用于去除3D打印的工件的辅助材料的设备和方法

技术领域

本发明涉及按照独立权利要求的前序部分所述的一种设备和一种方法。

背景技术

在制造3D打印的工件时、即尤其在通过增材式生产来制造工件时已知的是，使用辅助材料，该辅助材料能够实现复杂地成形的三维部件的结构。在通过以层的方式涂覆被熔化的塑料来制造工件时，为了形成伸出的部件而必须经常一起打印支撑结构。按照现有技术在完成工件时折断这种支撑结构。由此经常在到支撑结构的过渡部位处损坏工件的表面。特别地可能留下毛刺，必须在单独的工序中去除该毛刺。

为了避免这一点，已知的是，由辅助材料或者说支撑材料来打印支撑结构，该辅助材料或者说支撑材料能够通过溶剂来溶解。如此选择溶剂，使得其虽然溶解辅助材料、即例如支撑结构，但是不会溶解工件本身，由此在一定时间之后留下工件。

相比于必须被折断的支撑材料，使用可溶性的支撑材料具有一些优点。

如所提到的那样，支撑材料在打印过程期间在打印模型中保护突出部、跨接部、空腔等。支撑材料为了能够可靠地满足这种功能，该支撑材料必须能够良好地附着在模型处。否则，该支撑材料在打印过程期间可能脱离或打滑，这而后可能导致打印错误。支撑材料在模型处且在打印基底处的附着性越高，则该支撑材料就能够越可靠地起支撑功能作用。常规的支撑材料大多在模型材料处具有如此剧烈的附着，使得几乎不再能够机械地折断这种支撑材料而不损坏模型。特别地，现在为了在打印期间避免支撑材料的脱离或打滑的问题，而提供了可溶性的支撑材料。

几乎无法机械地和手动地从特别小的且难以到达的空腔清除支撑材料。但是液体比工具更容易到达难以接近的部位。因此，在可溶性的支撑材料的情况下能够明显更为容易地借助于溶剂来从这种空腔清除该支撑材料。

可溶性的支撑材料的另外的优点在于，在没有机械工具的情况下能够实现将其去除。因此降低或者甚至完全消除了用于折断支撑材料的手动耗费。可溶性的支撑材料的溶解能够自动地通过用溶解液的润湿来实现。因此，可溶性的支撑材料经常更为容易地使用、更为快速地去除并且最后在使用中更为经济。

通过以下方式来加速按照现有技术的工艺，即：使溶剂在盆槽中移动。特别地已知的是，使叶轮在盆槽的底部转动，以便于在盆槽中产生流动。这种设备的工作方式基本上对应于磁体搅拌器的工作方式。

此外已知的是，在盆槽中设置用于溶剂的导入部和导出部，并且利用功能强劲的泵通过这种开口来泵送溶剂，以便产生流动。

然而，在实践中在这种系统中可能出现问题。特别地，可能发生工件的或支撑材料的部件进入到泵中并且由此阻塞或损坏该泵。此外，通过叶轮或泵所产生的流动是相对静态的，由此在具有较低的流动速度的区域中会出现辅助材料的非常缓慢的溶解。

发明内容

现在本发明的目的是，实现用于去除3D打印的工件的辅助材料的一种设备和一种方法，其可靠地、快速地且经济地工作。特别地，该设备应当能够引起辅助材料的快速溶解。此外，该设备应当经济地去除辅助材料，从而在所述方法中不会破坏工件。即使当辅助材料的或工件的一部分溶解时，也应当不会由此损害或损坏设备。所述方法应当优选能够以无监督的方式来执行，提供非常高的运行可靠性，并且能够尽可能很大程度上自动化。

本发明的目的尤其通过独立权利要求的特征来实现。

本发明涉及一种用于去除3D打印的工件的辅助材料的、尤其用于去除在溶解液中可溶性的支撑材料的设备，该设备包括容器，该容器为了去除辅助材料而至少部分地填充有溶解液，其中，溶解液适合于和/或设立用于溶解辅助材料，并且该设备包括用于紧固工件的至少一个保持设备。

特别地，设置了移动设备，该移动设备使保持设备和优选安置在保持设备处的工件移动穿过溶解液，以用于去除辅助材料。

必要时规定，移动设备使保持设备沿着预先确定的移动路径移动穿过溶解液。

必要时规定，移动设备包括转动驱动装置，该转动驱动装置使保持设备围绕转动轴线转动。

必要时规定，保持设备或至少安置在保持设备处的工件以距转动轴线的特定的法线距离来布置或紧固，并且由此在操纵移动设备时沿着优选圆形的轨迹移动。

必要时规定，移动设备包括能通过转动驱动装置以转动的方式驱动的滚筒，在该滚筒处优选安置一个或多个保持设备。

必要时规定，能转动的滚筒构造为基本上液体密封的，并且由此充当用于溶解液的容器。

必要时规定，能转动的滚筒构造为液体能渗透的，并且具有用于使溶解液穿过的滚筒开口。必要时规定，滚筒伸入到溶解液中或者布置在溶解液中，该溶解液布置在容器内，由此滚筒也至少部分地填充有溶解液。

必要时规定，溶解液基本上不移动地或静止地布置在容器中，并且必要时仅通过移动设备、保持设备和/或由移动设备所移动的工件来充分混合或者置于移动中。

必要时规定，容器具有至少一个能封闭的液体开口，该液体开口充当用于溶解液的流入部和/或流出部。

必要时规定，液体开口分配有阀或关断元件，以用于能控制地导入或导出溶解液。

必要时规定，设置用于加热溶解液的加热设备，其中，在溶解辅助材料时，加热设备尤其对布置在容器中的溶解液进行加热。溶解液应当尽可能有效地对加热设备进行绕流，从而确保良好的热传导并且避免加热设备的表面处的蒸发。

在大部分情况下，能够通过提高温度来加速溶解过程。应当控制或者说调节温度，以便工件不会变形。优选控制和/或调节加热设备，以便在溶解过程中设定特定的温度或温度曲线。

加热能够位于内部地或者在容器壁上进行。来自容器中的分流同样能够引导穿过加热区域或热交换器。能够必要时以预热的方式来添加溶解液。

必要时规定，容器和/或滚筒具有能打开的和能闭合的门，以用于引入和取出工件。门例如能够在上方或侧向地设置或者说安置。

必要时设置干燥设备，该干燥设备对清除了辅助材料的工件进行干燥。

必要时，在溶解辅助材料之后对于从容器中所去除的溶剂而言，移动设备能够以较高的转速转动，以便通过离心力将附着在工件处的溶解液从该工件去除。

作为替代方案或附加方案，能够设置干燥设备，该干燥设备例如将经加温的空气、尤其热空气引导穿过容器和/或滚筒，以便蒸发附着在工件处的溶解液。

为了能够可靠地执行对工件的干燥，应当控制或调节空气的温度，以便避免工件在过高的空气温度的情况下变形。替代地，可以引入具有低露点的预干燥的空气。

必要时设置液位传感器，该液位传感器允许控制容器的或者说滚筒的填充水平。例如，这种液位传感器可以是设置在容器或滚筒的支承区域中的称重装置。替代地，可以设置常规的液位装置。液位测量能够实现对容器用溶解液的一定程度的填充进行选择。

必要时规定，保持设备包括能弹性地预紧的夹子。这种夹子例如可以是金属卡箍，其通过移动来弹性地预紧，以便能够固定工件。必要时规定，保持设备包括能旋拧的夹子或其他能固定的夹子。

特别地，较小的工件能够布置在网或能穿流的袋中。这种网和袋能够固定在保持设备处。此外，可以使用柔性带和线绳以用于固定。

特别地，本发明涉及一种用于去除3D打印的工件的辅助材料的、例如用于去除可溶性的支撑材料的方法，优选在按照本发明的设备中实施所述方法，其中，通过以下方式从工件去除辅助材料，即：通过移动设备使安置在保持设备处的工件移动穿过溶解液。

必要时规定，工件由移动设备沿着预先确定的移动路径引导穿过溶解液。

必要时规定，整个移动路径在溶解液内伸展或者移动路径从溶解液中延伸出来，从而工件沿着移动路径从溶解液中移动出来并且又浸入其中。后者能够尤其对位于内部的区域的溶解过程起积极作用。

必要时规定，溶解液基本上不移动地或静止地布置在容器中，并且必要时仅通过移动设备、保持设备和/或由移动设备所移动的工件来充分混合或者发生移动。应当或者能够省去溶解液的通过泵、推进器、喷嘴等进行的主动移动。优选应当通过工件移动穿过液体而直接在工件处产生涡流。由此涡流明显更为强烈且更为高效。由此加速了溶解过程。

必要时规定，辅助材料在工件移动时在溶解液中溶解。

必要时规定，附加地通过工件移动穿过溶解液来使辅助材料至少部分地机械分离。

按照本发明设置了一种移动设备，该移动设备使工件移动穿过溶解液。在此，溶解液必要时基本上不移动地布置在容器中。在此，能够通过以下方式来特别有效地去除辅助材料，即：工件沿着移动路径移动，该移动路径从溶解液中延伸出来并且又延伸到溶解液里面。由此工件经常移动穿过溶解液的表面，由此能够实现良好地环绕冲洗辅助材料。

对于特别经济地去除辅助材料而言，工件能够沿着移动路径移动，该移动路径完全在溶解液内伸展，由此工件在这种情况下不会移动穿过溶解液的表面。

优选工件围绕转动轴线转动。然而，替代地可以进行工件的任意的移动。例如可以设置对工件的直线引导、椭圆形或摆动式的引导。

虽然本发明原则上不限于使用专门的溶解液，然而优选规定，辅助材料是由碱液可溶的或者说在碱液中可溶性的辅助材料。辅助材料已经溶解在其中的碱液可以在加工工件之后容易地导出到废水中。必要时设置储罐，碱液存储在该储罐中，以便将该碱液导入到容器中。根据在碱液中已经溶解了多少辅助材料，可以将碱液又引导返回到储罐中，以便重新用于去除辅助材料。

一些辅助材料例如直接在水中溶解。所溶解的材料能够利用溶解液来容易地与工件分开。利用新鲜的液体的另外的洗涤步骤能够进一步改善结果。

例如能够利用柠檬烯(橙油)来溶解辅助材料聚苯乙烯(PS)。也存在能够利用酒精或其他溶剂来溶解的辅助材料。

优选无害的溶解液，例如水、弱碱液或者酸，或者说弱碱性的或酸性的溶液，其必要时允许导出到排出部中。

示例性地，可以列举出辅助材料与合适的溶解液以及工件材料的一些示范性的组合：

工件材料：ABS、ASA、SAN、PA、PET、PC、PLA，但是也能够是其他材料，辅助材料：基于聚丙烯酸酯(聚羧酸)的含羧基共聚物或三元共聚物的碱溶性的热塑性塑料和/或它们的混合物；

工件材料：PLA，PET，但是也能够是其他材料，

辅助材料：水溶性的热塑性塑料，如聚乙烯醇(PVOH或PVA)、丁二醇乙烯醇共聚物(BVOH)、或羟丙基甲基纤维素(HPMC)；

工件材料：Stratasys公司的

工件材料：光聚合物(例如Keyence品牌的模型材料)，

辅助材料：水溶性的材料(例如Keyence品牌的支撑材料)；

优选将具有高软化温度的热塑性塑料与支撑材料组合，该支撑材料同样具有较高的耐热性。该支撑材料例如适用于专用的、基于聚丙烯酸酯基的碱溶性的热塑性塑料。

也可以使用有机的(可燃的)溶剂以用于溶解支撑材料。为此，应当设置仔细的防护装置以防止蒸汽逸出。也需要注意的是，不要出现静电充电、短路、或者剧烈的热量形成。必要时，设备的内腔可以填充有惰性气体，以便例如阻止爆炸。这里的实例是结合例如ABS来使用聚苯乙烯作为支撑材料。经常使用柠檬烯(橙油)作为溶剂。

对于高性能热塑性塑料、如聚醚酮(PEEK)而言，能够使用聚醚砜(PES)、聚砜(PSU)或聚苯砜(PPSU)作为支撑材料。能设想到的溶剂这里是二氯甲烷或四氢呋喃。由于有机溶剂带来的健康危害，应当在适宜的条件下仔细地从工件清除所吸收的溶剂。支撑材料和有机溶剂的混合物必要时引起危险废物处理。由于高耗费和危险性，通常并不优选这样的变型方案。

由于设备中的溶剂中的涡流而可能在设备中产生经强化的起泡。为了降低起泡，可以在溶解过程之前或者在溶解过程期间混入消泡剂、抑泡剂或泡沫抑制剂。

必要时规定，保持设备包括夹子或类似的设备，其适合于和/或设立用于固定工件、尤其具有任意的形状的工件。优选将工件如此紧固在保持设备处，使得保持设备不是安置在辅助材料处，而是安置在工件的暴露部分处。

随后描述本发明的示范性的实施方式。

必要时规定，工件或者说保持设备在运行的第一阶段中沿着移动路径移动穿过溶解液，并且在第二阶段中沿相反方向沿着移动路径移动。特别地可以规定，转动驱动装置在一定的持续时间或者一定的旋转次数之后反转转动方向。能够多次进行移动方向沿着移动路径的反转，以用于改善所述方法的和所述设备的效率。

必要时规定，转动驱动装置的转动轴线基本上水平地伸展。滚筒的旋转轴线也可以优选水平地伸展。特别地，滚筒的旋转轴线以及转动驱动装置的转动轴线能够同轴地布置。

替代地，移动设备的转动轴线、尤其转动驱动装置的转动轴线也能够水平地或沿其他任意的方向伸展。

用于引入或取出工件的门优选设置在滚筒的端侧的区域中。替代地，门可以设置在滚筒的周侧的区域中。尤其当转动轴线倾斜或竖直地选择转动轴线时，也可以从上方实现滚筒的和/或容器的开口。

滚筒可以构造为可打开的，或者其具有如此大的滚筒开口，使得工件能够通过这个开口引入到滚筒中。

优选溶解液基本上不移动地布置在容器中，并且工件或者说其保持设备移动穿过溶解液。通过操纵移动设备、尤其通过移动保持设备和/或工件，仍然能够使溶解液发生移动。优选应当产生工件相对于溶解液的相对移动。为此，工件移动穿过溶解液。如果通过移动保持设备或工件而使溶解液本身发生移动，则能够反转工件的移动方向，以便又建立足够的相对移动。通过这种处理方式能够改善涡流在工件处的形成，以便改善溶解过程。

作为替代方案或附加方案，可以设置至少一个流动元件，该流动元件如此影响溶解液的流动，使得引起工件的相对于溶解液的足够的相对移动。例如，流动元件能够对溶解液的移动进行制止或限制。重力、离心力和必要时充当流动干扰器的流动元件的共同作用支持溶解过程，该流动元件能够使形成的流动偏转并且发生涡流。

必要时可以规定，通过以下方式来改善设备的和所述方法的效率，即：溶解液被工件和/或保持设备和/或移动设备一起带动，以便该溶解液滴落在其他区域中、必要时滴落到其他工件上。

必要时可以规定，流动元件作为勺状结构在容器中起作用，该流动元件在容器转动期间带动液体并且随后使该液体从上方淋洒到工件上。

必要时能够将具有粗糙表面的小的自由浮动的物体、如刷子或海绵附加给容器。这种物体在溶解过程期间在辅助材料处摩擦，并且因此用于机械地支持溶解过程。此外，这种物体去除容器或工件处的可能的沉积物。必要时安置在容器中的纤维状或海绵状结构能够在小的颗粒污染工件或机器部件的表面之前将这种颗粒从洗涤溶液中结合或过滤掉。

局部的涡流强度可以以简单的方式通过工件的移动速度来设定。于是设备能够设定相适配的涡流，以便实现高溶解力而在此不损坏工件。

通过适合地安置的观察窗能够从外部持续地观察溶解过程，以便获得关于溶解进度的信息。在混浊的溶解浴情况下，工件到液体中的浸出和浸入在这里特别有利。这里也可以使用必要时具有受转速控制或者说受角度控制的图像拍摄的摄像机。必要时分别在相同的角位置处产生拍摄，该拍摄以慢频摄像直观地显示了溶解进度。

在所有实施方式中可以规定，溶解液虽然原则上静止地布置在容器中，但是通过移动设备、尤其通过保持设备和/或工件来打旋或者说移动。

在所有实施方式中可以规定，设备具有至少一个水平地或至少一个竖直地布置的轴。在至少一个轴处可以布置滚筒。至少一个轴能够在滚筒的两侧沿设备的壳体方向延伸。必要时滚筒能够在两侧通过至少一个轴与壳体连接。

必要时规定，移动设备、尤其转动驱动装置将移动、尤其转动运动传递给轴，并且由此尤其使滚筒发生移动、尤其是转动。

在本发明的框架中，“竖直的轴”可以理解为以下轴或轴的一部分：该轴尤其基本上垂直于该设备所在的底部布置。

在本发明的框架中，“水平的轴”可以理解为以下轴或轴的一部分：该轴尤其基本上水平于该设备所在的底部布置。

必要时设备可以具有制动设备，其中，制动设备设立用于对滚筒的移动、尤其转动进行制动。

特别地可以规定，设备、尤其容器和/或滚筒具有两个能打开的且能闭合的门，以用于引入或取出工件。必要时两个门可以对置地布置在设备处、尤其布置在容器和/或滚筒处。特别地，能够通过两个门将工件引入到设备、尤其容器和/或滚筒中。必要时门、尤其两个门可以设置在容器的和/或滚筒的周侧面或纵向侧部的区域中。于是必要时可以从两个侧部对设备、尤其容器和/或滚筒进行加载和卸载。

必要时规定，门具有锁定设备，从而在容器和/或滚筒移动时封闭和/或锁定门。

门可以具有在10cm至包括100cm在内之间的范围中的、尤其在70cm至包括80cm在内之间的范围中的宽度。门的宽度和高度可以尤其为滚筒的尺寸，优选为其直径。门的宽度和高度可以大于滚筒的直径。门的宽度和高度必要时可以为滚筒的尺寸的、尤其直径的至少一半。门的宽度和高度必要时也可以大于滚筒的尺寸的一半、尤其为大于其直径的一半。

门可以具有在10cm至包括100cm在内之间的范围中的、尤其在30cm至包括40cm在内之间的范围中的高度。

门可以构造为滑动门、止挡门和/或翻转门。

滚筒可以构造为具有Y形腔室的滚筒，尤其构造为具有3个腔室的滚筒，或者构造为普尔曼(Pullmann)滚筒，尤其构造为具有2个腔室的滚筒。

特别地，设备、设备的壳体、容器和/或滚筒可以由优质钢组成或者包括优质钢。

必要时设置具有操作界面的控制装置，该操作界面能够实现和/或允许用户操作设备。特别地，能够通过控制装置来控制和/或调节移动设备、对溶解液的供应，尤其对必要时无溶剂的液体的供应，优选对水和/或溶剂、优选溶解粉末的供应，和/或控制和/或调节至少一个阀。

必要时规定，为了对溶剂、尤其溶解粉末进行配量，设置配量设备。可以通过控制装置来控制和/或调节这种配量设备。这种配量设备可以设立用于对溶剂进行配量。配量设备例如可以构造为蠕动泵。

特别地可以规定，通过设备的液位传感器来在设备中、尤其在容器和/或滚筒中控制和/或调节溶解液的浓度，尤其控制和/或调节溶剂、优选溶解粉末与必要时无溶剂的液体、尤其水的比例。

特别地，控制装置能够设立用于，通过液位传感器来设定溶解液的填充水平和/或溶解液的浓度。

必要时规定，通过控制装置和/或液位传感器能够设定设备中、尤其容器和/或滚筒中的预先特定的填充水平。由此必要时可行的是，布置在设备中的工件尤其在滚筒移动时移动穿过溶解液和/或优选基本上完全浸入到溶解液中。特别地，由此工件可以尤其在滚筒移动时基本上完全浸入到溶解液中。

特别地，设备和/或移动设备可以设立用于，使滚筒在5分钟至包括3000分钟在内的范围中的、尤其在15分钟至包括600分钟在内的范围中的、必要时超过90分钟的持续时间内优选无中断地移动和/或转动。必要时规定，设备和/或移动设备设计成使得滚筒的移动和/或转动能够在5分钟至包括3000分钟在内的范围中的、尤其在15分钟至包括600分钟在内的范围中的、必要时超过90分钟的持续时间内优选无中断地进行。特别地可以规定，设备和/或移动设备设立用于，使滚筒以尤其在0.1米每秒至10米每秒、优选0.5米每秒至5米每秒的范围中的基本上恒定的转速和/或尤其恒定的旋转速度来在上面所提及的持续时间内转动。

特别地，设备和/或移动设备包括冷却设备，其中，冷却设备对移动设备进行冷却。通过对移动设备的冷却必要时能够实现，移动设备使滚筒无中断地转动和/或移动。

在本发明的框架中，“无中断地”可以理解为滚筒以基本上恒定的转速和/或无停顿地转动和/或移动。

为了加速溶解过程，可以以预先确定的时间间隔反转滚筒的转动方向。滚筒的转动方向的这种反转的频率可以通过控制装置来控制和/或调节。

特别地，本发明涉及一种用于优选在按照本发明的设备中去除3D打印的工件的辅助材料的、尤其去除可溶性的支撑材料的方法，所述方法包括尤其另外的以下步骤。

必要时，将必要时无溶剂的液体、尤其水引入到设备中，尤其引入到容器中。

必要时借助于传感器、尤其液位传感器来测量和/或调节尤其所引入的、必要时无溶剂的液体的量。

必要时将溶剂、尤其溶解粉末引入到设备中，尤其引入到容器中。

必要时借助于传感器、尤其液位传感器和/或配量设备来测量和/或调节尤其所引入的溶剂的量。

必要时能够尤其利用所述方法来在设备中、尤其在容器和/或滚筒中设定溶解液的浓度，尤其设定溶剂、优选溶解粉末相对于必要时无溶剂的液体、尤其水的比例。

溶解液的浓度可以处在0.4克溶解粉末每升必要时无溶剂的液体、尤其水至包括100克溶解粉末每升必要时无溶剂的液体、尤其水在内的范围中。必要时作为替代方案，对于溶解粉末而言也能够使用优选碱性的呈混合物形式的或作为纯净物质的液态溶剂或除垢剂、尤其例如氨基乙醇。溶解液的浓度可以处在10克溶解粉末每升必要时无溶剂的液体、尤其水至包括34克溶解粉末每升必要时无溶剂的液体、尤其水在内的范围中。溶解液的浓度可以处在5克溶解粉末每升必要时无溶剂的液体、尤其水至包括50克溶解粉末每升必要时无溶剂的液体、尤其水在内的范围中。

在本发明的框架中，“溶解液的浓度”可以理解为溶剂与必要时无溶剂的液体、尤其水之间的比例。

特别地，本发明涉及一种用于优选在按照本发明的设备中去除3D打印的工件的辅助材料的、尤其去除可溶性的支撑材料的方法，所述方法包括尤其另外的以下步骤。

必要时借助于测量设备来确定所打印的工件的至少一个尺寸。

必要时将所打印的工件引入到设备中，尤其引入到滚筒中。

必要时将溶解液、尤其必要时无溶剂的液体和/或溶剂引入到设备中，尤其引入到容器中。

必要时借助于传感器、尤其液位传感器基于工件的特定尺寸来测量和/或调节尤其所引入的溶解液的量。必要时所打印的工件尤其至少暂时、优选基本上完全被溶解液覆盖。

必要时可以借助于控制装置和/或测量设备来如此设定设备中的、尤其容器和/或滚筒中的填充水平，使得所打印的工件尤其在滚筒移动时优选基本上完全浸入到溶解液中。

设备的滚筒可以具有1升至包括10000升在内的容积，优选具有10升至包括2000升在内、尤其20升至1800升的容积。特别地，设备的滚筒可以具有30升、40升、50升、60升、70升、80升、90升、100升、110升、120升、600升、700升、800升、900升、1000升、1100升、1200升、1300升、1400升、1500升、1600升、1700升、1800升和/或1900升的容积。

为了能够最小化滚筒在转动时的不平衡，必要时有利的是，均匀地加载滚筒。

最大加载可以基本上取决于工件的几何形状、工件的结构、和支撑的占比，以及取决于滚筒的几何形状。用于溶解支撑材料所需的溶剂的量可以必要时由工件的增材式加工过程的机器程序、尤其例如GCODE来求取。特别地，可以将所需的溶剂的量传送给控制装置，该控制装置必要时设定该所需的溶剂的量。必要时由此得出的是，由支撑结构的和模型的不同的几何形状以及不同的支撑材料来得到对可行的溶剂浓度和填充量的较宽泛的挑选。

滚筒的直径可以为10cm至包括200cm在内，尤其为40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm和/或150cm。

滚筒直径与滚筒长度之间的比例(直径：长度)必要时可以处在1：5至包括10：1在内的范围中。优选滚筒直径与滚筒长度之间的比例(直径：长度)可以处在1：3至包括5：1在内的范围中。特别优选滚筒直径与滚筒长度之间的比例(直径：长度)可以处在1：2至包括3：1在内之间的范围中。

滚筒的旋转速度可以在溶解过程期间处在0.1米每秒至包括10米每秒在内、尤其0.5米每秒至包括5米每秒在内、优选1米每秒至包括3米每秒在内的范围中。

在本发明的框架中，“滚筒的旋转速度”可以理解为滚筒在边缘处、尤其在周侧面处的切向速度。必要时，这种旋转速度对应于工件移动穿过液体所用的速度。

加热设备可以构造为蒸汽加热设备和/或构造为电加热设备。

优选加热设备尤其由控制装置来控制和/或调节，以便在溶解过程中设定特定的温度或温度曲线。

特别地，本发明涉及用于去除3D打印的工件的辅助材料的、尤其用于去除在溶解液中可溶性的支撑材料的设备的用途，该设备包括容器，该容器为了去除辅助材料而至少部分地填充有溶解液，其中，溶解液适合于和/或设定用于溶解辅助材料，并且该设备包括用于紧固工件的至少一个保持设备，其中，设置了移动设备，该移动设备使保持设备和尤其安置在保持设备处的工件移动穿过溶解液，以用于去除辅助材料。

特别地，本发明涉及用于去除3D打印的工件的辅助材料的按照本发明的设备的用途。

必要时，在滚筒中布置另外的设备，如尤其记录器、井道、抽屉和/或料架底部，它们设立用于在滚筒中、尤其在不同的平面上加载、分布和/或固定工件。

附图说明

图1示出第一实施方式的组件的示意性斜视图；

图2示出第二实施方式的组件的示意性斜视图；

图3示出第三实施方式的组件的示意性斜视图。

具体实施方式

如果没有另外说明，则附图标记对应于以下组件：工件1，容器2，溶解液3，保持设备4，移动设备5，转动轴线6，转动驱动装置7，滚筒8，滚筒开口9，液体开口10，阀11，加热设备12，门13，流动元件14。

图1示出用于去除3D打印的工件1的辅助材料的设备的一种实施方式。设备包括容器2。这个容器2能够通过门13来封闭。在容器2内布置溶解液3。这种溶解液3尤其在设备运行期间布置在容器2中。为了引入和取出工件1，可以从容器2中去除溶解液3。为此，尤其设置至少一个液体开口10。在本实施方式中设置了两个液体开口10。一个液体开口10设立用于导入溶解液3。另一个液体开口10设立用于导出溶解液3。

在设备启动时，在第一步骤中将工件1安置到保持设备4处。随后通过操纵门13来闭合容器2。随后将溶解液3导入到容器2中。在本实施方式中，这例如可以通过上方的液体开口10来实现。

溶解液3适合于和/或设立用于溶解3D打印的工件1的辅助材料，从而在设备运行之后可以从设备中仅还取出没有辅助材料的工件1。

必要时，辅助材料是支撑材料，其在通过3D打印制造工件1时被一起打印。这种支撑材料优选由与工件1的其中应当去除辅助材料的部分不同的材料构成。优选如此选择溶解液3，使得辅助材料能够溶于溶解液3中并且能够在该溶解液中溶解。附加地，也可以通过与实际工件1的机械分离来实现辅助材料的分离。

为了改善设备的效果，优选设置移动设备5。移动设备5设立用于使保持设备4和保持在保持设备4处的工件1移动穿过溶解液3。在此，溶解液3优选基本上静止地布置在容器2中。通过使工件1移动穿过溶解液3，能够改善溶解液3对辅助材料的作用。

在本实施方式中，移动设备5包括滚筒8。滚筒8能够通过转动驱动装置7来围绕转动轴线6转动。在滚筒8处、尤其在滚筒8的周侧处或者在滚筒8的周侧的内侧处设置至少一个保持设备4。保持设备4或者说安置在该保持设备处的工件1具有距转动轴线6的法线距离。通过操纵转动驱动装置7，工件1沿着预先确定的移动路径移动穿过溶解液3，其中，移动路径在这种情况下构造为圆形。

在本实施方式中，滚筒8构造为液体能渗透的。特别地，滚筒8具有多个滚筒开口9。必要时滚筒8可以由连续的材料形成，该材料在生产时设有多个滚筒开口9。滚筒8同样可以是格栅状的结构、如例如笼状的滚筒8。在任何情况下，在本实施方式中，在滚筒8处设置至少一个保持设备4。优选在滚筒8处布置多个保持设备4。滚筒8布置在容器2中。如果现在容器2至少部分地充注有溶解液3，则溶解液3通过滚筒开口9进入到滚筒8中。由此滚筒8也至少部分地填充有溶解液3。

必要时规定，设备具有运行模式，在该运行模式中容器2和/或滚筒8完全充注有溶解液3。在这种情况下，工件1移动所沿着的移动路径完全在溶解液3内伸展。在本实施方式中，滚筒8仅部分地填充有溶解液3，由此移动路径延伸到溶解液3里面并且从溶解液3延伸出来。如果现在通过操纵转动驱动装置7来移动工件1，则工件1穿过溶解液3，在一定部位处从溶解液3中离开，并且在其他部位处又进入到溶解液3中。通过这种进入到溶解液3中和从该溶解液中离开，能够改善用于分离辅助材料的方法的效率。对于脆弱的工件1而言，浸入到溶解液3中可能导致损害。特别在这种情况下，容器2或者说滚筒8能够进一步填充有溶解液3，以便阻止工件1从溶解液3离开。

设备包括加热设备12。加热设备12设立用于对溶解液3进行加温。特别地，将溶解液3加温到以下温度：在该温度时改善了对辅助材料的溶解效果。加热设备12优选对处于容器2中的溶解液3起作用。在本实施方式中，加热设备12布置在容器2内。然而原则上，加热设备12也可以设置在旁通管路中，通过该旁通管路来泵送溶解液3，以便又到达容器2中。

作为替代方案或附加方案，可以在容器2的外侧处安置加热垫，该加热垫对容器2连同溶解液3进行加热。加热设备12也可以安置在容器2的下半部分中，以便于是实现通过溶解液来尽可能高效地环绕冲洗加热元件。

为了控制对溶解液3通过液体开口10的导入和导出，设置至少一个阀11。在本实施方式中，阀11设置用于控制溶解液3的进入，并且另外的阀11设置用于控制溶解液3从容器2中的导出。

图2示出按照本发明的设备的另外的实施方式。设有附图标记的组件对应于来自图1的组件。然而，不同于图1的实施方式，图2的滚筒8构造为液体密封的。此外，滚筒8形成容器2。在滚筒8中设置了多个保持设备4，各一个工件1可以安置到该保持设备处。如果现在操纵转动驱动装置7，则滚筒8围绕转动轴线6转动。由此在当前情况下容器2也转动。

在此，设备的液体开口10一起转动。在一定位置中、尤其当液体开口10向下指向时，可以操纵阀11，以便从滚筒8或者说从容器2中导出溶解液3。必要时规定，通过以下方式来实现供应溶解液3，即：液体开口10向上指向地布置并且阀11打开。容器2、进而滚筒8也能够在这种情况下通过门13来封闭。移动设备5包括构造为容器2的滚筒8以及转动驱动装置7。开口或门13应当可靠地密封，以便避免液体向外逸出。

在图1和图2的实施方式中，优选设置未被示出的壳体，在该壳体中布置所示出的组件。门13在此优选可从外部接近。

优选控制装置设置有操作界面，该操作界面允许用户操作设备，并且该操作界面能够实现对转动驱动装置7和至少一个阀11进行控制。

必要时，设置用于接纳溶解液3的未被示出的储罐，当应当取出工件1时，可以将溶解液3导出到该储罐中。必要时，然而也可以将溶解液3直接引导到排出部中。

图3示出了简化构造的实施方式，该简化构造的实施方式尽管如此仍然实现了本发明的基本构思。在向上打开的容器2中布置溶解液3。在容器2中也设置保持设备4，该保持设备设立用于保持工件1。此外，在按照图3的设备中设置移动设备5，该移动设备包括转动驱动装置7，该转动驱动装置使臂围绕转动轴线6转动。在臂的外部区域中设置保持设备4。通过操纵转动驱动装置7，臂围绕转动轴线6转动，并且保持设备4或者说布置在保持设备4处的工件1移动穿过溶解液3。

为了阻止溶解液3由于移动设备5的转动而一起移动，可以设置至少一个流动元件14。这个流动元件在当前情况下横向于工件1的移动路径或者说横向于移动方向伸入到溶解液3中。也可以例如在图1的容器2中设置类似的流动元件14。

在所有实施方式中、尤其在图3的实施方式中，工件1的移动方向可以在特定的移动之后反转，以便改善工件1相对于溶解液3的相对移动。

用于去除3D打印的工件1的辅助材料的、尤其用于去除可溶性的支撑材料的方法必要时可以如下来运行：

通常在3D打印机上、例如在工业3D打印机上根据FFF方法来由ABS塑料打印工件1。

为了能够打印工件1的底切部和/或突出部，使用辅助材料和尤其支撑材料。例如使用具有两个打印头的3D打印机，打印机于是除了ABS外还能够打印支撑材料。作为支撑材料，例如可以使用基于聚丙烯酸酯(共聚物或三元共聚物多元酸)的碱溶性的热塑性塑料。

完成打印的工件1具有例如100mm×100mm×100mm的尺寸，并且由150g的ABS和80g的可溶性的支撑材料组成。

在下一步骤中，从所打印的工件1清除支撑材料。为此尤其使用按照本发明的设备。

示范性的实施方式的容器2或者说滚筒8具有200mm-800mm、尤其约500mm或480mm的直径。深度例如为100mm-500mm、尤其约350mm或300mm。组件由尤其即使在较高的温度下也耐受溶解液的材料制成。容器2例如可以由耐碱液且耐热性的聚丙烯制成。滚筒8例如可以由优质钢制成。

在下一步骤中，将工件安置在容器2内或者说安置在滚筒8内。为此使用保持设备4。例如，保持设备4可以包括具有挂钩的弹性带。这种带可以固定在滚筒8的内侧处，由此将工件1夹紧到滚筒8的内侧处。这种固定优选不仅是耐热性的而且还是耐碱性的。

在下一步骤中或者预先地可以制造溶解液3。为此，例如在室温下将80g基于碳酸钠的溶解粉末与20升水混合。这种混合物具有约为10的pH值。

随后，通过液体开口10将溶解液3注入到容器2中。溶解液3设立用于在特定的条件(温度和搅拌)下在设备中溶解支撑材料。门13中的密封部阻止了溶解液3向外逸出。

随后或者在此之前，激活例如具有2000W的最大加热功率的加热设备12，并且使滚筒8和/或保持设备4移动。例如借助于300瓦的通用驱动装置以及1：17的机械皮带传动来实现移动。

优选在所有实施方式中通过合适的微控制器编程的自动化的控制部连同操作表面来控制和/或调节所述移动和/或加热功率。

根据周围环境温度和水温，在大约两个小时之后，溶解液达到运行温度。应当如此设定运行温度，使得工件材料(例如ABS)不会热变形，但是同时足够高以加速溶解性能。对于所使用的工件材料ABS而言，例如可以选择75℃的运行温度。

可以利用控制部来设定滚筒8的或者说保持设备4的旋转速度。对于具有壁厚大于2mm的大多工件1而言，50U/min的良好的标准值已经证实为是有利的。

在溶解过程期间，设备必要时经常、例如每2分钟使保持设备4的移动方向反转。这种处理方式能够实现在整个溶解周期内在每个部位处利用溶解液3来强烈地环绕冲洗工件1。

工件1可以在其向下移动期间浸入到溶解液3中并且又向上显露出。这引起溶解液在工件的所有表面处的非常强烈的更新，这很大程度上提高了溶解速度。

在大约六个小时之后结束溶解过程，并且工件清除了辅助材料。辅助材料现在溶解在溶解液3中，而工件1还安置在保持设备4处。

现在设备打开阀11，以便排出废溶解液3。溶解液3通过排出管进入到收集容器中以用于稍后排放。废溶解液在这个过程之后具有例如为9.6的pH值。

为了使工件1的表面清除掉残余的溶解液3，容器可以通过液体开口10来充注新鲜的水。设备又使保持设备4移动，例如具有50U/min的旋转。这种清洁过程例如持续大约10分钟，其中，这里也可以例如每2分钟改变转动方向。

随后，水通过液体开口10排放。重新旋转可以有助于从工件清除附着的水。转速提高有利于这种过程。

现在可以从设备中取出未受损坏的且完全清除了支撑材料的工件，并且必要时在室内条件下对其进行干燥。对于完全去除浸入到毛细空腔中的水而言，提高的温度下的真空干燥可以是有利的。