольник, если смотреть на них сверху. Конструкционная коробка может принимать регулируемую по высоте конструкционную платформу. При этом пространство над конструкционной платформой и между конструкцией вертикальных периферийный стенок может, например, по меньшей мере вносить вклад в образование конструкционного пространства. Верхняя зона конструкционного пространства может именоваться, например, «конструкционным полем». Пример такой конструкционной коробки раскрыт, например, в DE 102009056696 А1.

На вышеуказанном этапе (1) обычно используют систему нанесения слоя, содержащую устройство нанесения слоя (также именуемое «устройство для нанесения многослойных покрытий», recoater). Известен ряд систем нанесения слоя для использования в 3D-принтерах, посредством которых можно наносить конструкционный материал в виде частиц на конструкционное поле (также именуемое «конструкционной поверхностью» или «конструкционной зоной») в виде равномерного слоя по всей поверхности.

В одном из типов системы нанесения слоя используется валик (сокращенно: "валковое устройство нанесения слоя"), перед которым сначала укладывают определенное количество конструкционного материала в виде частиц, а потом перемещают его по горизонтали по конструкционному полю для нанесения конструкционного материала в виде частиц в виде равномерного слоя на конструкционное поле. При этом валик может вращаться в направлении, противоположном направлению перемещения. Системы нанесения слоя большой длины сложны для выполнения при использовании валкового устройства нанесения слоя.

В системе нанесения слоя схожего типа используется качающийся (осциллирующий) нож вместо валика. Например, в DE 10117875 С1 раскрыт способ, предусматривающий укладку материала в виде частиц перед качающимся ножом с последующим нанесением материала в виде частиц на зону, подлежащую покрытию, с помощью качающегося ножа, совершающего качания в виде вращательных или поворотных движений.

В системе нанесения слоя еще одного типа (так называемой системе нанесения слоя с «контейнерным устройством нанесения слоя», например, со «щелевым устройством нанесения слоя») используется устройство нанесения слоя с контейнером, например, выполненным с возможностью перемещения по конструкционному полю и определяющим внутреннюю полость для конструкционного материала в виде частиц, которая ведет к отверстию для выдачи конструкционного материала в виде частиц на конструкционное поле. Устройство нанесения слоя может быть выполнено продолговатым, например, для охвата или покрытия прямоугольного конструкционного поля по всей его длине или ширине. В этом случае отверстие может быть выполнено в виде продольной щели. Таким образом, устройство нанесения слоя можно горизонтально перемещать по конструкционному полю с одновременной выдачей конструкционного материала в виде частиц через отверстие на конструкционное поле для нанесения тем самым равномерного слоя по всей поверхности конструкционного поля.

Например, на вышеуказанном этапе (2) можно использовать печатающее устройство с печатающей головкой, которая управляемым образом наносит обрабатывающий агент на подобласть ранее нанесенного слоя конструкционного материала. Обрабатывающий агент способствует отверждению (немедленному и/или последующему) слоя конструкционного материала в этой подобласти. Например, обрабатывающий агент может представлять собой связующий агент, например, связующий компонент многокомпонентного связующего.

В альтернативном варианте на вышеуказанном этапе (2) можно использовать лазер для отверждения подобласти ранее нанесенного слоя конструкционного материала, например, путем спекания или сплавления конструкционного материала в этой подобласти.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к системе нанесения слоя указанного второго типа, сокращенно именуемой системой нанесения слоя с «контейнерным устройством нанесения слоя», например, «щелевым устройством нанесения слоя».

Например, устройства нанесения слоя данного типа могут быть оснащены вибрационным устройством, посредством которого материалу в виде частиц можно сообщать вибрацию для воздействия на поток или истечение конструкционного материала в виде частиц (например, его поддержание) или обеспечения выхода конструкционного материала в виде частиц из отверстия. Например, вибрационное устройство данного типа может быть выполнено в виде трясущего устройства, посредством которого по меньшей мере стеночную часть контейнера подвергают воздействию вибрации или трясущего движения для воздействия на выход конструкционного материала в виде частиц.

Кроме того, системы нанесения слоя данного типа могут содержать, например, лабиринтную конструкцию внутри контейнера, которая может предотвращать вытекание/утечку конструкционного материала, когда устройство нанесения слоя не движется.

Кроме того, системы нанесения слоя данного типа могут содержать, например, разглаживающий/заметающий элемент, посредством которого возможно разглаживать нанесенный на конструкционное поле материал в виде частиц для уплотнения и/или выравнивания конструкционного материала.

Пример системы нанесения слоя со «щелевым устройством нанесения слоя» известен из DE 102009056 689 А1. Например, см. фиг. 17-20 в указанном документе.

Задачей, лежащей в основе настоящего изобретения, можно считать создание системы нанесения слоя для 3D-принтера, содержащей «контейнерное устройство нанесения слоя», с расширенной сферой применения.

Настоящее изобретение предлагает систему нанесения слоя для 3D-принтера по пункту 1 формулы изобретения. Дополнительные варианты осуществления системы нанесения слоя раскрыты в зависимых пунктах 2-21. В пункте 22 формулы изобретения раскрыт 3D-принтер, содержащий соответствующую систему нанесения слоя, а в пункте 23 раскрыт способ для нанесения двух слоев конструкционного материала в виде частиц.

В соответствии с различными вариантами осуществления в качестве примера может быть предложена система нанесения слоя, в которой степень уплотнения нанесенного слоя конструкционного материала в виде частиц может соответствующим образом меняться путем соответствующей установки угла наклона разглаживающего элемента устройства нанесения слоя, при этом одну или более характеристик компонента, например, формовочного стержня и/или формы для заливки, можно задавать индивидуально в каждом конкретном случае.

В соответствии с различными вариантами осуществления в качестве примера может быть предложена система нанесения слоя, в которой различные составы конструкционных материалов могут быть надежно нанесены на конструкционное поле равномерными слоями и/или могут быть соответствующим образом уплотнены путем изменения угла наклона разглаживающего/заметающего элемента устройства нанесения слоя, так что в конечном итоге становится возможной обработка множества различных составов конструкционных материалов с помощью данной системы нанесения слоя.

В соответствии с различными вариантами осуществления в качестве примера может быть предложена система нанесения слоя, в которой степень уплотнения в изготавливаемом компоненте и/или создаваемой композиции слоя для каждого конкретного случая может варьироваться путем изменения угла наклона разглаживающего/заметающего элемента устройства нанесения слоя во время выполнения конструкционной операции с целью изготовления компонента с зонами разной степени уплотнения и/или нескольких компонентов с разной степенью уплотнения за одну конструкционную операцию.

В соответствии с различными вариантами осуществления в качестве примера может быть предложена система нанесения слоя, в которой могут быть нанесены множество слоев конструкционного материала с неизменным качеством и/или уплотнением путем установки или повторного изменения угла наклона разглаживающего элемента устройства нанесения слоя во время выполнения конструкционной операции, так что становится возможным обеспечить простым и безопасным образом неизменное качество и/или и уплотнение, например, на всем протяжении длительной конструкционной операции и/или множества конструкционных операций.

В соответствии с различными вариантами осуществления в качестве примера может быть предложена система нанесения слоя, в которой равномерные и надлежащим образом уплотненные слои конструкционного материала могут быть нанесены за короткий период времени. В соответствии с различными вариантами осуществления и в качестве примера можно установить соответствующий подходящий угол наклона для прохода и обратного прохода устройства нанесения слоя, что позволяет создавать двунаправленное покрытие без ущерба для качества нанесенного слоя.

При этом, в контексте настоящей заявки термин «конструкционный материал в виде частиц» может означать конструкционный материал, содержащий по меньшей мере один вид материала в виде частиц (например, песок (его зерна), например, формовочный песок и/или частицы металла и/или частицы синтетического материала). Кроме того, в состав конструкционного материала могут входить несколько различных видов материалов в виде частиц, например, смесь нового и вторичного песка, или смесь мелкого и крупного песка, или смесь песков двух разных типов. Кроме того, конструкционный материал может содержать по меньшей мере один жидкий компонент, например, связующий компонент, например, активатор, и/или одну или более твердых и/или жидких добавок. Если конструкционный материал содержит связующий компонент, другой связующий компонент, например, фурановую смолу, можно выборочным образом напечатать на ранее нанесенном слое конструкционного материала с помощью печатающего устройства, чтобы отвердить указанный слой в заранее заданной области. В зависимости от изготавливаемого компонента, например, формы для заливки или формовочного стержня, и/или назначения для применения соответствующего компонента, можно использовать состав конструкционного материала, специально созданный для данного назначения. При этом состав конструкционного материала может быть определен количеством используемых компонентов, а также соответствующим типом и соответствующей долей компонентов, содержащихся в конструкционном материале (смеси), в том числе, например, соответствующим размером частиц (для твердого материала).

В соответствии с различными вариантами осуществления система нанесения слоя для 3D-принтера может содержать

устройство нанесения слоя (например, «контейнерное устройство нанесения слоя», например, «щелевое устройство нанесения слоя», выполненные с возможностью горизонтального перемещения через конструкционное поле и непрерывной выдачи конструкционного материала в виде частиц из отверстия на конструкционное поле во время указанного горизонтального перемещения через конструкционное поле), содержащее контейнер, определяющий внутреннюю полость для приема конструкционного материала в виде частиц, ведущую в отверстие для выдачи конструкционного материала в виде частиц (например, на конструкционное поле или в конструкционное пространство), и разглаживающий/заметающий элемент, образующий обращенную вниз (например, в сторону конструкционного поля или конструкционного пространства) разглаживающую поверхность и выполненный с возможностью разглаживания выданного из отверстия конструкционного материала с использованием разглаживающей поверхности, тем самым выравнивая и/или уплотняя выданный материал в виде частиц, и

установочное устройство, выполненное с возможностью регулируемой установки угла наклона разглаживающей поверхности, например, для регулируемой установки угла наклона фиксированным образом и/или для регулируемой установки и удержания/фиксации (в соответствующей установке) (например, в течение по меньшей мере существенной или преобладающей части прохода через конструкционное поле или в течение всего прохода через конструкционное поле).

Устройство нанесения слоя может быть, например, выполнено с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, например, через конструкционное поле. Например, устройство нанесения слоя может быть выполнено с возможностью перемещения вдоль линейной направляющей конструкции, предназначенной для данной цели, например, посредством ползуна, к которому прикреплено устройство нанесения слоя.

Например, контейнер может быть выполнен вытянутым, с продольной осью, проходящей, например, в горизонтальном направлении перпендикулярно направлению, в котором может перемещаться устройство нанесения слоя. При этом отверстие может быть выполнено в виде, например, продольной щели с продольной осью, проходящей в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению, в котором может перемещаться устройство нанесения слоя, и/или параллельном продольному направлению контейнера.

Например, контейнер может быть выполнен сужающимся книзу в поперечном сечении и, например, воронкообразным в поперечном сечении.

Например, контейнер может быть выполнен открытым кверху. Над указанным контейнером, например, может быть расположен второй контейнер.

Например, отверстие или продольная щель может быть расположена в нижней концевой части контейнера, т.е., например, в концевой части устройства нанесения слоя, обращенной к конструкционному полю, и может, например, быть направлено вниз в сторону конструкционного поля.

Конструкционное поле может, например, быть определено конструкционной платформой и/или конструкционной коробкой (также именуемой «рабочей коробкой»), над/на или в которой может происходить конструирование компонента посредством 3D-принтера в ходе генеративного процесса изготовления. Например, конструкционная коробка может вмещать регулируемую по высоте конструкционную платформу, постепенно опускаемую во время генеративного процесса изготовления (или так называемой «конструкционной операции»). Например, привод для регулирования по высоте может быть предусмотрен либо непосредственно в конструкционной коробке («совместно передвигающийся»), либо, например, стационарным образом в 3D-принтере («стационарно установленный»). Например, конструкционная коробка может быть выполнена с возможностью перемещения в 3D-принтер или из него, например, посредством роликового транспортера и/или с помощью собственного ходового привода, интегрированного в конструкционную коробку. Например, конструкционная коробка может быть выполнена согласно исходному описанию, например, как раскрыто в DE 102009056969 А1.

Раскрываемая в настоящем описании информация относится как к одному разглаживающему элементу, так и к двум и более разглаживающим элементам, т.е. к соответствующему разглаживающему элементу.

Например, разглаживающий элемент может быть образован контейнером, например, его нижней стороной, или, например, сформирован как отдельный элемент и прикреплен к устройству нанесения слоя, например, к несущей конструкции последнего или к контейнеру. Если разглаживающий элемент прикреплен к устройству нанесения слоя в качестве отдельного элемента, разглаживающий элемент может быть прикреплен к устройству нанесения слоя, например, неподвижно или подвижно (например, с возможностью поворота). В первом случае разглаживающий элемент можно перемещать посредством движения, например, поворота, устройства нанесения слоя для установки угла наклона его разглаживающей поверхности. Во втором случае разглаживающий элемент можно перемещать напрямую, то есть он может перемещаться сам по себе, для установки угла наклона его разглаживающей поверхности.

Например, для выравнивания и/или уплотнения конструкционного материала разглаживающий элемент установлен в направлении прохода позади отверстия, например, с наклоном, уменьшающимся в тыльную сторону, или наклоном, увеличивающимся в направлении прохода. Например, угол наклона может представлять собой острый угол, например, угол не более 5°, например, угол не более 4°, например, угол не более 3°, например, угол не более 2°, например, угол не более 1°.

Например, устройство нанесения слоя может содержать единственный разглаживающий элемент, при этом система нанесения слоя работает только в одном направлении. Например, устройство нанесения слоя может содержать два разглаживающих элемента, при этом система нанесения слоя работает в двух направлениях. В последнем случае разглаживающие элементы могут быть расположены, например, на противоположных сторонах отверстия (например, в поперечном направлении), при этом угол наклона соответствующего разглаживающего элемента может быть регулируемо установлен, например, с помощью установочного устройства. В последнем случае разглаживающие элементы могут быть расположены так, что их разглаживающие поверхности лежат в одной плоскости.

Например, разглаживающая поверхность разглаживающего элемента может быть выполнена по существу планарной. Например, разглаживающий элемент может иметь вытянутую форму и может проходить по существу параллельно продольному направлению контейнера, например, по существу вдоль по всей его щели. Например, разглаживающий элемент может быть выполнен в виде разглаживающего бруса/полосы и/или разглаживающего ножа. Например, разглаживающий элемент может быть выполнен из металла, например, из стали.

Например, разглаживающий элемент может быть расположен под отверстием, например, в вертикальном направлении под отверстием, например, на (небольшом) расстоянии по вертикали от отверстия. Иначе говоря, разглаживающий элемент может быть расположен за пределами внутреннего пространства контейнера или под ним, например, за пределами контейнера или под ним. Например, разглаживающий элемент может быть расположен сбоку от отверстия и вблизи него по горизонтали.

Например, установочное устройство может быть выполнено с возможностью перемещения через конструкционное поле вместе с устройством нанесения слоя.

Например, установочное устройство может быть выполнено с возможностью регулируемой установки угла наклона разглаживающей поверхности относительно неподвижной плоскости отсчета, например, относительно горизонтальной поверхности и/или поверхности, параллельной конструкционной платформе, и/или поверхности, параллельной конструкционному полю, и/или поверхности, параллельной последнему нанесенному слою. Например, угол наклона может представлять собой острый угол.

В соответствии с различными вариантами осуществления установочное устройство может, в качестве примера, содержать привод, обеспечивающий возможность изменения угла наклона разглаживающей поверхности. Термин «привод» означает привод, не являющийся, например, ручным. Привод, в качестве примера, может быть выполнен с возможностью перемещения, непосредственно или опосредованно, разглаживающего элемента, например, поворота разглаживающего элемента.

В соответствии с различными вариантами осуществления привод, в качестве примера, может представлять собой привод линейного перемещения или привод вращения или поворота. Иначе говоря, привод сообщает, например, поступательное движение или создает такое поступательное движение (с возможностью его использования/преобразования для поворота затворного элемента и/или устройства нанесения слоя), или сообщает крутящий момент путем по меньшей мере одного полного оборота или неполного оборота.

В соответствии с различными вариантами осуществления привод, в качестве примера, может быть выбран из группы, состоящей из гидравлического привода, пневматического привода, электрического привода и их комбинаций.

В соответствии с различными вариантами осуществления привод, в качестве примера, может быть выполнен с возможностью регулируемой установки угла наклона разглаживающей поверхности непосредственно самим приводом. В связи с этим привод, в качестве примера, может представлять собой электрический привод. Таким образом, привод, в качестве примера, может быть выполнен с возможностью удержания разглаживающего элемента и/или устройства нанесения слоя в соответствующем положении, например, положении поворота.

В соответствии с различными вариантами осуществления установочное устройство, в качестве примера, может дополнительно содержать ограничитель хода, выполненный с возможностью ограничения движения (например, разглаживающего элемента и/или устройства нанесения слоя), создаваемого приводом, до определенной степени, для установки тем самым угла наклона разглаживающей поверхности. Например, с помощью ограничителя хода можно установить диапазон поворота разглаживающего элемента и/или устройства нанесения слоя, например, диапазон вертикального поворота.

В соответствии с различными вариантами осуществления, в качестве примера, ограничитель хода может быть выполнен с возможностью регулируемого изменения положения, так что угол наклона разглаживающей поверхности может быть установлен путем изменения положения ограничителя хода. При этом, в качестве примера, ограничитель хода может быть регулируемым вручную или электрически регулируемым.

В соответствии с различными вариантами осуществления установочное устройство, в качестве примера, может быть выполнено в виде поворотного устройства с возможностью поворота разглаживающего элемента (непосредственно или опосредованно) для установки, тем самым, угла наклона разглаживающей поверхности. Например, разглаживающий элемент может быть повернут относительно неподвижной оси поворота и/или внешней оси поворота или собственной оси поворота тела элемента, и/или горизонтальной оси поворота, например, параллельной продольной оси устройства нанесения слоя и/или перпендикулярной направлению прохода устройства нанесения слоя и/или в пределах диапазона вертикального поворота, и/или с помощью раскрытого выше привода.

В соответствии с различными вариантами осуществления поворотное устройство, в качестве примера, может быть выполнено с возможностью поворота устройства нанесения слоя для поворота, тем самым, разглаживающего элемента и установки угла наклона разглаживающей поверхности. Таким образом, устройство нанесения слоя в целом можно повернуть вокруг его собственной оси поворота для установки угла наклона разглаживающей поверхности, или устройство нанесения слоя может быть выполнено в виде поворотного устройства нанесения слоя. Например, устройство нанесения слоя может быть выполнено с возможностью поворота относительно неподвижной оси поворота и/или собственной оси поворота тела элемента, и/или горизонтальной оси поворота, например, параллельной продольной оси устройства нанесения слоя и/или перпендикулярной направлению прохода устройства нанесения слоя и/или в пределах диапазона вертикального поворота и/или с помощью раскрытого выше привода.

В соответствии с различными вариантами осуществления система нанесения слоя, в качестве примера, может дополнительно содержать опорный блок, на котором, например, на одной из его передних сторон, с возможностью поворота поддерживается устройство нанесения слоя, например, посредством цапфы/шарнирного пальца. Опорный блок, в качестве примера, может быть выполнен с возможностью перемещения вместе с устройством нанесения слоя. Устройство нанесения слоя может поддерживаться с возможностью поворота на своей другой передней стороне, например, посредством другого опорного блока. Раскрытый выше привод, в качестве примера, может быть установлен на опорном блоке, например, между опорным блоком и устройством нанесения слоя.

В соответствии с различными вариантами осуществления система нанесения слоя, в качестве примера, может дополнительно содержать линейную направляющую конструкцию, вдоль которой обеспечена возможность перемещения опорной конструкции, например, в горизонтальном направлении, например, через конструкционное поле или конструкционное пространство.

В соответствии с различными вариантами осуществления система нанесения слоя, в качестве примера, может дополнительно содержать блок управления (например, «контроллер» и/или электронный блок управления), соединенный с установочным устройством, например, с приводом и/или ограничителем хода, и выполненный с возможностью управления установочным устройством таким образом, чтобы установочное устройство устанавливало/изменяло угол наклона, например, устанавливало и/или повторно изменяло угол наклона в начальное значение, например, до начала конструкционной операции и/или во время выполнения конструкционной операции, например, для обеспечения необходимого уплотнения/выравнивания. Т.е. блок управления устанавливает угол наклона посредством установочного устройства. Иначе говоря, угол наклона устанавливается управляемым образом (с использованием установочного устройства), например, с управлением от привода.

В соответствии с различными вариантами осуществления блок управления, в качестве примера, может быть выполнен с возможностью установки угла наклона в начальное значение в соответствии с используемым/применяемым составом материала в виде частиц, и/или одним или более параметром окружающей среды (например, влажностью воздуха и/или температурой окружающей среды и/или давлением в окружающей среде), и/или необходимой степенью уплотнения (например, наносимого слоя и/или изготавливаемого компонента), например, на основании соответствующего сопоставленного параметра или набора параметров (в том числе, например, параметра привода и/или угла поворота), сохраненного в блоке управления. Например, состав используемого/применяемого материала в виде частиц и/или один или более параметров окружающей среды и/или необходимую степень уплотнения можно ввести в блок управления посредством терминала оператора 3D-принтера, например, панели управления. Например, состав используемого/применяемого материала в виде частиц и/или один или более параметров окружающей среды можно определять автоматически с помощью соответствующих датчиков и направлять в блок управления.

В соответствии с различными вариантами осуществления система нанесения слоя, в качестве примера, может дополнительно содержать датчик наклона, выполненный с возможностью измерения значения, отражающего текущий угол наклона разглаживающей поверхности. Датчик наклона может, в качестве примера, содержать один или более датчиков ускорения. Следует понимать, что также можно использовать любой другой подходящий датчик наклона. Датчик наклона, в качестве примера, может быть прикреплен к устройству нанесения слоя, например, к его несущей конструкции или к самому разглаживающему элементу.

Датчик наклона, в качестве примера, может быть соединен с блоком управления для передачи измеренного значения в блок управления.

Блок управления, в качестве примера, может быть выполнен с возможностью установки угла наклона на основании значения, измеренного датчиком наклона, например, установки и/или повторного изменения угла наклона в начальное значение (например, путем управления или регулирования/управления с обратной связью). Блок управления, в качестве примера, может быть выполнен с возможностью установки угла наклона в начальное значение на основании значения, определенного датчиком наклона, и в соответствии с используемым/применяемым составом материала в виде частиц и/или одним или более параметром окружающей среды и/или необходимой степенью уплотнения. При этом датчик наклона, в качестве примера, может быть использован для контроля и/или ориентации и/или определения нулевой точки. Например, использование датчика наклона дает возможность предотвратить отклонение установленного/фактического угла наклона от необходимого угла наклона, например, из-за износа и/или колебаний температуры.

В соответствии с различными вариантами осуществления система нанесения слоя, в качестве примера, может дополнительно содержать датчик плотности, выполненный с возможностью измерения значения, отражающего плотность (например, степень уплотнения слоя) нанесенного слоя. Датчик плотности может, в качестве примера, содержать один или более оптических датчиков, направленных на конструкционное поле, оптически сканирующих нанесенный слой конструкционного материала и по его результатам выводящих заключение о степени уплотнения, например, путем определения пористости слоя. Следует понимать, что также можно использовать иной подходящий датчик плотности.

Датчик плотности, в качестве примера, может быть прикреплен к несущей конструкции. Датчик плотности, в качестве примера, может быть соединен с любым из раскрытых выше блоков управления для передачи определенного таким образом значения в блок управления.

Блок управления, в качестве примера, может быть выполнен с возможностью установки угла наклона на основании значения, определенного датчиком плотности, например, для повторного изменения угла наклона (например, в случае заранее заданного отклонения от ожидаемого значения плотности (например, установленного значения) или диапазона значений плотности), например, во время выполнения конструкционной операции (= изготовления одной или более деталей в соответствующем конструкционном пространстве), например, для приведения плотности к установленному значению и/или изменения установленного значения угла наклона в зависимости от определенного таким образом значения плотности и/или уменьшения переменной возмущения. Например, переменная возмущения может представлять собой изменение состава конструкционного материала (например, изменение размера его частиц) и/или изменение одного или более параметров окружающей среды. Например, возможны существенные изменения влажности и/или температуры воздуха во время выполнения конструкционной операции или нескольких конструкционных операций и/или возможны существенные изменения состава конструкционного материала, например, подаваемого подающим блоком устройства нанесения слоя, содержащим смесительный контейнер (например, содержащим размешивающий блок), что может соответственно повлиять на уплотнение, обеспечиваемое при конкретном угле наклона. Такое изменение или отклонение от необходимого уплотнения может быть определено датчиком плотности, при этом блок управления может соответствующим образом отреагировать, например, путем приведения плотности к необходимому значению или регулирования плотности. Взамен или дополнительно, блок управления может выдать тревожный сигнал и/или прервать конструкционную операцию и/или остановить конструкционную операцию в случае определения посредством датчика плотности заранее заданного отклонения от ожидаемого значения плотности или диапазона значений плотности.

Например, в соответствии с различными вариантами осуществления, в системе нанесения слоя

устройство нанесения слоя может быть выполнено в виде устройства нанесения слоя двунаправленного действия, выполненного с возможностью выдачи конструкционного материала при проходе и обратном проходе (например, при каждом из двух непосредственно следующих один за другим проходов) устройства нанесения слоя,

устройство нанесения слоя может содержать разглаживающий элемент на каждой из двух противоположных сторон отверстия, так, что обеспечена возможность разглаживания конструкционного материала в виде частиц, выданного из отверстия во время прохода, с использованием первого из разглаживающих элементов и возможность разглаживания конструкционного материала в виде частиц, выданного из отверстия во время обратного прохода, с использованием второго из разглаживающих элементов, и

установочное устройство может быть выполнено с возможностью установки угла наклона (а также, например, положения) разглаживающей поверхности первого разглаживающего элемента для выравнивания и/или уплотнения выданного конструкционного материала в виде частиц для прохода и установки угла наклона (а также, например, положения) разглаживающей поверхности второго разглаживающего элемента для выравнивания и/или уплотнения выданного конструкционного материала в виде частиц для обратного прохода.

Таким образом, установочное устройство, в качестве примера, может быть выполнено с возможностью соответствующей установки угла наклона разглаживающего элемента, расположенного сзади по направлению прохода, для выравнивания и/или уплотнения выданного конструкционного материала в виде частиц во время двух следующих непосредственно один за другим проходов.

Например, система нанесения слоя может содержать блок управления (например, блок управления, выполненный, как раскрыто выше), выполненный с возможностью управления установочным устройством таким образом, что оно для прохода устанавливает угол наклона (а также, например, положение) разглаживающей поверхности первого разглаживающего элемента для выравнивания и/или уплотнения выданного конструкционного материала в виде частиц и для обратного прохода устанавливает угол наклона (а также, например, положение) разглаживающей поверхности второго разглаживающего элемента для выравнивания и/или уплотнения выданного конструкционного материала в виде частиц.

В соответствии с различными вариантами осуществления установочное устройство, в качестве примера, может быть выполнено с возможностью совместного изменения угла наклона разглаживающей поверхности первого разглаживающего элемента и угла наклона разглаживающей поверхности второго разглаживающего элемента, т.е. при изменении угла одной разглаживающей поверхности также изменяется и угол другой разглаживающей поверхности.

В соответствии с различными вариантами осуществления установочное устройство, в качестве примера, может быть выполнено с возможностью поворота устройства нанесения слоя в первом направлении для прохода, тем самым устанавливая угол наклона разглаживающей поверхности первого разглаживающего элемента для выравнивания и/или уплотнения выданного конструкционного материала в виде частиц, и поворота устройства нанесения слоя во втором направлении, противоположном первому направлению, для обратного прохода, устанавливая тем самым угол наклон