WO2018210436A1 - Optimization of the energy input in the downskin - Google Patents

Optimization of the energy input in the downskin Download PDF

Info

Publication number
WO2018210436A1
WO2018210436A1 PCT/EP2017/062195 EP2017062195W WO2018210436A1 WO 2018210436 A1 WO2018210436 A1 WO 2018210436A1 EP 2017062195 W EP2017062195 W EP 2017062195W WO 2018210436 A1 WO2018210436 A1 WO 2018210436A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
building material
section
energy input
energy
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/062195
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ludger HÜMMELER
Original Assignee
Eos Gmbh Electro Optical Systems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eos Gmbh Electro Optical Systems filed Critical Eos Gmbh Electro Optical Systems
Priority to PCT/EP2017/062195 priority Critical patent/WO2018210436A1/en
Publication of WO2018210436A1 publication Critical patent/WO2018210436A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30Process control
    • B22F10/38Process control to achieve specific product aspects, e.g. surface smoothness, density, porosity or hollow structures
    • B22F10/385Overhang structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • B22F10/28Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30Process control
    • B22F10/36Process control of energy beam parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80Data acquisition or data processing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for providing control data for a generative layer construction device, a correspondingly adapted generative layer construction method, a suitably adapted generative layer construction device and a correspondingly adapted computer program.
  • Generative layer construction devices and related methods are generally characterized by fabricating objects in them by solidifying a shapeless building material layer by layer. The solidification can be brought about, for example, by supplying heat energy to the building material by irradiating it with electromagnetic radiation or particle radiation (eg laser sintering (SLS or DMLS) or laser melt or electron beam melting) or by inducing a crosslinking reaction in the building material (e.g. Stereolithography).
  • electromagnetic radiation or particle radiation eg laser sintering (SLS or DMLS) or laser melt or electron beam melting
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2008 031 926 A1 describes the problem that when producing products in layers, for example by means of a laser melting process, in the edge area of products, in particular if a product section is laterally over or under product sections there is surface irregularity and imperfections in the peripheral area. The problem becomes more pronounced the greater the angle between an outer surface of a product section and a perpendicular to the layers. In particular, the problem occurs in outer surfaces facing down during the manufacturing process, since the non-solidified powder material under these laterally protruding outer surfaces dissipates the heat poorly, which leads to overheating in this area.
  • a computer-assisted method according to claim 1 a generative layer construction method according to claim 19, a device for providing control data according to claim 21, a generative layer construction device according to claim 22 and a computer program according to claim 23.
  • FIGS dependent claims claims Further developments of the invention are described in FIGS dependent claims claims.
  • a device according to the invention can also be developed by the features of the method according to the invention which are embodied below or in the dependent claims, and vice versa.
  • the features described in connection with a device can also be used to develop another device according to the invention, even if this is not explicitly stated.
  • a computer-aided method of providing control data for a generative layer building apparatus for producing a three-dimensional object wherein the object is manufactured by the generative layer building apparatus by applying a building material layer by layer and solidifying the building material in a working plane by applying radiant energy to locations in each layer , which are assigned to the cross-section of the object in this layer by scanning these locations by means of the energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, comprises a first step of accessing a plurality of layer data sets, each one selectively a data model during production to have to be solidified build-up material layer, wherein in each data model an object cross-section corresponding locations are marked, in which a solidification of biologyma terials in the associated layer should take place.
  • the method is characterized in that, in a second step, an object section is defined which comprises at least part of one or more object cross sections, and the plurality of layer data sets is modified such that a plurality of locations corresponding to the object section in the plurality of layer data sets Values of at least one energy input parameter can be assigned such that the values change with a change in the distance of the locations to an edge section of the object section in several steps, preferably essentially monotonically, and in a third step the plurality of shift data sets modified in the second step the generation of a control data record for the generative layer building apparatus is provided.
  • Generative layer construction devices and methods to which the present invention relates are, in particular, those in which energy, such as electromagnetic radiation or particle radiation, is selectively applied to a layer of the building material.
  • the working plane is a plane in which the upper side of the layer to which the energy is applied lies.
  • the energy input device may for example comprise a laser or an electron beam source, but it would also be conceivable to use a UV light source, as used in particular in stereolithography. While in stereolithography, solidification of the building material is effected by applying to the building material In the case of other methods, in particular in laser sintering or laser melting or electron beam melting, heat which is applied to the building material is supplied with heat.
  • the building material is partially or completely melted by means of the energy introduced by the radiation, whereby the constituents of the building material (for example powder grains) connect to one another. After cooling, the building material is then present as a solid. Since the transitions between superficial melting (sintering) and complete melting (melting) are fluid, the terms sintering and melting are used synonymously in the present application and do not distinguish between sintering and melting.
  • this direction indication refers to a direction which is essentially perpendicular to the layer planes or lies perpendicular to the construction plane.
  • the term “substantially” expresses here that the layer thickness may not be uniform in some cases, e.g. B. the layer thickness can change monotonically across the cross section of the object. It is assumed in this connection that underlying layers are applied temporally in front of the overlying layers and are therefore arranged below the overlying layers. It should also be noted at this point that by means of a generative invention
  • Layer construction device not only an object, but also several objects can be produced simultaneously. Whenever the present application is concerned with the manufacture of an object, it is to be understood that the respective description is equally applicable to generative layer construction methods and apparatus in which a plurality of objects are produced simultaneously.
  • control data set (often also referred to as a control command set), a sequence of instructions is here considered to apply layers of the building material successively and to scan regions of the respective layers which correspond to the cross section of an object to be produced with energy radiation in order to solidify the building material.
  • a control data set is based on a computer-based model of the object (s) to be produced, preferably a CAD model.
  • the control data set determines, for each build material layer during manufacture, the thickness of the layer application and the locations where solidification of the build material is to be effected by irradiation.
  • a control data set often also contains production-specific information, for example regarding the position and orientation of the objects in the generative layer building apparatus or with respect to a diameter of the energy beam (bundle) when hitting the building material.
  • the control data set contains all the data required for controlling the energy input device, which, inter alia, determines the energy density of the energy radiation and optionally the travel speed of the beam over the building material and / or an irradiation pattern.
  • the control data set can thus be regarded as a totality of all control data predetermined for the control of the production process in a generative layer building apparatus.
  • the control data relating to a single layer are also referred to below as a shift data record.
  • a shift data record is considered as a data record which contains a data model of a build material layer to be consolidated at the locations of an object cross section during the production process.
  • a layered data set is usually generated by decomposing a CAD model of the object to be produced into layers (referred to in the jargon as slicing).
  • locations of a building material layer to be consolidated are specified.
  • even more information regarding the production of the object cross-section may be included, for.
  • Example the layer thickness or irradiation parameter values such as the diameter of a beam incident on the building material, etc. It should be emphasized that there are also special cases, in which a shift data record does not refer to a complete object cross-section, but only to a part of it.
  • shift data records are read from a memory or the data corresponding to the shift data records are received via a network.
  • the shift data sets do not necessarily have to be read together (ie simultaneously). It is also possible that there is a greater time interval between the access operations on the shift data sets, for example a shift data record is read in each case as required during a production process of an object and a modified shift data record is then integrated into the control data record during the production process.
  • the provision of the modified in the second step layer data set for the generation of a control record can, for. B. by the layer data record providing unit itself by integrating the modified layer data set in a control data record for the generative layer building apparatus.
  • providing also includes forwarding the shift data record to a data processing device, which integrates the shift data record into a control data record, or a direct forwarding to a generative layer-building device.
  • a data processing device which integrates the shift data record into a control data record
  • a direct forwarding to a generative layer-building device it is possible to dynamically provide shift data sets for object cross sections still to be produced during a production process in the generative layer construction device of this device.
  • modified layer data sets according to the invention need not be provided individually for a generative layer construction process. Rather, several modified shift data sets can first be collected and then provided in their entirety for integration into a control data record.
  • the inventor was able to determine an improvement in the surface quality of objects, the mechanical properties (in particular in the edge region) and the dimensional accuracy of objects in which according to the invention the energy input was changed in at least two steps as a function of the distance of the points to be consolidated to an edge portion.
  • the influence of the area outside the object section that is, beyond the
  • Marginal portion on the quality of the object, eg. B. homogeneity, mechanical properties, dimensional accuracy or color, it will be the lower, the more sites to be solidified in the object are removed from the edge portion.
  • the edge section may be the entire edge area of the object section. However, the edge portion referred to in the assignment of energy input parameter values in the second step may also be only part of the edge region. This part of the border area can be selected either via a user default or automatically, for example according to the following criteria:
  • the building material remaining unconsolidated can also be present in a cavity of the object to be produced or of the object section, ie adjacent to an inner edge (in this case, the topological boundary concept is used as a basis); Selection of a marginal portion which is of particular importance for the functionality of the object (for example the edges of turbine blades) or whose detail is of particular importance; Different distance definitions or metrics can be used to determine the distance. For example, the distance between the two locations in a given spatial direction (eg, the direction perpendicular to the working plane) can be defined as the distance between two locations of an object section.
  • the distance from the edge section along a spatial direction which is the same for all points of the object section to be consolidated could then be used as the basis for the assignment of the at least one energy input parameter value.
  • the predetermined spatial direction may be different for different sites to be consolidated. This is the case, for example, whenever the shortest distance between a point and the edge section of the assignment of an energy input parameter value is always used.
  • the predetermined spatial direction at each point in this case is the direction of the solder from this point to the edge portion, whereby there is no uniform predetermined spatial direction at a curved edge portion, since the solders of the edge portion to be solidified points are not all parallel to each other.
  • the method is applicable to arbitrary edge sections of an object section.
  • a predefined edge section is preferably such a region of the edge of the object section at which the energy input parameter values change greatly compared to the region outside this object section.
  • the default of the edge portion may already be specified in the plurality of shift records accessed in the first step.
  • the edge portion is automatically set, for. B. as that edge surface of the object portion, which points during its production downwards or upwards, that is immediately adjacent to unbonded building material above or below.
  • the plurality of points corresponding to the object section to which a value of an energy input parameter is assigned need not all to be solidified points of the object section include.
  • at most all those points are assigned a value of an energy input parameter lying on a straight line which intersects the edge section and runs along a predetermined spatial direction introduced for the distance definition.
  • the energy input into the material with increasing distance from the edge portion is changed at least twice, so not only a contour line or edge line or surface is solidified at the edge portion with different energy than the interior of the object section.
  • the quality of the regions of an object section near the edge section can be increased, in particular, by modifying the energy input in as many steps as possible with increasing distance to the edge section, for example, increasing it essentially monotonously.
  • the energy input is continuously increased with increasing distance to the edge portion up to a maximum energy input.
  • a continuous modification can only be approximated, since the change of the energy input and the change of the movement of an energy beam over the building material usually takes place in discrete steps (albeit very small ones).
  • “Substantially monotonic” is intended to express that smaller deviations from the monotonic variation of an energy input parameter are generally tolerable. Depending on the situation, it may be acceptable if the monotony is broken at a maximum of 10% or at most 20%, in some cases even at most 30%. This can be determined by preliminary tests. Of course, there may be cases in which no interruption of the monotonous course is allowed.
  • Possible energy input parameters in the set of energy input parameters are the energy density, ie the amount of radiation energy per unit area of an energy beam focused on the constituent material for solidification thereof, an energy density distribution over an impact surface of the energy beam on the constituent material, the velocity of movement of an energy beam over the constituent material, the frequent the energy input at one point, when using a laser as an energy source, the pulse duration and / or frequency of the laser pulses, the scanning pattern with which an energy beam is moved over the building material, etc.
  • Even the variation of a diameter of an energy beam used to scan the building material or the temporal and spatial sequence of the scanning of sites to be solidified with energy radiation can lead to different melting behavior and can therefore also be energy input parameters whose value is changed.
  • step S2 in the data models of the building material layers in at least one of the plurality of layer data sets the values of an energy input parameter are assigned to the positions corresponding to the object section in segments, wherein a layer segment is a subregion of the building material layer and at least a layer segment, preferably at least in two layer segments, particularly preferably in all layer segments, all points of the object section in the layer segment is assigned the same value of the at least one Energyeintragabsameters depending on the distance of the layer segment to the edge portion of the object portion.
  • the distance of a layer segment to an edge portion can be defined as the distance between a predetermined position in the layer segment and the edge portion.
  • layer segments may also include outside of the object portion to be solidified areas. This is irrelevant for the assignment of values of an energy input parameter, since the data model of a shift data record specifies precisely those points at which solidification is to take place.
  • the respective assignment of the layer segments to a layer data set is identical in at least two, preferably in all layer data sets of the plurality of layer data records that contain the object section, with regard to the shape and position of the layer segments in the working plane.
  • At least two different layer segments in particular adjacent layer segments, can be assigned the same value for at least one energy input parameter, preferably all energy input parameters.
  • at least one energy input parameter preferably all energy input parameters.
  • several layer segments within a building material layer can be combined into larger units (clusters), which are to be treated in the same way.
  • areas with the same assigned energy input parameter values can also be introduced, which extend over several layer segments in different building material layers. The training thus allows a simplification of the method since
  • the volume of the layer segments may increase with an increase in the distance to an edge portion of the object portion.
  • the volume of the layer segments may increase with an increase in the distance to an edge portion of the object portion.
  • the layer segments can be assigned as a function of desired properties of the object section.
  • the size and shape of the layer segments is determined as a function of object-specific criteria, such as the required dimensional accuracy of an object section or the required mechanical properties.
  • object-specific criteria such as the required dimensional accuracy of an object section or the required mechanical properties.
  • a small size of the layer segments can be selected for particularly high demands on the dimensional accuracy and the mechanical properties of an object section, so that energy input parameters are assigned very finely tuned to the points to be solidified of the object.
  • a small size of the layer segments can be selected for particularly high demands on the dimensional accuracy and the mechanical properties of an object section, so that energy input parameters are assigned very finely tuned to the points to be solidified of the object.
  • an automatic analysis of the shape of the object is performed, from the z. B. due to the filigree structure of an object section shows that the dimensions of the layer segments should be chosen small.
  • the distance to an edge section of the object section in a direction perpendicular to the working plane is determined and the edge section comprises a region of a building material layer which directly adjoins unsolvable construction material in a layer above or below the edge section.
  • the method it is possible to specifically consider marginal sections to unverifem material out. Examples of this are edge sections that point downward during the manufacturing process of the object section (in the jargon downskin areas) or point upwards (in the jargon Upskin areas).
  • the proximity to the unsolidified building material is not only in the The proximity to the unconsolidated building material adjacent layer is taken into account, but the proximity to the unconsolidated building material is taken into account in layers that are not directly adjacent to the unconsolidated building material.
  • layer segments are assigned in a plurality of layers, and energy input parameter values are assigned to the layer segments depending on the distance between a layer segment and the unconsolidated construction material below or above.
  • the distance is here preferably defined as the distance in a direction perpendicular to the working plane. which, if not the thicknesses of the layers vary, is also perpendicular to the layer planes.
  • the value of an energy input parameter to be assigned to a layer segment is thus z. B. is made dependent on whether the layer segment is in a layer of the next closest to the building material remaining unbonded, in the next but one layer, in the überüber devis layer, etc. In how many layers are determined in this way layer segments and energy input parameter values are assigned, depends z. B. from the required quality of an object section.
  • each layer segment parallel to the layer plane can correspond at most to the extent of a region of the edge section which lies in a direction perpendicular to the working plane above or below the layer segment. If only a portion of a layer segment is above or below unconsolidated material, then it is difficult to determine what distance this layer segment has to the build-up material remaining unconsolidated. The procedure just described ensures that the layer segments are each selected so that they lie either completely or not at all above or below non-consolidatable building material.
  • At least 50%, more preferably at least 80%, even more preferably at least 95% of a maximum radiation energy per unit area W max can be supplied to the sites to be solidified in a layer segment if construction material was solidified below the layer segment in at least n max immediately preceding layers - where r is a natural number, and wherein the maximum irradiation energy amount per unit area W max is a maximum amount of radiant energy per unit area applicable to the manufacturing process, depending on the building material used and the energy input device.
  • n ma x the energy input to be supplied to the locations of the building material is monotonously increased with increasing distance from an edge section, then it makes sense to no longer increase the energy input per area from a certain distance to the edge section, otherwise a maximum amount of energy to be entered into the building material is exceeded and there are errors in solidification.
  • This can be done by defining a maximum number n m ax of layers that lie below a layer segment and in which the building material has been solidified. In such a case, it is assumed that the solidification in the layer segment is no longer influenced by the unassembled building material. Which value is to be selected for n ma x depends on previous experience with the building material used and the energy input device used and can be determined, for example, within the framework of a limited number of preliminary experiments.
  • the amount of radiation energy per unit area to be solidified in the layer segment can be chosen to be higher, the higher the number of immediately preceding layers which was solidified below the layer segment building material.
  • the amount of radiation energy to be input per unit area is not only increased monotonically with increasing distance to the edge portion, but even strictly monotonous.
  • the individual layer segments can each be assigned a position factor LF, depending on the respective number of immediately preceding layers which structural material has been solidified below the layer segment and a radiation energy quantity per unit area to be entered into the respective layer segment is selected as a function of the position factor LF.
  • positional factors which are, for example, numerical values which map the distance of a layer segment from the edge section or an underlying layer with unconsolidated building material
  • the distance to the unsolidified construction material or to the edge section does not have to be every time when energy input parameter values are assigned to the layer segments be determined again. This allows the assignment of energy input parameter values to be faster. In particular, this facilitates a further modification of already assigned energy input parameter values.
  • the edge portion may comprise a boundary of the object portion to at least one other portion of the object.
  • the edge portion of an object portion does not run at the edge or near the surface of the object, but within the object.
  • the radiant energy per unit area may be supplied to the building material according to a predetermined first set of standard energy input parameter values and in a further object section adjacent to the object section the radiant energy per unit area may be applied to the building material according to a predetermined second set of standard energy input parameter values, and on the border between the two Object sections can be defined in at least one of the two object sections n intermediate sections, in which the energy input device respectively inputs the radiation energy per unit area such that the value of at least one energy input parameter lies between the values of this energy input parameter in the first and second set, where n is a natural number greater than One is.
  • standard energy input parameter values is representative of energy input parameter values that are applied within that object portion, such as energy input parameter values specified in a data model of a slice dataset accessed in the first step. According to the described procedure, no abrupt transition of the energy input parameter values occurs at the boundary between two object sections with different standard energy input parameter values. Rather, intermediate boundaries are defined at the boundary in which the energy input parameter values have intermediate values between the values of the two sets of standard energy input parameter values. As a result, a jump in the material properties during solidification at the boundary between the object sections can be avoided.
  • n is greater than one and the energy input parameter values in the intermediate sections are such that at intermediate sections farther from the boundary between the two object sections, the value of at least one energy input parameter is closer to the value of the associated standard energy input parameter in that section of the object is located as intermediate sections within the same object section at a closer distance to the boundary.
  • This embodiment specifies more specifically that as the distance between the intermediate sections and the boundary between the two object sections increases, the values of at least one energy input parameter in these intermediate sections more and more approach the standard energy input parameter values defined for the object section.
  • an intermediate section is not necessarily is an already mentioned single layer segment, since an intermediate section can also be defined to extend over several building material layers. Namely, the boundary between object sections may also be at an angle other than 90 ° to the planes of the building material layers.
  • the values of an energy input parameter to be assigned to those locations in the plurality of layer data sets that correspond to the object section can be determined in advance by means of simulation or by preliminary experiments.
  • the section of an object to be simulated or examined is subdivided into smaller sections, and the simulation or examination is then carried out in regions such that the points within a section are treated the same or are regarded as indistinguishable.
  • an amount of radiation energy per unit area to be entered at one location can be determined using the equation
  • step S min ((W mi n + Vf * LF) / W max , 1.0) are determined, wherein the maximum amount of radiation energy per unit area W m ax is a maximum applicable in the manufacturing process amount of radiation energy per unit area of the building material used and the energy input device, where S denotes a factor between 0 and 1 to multiply the maximum radiation energy per unit area W m ax to obtain the amount of radiation energy to be entered per unit area, where W m denotes a minimum amount of radiation energy per unit area to be entered and Vf designates a pre-factor determined in advance.
  • a radiation energy amount to be introduced can be determined in a particularly simple manner.
  • step S2 the assignment of values of an energy input parameter to results stored in a table of a simulation or a preliminary test can be used.
  • the building material may contain a metal powder or metal alloy powder. Since in processes in which metal powder or metal alloy powder is used as the building material, a large part of the energy to be solidified is introduced into the material by the energy input device, the procedure described is of particular advantage for minimizing or controlled limitation during construction, especially for such construction materials Manufacturing process occurring temperature variations.
  • a generative layer construction method for producing at least one three-dimensional object, wherein in the generative layer construction method the at least one object is produced by applying a building material layer by layer and solidifying the building material in a working plane by supplying radiant energy to locations in each layer corresponding to the cross section of the Assigned to objects in this layer, by scanning these locations by means of an energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, includes a method according to the invention for providing control data.
  • the temperature may at least a location of a layer are measured, and a value of an energy input parameter is assigned to a location based on that measurement.
  • Feedback from a monitoring device about the actual conditions during the production process helps to correct the value of an energy input parameter to be assigned to a location as correctly as possible, ie. H. according to specified requirements. This applies in particular in a case in which the temperature was measured at this point before the allocation of an energy input parameter value to a location.
  • the process for providing control data in this case will take place during the manufacturing process and will not be completed prior to the start of the manufacturing process.
  • a device for providing control data for a generative layer building apparatus for producing a three-dimensional object, the object being produced by means of the generative layer building apparatus by applying a building material layer by layer and solidifying the building material in a working plane by supplying radiant energy to locations in each layer, which are assigned to the cross-section of the object in this layer by scanning these locations by means of the energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, has a data access unit which is designed to access a plurality of
  • Layer data sets which each have a data model of a build material layer to be selectively solidified during production, wherein in each data model an object cross-section corresponding locations are marked, at which a solidification of the building material to take place in the associated layer.
  • the device according to the invention is characterized by a layer data record modification unit which is designed to define an object section which comprises at least part of one or more object cross sections and to modify the plurality of layer data records in such a way that a plurality of the points corresponding to the object section in the Plurality of layer data sets.
  • Values of at least one energy input parameter are assigned such that the values increase with an increase in the distance to an edge section of the object section in a plurality of steps, preferably substantially monotone, and a slice data set providing unit configured to provide a plurality of slice records modified by the slice record modification unit to generate a control set for the generative slice building apparatus.
  • the provision of layered data sets modified in the third step for the production of the three-dimensional object can also take place in such a way that the layered data record providing unit itself integrates the modified layered data set into a control data record for the generative layering device.
  • providing also includes forwarding one or more layer data sets to a data processing device which integrates the one or more layer data sets into a control data record, or a direct forwarding to a generative layer construction device.
  • a generative layer building apparatus for producing a three-dimensional object, wherein in the generative layer building apparatus the object is produced by applying a building material layer by layer and solidifying the construction material in a working plane by supplying radiant energy to locations in each layer corresponding to the cross section of the object in this layer are assigned by these points are scanned by means of an energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, has an inventive device for providing control data.
  • a computer program according to the invention has program code means for carrying out all the steps of a method according to the invention when the computer program is executed by means of a data processor, in particular a data processor cooperating with a generative layer construction device.
  • "Interaction" means here that the data processor is either integrated into the generative layer construction device or can exchange data with it.
  • the implementation of the inventive method for providing control data and the associated device by means of software allows easy installation on various computer systems EDV at different locations (for example, the creator of the design of the object or the operator of the generative layer building apparatus).
  • the computer program according to the invention is stored.
  • the storage device may be a portable storage medium, but in particular may also be a storage device present in a generative layer construction device or the energy input device.
  • Fig. 1 shows a schematic, partially in section view of an exemplary apparatus for generatively producing a three-dimensional
  • Fig. 2 shows schematically a section through a portion of an object during its manufacture to illustrate the different areas of a
  • FIG. 3 schematically shows a section through an exemplary section of an object during its production in order to illustrate the procedure
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of an exemplary object cross-section for illustrating the procedure in the presence of an edge section within an object section
  • 5 illustrates the flow of a method for providing control data
  • FIG. 6 shows the schematic structure of a device for providing control data
  • a generative layer building apparatus will first be described below with reference to FIG. 1, using the example of a laser sintering melting apparatus.
  • the laser sintering or laser melting device 1 contains a process chamber or construction chamber 3 with a chamber wall 4.
  • a process chamber or construction chamber 3 with a chamber wall 4.
  • an upwardly open building container 5 with a container wall 6 is arranged in the process chamber 3.
  • a working plane 7 is defined by the upper opening of the construction container 5, wherein the area of the working plane 7 which lies within the opening and which can be used to construct the object 2 is referred to as construction field 8.
  • a movable in a vertical direction V carrier 10 is arranged, on which a base plate 11 is mounted, which closes the container 5 down and thus forms its bottom.
  • the base plate 11 may be a plate formed separately from the carrier 10, which is fixed to the carrier 10, or it may be formed integrally with the carrier 10.
  • a building platform 12 can still be mounted on the base plate 11 as a construction base on which the object 2 is built up.
  • the object 2 can also be built on the base plate 11 itself, which then serves as a construction document.
  • FIG. 1 the object 2 to be formed in the container 5 on the building platform 12 is shown below the working plane 7 in an intermediate state with a plurality of solidified layers surrounded by building material 13 which has remained unconsolidated.
  • the laser sintering or melting device 1 further comprises a storage container 14 for a building material 15, in this example an electromagnetic radiation solidifiable Powder, and a movable in a horizontal direction H coater 16 for applying the building material 15 within the construction field 8.
  • a heater such as a radiant heater 17 may be arranged, which serves to heat the applied building material.
  • radiant heating 17 for example, an infrared radiation can be provided.
  • the exemplary generative layer building apparatus 1 further comprises an exposure device 20 with a laser 21, which generates a laser beam 22, which is deflected by a deflection device 23 and by a focusing device 24 via a coupling window 25, which is attached to the top of the process chamber 3 in the chamber wall 4 is focused on the working level 7.
  • the laser sintering device 1 includes a control device 29, via which the individual components of the device 1 are controlled in a coordinated manner for carrying out the building process.
  • the control device may also be mounted partially or completely outside the device.
  • the controller may include a CPU whose operation is controlled by a computer program (software).
  • the computer program can be stored separately from the device on a storage medium from which it can be loaded (for example via a network) into the device, in particular into the control device.
  • the carrier 10 is lowered layer by layer by the control device 29, the coater 16 is actuated to apply a new powder layer and the deflection device 23 and optionally also the laser 21 and / or the focusing device 24 are controlled to solidify the respective layer to the corresponding locations of the respective object by means of the laser by scanning these locations with the laser.
  • an exposure apparatus may, for example, comprise one or more gas or solid-state lasers or any other type of laser, such as laser diodes, in particular VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers) or VECSELs (Vertical Exposure Lasers). Ternary Cavity Surface Emitting Laser), or a line of these lasers.
  • VCSELs Vertical Cavity Surface Emitting Lasers
  • VECSELs Very Exposure Lasers
  • Ternary Cavity Surface Emitting Laser Ternary Cavity Surface Emitting Laser
  • control unit 29 processes a control data record (often also referred to as a control instruction set).
  • a control data record (often also referred to as a control instruction set).
  • a generative layer construction control data providing apparatus 100 includes a data access unit 101, a layer data set modification unit 102, and a layer data record preparation unit 103. The operation of the control data providing apparatus 100 will be described with reference to FIG 5 described.
  • the data access unit 101 first accesses a plurality of layer data sets, each of which has a data model of a build material layer to be selectively solidified during fabrication, in which an object cross-section corresponding points of the layer marked, at which building material to be solidified.
  • this is the first step S1.
  • the slice data set modification unit 102 first selects an object portion included in the data models of the plurality of slice records.
  • FIG. 2 is a side view of one through a generative one
  • the object section shown in FIG. 2 has seven cross sections in the layers n + 1 to n + 7, wherein the arrow on the right indicates the direction in which the object section is built up layer by layer ("z direction" in a transmission) In all layers, the region 70, in which the construction material remains unconsolidated, is shown without filling and with a dashed border line.
  • FIG. 2 shows so-called bottom surface regions 62 (often also referred to as downskin regions in technical jargon). These are areas of an object cross-section, which lie during the object production above building material that remains unconsolidated or under certain conditions on support structures - in the jargon supports - which in turn connect the object for the purpose of improved heat dissipation with a construction platform.
  • the bottom surface areas 62 thus correspond to surface areas of the object which during its production downwards
  • FIG. 2 likewise shows regions 61 identified by backslashes " ⁇ ". These are regions of an object cross-section which are covered immediately after the object has been produced by building material that has remained unconsolidated or, in certain cases, may remain uncovered. Correspondingly, the regions 61 are referred to as cover surface regions (often referred to as upskin regions in the technical jargon), since these are surface regions of the object to be produced which point upwards (directed away from the support 10) during its production. Finally, FIG. 2 shows regions 63 still marked with circles "O". These are regions of an object cross-section above and below which the building material is to be solidified, for which reason the regions 63 are referred to as sandwich regions.
  • edge regions which are specifically considered in step S2 are those regions of the edge of the object section in FIG. 2 which are in a direction perpendicular to the layers above or below lie unvercertain remaining material.
  • such an edge portion would be, for example, one of the downskin regions 62 in the layers n + 1, n + 2 and n + 3.
  • the inventor has recognized that it is not sufficient for a satisfactory quality of the manufactured object if only changed energy input parameter values in a downskin region 62 with respect to the sandwich regions 63 are selected in order to take into account the different heat dissipation capacity of the underlying unconsolidated building material.
  • the inventor has found that, for example, when solidifying the sandwich region 63 in the n + 2 layer in Figure 2, there is an effect on the material in the underlying n + 1 layer and the unconsolidated material in the underlying n layer.
  • the build-up material in the layer n can be involuntarily partially solidified when the layer n + 2 solidifies, so that the object section in FIG. 2 after its solidification has a greater extent perpendicular to the layers than planned. In order to remedy this situation, it is possible to proceed as illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 3 shows, by way of example, an object section 300 which has a horizontal surface 303 pointing upwards during the construction process, a surface 304 which is substantially perpendicular to the building material layers during the construction process (facing away from the viewer) and a curved surface pointing downward during the production process 302.
  • the layering shown in FIG. 3 shows a section through the object section 300 along a plane parallel to the side surface 305.
  • the object portion is formed by applying and solidifying eight building material layers n-7 to n, solidifying the layer n-7 before the n-6 layer, etc., and n last in the figure is solidified.
  • the curved downwardly facing surface 302 is considered to be the edge portion of the object portion with respect to which the energy to be input to the building material is set.
  • FIG. 3 shows in each layer a plurality of layer segments 350, which are subregions of the layer. Furthermore, it can be seen that each layer segment is provided with a number 0, 1, 2, 3, etc. This number expresses how many layer segments in which building material is solidified lie between a layer segment and the unconsolidated material 13. In the example shown in FIG. 3, the horizontal expansions of the superimposed layer segments in different layers were chosen to be the same.
  • the numerical value assigned to a layer segment can be regarded as the position factor LF expressing the distance to the edge section, which is used as the basis for the dimensioning of the energy amount to be entered in the layer segment.
  • the layer data set modification unit 102 sets the amount of energy per unit area to be entered into the layer segments as follows: Below the
  • Layer segment with the number 2 in the layer n is entered into the layer segment with the number 0 in the layer n-2 a reduced energy amount per unit area compared to a sandwich area. This takes into account that the unconsolidated building material 13 dissipates the registered thermal energy bad.
  • an energy amount per area unit increased compared to the layer segment with the number 0 in the layer n-2 is entered, since this layer segment is further away from the unconsolidated building material.
  • an energy amount per area unit which is further increased in comparison with the layer segment with the number 1 in the layer n-1 is entered.
  • upskin regions 62 and downskin regions 61 are defined so that they extend over several superimposed layers.
  • the energy to be introduced into the building material per unit area can be changed by varying the value of one or more energy input parameters.
  • An energy input parameter is, for example, the energy density of the radiation energy directed onto a layer segment, that is to say the amount of energy deposited per unit area in the building material.
  • Another possible energy input parameter is the speed with which, for example, an energy beam is moved over the building material. The shorter the time in which an energy beam sweeps over a specific location of the building material, the less energy is introduced at this point. Furthermore, it is also conceivable that each point is scanned several times with energy radiation. In this case, the number of energy inputs is also an energy input parameter that influences the en- ergy quantity entered.
  • another energy input parameter is the distance between two locations within a layer segment at which energy is sequentially introduced.
  • the maximum value of the position factor LF is five. However, this value is not mandatory. Depending on the building material used (in particular its heat dissipation capability) and on the manner of solidification in the generative layer construction method, the maximum value of the position factor LF may also be different.
  • the value of the position factor LF here describes not only the number of solidified layer segments between unconsolidated building material 13 and a layer segment but also the number of steps in which the energy to be introduced into the building material, ie the value of at least one energy input parameter, increases with increasing distance to the unsolidified layer Construction material is increased.
  • the inventor has found that normally a maximum value of 25 can be chosen for the position factor LF, since an influence of the unconsolidated building material (due to its heat dissipation capacity) can be selected. gen) or an unintentional change in the unconsolidated building material 13 when solidifying overlying layers are no longer detectable when 25 layers in which the material has solidified, lie between a layer segment and the unconsolidated building material. Depending on the construction material used and the layer construction method used, however, a maximum value of 15 or 10 or 8 or even a value greater than 25 may already be adequate.
  • the extent of the layer segments within the layer planes was chosen to be the same in all illustrated layers. This facilitates the determination of a "distance" of a layer segment from an underlying edge section. As can be seen in Fig. 3, while the extension of the superimposed layer segments parallel to the layer plane was chosen so that it corresponds to the extension of lying on the edge portion layer segment (this is in each case with the numeral "0") parallel to the layer plane. The extent of the respective layer segment lying directly on the edge section is selected such that the edge section occupies the entire downwardly facing surface of the layer segment.
  • the horizontal extent of the layer segment lying directly on the edge section can also be chosen to be smaller, so that the layer no longer has the full layer thickness in this layer segment, but preferably the horizontal extension of the layer segment lying directly on the edge section should not be so large that a part of the underside of such a layer segment lies above consolidated building material.
  • a grid which one has to imagine as a two-dimensional grid, which is placed in thought over the surface of a building material layer, so that each point of a building material layer a certain (eg square) Raster element is assigned.
  • the layer segments to be defined in the method described can correspond to individual raster elements or correspond to a combination of juxtaposed raster elements.
  • the procedure described in connection with FIG. 3 is equally applicable to upskin regions 61.
  • the position factor LF of the layer segments grows in such a case with increasing distance to the Upskin region, that is for segments in the layer n + 5 in Fig. 2 is usually greater than in the layer n + 6 in Fig. 2, etc .. ,
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment in which an edge section of an object section 50 to be taken into consideration lies within an object and not at the boundary with the building material remaining unconsolidated. It is understood that the object portion in Fig. 4 is kept very simple for the sake of ease of explanation, and the method is equally applicable to much more complicated object portions.
  • the object portion 50 consists of a half 50a and a half 50b to be scanned with different energy input parameters and separated by a margin portion 55 (a boundary).
  • 50a intermediate sections 51a and 52a are defined in half and defined in half 50b intermediate sections 51b and 52b.
  • the plan view of FIG. 4 shows only a cross section corresponding to the object section, and the sections of the object section which have already been solidified underneath it are not visible.
  • the intermediate sections illustrated in FIG. 4 are similar to the layer segments 350 illustrated in FIG. 3. However, unlike the layer segments of FIG. 3, the intermediate sections of FIG. 4 may comprise sections of multiple layers. Analogously to the procedure in the example of FIG. 3, the value of at least one energy input parameter is then set as a function of the distance of an intermediate section to the boundary 55. For example, if a radiation energy density value EDa to be entered is set for the left half 50a and a radiation energy density value EDb to be entered is set for the right half, in this example, an energy density value for the radiant energy to be inputted is selected in the intermediate portions 51a and 51b, which varies to both EDa and EDb.
  • the intermediate sections 52a and 52b are then assigned energy density values which are closer to the values EDa and EDb, respectively.
  • the values of the energy densities EDa or EDb are specified.
  • the energy density values E3a, E2a, Ela, Elb, E2b, E3c could be assigned to regions 53a, 52a, 51a, 51b, 52b, 53b in FIG. 4 with E3a>E2a>Ela>Elb>E2b> E3c.
  • intermediate sections are introduced in only one of the two halves 50a and 50b and energy input parameter values are thus assigned. indicated that they are closer to the standard energy input parameter values in the respective half as the distance from the boundary 55 increases.
  • the amount of change of energy input parameter values in the transition from one intermediate section to the next intermediate section does not have to be the same in the left half and the right half of FIG. 4.
  • the determination of the energy input parameter values to be assigned to the layer segments and intermediate sections it is possible to base the determination on previously performed simulations of the production process of an object or results from preliminary investigations in which the solidification behavior was investigated close to edge sections of an object section.
  • a simulation can be based on the same raster, which is also used as a basis for defining slice segments. In this case, a simple transfer of the results of the simulation to the energy input parameter values is possible.
  • S min ((W min + Vf * LF) / W m ax, 1.0), wherein the maximum amount of radiation energy per unit area (Wmax) is a maximum amount of radiant energy per unit area applicable in the manufacturing process, which depends on the building material used and the Energy input device, where S denotes a factor between 0 and 1, with which the maximum amount of radiation energy per unit area (W max ) is to be multiplied in order to obtain the amount of radiation energy to be input per unit area, where W m designates a minimum amount of radiation energy per unit area and Vf designates a pre-factor determined in advance.
  • a device 100 according to the invention for the provision of control data for a generative layer construction device is not limited to software components alone; but also by hardware components or mixtures of hardware and software can be realized.
  • interfaces mentioned in the present application do not necessarily have to be designed as hardware components, but can also be realized as software modules, for example if the data fed in or output via them can be taken over by other components already realized on the same device or must be passed to another component only by software.
  • the interfaces could consist of hardware and software components, such as a standard hardware interface specifically configured by software for the specific application.
  • several interfaces can also be combined in a common interface, for example an input-output interface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)

Abstract

A computer-aided method for providing control data for a generative layer construction apparatus has: a first step (S1) of accessing a plurality of layer data records each having a data model of a construction material layer to be selectively strengthened during production, characterized in that, in a second step (S2), an object section comprising at least one part of one or more object cross sections is determined, and the plurality of layer data records are modified in such a manner that values of at least one energy input parameter are allocated to a plurality of points corresponding to the object section in the plurality of layer data records in such a manner that the values change with a change in the distance to an edge section of the object section in a plurality of steps, preferably substantially monotonously, and, in a third step (S3), the plurality of layer data records modified in the second step are provided for the purpose of generating a control data record for the generative layer construction apparatus.

Description

Optimierung des Energieeintrags im Downskin  Optimization of the energy input in the downskin
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine generative Schichtbauvorrichtung, ein entsprechend angepasstes generatives Schichtbauverfahren, eine entsprechend angepasste generative Schichtbauvorrichtung und ein entsprechend angepasstes Computerprogramm. Generative Schichtbauvorrichtungen und zugehörige Verfahren sind allgemein dadurch charakterisiert, dass in ihnen Objekte durch Verfestigen eines formlosen Aufbaumaterials Schicht für Schicht hergestellt werden. Die Verfestigung kann beispielsweise herbeigeführt werden mittels Zufuhr von Wärmeenergie zum Aufbaumaterial durch Bestrahlen desselben mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung (z. B. Lasersintern (SLS oder DMLS) oder La- serschmelzen oder Elektronenstrahlschmelzen) oder aber durch Herbeiführen einer Vernetzungsreaktion im Aufbaumaterial (z. B. Stereolithographie). Die ursprünglich im Prototypenbau eingesetzten Vorrichtungen und Verfahren werden zunehmend für die Serienfertigung eingesetzt, wofür sich der Begriff "Additive Manufacturing" eingebürgert hat. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 031 926 AI beschreibt das Problem, dass beim schichtweisen Herstellen von Produkten, beispielsweise mittels eines Laserschmelzverfahrens, im Randbereich von Produkten, insbesondere, wenn ein Produktabschnitt seitlich ge- genüber Produktabschnitten darunter oder darüber hervorsteht, es zu Oberflächenunregelmäßigkeiten und Fehlstellen im Randbereich kommt. Das Problem tritt umso stärker auf, je größer der Winkel zwischen einer Außenfläche eines Produktabschnitts und einer Senkrechten zu den Schichten ist. Insbesondere tritt das Problem bei während des Herstellungsvor- gangs nach unten weisenden Außenflächen auf, da das nicht verfestigte Pulvermaterial unter diesen seitlich herausragenden Außenflächen die Wärme schlecht ableitet, wodurch es zu einer Überhitzung in diesem Bereich kommt. Zur Lösung des Problems wird deshalb vorgeschlagen, an den entsprechenden Außenflächen zusätzliche Keile mitzubauen, welche anschließend durch ein mechanisches Verfahren wieder entfernt werden. Das Verfahren gemäß DE 10 2008 031 926 AI hat aber den Nachteil, dass ein weiterer Verfahrensschritt, nämlich die mechanische Entfernung der Keile, notwendig ist, was den Herstellungsvorgang von Objekten sehr kompliziert macht. The invention relates to a method and a device for providing control data for a generative layer construction device, a correspondingly adapted generative layer construction method, a suitably adapted generative layer construction device and a correspondingly adapted computer program. Generative layer construction devices and related methods are generally characterized by fabricating objects in them by solidifying a shapeless building material layer by layer. The solidification can be brought about, for example, by supplying heat energy to the building material by irradiating it with electromagnetic radiation or particle radiation (eg laser sintering (SLS or DMLS) or laser melt or electron beam melting) or by inducing a crosslinking reaction in the building material (e.g. Stereolithography). The devices and processes originally used in prototype construction are increasingly used for series production, for which the term "additive manufacturing" has become common. German Offenlegungsschrift DE 10 2008 031 926 A1 describes the problem that when producing products in layers, for example by means of a laser melting process, in the edge area of products, in particular if a product section is laterally over or under product sections there is surface irregularity and imperfections in the peripheral area. The problem becomes more pronounced the greater the angle between an outer surface of a product section and a perpendicular to the layers. In particular, the problem occurs in outer surfaces facing down during the manufacturing process, since the non-solidified powder material under these laterally protruding outer surfaces dissipates the heat poorly, which leads to overheating in this area. To solve the problem is therefore proposed to co-build additional wedges on the corresponding outer surfaces, which are then removed by a mechanical process again. However, the method according to DE 10 2008 031 926 A1 has the disadvantage that a further method step, namely the mechanical removal of the wedges, is necessary, which makes the production process of objects very complicated.
Angesichts der geschilderten Probleme beim Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorlie- genden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels derer die Qualität von Randabschnitten eines durch ein generatives Schichtbauverfahren hergestellten Objekts auf einfache Weise gewährleistet werden kann. In view of the problems described in the prior art, it is an object of the present invention to provide a method and a device by means of which the quality of edge portions of an object produced by a generative layer construction method can be ensured in a simple manner.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein computergestütztes Verfahren nach Anspruch 1, ein gene- ratives Schichtbauverfahren nach Anspruch 19, eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Steuerdaten nach Anspruch 21, eine generative Schichtbauvorrichtung nach Anspruch 22 und ein Computerprogramm nach Anspruch 23. Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht. Insbesondere kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch durch untenstehende bzw. in den abhängigen Ansprüchen ausgeführte Merkmale der erfindungsgemäßen Verfahren weitergebildet sein und umgekehrt. Ferner können die im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschriebenen Merkmale auch zur Weiterbildung einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung benutzt werden, selbst wenn dies nicht explizit angegeben wird . Ein erfindungsgemäßes computergestütztes Verfahren zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine generative Schichtbauvorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts, wobei das Objekt mittels der generativen Schichtbauvorrichtung hergestellt wird durch Aufbringen eines Aufbaumaterials Schicht auf Schicht und Verfestigen des Aufbaumaterials in einer Arbeitsebene mittels Zufuhr von Strahlungsenergie zu Stellen in jeder Schicht, die dem Querschnitt des Objekts in dieser Schicht zugeordnet sind, indem diese Stellen mittels der Energieeintragseinrichtung gemäß einem Satz von Energieeintragsparametern mit Energiestrahlung abgetastet werden, weist einen ersten Schritt des Zugriffs auf eine Mehrzahl von Schichtdatensätzen auf, die jeweils ein Datenmodell einer während der Herstellung selektiv zu verfesti- genden Aufbaumaterialschicht aufweisen, wobei in jedem Datenmodell einem Objektquerschnitt entsprechende Stellen gekennzeichnet sind, an denen eine Verfestigung des Aufbaumaterials in der zugehörigen Schicht stattfinden soll. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt ein Objektabschnitt festgelegt wird, der zumindest einen Teil eines oder mehrerer Objektquerschnitte umfasst, und die Mehrzahl von Schichtdatensät- zen dergestalt abgeändert wird, dass einer Mehrzahl von dem Objektabschnitt entsprechenden Stellen in der Mehrzahl von Schichtdatensätzen Werte zumindest eines Energieeintragsparameters so zugewiesen werden, dass sich die Werte mit einer Änderung des Abstands der Stellen zu einem Randabschnitt des Objektabschnitts in mehreren Schritten, bevorzugt im Wesentlichen monoton ändern, und in einem dritten Schritt die im zweiten Schritt abgeän- derte Mehrzahl von Schichtdatensätzen für die Generierung eines Steuerdatensatzes für die generative Schichtbauvorrichtung bereitgestellt wird. The object is achieved by a computer-assisted method according to claim 1, a generative layer construction method according to claim 19, a device for providing control data according to claim 21, a generative layer construction device according to claim 22 and a computer program according to claim 23. Further developments of the invention are described in FIGS dependent claims claims. In particular, a device according to the invention can also be developed by the features of the method according to the invention which are embodied below or in the dependent claims, and vice versa. Furthermore, the features described in connection with a device can also be used to develop another device according to the invention, even if this is not explicitly stated. A computer-aided method of providing control data for a generative layer building apparatus for producing a three-dimensional object, wherein the object is manufactured by the generative layer building apparatus by applying a building material layer by layer and solidifying the building material in a working plane by applying radiant energy to locations in each layer , which are assigned to the cross-section of the object in this layer by scanning these locations by means of the energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, comprises a first step of accessing a plurality of layer data sets, each one selectively a data model during production to have to be solidified build-up material layer, wherein in each data model an object cross-section corresponding locations are marked, in which a solidification of Aufbauma terials in the associated layer should take place. The method is characterized in that, in a second step, an object section is defined which comprises at least part of one or more object cross sections, and the plurality of layer data sets is modified such that a plurality of locations corresponding to the object section in the plurality of layer data sets Values of at least one energy input parameter can be assigned such that the values change with a change in the distance of the locations to an edge section of the object section in several steps, preferably essentially monotonically, and in a third step the plurality of shift data sets modified in the second step the generation of a control data record for the generative layer building apparatus is provided.
Generative Schichtbauvorrichtungen und -verfahren, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, sind insbesondere solche, bei denen Energie als elektromagnetische Strahlung oder Teilchenstrahlung selektiv auf eine Schicht des Aufbaumaterials aufgebracht wird. Die Arbeitsebene ist dabei eine Ebene, in der die Oberseite der Schicht, auf welche die Energie aufgebracht wird, liegt. Hierbei kann die Energieeintragseinrichtung beispielsweise einen Laser oder eine Elektronenstrahlquelle aufweisen, denkbar wäre aber auch eine UV-Lichtquelle, wie sie insbesondere in der Stereolithographie verwendet wird. Während in der Stereolithogra- phie eine Verfestigung des Aufbaumaterials bewirkt wird, indem die auf das Aufbaumaterial einwirkende Strahlung in diesem eine Vernetzungsreaktion hervorruft, wird bei anderen Verfahren, insbesondere beim Lasersintern oder Laserschmelzen bzw. Elektronenstrahlschmelzen dem Aufbaumaterial Wärme zugeführt. Dabei wird das Aufbaumaterial mittels der durch die Strahlung eingebrachten Energie teilweise oder vollständig aufgeschmolzen, wodurch sich die Bestandteile des Aufbaumaterials (beispielsweise Pulverkörner) miteinander verbinden. Nach seiner Abkühlung liegt das Aufbaumaterial dann als Festkörper vor. Da die Übergänge zwischen oberflächlichem Aufschmelzen (Sintern) und vollständigem Aufschmelzen (Schmelzen) fließend sind, werden die Begriffe Sintern und Schmelzen in der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet und nicht zwischen Sintern und Schmelzen unterschieden. Generative layer construction devices and methods to which the present invention relates are, in particular, those in which energy, such as electromagnetic radiation or particle radiation, is selectively applied to a layer of the building material. The working plane is a plane in which the upper side of the layer to which the energy is applied lies. In this case, the energy input device may for example comprise a laser or an electron beam source, but it would also be conceivable to use a UV light source, as used in particular in stereolithography. While in stereolithography, solidification of the building material is effected by applying to the building material In the case of other methods, in particular in laser sintering or laser melting or electron beam melting, heat which is applied to the building material is supplied with heat. In this case, the building material is partially or completely melted by means of the energy introduced by the radiation, whereby the constituents of the building material (for example powder grains) connect to one another. After cooling, the building material is then present as a solid. Since the transitions between superficial melting (sintering) and complete melting (melting) are fluid, the terms sintering and melting are used synonymously in the present application and do not distinguish between sintering and melting.
Wenn in dieser Anmeldung von unterhalb oder oberhalb eines Objektquerschnitts vorhandenen Schichten die Rede ist, dann bezieht sich diese Richtungsangabe auf eine Richtung, die im Wesentlichen senkrecht auf den Schichtebenen steht bzw. senkrecht zur Bauebene liegt. Der Begriff "im Wesentlichen" bringt hier zum Ausdruck, dass die Schichtdicke in manchen Fällen nicht einheitlich sein kann, z. B. die Schichtdicke sich über den Objektquerschnitt hinweg monoton ändern kann. Es wird in diesem Zusammenhang angenommen, dass untenliegende Schichten zeitlich vor den darüberliegenden Schichten aufgetragen werden und daher unterhalb der darüberliegenden Schichten angeordnet sind. Es sei an dieser Stelle auch bemerkt, dass mittels einer erfindungsgemäßen generativenIf, in this application, there are layers below or above an object cross-section, then this direction indication refers to a direction which is essentially perpendicular to the layer planes or lies perpendicular to the construction plane. The term "substantially" expresses here that the layer thickness may not be uniform in some cases, e.g. B. the layer thickness can change monotonically across the cross section of the object. It is assumed in this connection that underlying layers are applied temporally in front of the overlying layers and are therefore arranged below the overlying layers. It should also be noted at this point that by means of a generative invention
Schichtbauvorrichtung nicht nur ein Objekt, sondern auch mehrere Objekte gleichzeitig hergestellt werden können. Wenn in der vorliegenden Anmeldung von der Herstellung eines Objekts die Rede ist, dann versteht es sich, dass die jeweilige Beschreibung in gleicher Weise auch auf generative Schichtbauverfahren und -Vorrichtungen anwendbar ist, bei denen meh- rere Objekte gleichzeitig hergestellt werden. Layer construction device not only an object, but also several objects can be produced simultaneously. Whenever the present application is concerned with the manufacture of an object, it is to be understood that the respective description is equally applicable to generative layer construction methods and apparatus in which a plurality of objects are produced simultaneously.
Als Steuerdatensatz (oft auch als Steuerbefehlssatz bezeichnet) wird hier eine Abfolge von Anweisungen angesehen, Schichten des Aufbaumaterials nacheinander aufzutragen und Bereiche der jeweiligen Schichten, die dem Querschnitt eines herzustellenden Objektes entspre- chen, mit Energiestrahlung abzutasten, um das Aufbaumaterial zu verfestigen. Im Detail basiert ein Steuerdatensatz auf einem computerbasierten Modell des oder der herzustellenden Objekte, bevorzugt einem CAD-Modell. Der Steuerdatensatz legt für jede Aufbaumaterialschicht während der Herstellung insbesondere die Dicke des Schichtauftrags und die Stellen, an denen durch Strahlungszufuhr eine Verfestigung des Aufbaumaterials bewirkt werden soll, fest, Des Weiteren enthält ein Steuerdatensatz oftmals auch herstellungsspezifische Informationen, beispielsweise bezüglich der Lage und Orientierung der Objekte in der generativen Schichtbauvorrichtung oder bezüglich eines Durchmessers des Energie- strahl(bündel)s beim Auftreffen auf das Aufbaumaterial. In der Regel enthält der Steuerda- tensatz alle zur Steuerung der Energieeintragsvorrichtung erforderlichen Daten, wodurch u.a. die Energiedichte der Energiestrahlung und gegebenenfalls die Verfahrgeschwindigkeit des Strahlbündels über das Aufbaumaterial und/oder ein Bestrahlungsmuster festgelegt werden. As a control data set (often also referred to as a control command set), a sequence of instructions is here considered to apply layers of the building material successively and to scan regions of the respective layers which correspond to the cross section of an object to be produced with energy radiation in order to solidify the building material. In detail, a control data set is based on a computer-based model of the object (s) to be produced, preferably a CAD model. In particular, the control data set determines, for each build material layer during manufacture, the thickness of the layer application and the locations where solidification of the build material is to be effected by irradiation. In addition, a control data set often also contains production-specific information, for example regarding the position and orientation of the objects in the generative layer building apparatus or with respect to a diameter of the energy beam (bundle) when hitting the building material. As a rule, the control data set contains all the data required for controlling the energy input device, which, inter alia, determines the energy density of the energy radiation and optionally the travel speed of the beam over the building material and / or an irradiation pattern.
Der Steuerdatensatz kann somit als Gesamtheit aller für die Steuerung des Herstellungsvor- gangs in einer generativen Schichtbauvorrichtung vorgegebenen Steuerdaten angesehen werden. Die auf eine einzelne Schicht bezogenen Steuerdaten werden dabei im Folgenden auch als Schichtdatensatz bezeichnet. The control data set can thus be regarded as a totality of all control data predetermined for the control of the production process in a generative layer building apparatus. The control data relating to a single layer are also referred to below as a shift data record.
In der vorliegenden Anmeldung wird ein Schichtdatensatz als Datensatz angesehen, der ein Datenmodell einer während des Herstellungsverfahrens an den Stellen eines Objektquerschnitts zu verfestigenden Aufbaumaterialschicht enthält. Solch ein Schichtdatensatz wird in der Regel durch Zerlegen eines CAD-Modells des herzustellenden Objekts in Schichten (im Fachjargon als Slicing bezeichnet) erzeugt. Es ist aber auch denkbar, eine zweidimensionale Repräsentation des in einer Schicht mittels eines oder mehrerer Strahlen zu verfestigenden Objektquerschnitts auf anderweitige Weise aus dem computerbasierten CAD-Modell des Objekts zu extrahieren. In dem Schichtdatensatz werden zu verfestigende Stellen einer Aufbaumaterialschicht spezifiziert. Darüber hinaus können, müssen aber nicht, noch weitere Informationen hinsichtlich der Herstellung des Objektquerschnitts enthalten sein, z. B. die Schichtdicke oder Bestrahlungsparameterwerte wie beispielsweise der Durchmesser eines auf das Aufbaumaterial auftreffenden Strahlbündels, etc. Es sei betont, dass es auch Sonderfälle gibt, in denen sich ein Schichtdatensatz nicht auf einen kompletten Objektquerschnitt bezieht, sondern nur auf einen Teil desselben. In the present application, a shift data record is considered as a data record which contains a data model of a build material layer to be consolidated at the locations of an object cross section during the production process. Such a layered data set is usually generated by decomposing a CAD model of the object to be produced into layers (referred to in the jargon as slicing). However, it is also conceivable to extract a two-dimensional representation of the object cross-section to be consolidated in one layer by means of one or more beams in a different way from the computer-based CAD model of the object. In the layer data set, locations of a building material layer to be consolidated are specified. In addition, but need not, even more information regarding the production of the object cross-section may be included, for. Example, the layer thickness or irradiation parameter values such as the diameter of a beam incident on the building material, etc. It should be emphasized that there are also special cases, in which a shift data record does not refer to a complete object cross-section, but only to a part of it.
Wenn von einem Zugriff auf eine Mehrzahl von Schichtdatensätzen die Rede ist, dann ist da- mit gemeint, dass Schichtdatensätze aus einem Speicher ausgelesen werden oder aber die den Schichtdatensätzen entsprechenden Daten über ein Netzwerk entgegengenommen werden. Dabei müssen die Schichtdatensätze nicht zwangsläufig gemeinsam (also gleichzeitig) eingelesen werden. Es ist auch möglich, dass es einen größeren zeitlichen Abstand zwischen den Zugriffsvorgängen auf die Schichtdatensätze gibt, beispielsweise ein Schichtdatensatz jeweils bei Bedarf während eines Herstellungsvorgangs eines Objekts eingelesen wird und ein abgeänderter Schichtdatensatz dann während des Herstellungsvorgangs in den Steuerdatensatz integriert wird. When referring to an access to a plurality of shift data sets, it is meant that shift data records are read from a memory or the data corresponding to the shift data records are received via a network. The shift data sets do not necessarily have to be read together (ie simultaneously). It is also possible that there is a greater time interval between the access operations on the shift data sets, for example a shift data record is read in each case as required during a production process of an object and a modified shift data record is then integrated into the control data record during the production process.
Die Bereitstellung des im zweiten Schritt abgeänderten Schichtdatensatzes für die Generie- rung eines Steuerdatensatzes kann z. B. durch die Schichtdatensatz-Bereitstellungseinheit selbst geschehen, indem diese den abgeänderten Schichtdatensatz in einen Steuerdatensatz für die generative Schichtbauvorrichtung integriert. Bereitstellen umfasst aber auch ein Weiterleiten des Schichtdatensatzes an eine Datenverarbeitungsvorrichtung, welche den Schichtdatensatz in einen Steuerdatensatz integriert, oder ein direktes Weiterleiten an eine genera- tive Schichtbauvorrichtung. Insbesondere ist es möglich, während eines Herstellvorgangs in der generativen Schichtbauvorrichtung dieser Vorrichtung dynamisch Schichtdatensätze für noch herzustellende Objektquerschnitte zur Verfügung zu stellen. Insbesondere müssen erfindungsgemäß abgeänderte Schichtdatensätze nicht einzeln für einen generativen Schichtbauvorgang bereitgestellt werden. Vielmehr können auch mehrere abgeänderte Schichtda- tensätze zunächst gesammelt und anschließend in ihrer Gesamtheit zur Integration in einen Steuerdatensatz bereitgestellt werden. The provision of the modified in the second step layer data set for the generation of a control record can, for. B. by the layer data record providing unit itself by integrating the modified layer data set in a control data record for the generative layer building apparatus. However, providing also includes forwarding the shift data record to a data processing device, which integrates the shift data record into a control data record, or a direct forwarding to a generative layer-building device. In particular, it is possible to dynamically provide shift data sets for object cross sections still to be produced during a production process in the generative layer construction device of this device. In particular, modified layer data sets according to the invention need not be provided individually for a generative layer construction process. Rather, several modified shift data sets can first be collected and then provided in their entirety for integration into a control data record.
Durch das erfindungsgemäße Vorgehen können abrupte Änderungen an bzw. große Unterschiede beiderseits von Grenzflächen, also Flächen, die Randabschnitte des verfestigten Ma- terials von un verfestigtem Aufbaumaterial trennen oder Randabschnitte aneinander angren- zender Objektabschnitte, die mit unterschiedlichen Energieeintragsparametern zu verfestigen sind, vermieden werden. Der Erfinder hat festgestellt, dass es nicht ausreicht, lediglich die Kontur eines Objektabschnitts mit besonderen Parametern zu verfestigen, um z.B. dem unterschiedlichen Verhalten des außerhalb des Objektabschnitts liegenden unverfestigten Bauma- terials Rechnung zu tragen. Vielmehr konnte der Erfinder feststellen, dass auch Bereiche im verfestigten Objekt, die eine gewisse Entfernung zu einem Randabschnitt aufweisen, ein anderes Verhalten zeigen als Bereiche, die weiter weg von Randabschnitten sind. Der Objektabschnitt kann auch auf eine Aufbaumaterialschicht beschränkt sein oder aber das gesamte Objekt umfassen. As a result of the method according to the invention, abrupt changes or large differences on both sides of boundary surfaces, that is to say surfaces, can separate the edge sections of the solidified material from unreinforced construction material or border edge sections adjoin one another. zender object sections that are to be solidified with different energy input parameters can be avoided. The inventor has found that it is not sufficient merely to solidify the contour of an object section with particular parameters in order, for example, to take account of the different behavior of the unsolidified building material lying outside the object section. Rather, the inventor was able to determine that even areas in the solidified object, which have a certain distance to an edge portion, behave differently than areas that are farther away from edge portions. The object portion may also be limited to a building material layer or comprise the entire object.
Der Erfinder konnte eine Verbesserung der Oberflächengüte von Objekten, der mechanischen Eigenschaften (insbesondere im Randbereich) und der Maßgenauigkeit bei Objekten feststellen, bei denen erfindungsgemäß in mindestens zwei Schritten der Energieeintrag in Abhängigkeit von dem Abstand der zu verfestigenden Stellen zu einem Randabschnitt verändert wurde. Der Einfluss des außerhalb des Objektabschnitts liegenden Bereichs (also des jenseits desThe inventor was able to determine an improvement in the surface quality of objects, the mechanical properties (in particular in the edge region) and the dimensional accuracy of objects in which according to the invention the energy input was changed in at least two steps as a function of the distance of the points to be consolidated to an edge portion. The influence of the area outside the object section (that is, beyond the
Randabschnitts liegenden Bereichs) auf die Qualität des Objekts, z. B. Homogenität, mechanische Eigenschaften, Maßhaltigkeit oder Farbe, wird dabei umso geringer sein, je weiter zu verfestigende Stellen im Objekt von dem Randabschnitt entfernt sind. Bei dem Randabschnitt kann es sich um den gesamten Randbereich des Objektabschnitts handeln. Der Randabschnitt, auf den bei der Zuweisung von Energieeintragsparameterwerten im zweiten Schritt Bezug genommen wird, kann aber auch lediglich ein Teil des Randbereichs sein. Dieser Teil des Randbereichs kann entweder über eine Nutzervorgabe oder aber automatisch, beispielsweise nach folgenden Kriterien, ausgewählt worden sein: Marginal portion) on the quality of the object, eg. B. homogeneity, mechanical properties, dimensional accuracy or color, it will be the lower, the more sites to be solidified in the object are removed from the edge portion. The edge section may be the entire edge area of the object section. However, the edge portion referred to in the assignment of energy input parameter values in the second step may also be only part of the edge region. This part of the border area can be selected either via a user default or automatically, for example according to the following criteria:
- Berücksichtigung des an unverfestigt zu belassendes Aufbaumaterial angrenzenden Randbereichs; dabei kann das unverfestigt bleibende Aufbaumaterial auch in einem Hohlraum des herzustellenden Objekts oder des Objektabschnitts vorhanden sein, also an einen inneren Rand angrenzen (hierbei wird der topologische Randbegriff zu Grunde gelegt); - Auswahl eines Randabschnitts, der für die Funktionalität des Objekts von besonderer Bedeutung ist (beispielsweise die Ränder von Turbinenschaufeln) oder aber dessen Detailtreue von besonderer Bedeutung ist; Für die Ermittlung des Abstands können dabei verschiedene Abstandsdefinitionen bzw. Metriken zugrunde gelegt werden. Beispielsweise kann als Abstand zweier Stellen eines Objektabschnitts die Entfernung der beiden Stellen in einer vorgegebenen Raumrichtung (z.B. der auf der Arbeitsebene senkrechten Richtung) festgelegt werden. Dabei könnte dann der Abstand von dem Randabschnitt entlang einer für alle zu verfestigenden Stellen des Objektabschnitts gleichen Raumrichtung für die Zuweisung des zumindest einen Energieeintragsparameterwer- tes zu Grunde gelegt werden. Denkbar ist aber auch eine andere Abstandsdefinition, bei der die vorgegebene Raumrichtung für unterschiedliche zu verfestigende Stellen verschieden sein kann. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn immer die kürzeste Entfernung zwischen einer Stelle und dem Randabschnitt der Zuweisung eines Energieeintragsparameterwertes zugrun- de gelegt wird. Die vorgegebene Raumrichtung an jeder Stelle ist in diesem Fall die Richtung des Lots von dieser Stelle auf den Randabschnitt, wodurch es bei einem gekrümmten Randabschnitt keine einheitliche vorgegebene Raumrichtung gibt, da die Lote von dem Randabschnitt zu den zu verfestigenden Stellen nicht alle zueinander parallel sind. Generell ist das Verfahren auf beliebige Randabschnitte eines Objektabschnitts anwendbar. Ein vorgegebener Randabschnitt ist dabei bevorzugt solch ein Bereich des Randes des Objektabschnitts, an dem sich die Energieeintragsparameterwerte verglichen mit der Region außerhalb dieses Objektabschnitts stark ändern. Die Vorgabe des Randabschnitts kann bereits in der Mehrzahl von Schichtdatensätzen spezifiziert sein, auf die im ersten Schritt zugegriffen wird. Es kann aber auch während des Ablaufs des Verfahrens durch einen Nutzer eine Vorgabe des Randabschnitts gemacht werden. Ferner ist es auch möglich, dass der Randabschnitt automatisch festgelegt wird, z. B. als jene Randfläche des Objektabschnitts, die während seiner Herstellung nach unten oder oben zeigt, also unmittelbar an unverfestigtes Aufbaumaterial darüber oder darunter angrenzt. Dabei muss die Mehrzahl von dem Objektabschnitt ent- sprechenden Stellen, denen ein Wert eines Energieeintragsparameters zugewiesen wird, nicht alle zu verfestigenden Stellen des Objektabschnitts umfassen. Bevorzugt wird im zweiten Schritt höchstens all jenen Stellen ein Wert eines Energieeintragsparameters zugewiesen, die auf einer Geraden liegen, welche den Randabschnitt schneidet und entlang einer vorgegebenen Raumrichtung verläuft, die zur Abstandsdefinition eingeführt wurde. - Consideration of the bordering area adjacent to the building material to be left unconsolidated; In this case, the building material remaining unconsolidated can also be present in a cavity of the object to be produced or of the object section, ie adjacent to an inner edge (in this case, the topological boundary concept is used as a basis); Selection of a marginal portion which is of particular importance for the functionality of the object (for example the edges of turbine blades) or whose detail is of particular importance; Different distance definitions or metrics can be used to determine the distance. For example, the distance between the two locations in a given spatial direction (eg, the direction perpendicular to the working plane) can be defined as the distance between two locations of an object section. In this case, the distance from the edge section along a spatial direction which is the same for all points of the object section to be consolidated could then be used as the basis for the assignment of the at least one energy input parameter value. It is also conceivable, however, another distance definition, in which the predetermined spatial direction may be different for different sites to be consolidated. This is the case, for example, whenever the shortest distance between a point and the edge section of the assignment of an energy input parameter value is always used. The predetermined spatial direction at each point in this case is the direction of the solder from this point to the edge portion, whereby there is no uniform predetermined spatial direction at a curved edge portion, since the solders of the edge portion to be solidified points are not all parallel to each other. In general, the method is applicable to arbitrary edge sections of an object section. A predefined edge section is preferably such a region of the edge of the object section at which the energy input parameter values change greatly compared to the region outside this object section. The default of the edge portion may already be specified in the plurality of shift records accessed in the first step. However, it is also possible to make a specification of the edge section during the course of the method by a user. Furthermore, it is also possible that the edge portion is automatically set, for. B. as that edge surface of the object portion, which points during its production downwards or upwards, that is immediately adjacent to unbonded building material above or below. In this case, the plurality of points corresponding to the object section to which a value of an energy input parameter is assigned need not all to be solidified points of the object section include. Preferably, in the second step, at most all those points are assigned a value of an energy input parameter lying on a straight line which intersects the edge section and runs along a predetermined spatial direction introduced for the distance definition.
Auf alle Fälle ist es wichtig, dass der Energieeintrag in das Material mit zunehmendem Abstand vom Randabschnitt mindestens zweimal geändert wird, also nicht nur eine Konturlinie oder Randlinie bzw. -fläche am Randabschnitt mit anderer Energie verfestigt wird als das Innere des Objektabschnitts. Die Qualität der Bereiche eines Objektabschnitts nahe dem Rand- abschnitt lässt sich insbesondere dadurch steigern, dass der Energieeintrag in möglichst vielen Schritten mit zunehmendem Abstand zum Randabschnitt abgeändert wird, beispielsweise im Wesentlichen monoton erhöht wird. Beispielsweise wird der Energieeintrag kontinuierlich mit zunehmendem Abstand zum Randabschnitt bis zu einem Maximalenergieeintrag erhöht. Natürlich lässt sich aber in der Praxis eine kontinuierliche Abänderung nur annähernd umsetzen, da in der Regel die Abänderung des Energieeintrags und die Abänderung der Bewegung eines Energiestrahlbündels über das Aufbaumaterial in (wenn auch sehr kleinen) diskreten Schritten erfolgt. In any case, it is important that the energy input into the material with increasing distance from the edge portion is changed at least twice, so not only a contour line or edge line or surface is solidified at the edge portion with different energy than the interior of the object section. The quality of the regions of an object section near the edge section can be increased, in particular, by modifying the energy input in as many steps as possible with increasing distance to the edge section, for example, increasing it essentially monotonously. For example, the energy input is continuously increased with increasing distance to the edge portion up to a maximum energy input. Of course, however, in practice a continuous modification can only be approximated, since the change of the energy input and the change of the movement of an energy beam over the building material usually takes place in discrete steps (albeit very small ones).
"Im Wesentlichen monoton" soll zum Ausdruck bringen, dass kleinere Abweichungen von der monotonen Veränderung eines Energieeintragsparameters in der Regel tolerierbar sind. Je nach Situation kann es akzeptabel sein, wenn bei höchstens 10% bzw. höchstens 20%, in manchen Fällen sogar höchstens 30% die Monotonie durchbrochen wird. Dies lässt sich durch Vorversuche feststellen. Es kann natürlich auch Fälle geben, in denen keine Durchbrechung des monotonen Verlaufs erlaubt ist. "Substantially monotonic" is intended to express that smaller deviations from the monotonic variation of an energy input parameter are generally tolerable. Depending on the situation, it may be acceptable if the monotony is broken at a maximum of 10% or at most 20%, in some cases even at most 30%. This can be determined by preliminary tests. Of course, there may be cases in which no interruption of the monotonous course is allowed.
Mögliche Energieeintragsparameter in dem Satz von Energieeintragsparametern sind die Energiedichte, also die Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit eines auf das Aufbaumaterial zur Verfestigung desselben gerichteten Energiestrahlbündels, eine Energiedichteverteilung über eine Auftrefffläche des Energiestrahlbündels auf dem Aufbaumaterial hinweg, die Bewegungsgeschwindigkeit eines Energiestrahlbündels über das Aufbaumaterial, die Häufig- keit des Energieeintrags an einer Stelle, bei Verwendung eines Lasers als Energiestrahlungsquelle die Pulsdauer und/oder -frequenz der Laserpulse, das Abtastmuster, mit dem ein Energiestrahlbündel über das Aufbaumaterial bewegt wird, etc. Selbst die Abänderung eines Durchmessers eines zur Abtastung des Aufbaumaterials verwendeten Energiestrahls oder die zeitliche und räumliche Abfolge der Abtastung von zu verfestigenden Stellen mit Energiestrahlung können zu unterschiedlichem Aufschmelzverhalten führen und können daher auch Energieeintragsparameter sein, deren Wert abgeändert wird. Possible energy input parameters in the set of energy input parameters are the energy density, ie the amount of radiation energy per unit area of an energy beam focused on the constituent material for solidification thereof, an energy density distribution over an impact surface of the energy beam on the constituent material, the velocity of movement of an energy beam over the constituent material, the frequent the energy input at one point, when using a laser as an energy source, the pulse duration and / or frequency of the laser pulses, the scanning pattern with which an energy beam is moved over the building material, etc. Even the variation of a diameter of an energy beam used to scan the building material or the temporal and spatial sequence of the scanning of sites to be solidified with energy radiation can lead to different melting behavior and can therefore also be energy input parameters whose value is changed.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens werden im Schritt S2 in den Datenmodellen der Auf- baumaterialschichten in zumindest einem der Mehrzahl von Schichtdatensätzen die Werte eines Energieeintragsparameters den dem Objektabschnitt entsprechenden Stellen segmentweise zugewiesen, wobei es sich bei einem Schichtsegment um einen Teilbereich der Aufbaumaterialschicht handelt und zumindest in einem Schichtsegment, vorzugsweise zumindest in zwei Schichtsegmenten, besonders bevorzugt in allen Schichtsegmenten, allen Stellen des Objektabschnitts in dem Schichtsegment jeweils der gleiche Wert des zumindest einen Energieeintragsparameters zugewiesen wird und zwar in Abhängigkeit vom Abstand des Schichtsegments zu dem Randabschnitt des Objektabschnitts. In a further development of the method, in step S2 in the data models of the building material layers in at least one of the plurality of layer data sets, the values of an energy input parameter are assigned to the positions corresponding to the object section in segments, wherein a layer segment is a subregion of the building material layer and at least a layer segment, preferably at least in two layer segments, particularly preferably in all layer segments, all points of the object section in the layer segment is assigned the same value of the at least one Energieeintragabsameters depending on the distance of the layer segment to the edge portion of the object portion.
Bei der eben erwähnten Weiterbildung der Erfindung erfolgt eine Anpassung der in das Auf- baumaterial einzutragenden Energie auf effiziente Weise, da es durch die segmentweise Zuweisung nur eine überschaubare Anzahl von unterschiedlichen Werten eines Energieeintragsparameters gibt, die unterschiedlichen zu verfestigenden Stellen zugewiesen werden. Der Abstand eines Schichtsegments zu einem Randabschnitt kann definiert werden als Abstand zwischen einer vorgegebenen Stelle in dem Schichtsegment und dem Randabschnitt. In the just mentioned development of the invention, an adaptation of the energy to be introduced into the building material takes place in an efficient manner, since the segment-wise allocation gives only a manageable number of different values of an energy input parameter which are assigned to different sites to be consolidated. The distance of a layer segment to an edge portion can be defined as the distance between a predetermined position in the layer segment and the edge portion.
Es sei hier betont, dass gemäß der Weiterbildung definierte Schichtsegmente auch außerhalb des zu verfestigenden Objektabschnitts vorhandene Bereiche umfassen können. Für die Zuweisung von Werten eines Energieeintragsparameters spielt dies keine Rolle, da das Datenmodell eines Schichtdatensatzes ja gerade jene Stellen festlegt, an denen eine Verfestigung stattfinden soll. Bei einer anderen Weiterbildung ist in zumindest zwei, bevorzugt in allen Schichtdatensätzen der Mehrzahl von Schichtdatensätzen, die dem Objektabschnitt entsprechende Stellen enthalten, die jeweilige Zuordnung der Schichtsegmente zu einem Schichtdatensatz hinsichtlich der Gestalt und Lage der Schichtsegmente in der Arbeitsebene gleich. It should be emphasized here that according to the development defined layer segments may also include outside of the object portion to be solidified areas. This is irrelevant for the assignment of values of an energy input parameter, since the data model of a shift data record specifies precisely those points at which solidification is to take place. In another development, the respective assignment of the layer segments to a layer data set is identical in at least two, preferably in all layer data sets of the plurality of layer data records that contain the object section, with regard to the shape and position of the layer segments in the working plane.
Insbesondere ist es bei dieser Weiterbildung möglich, mittels der Zuweisung von Schichtsegmenten ein Raster aus gleichgroßen und gleichorientierten Schichtsegmenten für eine Vielzahl von Schichten zu generieren und den Schichtsegmenten in dem Raster, sozusagen den Rasterelementen, Energieeintragsparameterwerte in Abhängigkeit vom Abstand zu einem Randabschnitt des Objekts bzw. Objektabschnitts zuzuweisen. Solch ein Vorgehen vereinfacht die Ausführung des Verfahrens, da die mitunter komplexe Geometrie eines Objektabschnitts bzw. Objekts bei der Abstandsermittlung nur eingeschränkt berücksichtigt werden muss. Bevorzugt wird für die Ermittlung des Abstandes eine Entfernung in einer Raumrichtung, die senkrecht auf der Arbeitsebene steht, zugrunde gelegt. In particular, it is possible in this development, by means of the assignment of layer segments, to generate a grid of equally sized and identically oriented layer segments for a plurality of layers and the layer segments in the grid, so to speak the raster elements, energy input parameter values as a function of the distance to an edge section of the object or Assign object section. Such a procedure simplifies the execution of the method, since the sometimes complex geometry of an object section or object in the distance determination must be taken into account only limited. For the determination of the distance, it is preferable to use a distance in a spatial direction which is perpendicular to the working plane.
Weiterhin kann zumindest zwei unterschiedlichen Schichtsegmenten, insbesondere benachbarten Schichtsegmenten, der gleiche Wert für zumindest einen Energieeintragsparameter, bevorzugt alle Energieeintragsparameter, zugewiesen werden. Bei dieser weiteren Fortbildung können durch die Zuweisung gleicher Energieeintragsparameterwerte mehrere Schichtsegmente innerhalb einer Aufbaumaterialschicht zu größeren Einheiten (Clustern) zusammengefasst werden, die in gleicher Weise zu behandeln sind. Weiterhin können auch Areale mit gleichen zugewiesenen Energieeintragsparameterwerten eingeführt werden, die sich über mehrere Schichtsegmente in unterschiedlichen Aufbaumaterial- schichten erstrecken. Die Fortbildung erlaubt somit eine Vereinfachung des Verfahrens, daFurthermore, at least two different layer segments, in particular adjacent layer segments, can be assigned the same value for at least one energy input parameter, preferably all energy input parameters. In this further development, by assigning the same energy input parameter values, several layer segments within a building material layer can be combined into larger units (clusters), which are to be treated in the same way. Furthermore, areas with the same assigned energy input parameter values can also be introduced, which extend over several layer segments in different building material layers. The training thus allows a simplification of the method since
Werte für Energieeintragsparameter, d. h. der Energieeintrag, nur sehr grob variiert werden. Values for energy input parameters, d. H. the energy input, be varied only very roughly.
Insbesondere kann das Volumen der Schichtsegmente mit einer Zunahme des Abstands zu einem Randabschnitt des Objektabschnitts zunehmen. Auf diese Weise kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass der Einfluss eines Randabschnitts mit zunehmendem Ab- stand zum Randabschnitt schwindet und somit eine detaillierte Festlegung des Energieeintrags in Bezug auf den Randabschnitt unter Umständen nicht mehr nötig ist. In particular, the volume of the layer segments may increase with an increase in the distance to an edge portion of the object portion. In this way, it is possible to take into account the fact that the influence of a marginal section increases with increasing depreciation. stood to the edge portion fades and thus a detailed determination of the energy input in relation to the edge portion may no longer be necessary.
Weiterhin können die Schichtsegmente in Abhängigkeit von angestrebten Eigenschaften des Objektabschnitts zugeordnet werden. Furthermore, the layer segments can be assigned as a function of desired properties of the object section.
Hierbei wird die Größe und Gestalt der Schichtsegmente in Abhängigkeit von objektspezifischen Kriterien, wie beispielsweise der erforderlichen Maßgenauigkeit eines Objektabschnitts oder den erforderlichen mechanischen Eigenschaften festgelegt. Beispielsweise kann für be- sonders hohe Anforderungen an die Maßgenauigkeit und die mechanischen Eigenschaften eines Objektabschnitts eine geringe Größe der Schichtsegmente gewählt werden, so dass Energieeintragsparameter sehr fein abgestimmt den zu verfestigenden Stellen des Objekts zugewiesen werden. In welcher Weise bei der Zuweisung von Schichtsegmenten vorgegangen werden soll, ob beispielsweise besonders hohe Anforderungen an die Einhaltung definierter Qualitätsvorgaben des Objektabschnitts bestehen, kann durch einen Nutzer vorgegeben werden mittels einer Benutzereingabe oder aber automatisch erfolgen, z. B. indem im zweiten Schritt eine automatische Analyse der Gestalt des Objekts durchgeführt wird, aus der sich z. B. aufgrund der filigranen Struktur eines Objektabschnitts ergibt, dass die Abmessungen der Schichtsegmente klein gewählt werden sollten. In this case, the size and shape of the layer segments is determined as a function of object-specific criteria, such as the required dimensional accuracy of an object section or the required mechanical properties. For example, a small size of the layer segments can be selected for particularly high demands on the dimensional accuracy and the mechanical properties of an object section, so that energy input parameters are assigned very finely tuned to the points to be solidified of the object. In what manner should be used in the assignment of layer segments, for example, if particularly high demands on compliance with defined quality specifications of the object section exist, can be specified by a user by means of a user input or automatically done, for. B. in the second step, an automatic analysis of the shape of the object is performed, from the z. B. due to the filigree structure of an object section shows that the dimensions of the layer segments should be chosen small.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens wird der Abstand zu einem Randabschnitt des Objektabschnitts in einer Richtung senkrecht zu der Arbeitsebene ermittelt und der Randabschnitt umfasst einen Bereich einer Aufbaumaterialschicht, der unmittelbar an unverfestigt zu bleibendes Aufbaumaterial in einer Schicht über oder unter dem Randabschnitt angrenzt. In a further development of the method, the distance to an edge section of the object section in a direction perpendicular to the working plane is determined and the edge section comprises a region of a building material layer which directly adjoins unsolvable construction material in a layer above or below the edge section.
Mit dieser Weiterbildung des Verfahrens ist es möglich, Randabschnitte zu unverfestigtem Material hin speziell zu berücksichtigen. Beispiele hierfür sind Randabschnitte, die während des Herstellungsvorgangs des Objektabschnitts nach unten zeigen (im Fachjargon Downskin- Bereiche) oder nach oben zeigen (im Fachjargon Upskin-Bereiche). Im Unterschied zum Stand der Technik wird dabei die Nähe zum unverfestigt bleibenden Aufbaumaterial nicht nur in der unmittelbar an das unverfestigte Aufbaumaterial angrenzenden Schicht berücksichtigt, sondern die Nähe zum unverfestigt bleibenden Aufbaumaterial wird auch in Schichten berücksichtigt, die nicht unmittelbar an das unverfestigte Aufbaumaterial angrenzen. Gemäß dem Verfahren werden in einer Mehrzahl von Schichten Schichtsegmente zugewiesen und den Schichtsegmenten Energieeintragsparameterwerte in Abhängigkeit davon zugewiesen, welchen Abstand ein Schichtsegment zu dem unverfestigten Aufbaumaterial unterhalb oder oberhalb hat, Als Abstand wird hier bevorzugt die Entfernung in einer auf der Arbeitsebene senkrecht stehenden Richtung definiert, die, falls nicht die Dicken der Schichten variieren, auch senkrecht auf den Schichtebenen steht. Der einem Schichtsegment zuzuweisende Wert eines Energieeintragsparameters wird also z. B. davon abhängig gemacht, ob das Schichtsegment in einer dem unverfestigt zu bleibenden Aufbaumaterial nächstgelegenen Schicht, in der übernächsten Schicht, in der überübernächsten Schicht, etc. liegt. In wie vielen Schichten auf diese Weise Schichtsegmente festgelegt werden und Energieeintragsparameterwerte zugewiesen werden, hängt z. B. von der für einen Objektabschnitt geforderten Qualität ab. With this development of the method, it is possible to specifically consider marginal sections to unverfestigtem material out. Examples of this are edge sections that point downward during the manufacturing process of the object section (in the jargon downskin areas) or point upwards (in the jargon Upskin areas). In contrast to the prior art, the proximity to the unsolidified building material is not only in the The proximity to the unconsolidated building material adjacent layer is taken into account, but the proximity to the unconsolidated building material is taken into account in layers that are not directly adjacent to the unconsolidated building material. According to the method, layer segments are assigned in a plurality of layers, and energy input parameter values are assigned to the layer segments depending on the distance between a layer segment and the unconsolidated construction material below or above. The distance is here preferably defined as the distance in a direction perpendicular to the working plane. which, if not the thicknesses of the layers vary, is also perpendicular to the layer planes. The value of an energy input parameter to be assigned to a layer segment is thus z. B. is made dependent on whether the layer segment is in a layer of the next closest to the building material remaining unbonded, in the next but one layer, in the überübernächsten layer, etc. In how many layers are determined in this way layer segments and energy input parameter values are assigned, depends z. B. from the required quality of an object section.
Weiterhin kann die Ausdehnung jedes Schichtsegments parallel zur Schichtebene maximal der Ausdehnung eines Bereichs des Randabschnitts entsprechen, der in einer Richtung senkrecht zur Arbeitsebene ober- oder unterhalb des Schichtsegments liegt. Wenn lediglich ein Abschnitt eines Schichtsegments oberhalb oder unterhalb von unverfestigt zu bleibendem Material liegt, dann ist es schwierig, festzulegen, welchen Abstand dieses Schichtsegment zu dem unverfestigt zu bleibenden Aufbaumaterial hat. Durch das soeben beschriebene Vorgehen wird sichergestellt, dass die Schichtsegmente jeweils so gewählt werden, dass sie entweder vollständig oder gar nicht oberhalb oder unterhalb von nicht zu ver- festigendem Aufbaumaterial liegen. Furthermore, the extent of each layer segment parallel to the layer plane can correspond at most to the extent of a region of the edge section which lies in a direction perpendicular to the working plane above or below the layer segment. If only a portion of a layer segment is above or below unconsolidated material, then it is difficult to determine what distance this layer segment has to the build-up material remaining unconsolidated. The procedure just described ensures that the layer segments are each selected so that they lie either completely or not at all above or below non-consolidatable building material.
Weiterhin kann den zu verfestigenden Stellen in einem Schichtsegment mindestens 50%, bevorzugter mindestens 80%, noch bevorzugter mindestens 95% einer Maximalstrahlungsener- giemenge pro Flächeneinheit Wmax zugeführt werden, wenn unterhalb des Schichtsegments in mindestens nmax unmittelbar vorangehenden Schichten Aufbaumaterial verfestigt wurde, wo- bei r eine natürliche Zahl ist, und wobei es sich bei der Maximalstrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit Wmax um eine maximal bei dem Herstellungsvorgang anwendbare Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit handelt, die vom verwendeten Aufbaumaterial und der Energieeintragsvorrichtung abhängt. Furthermore, at least 50%, more preferably at least 80%, even more preferably at least 95% of a maximum radiation energy per unit area W max can be supplied to the sites to be solidified in a layer segment if construction material was solidified below the layer segment in at least n max immediately preceding layers - where r is a natural number, and wherein the maximum irradiation energy amount per unit area W max is a maximum amount of radiant energy per unit area applicable to the manufacturing process, depending on the building material used and the energy input device.
Wenn der den Stellen des Aufbaumaterials zuzuführende Energieeintrag pro Fläche mit zunehmendem Abstand von einem Randabschnitt monoton erhöht wird, so ist es sinnvoll, ab einem gewissen Abstand zu dem Randabschnitt den Energieeintrag pro Fläche nicht mehr zu erhöhen, da ansonsten ein maximal in das Aufbaumaterial einzutragender Energiebetrag überschritten wird und es zu Fehlern bei der Verfestigung kommt. Dies kann dadurch geschehen, dass eine Maximalzahl nmax von Schichten definiert wird, die unterhalb eines Schichtsegments liegen und in denen das Aufbaumaterial verfestigt wurde. In solch einem Fall wird angenommen, dass die Verfestigung in dem Schichtsegment nicht mehr durch das unverfes- tigte Aufbaumaterial beeinflusst wird. Welcher Wert für nmax zu wählen ist, hängt von voran- gegangenen Erfahrungen mit dem verwendeten Aufbaumaterial und der verwendeten Energieeintragsvorrichtung ab und kann beispielsweise im Rahmen einer begrenzten Anzahl von Vorversuchen ermittelt werden. If the energy input to be supplied to the locations of the building material is monotonously increased with increasing distance from an edge section, then it makes sense to no longer increase the energy input per area from a certain distance to the edge section, otherwise a maximum amount of energy to be entered into the building material is exceeded and there are errors in solidification. This can be done by defining a maximum number n m ax of layers that lie below a layer segment and in which the building material has been solidified. In such a case, it is assumed that the solidification in the layer segment is no longer influenced by the unassembled building material. Which value is to be selected for n ma x depends on previous experience with the building material used and the energy input device used and can be determined, for example, within the framework of a limited number of preliminary experiments.
Weiterhin kann, wenn unterhalb eines Schichtsegments in weniger als nmax unmittelbar vo- rangehenden Schichten Aufbaumaterial verfestigt wurde, eine den zu verfestigenden Stellen in dem Schichtsegment zuzuführende Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit umso höher gewählt werden, je höher die Anzahl der unmittelbar vorangehenden Schichten ist, in denen unterhalb des Schichtsegments Aufbaumaterial verfestigt wurde. Bei dieser Vorgehensweise wird die einzutragende Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit nicht nur monoton mit zunehmendem Abstand zu dem Randabschnitt erhöht, sondern sogar streng monoton. Furthermore, if less than n m ax of immediately preceding layers of building material were solidified below a layer segment, the amount of radiation energy per unit area to be solidified in the layer segment can be chosen to be higher, the higher the number of immediately preceding layers which was solidified below the layer segment building material. In this approach, the amount of radiation energy to be input per unit area is not only increased monotonically with increasing distance to the edge portion, but even strictly monotonous.
Weiterhin kann den einzelnen Schichtsegmenten jeweils ein Lagefaktor LF zugewiesen wer- den in Abhängigkeit von der jeweiligen Anzahl der unmittelbar vorangehenden Schichten, in denen unterhalb des Schichtsegments Aufbaumaterial verfestigt wurde und eine in das jeweilige Schichtsegment einzutragende Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit als Funktion des Lagefaktors LF gewählt werden. Durch die Einführung von Lagefaktoren, die beispielsweise Zahlenwerte sind, welche den Abstand eines Schichtsegments vom Randabschnitt, bzw. einer darunterliegenden Schicht mit unverfestigtem Baumaterial abbilden, muss bei der Zuweisung von Energieeintragsparameterwerten zu den Schichtsegmenten der Abstand zum unverfestigten Aufbaumaterial bzw. zum Randabschnitt nicht jedes Mal neu ermittelt werden. Dadurch kann die Zuweisung von Energieeintragsparameterwerten schneller vonstatten gehen. Insbesondere wird dadurch eine nochmalige Abänderung bereits zugewiesener Energieeintragsparameterwerte erleichtert. Furthermore, the individual layer segments can each be assigned a position factor LF, depending on the respective number of immediately preceding layers which structural material has been solidified below the layer segment and a radiation energy quantity per unit area to be entered into the respective layer segment is selected as a function of the position factor LF. By the introduction of positional factors, which are, for example, numerical values which map the distance of a layer segment from the edge section or an underlying layer with unconsolidated building material, the distance to the unsolidified construction material or to the edge section does not have to be every time when energy input parameter values are assigned to the layer segments be determined again. This allows the assignment of energy input parameter values to be faster. In particular, this facilitates a further modification of already assigned energy input parameter values.
Weiterhin kann der Randabschnitt eine Grenze des Objektabschnitts zu mindestens einem anderen Abschnitt des Objekts umfassen. Furthermore, the edge portion may comprise a boundary of the object portion to at least one other portion of the object.
Bei diesem Vorgehen verläuft der Randabschnitt eines Objektabschnitts nicht am Rand bzw. nahe der Oberfläche des Objekts, sondern innerhalb des Objekts. Damit ist es möglich, bei Objekten mit Abschnitten, die unterschiedliche Energieeintragsparameterwerte aufweisen, für einen sanften Übergang bei der Verfestigung zu sorgen, so dass die Energieeintragsparameterwerte sich an der innerhalb des Objekts verlaufenden Grenze nicht abrupt ändern und Inhomogenitäten, insbesondere abrupte Änderungen von Eigenschaften im verfestigten Material verhindert werden. Weiterhin kann in dem Objektabschnitt die Strahlungsenergie pro Flächeneinheit dem Aufbaumaterial entsprechend einem vorgegebenen ersten Satz von Standard- Energieeintragsparameterwerten zugeführt werden und in einem an den Objektabschnitt angrenzenden weiteren Objektabschnitt die Strahlungsenergie pro Flächeneinheit dem Aufbaumaterial entsprechend einem vorgegebenen zweiten Satz von Standard- Energieeintragsparameterwerten zugeführt werden, und an der Grenze zwischen den beiden Objektabschnitten können in zumindest einem der beiden Objektabschnitte n Zwischenabschnitte definiert werden, in denen die Energieeintragseinrichtung die Strahlungsenergie pro Flächeneinheit jeweils so einträgt, dass der Wert mindestens eines Energieeintragsparameters zwischen den Werten dieses Energieeintragsparameters im ersten und zweiten Satz liegt, wobei n eine natürliche Zahl größer als Eins ist. In this procedure, the edge portion of an object portion does not run at the edge or near the surface of the object, but within the object. Thus, it is possible to provide a soft transition in solidification for objects having sections that have different energy input parameter values such that the energy input parameter values do not abruptly change at the boundary within the object and inhomogeneities, particularly abrupt changes in properties in the solidified Material can be prevented. Furthermore, in the object section, the radiant energy per unit area may be supplied to the building material according to a predetermined first set of standard energy input parameter values and in a further object section adjacent to the object section the radiant energy per unit area may be applied to the building material according to a predetermined second set of standard energy input parameter values, and on the border between the two Object sections can be defined in at least one of the two object sections n intermediate sections, in which the energy input device respectively inputs the radiation energy per unit area such that the value of at least one energy input parameter lies between the values of this energy input parameter in the first and second set, where n is a natural number greater than One is.
Der Begriff "Standard-Energieeintragsparameterwerte" bringt hier zum Ausdruck, dass es sich um Energieeintragsparameterwerte handelt, die innerhalb dieses Objektabschnitts angewendet werden, beispielsweise Energieeintragsparameterwerte, welche in einem Datenmodell eines Schichtdatensatzes spezifiziert sind, auf den im ersten Schritt zugegriffen wird. Gemäß dem beschriebenen Vorgehen erfolgt an der Grenze zwischen zwei Objektabschnitten mit unterschiedlichen Standard-Energieeintragsparameterwerten kein abrupter Übergang der Energieeintragsparameterwerte. Vielmehr werden an der Grenze Zwischenabschnitte definiert, in denen die Energieeintragsparameterwerte Zwischenwerte zwischen den Werten der beiden Sätze von Standard-Energieeintragsparameterwerten aufweisen. Dadurch kann ein Sprung in den Materialeigenschaften bei der Verfestigung an der Grenze zwischen den Objektabschnitten vermieden werden. As used herein, the term "standard energy input parameter values" is representative of energy input parameter values that are applied within that object portion, such as energy input parameter values specified in a data model of a slice dataset accessed in the first step. According to the described procedure, no abrupt transition of the energy input parameter values occurs at the boundary between two object sections with different standard energy input parameter values. Rather, intermediate boundaries are defined at the boundary in which the energy input parameter values have intermediate values between the values of the two sets of standard energy input parameter values. As a result, a jump in the material properties during solidification at the boundary between the object sections can be avoided.
Bei einer Weiterbildung ist n größer als Eins und die Energieeintragsparameterwerte in den Zwischenabschnitten sind so, dass in Zwischenabschnitten, die weiter von der Grenze zwischen den beiden Objektabschnitten entfernt sind, der Wert mindestens eines Energieeintragsparameters näher an dem Wert des zugehörigen Standard-Energieeintragsparameters in diesem Objektabschnitt liegt als in Zwischenabschnitten innerhalb desselben Objektabschnitts mit geringerer Entfernung zur Grenze. In one development, n is greater than one and the energy input parameter values in the intermediate sections are such that at intermediate sections farther from the boundary between the two object sections, the value of at least one energy input parameter is closer to the value of the associated standard energy input parameter in that section of the object is located as intermediate sections within the same object section at a closer distance to the boundary.
Durch diese Ausführungsweise wird spezifischer festgelegt, dass mit zunehmendem Abstand der Zwischenabschnitte zur Grenze zwischen den beiden Objektabschnitten die Werte mindestens eines Energieeintragsparameters in diesen Zwischenabschnitten sich mehr und mehr an die für den Objektabschnitt festgelegten Standard-Energieeintragsparameterwerte annä- hern. Es sei noch betont, dass es sich bei einem Zwischenabschnitt nicht notwendigerweise um ein bereits erwähntes einzelnes Schichtsegment handelt, da ein Zwischenabschnitt auch so definiert werden kann, dass er sich über mehrere Aufbaumaterialschichten erstreckt. Die Grenze zwischen Objektabschnitten kann nämlich auch unter einem von 90° verschiedenen Winkel zu den Ebenen der Aufbaumaterialschichten verlaufen. This embodiment specifies more specifically that as the distance between the intermediate sections and the boundary between the two object sections increases, the values of at least one energy input parameter in these intermediate sections more and more approach the standard energy input parameter values defined for the object section. It should be emphasized that an intermediate section is not necessarily is an already mentioned single layer segment, since an intermediate section can also be defined to extend over several building material layers. Namely, the boundary between object sections may also be at an angle other than 90 ° to the planes of the building material layers.
Weiterhin können die Werte eines Energieeintragsparameters, die jenen Stellen in der Mehrzahl von Schichtdatensätzen zuzuweisen sind, welche dem Objektabschnitt entsprechen, im Vorhinein mittels Simulation oder durch Vorversuche ermittelt werden. Insbesondere ist es möglich, die im zweiten Schritt eingeführten Schichtsegmente bzw. Zwischenabschnitte so zu wählen, dass sie identisch mit Bereichen sind, die im Vorhinein der Ermittlung eines Energieeintragsparameterwertes bei der Simulation oder in den Vorversuchen zugrunde gelegt wurden. Oftmals wird nämlich für eine Simulation oder für Vorversuche der zu simulierende bzw. untersuchende Abschnitt eines Objekts in kleinere Bereiche aufgeteilt und die Simulation bzw. Untersuchung wird dann bereichsweise so durchgeführt, dass die Stellen innerhalb eines Bereichs gleich behandelt werden bzw. als ununterscheidbar angesehen werden. Furthermore, the values of an energy input parameter to be assigned to those locations in the plurality of layer data sets that correspond to the object section can be determined in advance by means of simulation or by preliminary experiments. In particular, it is possible to select the layer segments or intermediate sections introduced in the second step in such a way that they are identical to areas which were used in advance for the determination of an energy input parameter value in the simulation or in the preliminary tests. Often, for a simulation or for preliminary tests, the section of an object to be simulated or examined is subdivided into smaller sections, and the simulation or examination is then carried out in regions such that the points within a section are treated the same or are regarded as indistinguishable.
Weiterhin kann eine an einer Stelle einzutragende Strahlungsenergiemenge pro Flächenein- heit anhand der Gleichung Furthermore, an amount of radiation energy per unit area to be entered at one location can be determined using the equation
S = min((Wmin+Vf*LF)/Wmax, 1.0) ermittelt werden, wobei es sich bei der Maximalstrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit Wmax um eine maximal bei dem Herstellungsvorgang anwendbare Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit handelt, die vom verwendeten Aufbaumaterial und der Energieeintrags- Vorrichtung abhängt, wobei S einen Faktor zwischen 0 und 1 bezeichnet, mit dem die Maximalstrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit Wmax zu multiplizieren ist, um die einzutragende Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit zu erhalten, wobei Wmin eine einzubringende Mindeststrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit bezeichnet und Vf einen im Vorhinein ermittelten Vorfaktor bezeichnet. Mittels der beispielhaft dargestellten analytischen Gleichung lässt sich eine einzubringende Strahlungsenergiemenge auf besonders einfache Weise ermitteln. Weiterhin kann im Schritt S2 für die Zuweisung von Werten eines Energieeintragsparameters auf in einer Tabelle abgelegte Resultate einer Simulation oder eines Vorversuchs zurückgegriffen werden. S = min ((W mi n + Vf * LF) / W max , 1.0) are determined, wherein the maximum amount of radiation energy per unit area W m ax is a maximum applicable in the manufacturing process amount of radiation energy per unit area of the building material used and the energy input device, where S denotes a factor between 0 and 1 to multiply the maximum radiation energy per unit area W m ax to obtain the amount of radiation energy to be entered per unit area, where W m denotes a minimum amount of radiation energy per unit area to be entered and Vf designates a pre-factor determined in advance. By means of the analytical equation shown as an example, a radiation energy amount to be introduced can be determined in a particularly simple manner. Furthermore, in step S2, the assignment of values of an energy input parameter to results stored in a table of a simulation or a preliminary test can be used.
Auch bei diesem Vorgehen können die zuzuweisenden Werte auf besonders einfache Weise und schnell zugewiesen werden. Even with this procedure, the values to be assigned can be assigned in a particularly simple and rapid manner.
Insbesondere kann das Aufbaumaterial ein Metallpulver oder Metalllegierungspulver enthalten. Da bei Verfahren, in denen als Aufbaumaterial Metallpulver oder Metalllegierungspulver verwendet werden, ein Großteil der zur Verfestigung aufzuwendenden Energie durch die Energieeintragsvorrichtung in das Material eingetragen wird, ist das beschriebene Vorgehen gerade für solche Aufbaumaterialien von besonderem Vorteil zur Minimierung bzw. kontrollierten Begrenzung von während des Herstellungsvorgangs auftretenden Temperaturvariationen. In particular, the building material may contain a metal powder or metal alloy powder. Since in processes in which metal powder or metal alloy powder is used as the building material, a large part of the energy to be solidified is introduced into the material by the energy input device, the procedure described is of particular advantage for minimizing or controlled limitation during construction, especially for such construction materials Manufacturing process occurring temperature variations.
Ein erfindungsgemäßes generatives Schichtbauverfahren zur Herstellung mindestens eines dreidimensionalen Objekts, wobei in dem generativen Schichtbauverfahren das zumindest eine Objekt hergestellt wird durch Aufbringen eines Aufbaumaterials Schicht auf Schicht und Verfestigen des Aufbaumaterials in einer Arbeitsebene mittels Zufuhr von Strahlungsenergie zu Stellen in jeder Schicht, die dem Querschnitt des Objekts in dieser Schicht zugeordnet sind, indem diese Stellen mittels einer Energieeintragseinrichtung gemäß einem Satz von Energieeintragsparametern mit Energiestrahlung abgetastet werden, beinhaltet ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bereitstellung von Steuerdaten. Insbesondere kann bei dem Schichtbauverfahren während des selektiven Verfestigens einer Aufbaumaterialschicht oder zwischen dem selektiven Verfestigen unterschiedlicher Aufbaumaterialschichten die Temperatur zumindest einer Stelle einer Schicht gemessen werden und ein Wert eines Energieeintragsparameters einer Stelle basierend auf dieser Messung zugewiesen werden. A generative layer construction method according to the invention for producing at least one three-dimensional object, wherein in the generative layer construction method the at least one object is produced by applying a building material layer by layer and solidifying the building material in a working plane by supplying radiant energy to locations in each layer corresponding to the cross section of the Assigned to objects in this layer, by scanning these locations by means of an energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, includes a method according to the invention for providing control data. In particular, in the laminating method, during the selective solidification of a building material layer or between the selective solidification of different building material layers, the temperature may at least a location of a layer are measured, and a value of an energy input parameter is assigned to a location based on that measurement.
Eine Rückmeldung einer Überwachungsvorrichtung über die tatsächlichen Verhältnisse wäh- rend des Herstellvorgangs hilft dabei, den einer Stelle zuzuweisenden Wert eines Energieeintragsparameters möglichst korrekt, d. h. vorgegebenen Anforderungen entsprechend, zu wählen. Insbesondere gilt dies in einem Fall, in dem vor der Zuweisung eines Energieein- tragsparameterwertes zu einer Stelle die Temperatur an speziell dieser Stelle gemessen wurde. Das Verfahren zur Bereitstellung von Steuerdaten läuft in diesem Fall während des Her- Stellungsvorgangs ab und ist nicht bereits vor Beginn des Herstellungsvorgangs abgeschlossen. Feedback from a monitoring device about the actual conditions during the production process helps to correct the value of an energy input parameter to be assigned to a location as correctly as possible, ie. H. according to specified requirements. This applies in particular in a case in which the temperature was measured at this point before the allocation of an energy input parameter value to a location. The process for providing control data in this case will take place during the manufacturing process and will not be completed prior to the start of the manufacturing process.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine generative Schichtbauvorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts, wobei das Objekt mittels der generativen Schichtbauvorrichtung hergestellt wird durch Aufbringen eines Aufbaumaterials Schicht auf Schicht und Verfestigen des Aufbaumaterials in einer Arbeitsebene mittels Zufuhr von Strahlungsenergie zu Stellen in jeder Schicht, die dem Querschnitt des Objekts in dieser Schicht zugeordnet sind, indem diese Stellen mittels der Energieeintragseinrichtung gemäß einem Satz von Energieeintragsparametern mit Energiestrahlung abgetastet wer- den, weist eine Datenzugriffseinheit auf, die ausgelegt ist zum Zugriff auf eine Mehrzahl vonA device according to the invention for providing control data for a generative layer building apparatus for producing a three-dimensional object, the object being produced by means of the generative layer building apparatus by applying a building material layer by layer and solidifying the building material in a working plane by supplying radiant energy to locations in each layer, which are assigned to the cross-section of the object in this layer by scanning these locations by means of the energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, has a data access unit which is designed to access a plurality of
Schichtdatensätzen, die jeweils ein Datenmodell einer während der Herstellung selektiv zu verfestigenden Aufbaumaterialschicht aufweisen, wobei in jedem Datenmodell einem Objektquerschnitt entsprechende Stellen gekennzeichnet sind, an denen eine Verfestigung des Aufbaumaterials in der zugehörigen Schicht stattfinden soll. Die erfindungsgemäße Vorrich- tung ist gekennzeichnet durch eine Schichtdatensatz-Abänderungseinheit, die ausgelegt ist, einen Objektabschnitt festzulegen, der zumindest einen Teil eines oder mehrerer Objektquerschnitte umfasst, und die Mehrzahl von Schichtdatensätzen dergestalt abzuändern, dass einer Mehrzahl von den dem Objektabschnitt entsprechenden Stellen in der Mehrzahl von Schichtdatensätzen Werte zumindest eines Energieeintragsparameters so zugewiesen werden, dass sich die Werte mit einer Zunahme des Abstands zu einem Randabschnitt des Objektabschnitts in mehreren Schritten, bevorzugt im Wesentlichen monoton, ändern, und eine Schichtdatensatz-Bereitstellungseinheit, die ausgelegt ist, eine durch die Schichtdatensatz- Abänderungseinheit abgeänderte Mehrzahl von Schichtdatensätzen für die Generierung eines Steuerdatensatzes für die generative Schichtbauvorrichtung bereitzustellen. Layer data sets, which each have a data model of a build material layer to be selectively solidified during production, wherein in each data model an object cross-section corresponding locations are marked, at which a solidification of the building material to take place in the associated layer. The device according to the invention is characterized by a layer data record modification unit which is designed to define an object section which comprises at least part of one or more object cross sections and to modify the plurality of layer data records in such a way that a plurality of the points corresponding to the object section in the Plurality of layer data sets. Values of at least one energy input parameter are assigned such that the values increase with an increase in the distance to an edge section of the object section in a plurality of steps, preferably substantially monotone, and a slice data set providing unit configured to provide a plurality of slice records modified by the slice record modification unit to generate a control set for the generative slice building apparatus.
Die Bereitstellung von im dritten Schritt abgeänderten Schichtdatensätzen für die Herstellung des dreidimensionalen Objekts kann auch derart erfolgen, dass die Schichtdatensatz- Bereitstellungseinheit selbst den abgeänderten Schichtdatensatz in einen Steuerdatensatz für die generative Schichtbauvorrichtung integriert. Bereitstellen umfasst aber auch ein Weiter- leiten eines oder mehrerer Schichtdatensätze an eine Datenverarbeitungsvorrichtung, welche den oder die Schichtdatensätze in einen Steuerdatensatz integriert, oder ein direktes Weiterleiten an eine generative Schichtbauvorrichtung. Insbesondere ist es möglich, während eines Herstellvorgangs in der generativen Schichtbauvorrichtung der generativen Schichtbauvorrichtung dynamisch Schichtdatensätze für noch herzustellende Objektquerschnitte zur Verfü- gung zu stellen. The provision of layered data sets modified in the third step for the production of the three-dimensional object can also take place in such a way that the layered data record providing unit itself integrates the modified layered data set into a control data record for the generative layering device. However, providing also includes forwarding one or more layer data sets to a data processing device which integrates the one or more layer data sets into a control data record, or a direct forwarding to a generative layer construction device. In particular, it is possible to dynamically provide shift data records for object cross sections still to be produced during a production process in the generative layer construction device of the generative layer construction device.
Eine erfindungsgemäße generative Schichtbauvorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts, wobei in der generativen Schichtbauvorrichtung das Objekt hergestellt wird durch Aufbringen eines Aufbaumaterials Schicht auf Schicht und Verfestigen des Aufbaumate- rials in einer Arbeitsebene mittels Zufuhr von Strahlungsenergie zu Stellen in jeder Schicht, die dem Querschnitt des Objekts in dieser Schicht zugeordnet sind, indem diese Stellen mittels einer Energieeintragseinrichtung gemäß einem Satz von Energieeintragsparametern mit Energiestrahlung abgetastet werden, weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellung von Steuerdaten auf. A generative layer building apparatus according to the invention for producing a three-dimensional object, wherein in the generative layer building apparatus the object is produced by applying a building material layer by layer and solidifying the construction material in a working plane by supplying radiant energy to locations in each layer corresponding to the cross section of the object in this layer are assigned by these points are scanned by means of an energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, has an inventive device for providing control data.
Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm weist Programmcodemittel auf, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogramm mittels eines Datenprozessors, insbesondere eines mit einer generativen Schichtbauvorrichtung zusammenwirkenden Datenprozessors, ausgeführt wird. "Zusammenwirken" heißt hierbei, dass der Datenprozessor entweder in die generative Schichtbauvorrichtung integriert ist oder mit ihr Daten austauschen kann. Die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bereitstellung von Steuerdaten sowie der zugehörigen Vorrichtung mittels Software ermöglicht eine einfache Installierbarkeit auf verschie- denen EDV-Systemen an verschiedenen Orten (beispielsweise beim Ersteller des Designs des Objekts oder aber beim Betreiber der generativen Schichtbauvorrichtung). A computer program according to the invention has program code means for carrying out all the steps of a method according to the invention when the computer program is executed by means of a data processor, in particular a data processor cooperating with a generative layer construction device. "Interaction" means here that the data processor is either integrated into the generative layer construction device or can exchange data with it. The implementation of the inventive method for providing control data and the associated device by means of software allows easy installation on various computer systems EDV at different locations (for example, the creator of the design of the object or the operator of the generative layer building apparatus).
In einer erfindungsgemäßen computerlesbaren Speichervorrichtung ist das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert. Die Speichervorrichtung kann ein portables Speichermedi- um sein, insbesondere aber auch ein in einer generativen Schichtbauvorrichtung oder der Energieeintragseinrichtung vorhandener Speicher sein. In a computer-readable storage device according to the invention, the computer program according to the invention is stored. The storage device may be a portable storage medium, but in particular may also be a storage device present in a generative layer construction device or the energy input device.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Further features and advantages of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einer beispielhaften Vorrichtung zum generativen Herstellen eines dreidimensionalenFig. 1 shows a schematic, partially in section view of an exemplary apparatus for generatively producing a three-dimensional
Objekts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Abschnitt eines Objekts während seiner Herstellung zur Veranschaulichung der unterschiedlichen Bereiche einesObject according to an embodiment of the invention, Fig. 2 shows schematically a section through a portion of an object during its manufacture to illustrate the different areas of a
Objektquerschnitts, Object section,
Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen beispielhaften Abschnitt eines Ob- jekts während seiner Herstellung zur Veranschaulichung des Vorgehens, 3 schematically shows a section through an exemplary section of an object during its production in order to illustrate the procedure,
Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen beispielhaften Objektquerschnitt zur Veranschaulichung des Vorgehens bei Vorhandensein eines Randabschnitts innerhalb eines Objektabschnitts, Fig. 5 veranschaulicht den Ablauf eines Verfahrens zur Bereitstellung von Steuerdaten, 4 shows a schematic plan view of an exemplary object cross-section for illustrating the procedure in the presence of an edge section within an object section, 5 illustrates the flow of a method for providing control data,
Fig. 6 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Bereitstellung von Steu- erdaten, 6 shows the schematic structure of a device for providing control data,
Für eine Beschreibung der Erfindung soll zunächst nachfolgend am Beispiel einer Lasersinteroder -Schmelzvorrichtung eine generative Schichtbauvorrichtung unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben werden. For a description of the invention, a generative layer building apparatus will first be described below with reference to FIG. 1, using the example of a laser sintering melting apparatus.
Zum Aufbauen eines Objekts 2 enthält die Lasersinter- oder Laserschmelzvorrichtung 1 eine Prozesskammer oder Baukammer 3 mit einer Kammerwandung 4. In der Prozesskammer 3 ist ein nach oben offener Baubehälter 5 mit einer Behälterwandung 6 angeordnet. Durch die obere Öffnung des Baubehälters 5 ist eine Arbeitsebene 7 definiert, wobei der innerhalb der Öffnung liegende Bereich der Arbeitsebene 7, der zum Aufbau des Objekts 2 verwendet werden kann, als Baufeld 8 bezeichnet wird. To build up an object 2, the laser sintering or laser melting device 1 contains a process chamber or construction chamber 3 with a chamber wall 4. In the process chamber 3, an upwardly open building container 5 with a container wall 6 is arranged. A working plane 7 is defined by the upper opening of the construction container 5, wherein the area of the working plane 7 which lies within the opening and which can be used to construct the object 2 is referred to as construction field 8.
In dem Baubehälter 5 ist ein in einer vertikalen Richtung V bewegbarer Träger 10 angeordnet, an dem eine Grundplatte 11 angebracht ist, die den Behälter 5 nach unten abschließt und damit dessen Boden bildet. Die Grundplatte 11 kann eine getrennt von dem Träger 10 gebildete Platte sein, die an dem Träger 10 befestigt ist, oder sie kann integral mit dem Träger 10 ausgebildet sein. Je nach verwendetem Pulver und Prozess kann auf der Grundplatte 11 noch eine Bauplattform 12 als Bauunterlage angebracht sein, auf der das Objekt 2 aufgebaut wird. Das Objekt 2 kann aber auch auf der Grundplatte 11 selber aufgebaut werden, die dann als Bauunterlage dient. In Fig. 1 ist das in dem Behälter 5 auf der Bauplattform 12 zu bildende Objekt 2 unterhalb der Arbeitsebene 7 in einem Zwischenzustand dargestellt mit mehreren verfestigten Schichten, umgeben von unverfestigt gebliebenem Aufbaumaterial 13. In the building container 5 a movable in a vertical direction V carrier 10 is arranged, on which a base plate 11 is mounted, which closes the container 5 down and thus forms its bottom. The base plate 11 may be a plate formed separately from the carrier 10, which is fixed to the carrier 10, or it may be formed integrally with the carrier 10. Depending on the powder and process used, a building platform 12 can still be mounted on the base plate 11 as a construction base on which the object 2 is built up. The object 2 can also be built on the base plate 11 itself, which then serves as a construction document. In FIG. 1, the object 2 to be formed in the container 5 on the building platform 12 is shown below the working plane 7 in an intermediate state with a plurality of solidified layers surrounded by building material 13 which has remained unconsolidated.
Die Lasersinter- oder -Schmelzvorrichtung 1 enthält weiterhin einen Vorratsbehälter 14 für ein Aufbaumaterial 15, in diesem Beispiel ein durch elektromagnetische Strahlung verfestigbares Pulver, und einen in einer horizontalen Richtung H bewegbaren Beschichter 16 zum Aufbringen des Aufbaumaterials 15 innerhalb des Baufelds 8. Optional kann in der Prozesskammer 3 eine Heizvorrichtung, z.B. eine Strahlungsheizung 17 angeordnet sein, die zum Beheizen des aufgebrachten Aufbaumaterials dient. Als Strahlungsheizung 17 kann beispielsweise ein Infra- rotstrahier vorgesehen sein. The laser sintering or melting device 1 further comprises a storage container 14 for a building material 15, in this example an electromagnetic radiation solidifiable Powder, and a movable in a horizontal direction H coater 16 for applying the building material 15 within the construction field 8. Optionally, in the process chamber 3, a heater, such as a radiant heater 17 may be arranged, which serves to heat the applied building material. As radiant heating 17, for example, an infrared radiation can be provided.
Die beispielhafte generative Schichtbauvorrichtung 1 enthält ferner eine Belichtungsvorrichtung 20 mit einem Laser 21, der einen Laserstrahl 22 erzeugt, der über eine Umlenkvorrichtung 23 umgelenkt wird und durch eine Fokussiervorrichtung 24 über ein Einkoppelfenster 25, das an der Oberseite der Prozesskammer 3 in der Kammerwandung 4 angebracht ist, auf die Arbeitsebene 7 fokussiert wird. The exemplary generative layer building apparatus 1 further comprises an exposure device 20 with a laser 21, which generates a laser beam 22, which is deflected by a deflection device 23 and by a focusing device 24 via a coupling window 25, which is attached to the top of the process chamber 3 in the chamber wall 4 is focused on the working level 7.
Weiter enthält die Lasersintervorrichtung 1 eine Steuereinrichtung 29, über die die einzelnen Bestandteile der Vorrichtung 1 in koordinierter Weise zum Durchführen des Bauprozesses gesteuert werden. Alternativ kann die Steuereinrichtung auch teilweise oder ganz außerhalb der Vorrichtung angebracht sein. Die Steuereinrichtung kann eine CPU enthalten, deren Betrieb durch ein Computerprogramm (Software) gesteuert wird. Das Computerprogramm kann getrennt von der Vorrichtung auf einem Speichermedium gespeichert sein, von dem aus es (z.B. über ein Netzwerk) in die Vorrichtung, insbesondere in die Steuereinrichtung geladen werden kann. Furthermore, the laser sintering device 1 includes a control device 29, via which the individual components of the device 1 are controlled in a coordinated manner for carrying out the building process. Alternatively, the control device may also be mounted partially or completely outside the device. The controller may include a CPU whose operation is controlled by a computer program (software). The computer program can be stored separately from the device on a storage medium from which it can be loaded (for example via a network) into the device, in particular into the control device.
Im Betrieb wird durch die Steuereinrichtung 29 der Träger 10 Schicht für Schicht abgesenkt, der Beschichter 16 zum Auftrag einer neuen Pulverschicht angesteuert und die Umlenkvorrichtung 23 und gegebenenfalls auch der Laser 21 und/oder die Fokussiervorrichtung 24 an- gesteuert zum Verfestigen der jeweiligen Schicht an den dem jeweiligen Objekt entsprechenden Stellen mittels des Lasers durch Abtasten dieser Stellen mit dem Laser. In operation, the carrier 10 is lowered layer by layer by the control device 29, the coater 16 is actuated to apply a new powder layer and the deflection device 23 and optionally also the laser 21 and / or the focusing device 24 are controlled to solidify the respective layer to the corresponding locations of the respective object by means of the laser by scanning these locations with the laser.
Beim Lasersintern oder Laserschmelzen kann eine Belichtungsvorrichtung beispielsweise einen oder mehrere Gas- oder Festkörperlaser oder jede andere Art von Laser wie z.B. Laserdi- oden, insbesondere VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) oder VECSEL (Vertical Ex- ternal Cavity Surface Emitting Laser), oder eine Zeile dieser Laser umfassen. Der in Fig. 1 gezeigte spezifische Aufbau einer Lasersinter- oder -Schmelzvorrichtung ist daher für die vorliegende Erfindung nur beispielhaft und kann natürlich auch abgewandelt werden, insbesondere bei Verwendung einer anderen Belichtungsvorrichtung als der gezeigten. Um kenntlich zu machen, dass die Gestalt der Strahlungsauftrefffläche auf dem Aufbaumaterial nicht notwendigerweise annähernd punktförmig, sondern auch flächig sein kann, wird im folgenden auch oftmals der Begriff "Strahlbündel" synonym zu "Strahl" verwendet. In laser sintering or laser melting, an exposure apparatus may, for example, comprise one or more gas or solid-state lasers or any other type of laser, such as laser diodes, in particular VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers) or VECSELs (Vertical Exposure Lasers). Ternary Cavity Surface Emitting Laser), or a line of these lasers. The specific structure of a laser sintering or melting apparatus shown in Fig. 1 is therefore exemplary only for the present invention and can of course be modified, especially when using a different exposure device than the one shown. To make it clear that the shape of the radiation incident surface on the building material may not necessarily be approximately punctiform, but also flat, the term "beam" is often used in the following synonymous with "beam".
Alle im weiteren Verlauf gemachten Ausführungen gelten nicht nur für Lasersinter- oder - Schmelzvorrichtungen, sondern auch für anders geartete generative Schichtbauvorrichtungen, bei denen Wärmeenergie in Form von Strahlung in das Aufbaumaterial eingetragen wird. All statements made in the further course apply not only to laser sintering or melting devices, but also to other types of generative layer construction devices in which heat energy in the form of radiation is introduced into the construction material.
In der soeben beispielhaft beschriebenen generativen Schichtbauvorrichtung geht ein Herstellvorgang so vonstatten, dass die Steuereinheit 29 einen Steuerdatensatz (oft auch als Steuerbefehlssatz bezeichnet) abarbeitet. Ein erstes Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Vorgehen wird nachfolgend beschrieben. In the generative layer construction device just described by way of example, a production process proceeds in such a way that the control unit 29 processes a control data record (often also referred to as a control instruction set). A first embodiment of the procedure according to the invention will be described below.
Wie in Fig. 6 gezeigt, enthält eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine generative Schichtbauvorrichtung eine Datenzugriffseinheit 101, eine Schichtdatensatz-Abänderungseinheit 102 und eine Schichtdatensatz-Bereitstellungseinheit 103. Die Funktionsweise der Vorrichtung 100 zur Bereitstellung von Steuerdaten wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. As shown in FIG. 6, a generative layer construction control data providing apparatus 100 includes a data access unit 101, a layer data set modification unit 102, and a layer data record preparation unit 103. The operation of the control data providing apparatus 100 will be described with reference to FIG 5 described.
In der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung 100 zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine genera- tive Schichtbauvorrichtung greift zunächst die Datenzugriffseinheit 101 auf eine Mehrzahl von Schichtdatensätzen zu, von denen jeder ein Datenmodell einer während der Herstellung selektiv zu verfestigenden Aufbaumaterialschicht aufweist, in dem einem Objektquerschnitt entsprechende Stellen der Schicht gekennzeichnet, an denen Aufbaumaterial verfestigt werden soll. In dem in Fig. 5 gezeigten Verfahrensablauf ist dies der erste Schritt Sl. In einem in Fig. 5 gezeigten zweiten Schritt S2 wird durch die Schichtdatensatz- Abänderungseinheit 102 zunächst ein Objektabschnitt ausgewählt, der in den Datenmodellen der Mehrzahl von Schichtdatensätzen enthalten ist. Ein Beispiel für solch einen Objektabschnitt ist in Fig. 2 veranschaulicht, die eine Seitenansicht eines durch ein generatives In the device 100 for providing control data for a generative layer construction device shown in FIG. 6, the data access unit 101 first accesses a plurality of layer data sets, each of which has a data model of a build material layer to be selectively solidified during fabrication, in which an object cross-section corresponding points of the layer marked, at which building material to be solidified. In the process sequence shown in FIG. 5, this is the first step S1. In a second step S2 shown in FIG. 5, the slice data set modification unit 102 first selects an object portion included in the data models of the plurality of slice records. An example of such an object section is illustrated in FIG. 2, which is a side view of one through a generative one
Schichtbauverfahren herzustellenden Objektabschnitts zeigt, ähnlich der Seitenansicht des Objekts 2 in Fig. 1. Layer construction method to be produced object section, similar to the side view of the object 2 in Fig. 1st
Der in Fig. 2 gezeigte Objektabschnitt weist sieben Querschnitte in den Schichten n+1 bis n+7 auf, wobei der Pfeil rechts im Bild die Richtung anzeigt, in der der Objektabschnitt Schicht auf Schicht aufgebaut wird („z-Richtung" bei einer Übertragung des Bauvolumens in ein Koordinatensystem). In allen Schichten ist jeweils die Region 70, in der das Aufbaumaterial unverfestigt bleibt, ohne Füllung und mit einer gestrichelten Umrandungslinie dargestellt. The object section shown in FIG. 2 has seven cross sections in the layers n + 1 to n + 7, wherein the arrow on the right indicates the direction in which the object section is built up layer by layer ("z direction" in a transmission) In all layers, the region 70, in which the construction material remains unconsolidated, is shown without filling and with a dashed border line.
Weiterhin erkennt man in Fig. 2 sogenannte Bodenflächenbereiche 62 (im Fachjargon oftmals auch als Downskin-Bereiche bezeichnet). Dabei handelt es sich um Bereiche eines Objektquerschnitts, welche während der Objektherstellung oberhalb von Aufbaumaterial liegen, das unverfestigt bleibt bzw. welche unter bestimmten Bedingungen auf Stützstrukturen - im Fachjargon Supports - gründen, die wiederum das Objekt zum Zwecke einer verbesserten Wärmeableitung mit einer Bauplattform verbinden. Die Bodenflächenbereiche 62 entspre- chen also Oberflächenbereichen des Objekts, die während dessen Herstellung nach untenFurthermore, FIG. 2 shows so-called bottom surface regions 62 (often also referred to as downskin regions in technical jargon). These are areas of an object cross-section, which lie during the object production above building material that remains unconsolidated or under certain conditions on support structures - in the jargon supports - which in turn connect the object for the purpose of improved heat dissipation with a construction platform. The bottom surface areas 62 thus correspond to surface areas of the object which during its production downwards
(zum Träger 10 hin) zeigen. Die Bodenflächenbereiche 62 sind in Fig. 2 durch Schrägstriche "/" gekennzeichnet. (towards the carrier 10) show. The bottom surface regions 62 are indicated in FIG. 2 by slashes "/".
Fig. 2 zeigt ebenfalls durch Gegenschrägstriche "\" gekennzeichnete Regionen 61. Dabei han- delt es sich um Bereiche eines Objektquerschnitts, welche unmittelbar nach der Objektherstellung von unverfestigt gebliebenem Aufbaumaterial bedeckt sind oder in bestimmten Fällen auch unbedeckt bleiben können. Entsprechend werden die Regionen 61 als Deckflächenbereiche bezeichnet (im Fachjargon oftmals auch als Upskin-Bereiche bezeichnet), da es sich um Oberflächenbereiche des herzustellenden Objekts handelt, die während dessen Herstel- lung nach oben (vom Träger 10 weg gerichtet) zeigen. Schließlich zeigt Fig, 2 noch mit Kreisen " O" gekennzeichnete Regionen 63. Dabei handelt es sich um Bereiche eines Objektquerschnitts, oberhalb und unterhalb von denen das Aufbaumaterial zu verfestigen ist, weshalb die Regionen 63 als Sandwich-Regionen bezeichnet wer- den. FIG. 2 likewise shows regions 61 identified by backslashes "\". These are regions of an object cross-section which are covered immediately after the object has been produced by building material that has remained unconsolidated or, in certain cases, may remain uncovered. Correspondingly, the regions 61 are referred to as cover surface regions (often referred to as upskin regions in the technical jargon), since these are surface regions of the object to be produced which point upwards (directed away from the support 10) during its production. Finally, FIG. 2 shows regions 63 still marked with circles "O". These are regions of an object cross-section above and below which the building material is to be solidified, for which reason the regions 63 are referred to as sandwich regions.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem als Randabschnitte, die im Schritt S2 speziell berücksichtigt werden, solche Bereiche des Randes des Objektabschnitts in Fig. 2 berücksichtigt werden, die in einer Richtung senkrecht zu den Schichten oberhalb oder unterhalb von unverfestigt bleibendem Material liegen. In der Fig. 2 wäre solch ein Randabschnitt beispielsweise einer der Downskin-Bereiche 62 in den Schichten n+1, n+2 und n+3. Der Erfinder hat erkannt, dass es für eine zufriedenstellende Qualität des hergestellten Objekts nicht ausreichend ist, wenn lediglich in einem Downskin- Bereich 62 gegenüber den Sandwich-Regionen 63 geänderte Energieeintragsparameterwerte gewählt werden, um dem unterschiedlichen Wärmeableitvermögen des darunterliegenden unverfestigten Aufbaumaterials Rechnung zu tragen. Vielmehr konnte der Erfinder feststellen, dass beispielsweise beim Verfestigen des Sandwich-Bereichs 63 in der Schicht n+2 in Fig. 2 es einen Einfluss auf das Material in der darunterliegenden Schicht n+1 und das unverfestigte Material in der darunterliegenden Schicht n gibt. Insbesondere kann das Aufbaumaterial in der Schicht n beim Verfestigen der Schicht n+2 ungewollt teilweise verfestigt werden, so dass der Objektabschnitt in Fig. 2 nach seiner Verfestigung eine größere Ausdehnung senkrecht zu den Schichten aufweist als geplant. Um diesem Umstand abzuhelfen, kann wie in Fig. 3 veranschaulicht vorgegangen werden. Fig. 3 zeigt beispielhaft einen Objektabschnitt 300, der eine während des Bauvorgangs nach oben weisende horizontale Fläche 303 aufweist, eine während des Bauvorgangs im Wesentlichen senkrecht zu den Aufbaumaterialschichten liegende Fläche 304 (vom Betrachter abgewandt) und eine während des Herstellungsvorgangs nach unten weisende gekrümmte Fläche 302. Die in Fig. 3 dargestellte Schichtung zeigt einen Schnitt entlang einer zur Seitenfläche 305 parallelen Ebene durch den Objektabschnitt 300. Im Beispiel der Fig. 3 wird der Objektabschnitt durch das Auftragen und Verfestigen von acht Aufbaumaterialschichten n-7 bis n hergestellt, wobei die Schicht n-7 vor der Schicht n-6, usw. verfestigt wird und in der Figur die Schicht n als letztes verfestigt wird. In diesem Beispiel wird die gekrümmte nach unten weisende Fläche 302 als Randabschnitt des Objektabschnitts angesehen, bezogen auf weichen die in das Aufbaumaterial einzutragende Energie festgelegt wird. An embodiment is described below with reference to FIG. 3, in which edge regions which are specifically considered in step S2 are those regions of the edge of the object section in FIG. 2 which are in a direction perpendicular to the layers above or below lie unverfestigt remaining material. In FIG. 2, such an edge portion would be, for example, one of the downskin regions 62 in the layers n + 1, n + 2 and n + 3. The inventor has recognized that it is not sufficient for a satisfactory quality of the manufactured object if only changed energy input parameter values in a downskin region 62 with respect to the sandwich regions 63 are selected in order to take into account the different heat dissipation capacity of the underlying unconsolidated building material. Rather, the inventor has found that, for example, when solidifying the sandwich region 63 in the n + 2 layer in Figure 2, there is an effect on the material in the underlying n + 1 layer and the unconsolidated material in the underlying n layer. In particular, the build-up material in the layer n can be involuntarily partially solidified when the layer n + 2 solidifies, so that the object section in FIG. 2 after its solidification has a greater extent perpendicular to the layers than planned. In order to remedy this situation, it is possible to proceed as illustrated in FIG. 3. 3 shows, by way of example, an object section 300 which has a horizontal surface 303 pointing upwards during the construction process, a surface 304 which is substantially perpendicular to the building material layers during the construction process (facing away from the viewer) and a curved surface pointing downward during the production process 302. The layering shown in FIG. 3 shows a section through the object section 300 along a plane parallel to the side surface 305. In the example of Fig. 3, the object portion is formed by applying and solidifying eight building material layers n-7 to n, solidifying the layer n-7 before the n-6 layer, etc., and n last in the figure is solidified. In this example, the curved downwardly facing surface 302 is considered to be the edge portion of the object portion with respect to which the energy to be input to the building material is set.
Man erkennt in Fig. 3 in jeder Schicht mehrere Schichtsegmente 350, bei denen es sich um Teilbereiche der Schicht handelt. Weiterhin erkennt man, dass jedes Schichtsegment mit einer Ziffer 0, 1, 2, 3, etc. versehen ist. Diese Ziffer bringt zum Ausdruck, wie viele Schichtsegmente, in denen Aufbaumaterial verfestigt wird, zwischen einem Schichtsegment und dem unverfestigten Material 13 liegen . In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel wurden die horizontalen Ausdehnungen der übereinanderliegenden Schichtsegmente in unterschiedlichen Schichten gleich gewählt. Man kann den einem Schichtsegment zugeordneten Zahlenwert als den Abstand zum Randabschnitt ausdrückenden Lagefaktor LF ansehen, der der Bemessung des in dem Schichtsegment einzutragenden Energiebetrags zugrunde gelegt wird. FIG. 3 shows in each layer a plurality of layer segments 350, which are subregions of the layer. Furthermore, it can be seen that each layer segment is provided with a number 0, 1, 2, 3, etc. This number expresses how many layer segments in which building material is solidified lie between a layer segment and the unconsolidated material 13. In the example shown in FIG. 3, the horizontal expansions of the superimposed layer segments in different layers were chosen to be the same. The numerical value assigned to a layer segment can be regarded as the position factor LF expressing the distance to the edge section, which is used as the basis for the dimensioning of the energy amount to be entered in the layer segment.
I n dem Beispiel legt die Schichtdatensatz-Abänderungseinheit 102 den in die Schichtsegmente einzutragenden Energiebetrag pro Flächeneinheit folgendermaßen fest: Unterhalb desIn the example, the layer data set modification unit 102 sets the amount of energy per unit area to be entered into the layer segments as follows: Below the
Schichtsegments mit der Ziffer 2 in der Schicht n wird in das Schichtsegment mit der Ziffer 0 in der Schicht n-2 ein gegenüber einem Sandwich-Bereich verringerter Energiebetrag pro Flächeneinheit eingetragen. Dadurch wird berücksichtigt, dass das unverfestigte Aufbaumaterial 13 die eingetragene Wärmeenergie schlecht ableitet. In dem Schichtsegment mit der Ziffer 1 in der Schicht n-1 wird ein gegenüber dem Schichtsegment mit der Ziffer 0 in der Schicht n-2 erhöhter Energiebetrag pro Flächeneinheit eingetragen, da dieses Schichtsegment von dem unverfestigten Aufbaumaterial weiter entfernt ist. In dem Schichtsegment mit der Ziffer 2 in der Schicht n wird schließlich ein gegenüber dem Schichtsegment mit der Ziffer 1 in der Schicht n-1 weiter erhöhter Energiebetrag pro Flächeneinheit eingetragen. So wird für den gesamten Objektabschnitt in Fig. 3 verfahren, wodurch die in das Aufbaumaterial eingetrage- ne Strahlungsenergie pro Flächeneinheit allmählich mit zunehmendem Abstand von dem un- verfestigten Aufbaumaterial 13 erhöht wird. Verkürzt gesagt, wird hier vorgeschlagen, Ups- kin-Bereiche 62 und Downskin-Bereiche 61 so zu definieren, dass sie sich über mehrere übereinanderliegende Schichten erstrecken. Layer segment with the number 2 in the layer n is entered into the layer segment with the number 0 in the layer n-2 a reduced energy amount per unit area compared to a sandwich area. This takes into account that the unconsolidated building material 13 dissipates the registered thermal energy bad. In the layer segment with the number 1 in the layer n-1, an energy amount per area unit increased compared to the layer segment with the number 0 in the layer n-2 is entered, since this layer segment is further away from the unconsolidated building material. Finally, in the layer segment with the number 2 in the layer n, an energy amount per area unit which is further increased in comparison with the layer segment with the number 1 in the layer n-1 is entered. Thus, the entire object section in FIG. 3 is moved, whereby the material deposited in the building material is removed. The radiation energy per unit area is gradually increased with increasing distance from the unconsolidated building material 13. In short, it is proposed herein to define upskin regions 62 and downskin regions 61 so that they extend over several superimposed layers.
Die in das Aufbaumaterial einzutragende Energie pro Flächeneinheit kann dabei durch Variation des Wertes von einem oder mehreren Energieeintragsparametern verändert werden. Ein Energieeintragsparameter ist beispielsweise die Energiedichte der auf ein Schichtsegment gerichteten Strahlungsenergie, also die pro Flächeneinheit in das Aufbaumaterial eingetrage- ne Energiemenge. Ein weiterer möglicher Energieeintragsparameter ist die Geschwindigkeit, mit der beispielsweise ein Energiestrahl über das Aufbaumaterial bewegt wird, Je kürzer die Zeit ist, in der ein Energiestrahl eine bestimmte Stelle des Aufbaumaterials überstreicht, desto weniger Energie wird an dieser Stelle eingetragen. Weiterhin ist es auch denkbar, dass jede Stelle mehrmals mit Energiestrahlung abgetastet wird. In diesem Fall ist die Anzahl der Ener- gieeinträge ebenfalls ein Energieeintragsparameter, der die eingetragene Energiemenge be- einflusst. Ferner ist ein weiterer Energieeintragsparameter der Abstand zwischen zwei Stellen innerhalb eines Schichtsegments, an denen Energie aufeinanderfolgend eingetragen wird. Je kürzer der Abstand ist, desto größer ist die gegenseitige Beeinflussung der beiden Stellen. Im Beispiel der Fig. 3 beträgt der maximale Wert des Lagefaktors LF fünf. Dieser Wert ist jedoch nicht zwingend vorgeschrieben. In Abhängigkeit vom verwendeten Aufbaumaterial (insbesondere dessen Wärmeableitfähigkeit) und von der Art und Weise der Verfestigung in dem generativen Schichtbauverfahren kann der maximale Wert des Lagefaktors LF auch anders sein. Der Wert des Lagefaktors LF beschreibt hier nicht nur die Anzahl der verfestigten Schichtsegmente zwischen unverfestigtem Aufbaumaterial 13 und einem Schichtsegment sondern gleichzeitig auch die Anzahl der Schritte, in denen die in das Aufbaumaterial einzutragende Energie, also der Wert mindestens eines Energieeintragsparameters, mit zunehmendem Abstand zum unverfestigten Aufbaumaterial erhöht wird. Der Erfinder hat festgestellt, dass normalerweise ein maximaler Wert von 25 für den Lagefaktor LF gewählt werden kann, da ein Einfluss des unverfestigten Aufbaumaterials (durch dessen Wärmeableitvermö- gen) bzw. eine unbeabsichtigte Veränderung des unverfestigten Aufbaumaterials 13 beim Verfestigen von darüberliegenden Schichten nicht mehr feststellbar sind, wenn 25 Schichten, in denen das Material verfestigt wurde, zwischen einem Schichtsegment und dem unverfestigten Aufbaumaterial liegen. Je nach verwendetem Aufbaumaterial und verwendetem Schichtbauverfahren kann aber auch bereits ein maximaler Wert von 15 bzw. 10 oder 8 oder aber ein größerer Wert als 25 adäquat sein. Umgekehrt lassen sich bereits Verbesserungen des Verfestigungsverhaltens beobachten, wenn lediglich ein maximaler Wert des Lagefaktors von 2 gewählt wird, also der in ein Schichtsegment einzutragende Energiebetrag pro Flächeneinheit lediglich in zwei Schritten erhöht wird, bis er in den Schichtsegmenten mit dem Lage- faktor 2 den Wert des innerhalb eines Sandwich-Bereichs einzutragenden Energiebetrags pro Flächeneinheit erreicht. The energy to be introduced into the building material per unit area can be changed by varying the value of one or more energy input parameters. An energy input parameter is, for example, the energy density of the radiation energy directed onto a layer segment, that is to say the amount of energy deposited per unit area in the building material. Another possible energy input parameter is the speed with which, for example, an energy beam is moved over the building material. The shorter the time in which an energy beam sweeps over a specific location of the building material, the less energy is introduced at this point. Furthermore, it is also conceivable that each point is scanned several times with energy radiation. In this case, the number of energy inputs is also an energy input parameter that influences the en- ergy quantity entered. Further, another energy input parameter is the distance between two locations within a layer segment at which energy is sequentially introduced. The shorter the distance, the greater the mutual influence of the two points. In the example of FIG. 3, the maximum value of the position factor LF is five. However, this value is not mandatory. Depending on the building material used (in particular its heat dissipation capability) and on the manner of solidification in the generative layer construction method, the maximum value of the position factor LF may also be different. The value of the position factor LF here describes not only the number of solidified layer segments between unconsolidated building material 13 and a layer segment but also the number of steps in which the energy to be introduced into the building material, ie the value of at least one energy input parameter, increases with increasing distance to the unsolidified layer Construction material is increased. The inventor has found that normally a maximum value of 25 can be chosen for the position factor LF, since an influence of the unconsolidated building material (due to its heat dissipation capacity) can be selected. gen) or an unintentional change in the unconsolidated building material 13 when solidifying overlying layers are no longer detectable when 25 layers in which the material has solidified, lie between a layer segment and the unconsolidated building material. Depending on the construction material used and the layer construction method used, however, a maximum value of 15 or 10 or 8 or even a value greater than 25 may already be adequate. Conversely, improvements in the solidification behavior can already be observed if only a maximum value of the position factor of 2 is selected, ie the amount of energy per unit area to be entered in a layer segment is only increased in two steps until it reaches the value in the layer segments with the position factor 2 achieved within a sandwich area to be entered amount of energy per unit area.
Wie bereits erwähnt, wurde in Fig. 3 die Ausdehnung der Schichtsegmente innerhalb der Schichtebenen in allen dargestellten Schichten gleich gewählt. Dies erleichtert die Ermittlung eines "Abstandes" eines Schichtsegments von einem darunterliegenden Randabschnitt. Wie man in Fig. 3 erkennt, wurde dabei die Ausdehnung der übereinanderliegenden Schichtsegmente parallel zur Schichtebene so gewählt, dass sie der Ausdehnung des an dem Randabschnitt liegenden Schichtsegments (dieses ist jeweils mit der Ziffer "0" gekennzeichnet) parallel zur Schichtebene entspricht. Die Ausdehnung des jeweils unmittelbar am Randabschnitt liegenden Schichtsegments ist dabei so gewählt, dass der Randabschnitt die gesamte nach unten zeigende Fläche des Schichtsegments einnimmt. Natürlich kann die horizontale Ausdehnung des unmittelbar am Randabschnitt liegenden Schichtsegments auch geringer gewählt werden, so dass die Schicht in diesem Schichtsegment nicht mehr die volle Schichtdicke aufweist, jedoch sollte bevorzugt die horizontale Ausdehnung des unmittelbar am Randab- schnitt gelegenen Schichtsegments nicht so groß sein, dass ein Teil der Unterseite solch eines Schichtsegments oberhalb von verfestigtem Aufbaumaterial liegt. As already mentioned, in FIG. 3, the extent of the layer segments within the layer planes was chosen to be the same in all illustrated layers. This facilitates the determination of a "distance" of a layer segment from an underlying edge section. As can be seen in Fig. 3, while the extension of the superimposed layer segments parallel to the layer plane was chosen so that it corresponds to the extension of lying on the edge portion layer segment (this is in each case with the numeral "0") parallel to the layer plane. The extent of the respective layer segment lying directly on the edge section is selected such that the edge section occupies the entire downwardly facing surface of the layer segment. Of course, the horizontal extent of the layer segment lying directly on the edge section can also be chosen to be smaller, so that the layer no longer has the full layer thickness in this layer segment, but preferably the horizontal extension of the layer segment lying directly on the edge section should not be so large that a part of the underside of such a layer segment lies above consolidated building material.
Grundsätzlich ist es möglich, ein Raster einzuführen, das man sich als zweidimensionales Raster vorzustellen hat, welches in Gedanken über die Fläche einer Aufbaumaterialschicht gelegt wird, so dass jede Stelle einer Aufbaumaterialschicht einem gewissen (z.B. quadratischen) Rasterelement zugewiesen wird. Die in dem beschriebenen Verfahren festzulegenden Schichtsegmente können dabei einzelnen Rasterelementen entsprechen oder einer Zusammenlegung von nebeneinander liegenden Rasterelementen entsprechen. In einem in Fig. 5 gezeigten Schritt S3 wird schließlich durch die Schichtdatensatz- Bereitstellungseinheit 103 der im Schritt S2 abgeänderte Schichtdatensatz für die Generierung eines Steuerdatensatzes bereitgestellt. Basically, it is possible to introduce a grid, which one has to imagine as a two-dimensional grid, which is placed in thought over the surface of a building material layer, so that each point of a building material layer a certain (eg square) Raster element is assigned. The layer segments to be defined in the method described can correspond to individual raster elements or correspond to a combination of juxtaposed raster elements. Finally, in a step S3 shown in FIG. 5, the layer data set modified in step S2 is provided by the layer data record preparation unit 103 for the generation of a control data record.
Das im Zusammenhang mit Fig. 3 geschilderte Vorgehen ist in gleicher Weise auch auf Upskin- Bereiche 61 anwendbar. Der Lagefaktor LF der Schichtsegmente wächst in solch einem Falle mit zunehmendem Abstand zum Upskin-Bereich an, ist also für Segmente in der Schicht n+5 in Fig. 2 in der Regel größer als in der Schicht n+6 in Fig. 2, etc. The procedure described in connection with FIG. 3 is equally applicable to upskin regions 61. The position factor LF of the layer segments grows in such a case with increasing distance to the Upskin region, that is for segments in the layer n + 5 in Fig. 2 is usually greater than in the layer n + 6 in Fig. 2, etc .. ,
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein zu berücksichtigender Randabschnitt eines Objektabschnitts 50 innerhalb eines Objekts und nicht an der Grenze zu unverfestigt bleibendem Aufbaumaterial liegt. Es versteht sich, dass der Objektabschnitt in Fig. 4 aus Gründen der einfacheren Erläuterung sehr einfach gehalten ist und das Verfahren in gleicher Weise bei deutlich komplizierteren Objektabschnitten anwendbar ist. Der Objektabschnitt 50 besteht aus einer Hälfte 50a und einer Hälfte 50b, die mit unterschiedlichen Energieeintragsparametern abzutasten sind und durch einen Randabschnitt 55 (eine Grenze) voneinander getrennt sind. In diesem Beispiel werden in der Hälfte 50a Zwischenabschnitte 51a und 52a definiert und in der Hälfte 50b Zwischenabschnitte 51b und 52b definiert. Die Draufsicht der Fig. 4 zeigt hierbei nur genau einen dem Objektabschnitt ent- sprechenden Querschnitt, die unter diesem liegenden bereits verfestigten Querschnitte des Objektabschnitts sind nicht zu sehen. Entsprechend ähneln die in Fig. 4 veranschaulichten Zwischenabschnitte den in Fig. 3 veranschaulichten Schichtsegmenten 350. Im Gegensatz zu den Schichtsegmenten der Figur 3 können aber die Zwischenabschnitte der Figur 4 Bereiche mehrerer Schichten umfassen. Analog zum Vorgehen im Beispiel der Fig. 3 wird nun der Wert mindestens eines Energieeintragsparameters in Abhängigkeit vom Abstand eines Zwischenabschnitts zur Grenze 55 festgelegt. Wenn beispielsweise für die linke Hälfte 50a ein einzutragender Strahlungsenergie- dichtewert EDa festgelegt ist und für die rechte Hälfte ein einzutragender Strahlungsenergie- dichtewert EDb festgelegt ist, dann wird in diesem Beispiel in den Zwischenabschnitten 51a und 51b ein Energiedichtewert für die einzutragende Strahlungsenergie gewählt, der unterschiedlich sowohl zu EDa als auch EDb ist. Den Zwischenabschnitten 52a und 52b werden dann Energiedichtewerte zugewiesen, die näher an den Werten EDa bzw. EDb liegen. Für die Restbereiche 53a und 53b der linken und rechten Hälfte 50a und 50b sind die Werte der Energiedichten EDa oder EDb spezifiziert. Beispielsweise könnten den Bereichen 53a, 52a, 51a, 51b, 52b, 53b in Fig. 4 in dieser Reihenfolge die Energiedichtewerte E3a, E2a, Ela, Elb, E2b, E3c zugewiesen werden mit E3a > E2a > Ela > Elb > E2b > E3c. Durch solch ein Vorgehen wird ein allmählicher Übergang beim Verfestigen der unterschiedlichen Hälften 50a und 50b in der Übergangsregion nahe der Grenze 55 geschaffen. FIG. 4 shows an exemplary embodiment in which an edge section of an object section 50 to be taken into consideration lies within an object and not at the boundary with the building material remaining unconsolidated. It is understood that the object portion in Fig. 4 is kept very simple for the sake of ease of explanation, and the method is equally applicable to much more complicated object portions. The object portion 50 consists of a half 50a and a half 50b to be scanned with different energy input parameters and separated by a margin portion 55 (a boundary). In this example 50a intermediate sections 51a and 52a are defined in half and defined in half 50b intermediate sections 51b and 52b. In this case, the plan view of FIG. 4 shows only a cross section corresponding to the object section, and the sections of the object section which have already been solidified underneath it are not visible. Similarly, the intermediate sections illustrated in FIG. 4 are similar to the layer segments 350 illustrated in FIG. 3. However, unlike the layer segments of FIG. 3, the intermediate sections of FIG. 4 may comprise sections of multiple layers. Analogously to the procedure in the example of FIG. 3, the value of at least one energy input parameter is then set as a function of the distance of an intermediate section to the boundary 55. For example, if a radiation energy density value EDa to be entered is set for the left half 50a and a radiation energy density value EDb to be entered is set for the right half, in this example, an energy density value for the radiant energy to be inputted is selected in the intermediate portions 51a and 51b, which varies to both EDa and EDb. The intermediate sections 52a and 52b are then assigned energy density values which are closer to the values EDa and EDb, respectively. For the remaining portions 53a and 53b of the left and right halves 50a and 50b, the values of the energy densities EDa or EDb are specified. For example, the energy density values E3a, E2a, Ela, Elb, E2b, E3c could be assigned to regions 53a, 52a, 51a, 51b, 52b, 53b in FIG. 4 with E3a>E2a>Ela>Elb>E2b> E3c. By doing so, a gradual transition is created in solidifying the different halves 50a and 50b in the transition region near the boundary 55.
Es ist auch möglich, das Vorgehen der Fig. 4 (Randabschnitt innerhalb eines Objekts bzw. eines Objektquerschnitts) zu kombinieren mit dem Vorgehen gemäß Fig. 3, so dass zusätzlich auch noch der Abstand eines Schichtsegments von unverfestigtem Baumaterial berücksichtigt wird. Insbesondere kann auch so vorgegangen werden, dass nicht der Abstand zum unverfes- tigten Baumaterial in einer darüberliegenden oder darunterliegenden Schicht berücksichtigt wird, wie im Beispiel der Fig. 2 und 3, sondern der Abstand zum unverfestigten Baumaterial am Rande eines Objektquerschnitts für die Festlegung von Energieeintragsparameterwerten berücksichtigt wird. Nimmt man beispielsweise in der Fig. 4 an, dass der dort gezeigte Objektabschnitt 50 an seinem oberen und unteren Rand (bezogen auf die Zeichenebene in Fig. 4) an unverfestigt bleibendes Aufbaumaterial angrenzt, dann könnten Schichtsegmente an diesem oberen und unteren Rand eingeführt werden, denen andere Werte der Strahlungsenergiedichte zugewiesen würden. It is also possible to combine the procedure of FIG. 4 (edge section within an object or an object cross section) with the procedure according to FIG. 3, so that additionally the distance of a layer segment from unconsolidated building material is taken into account. In particular, it is also possible to proceed in such a way that the distance to the unconsolidated building material in an overlying or underlying layer is not taken into account, as in the example of FIGS. 2 and 3, but the distance to the unconsolidated building material at the edge of an object cross section for the definition of energy input parameter values is taken into account. Assuming, for example, in FIG. 4, that the object section 50 shown there at its upper and lower edge (with respect to the plane of the drawing in FIG. 4) adjoins unfixed building material, then layer segments could be introduced at this upper and lower edge, which would be assigned other values of radiant energy density.
Bei einer Abwandlung des Vorgehens nach Fig. 4 werden lediglich in einer der beiden Hälften 50a bzw. 50b Zwischenabschnitte eingeführt und Energieeintragsparameterwerte so zuge- wiesen, dass sie mit zunehmenden Abstand von der Grenze 55 näher an den Standard- Energieeintragsparameterwerten in der jeweiligen Hälfte liegen. Generell muss die Größe der Abänderung von Energieeintragsparameterwerten beim Übergang von einem Zwischenabschnitt zum nächsten Zwischenabschnitt nicht in der linken Hälfte und der rechten Hälfte der Fig. 4 gleich sein. In a modification of the procedure according to FIG. 4, intermediate sections are introduced in only one of the two halves 50a and 50b and energy input parameter values are thus assigned. indicated that they are closer to the standard energy input parameter values in the respective half as the distance from the boundary 55 increases. Generally, the amount of change of energy input parameter values in the transition from one intermediate section to the next intermediate section does not have to be the same in the left half and the right half of FIG. 4.
Was die Festlegung der den Schichtsegmenten und Zwischenabschnitten zuzuweisende Ener- gieeintragsparameterwerte anbelangt, so können für die Festlegung im Vorhinein durchgeführte Simulationen des Herstellungsvorgangs eines Objekts zugrunde gelegt werden oder aber Resultate aus Voruntersuchungen, in denen das Verfestigungsverhalten nahe an Randabschnitten eines Objektabschnitts untersucht wurde. Im Falle von Simulationen kann beispielsweise einer Simulation das gleiche Raster zugrunde gelegt werden, das auch für eine Festlegung von Schichtsegmenten zugrunde gelegt wird. In diesem Falle ist eine einfache Übertragung der Resultate der Simulation auf die Energieeintragsparameterwerte möglich. As regards the determination of the energy input parameter values to be assigned to the layer segments and intermediate sections, it is possible to base the determination on previously performed simulations of the production process of an object or results from preliminary investigations in which the solidification behavior was investigated close to edge sections of an object section. In the case of simulations, for example, a simulation can be based on the same raster, which is also used as a basis for defining slice segments. In this case, a simple transfer of the results of the simulation to the energy input parameter values is possible.
Zur Vereinfachung der Festlegung der einzutragenden Energiedichte vor der Herstellung eines Objekts bietet es sich an, eine analytische Gleichung für die einzutragende Energiedichte aufzustellen. Als Beispiel für solch eine Gleichung sei hier die Gleichung In order to simplify the definition of the energy density to be entered before the production of an object, it is useful to set up an analytical equation for the energy density to be entered. As an example of such an equation, here is the equation
S = min((Wmin+Vf*LF)/Wmax, 1.0) angegeben, wobei es sich bei der Maximalstrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit (Wmax) um eine maximal bei dem Herstellungsvorgang anwendbare Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit handelt, die vom verwendeten Aufbaumaterial und der Energieeintragsvorrichtung abhängt, wobei S einen Faktor zwischen 0 und 1 bezeichnet, mit dem die Maximalstrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit (Wmax) zu multiplizieren ist, um die einzutra- gende Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit zu erhalten, wobei Wmin eine einzubringende Mindeststrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit bezeichnet und Vf einen im Vorhinein ermittelten Vorfaktor bezeichnet. Abschließend sei noch erwähnt, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine generative Schichtbauvorrichtung nicht nur allein durch Softwarekomponenten; sondern auch allein durch Hardware-Komponenten oder Mischungen aus Hard- und Software realisiert sein kann. In der vorliegenden Anmeldung erwähnte Schnittstel- len müssen insbesondere nicht zwangsläufig als Hardware-Komponenten ausgebildet sein, sondern können auch als Softwaremodule realisiert sein, beispielsweise, wenn die darüber eingespeisten bzw. ausgegebenen Daten von bereits auf dem gleichen Gerät realisierten anderen Komponenten übernommen werden können oder an eine andere Komponente nur softwaremäßig übergeben werden müssen. Ebenso könnten die Schnittstellen aus Hardware- und Software-Komponenten bestehen, wie zum Beispiel einer Standard-Hardware- Schnittstelle, die durch Software für den konkreten Einsatzzweck speziell konfiguriert wird. Außerdem können mehrere Schnittstellen auch in einer gemeinsamen Schnittstelle, beispielsweise einer Input-Output-Schnittstelle, zusammengefasst sein. S = min ((W min + Vf * LF) / W m ax, 1.0), wherein the maximum amount of radiation energy per unit area (Wmax) is a maximum amount of radiant energy per unit area applicable in the manufacturing process, which depends on the building material used and the Energy input device, where S denotes a factor between 0 and 1, with which the maximum amount of radiation energy per unit area (W max ) is to be multiplied in order to obtain the amount of radiation energy to be input per unit area, where W m designates a minimum amount of radiation energy per unit area and Vf designates a pre-factor determined in advance. Finally, it should be mentioned that a device 100 according to the invention for the provision of control data for a generative layer construction device is not limited to software components alone; but also by hardware components or mixtures of hardware and software can be realized. In particular, interfaces mentioned in the present application do not necessarily have to be designed as hardware components, but can also be realized as software modules, for example if the data fed in or output via them can be taken over by other components already realized on the same device or must be passed to another component only by software. Similarly, the interfaces could consist of hardware and software components, such as a standard hardware interface specifically configured by software for the specific application. In addition, several interfaces can also be combined in a common interface, for example an input-output interface.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Computergestütztes Verfahren zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine generative Schichtbauvorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts, wobei das Objekt mittels der generativen Schichtbauvorrichtung hergestellt wird durch Aufbringen eines Aufbaumaterials Schicht auf Schicht und Verfestigen des Aufbaumaterials in einer Arbeitsebene mittels Zufuhr von Strahlungsenergie zu Stellen in jeder Schicht, die dem Querschnitt des Objekts in dieser Schicht zugeordnet sind, indem diese Stellen mittels der Energieeintragseinrich- tung gemäß einem Satz von Energieeintragsparametern mit Energiestrahlung abgetastet werden, A computer-aided method for providing control data for a generative layer building apparatus for producing a three-dimensional object, wherein the object is manufactured by the generative layer building apparatus by applying a building material layer by layer and solidifying the building material in a working plane by supplying radiant energy to locations in each layer associated with the cross-section of the object in that layer by scanning these locations with energy radiation by means of the energy input device according to a set of energy input parameters,
wobei das Verfahren zur Bereitstellung von Steuerdaten aufweist: wherein the method for providing control data comprises:
einen ersten Schritt (Sl) des Zugriffs auf eine Mehrzahl von Schichtdatensätzen, die jeweils ein Datenmodell einer während der Herstellung selektiv zu verfestigenden Aufbauma- terialschicht aufweisen, wobei in jedem Datenmodell einem Objektquerschnitt entsprechende Stellen gekennzeichnet sind, an denen eine Verfestigung des Aufbaumaterials (15) in der zugehörigen Schicht stattfinden soll,  a first step (S1) for accessing a plurality of layer data records, each of which has a data model of a build-up material layer to be selectively solidified during production, wherein in each data model, locations corresponding to an object cross section are identified, at which solidification of the building material (15) should take place in the associated layer,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt (S2) ein Objektabschnitt festgelegt wird, der zumindest einen Teil eines oder mehrerer Objektquerschnitte umfasst, und die Mehrzahl von Schichtdatensätzen dergestalt abgeändert wird, dass einer Mehrzahl von dem Objektabschnitt entsprechenden Stellen in der Mehrzahl von Schichtdatensätzen Werte zumindest eines Energieeintragsparameters so zugewiesen werden, dass sich die Werte mit einer Änderung des Abstands zu einem Randabschnitt des Objektabschnitts in mehreren Schritten, bevorzugt im Wesentlichen monoton, ändern, und  characterized in that in a second step (S2) an object section is defined which comprises at least part of one or more object cross sections, and the plurality of layer data sets is modified such that a plurality of locations corresponding to the object section in the plurality of layer data sets at least an energy input parameter may be assigned such that the values change with a change of the distance to an edge section of the object section in a plurality of steps, preferably substantially monotonically, and
in einem dritten Schritt (S3) die im zweiten Schritt abgeänderte Mehrzahl von Schichtdatensätzen für die Generierung eines Steuerdatensatzes für die generative Schichtbauvorrichtung bereitgestellt wird. in a third step (S3), the plurality of shift data records modified in the second step is provided for the generation of a control data record for the generative layer building apparatus.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Schritt (S2) in den Datenmodellen der Aufbaumaterialschichten in zumindest einem der Mehrzahl von Schichtdatensätzen die Werte eines Energieeintragsparameters den dem Objektabschnitt entsprechenden Stellen segmentweise zugewiesen werden, wobei es sich bei einem Schichtsegment um einen Teilbereich der Aufbaumaterialschicht handelt und zumindest in einem Schichtsegment, vorzugsweise zumindest in zwei Schichtsegmenten, besonders bevorzugt in allen Schichtsegmenten, allen Stellen des Objektabschnitts in dem Schichtsegment jeweils der gleiche Wert des zumindest einen Energieeintragsparameters zugewiesen wird und zwar in Abhängigkeit vom Abstand des Schichtsegments zu dem Randabschnitt des Objektabschnitts. 2. Method according to claim 1, wherein in step (S2) in the data models of the building material layers in at least one of the plurality of layer data sets, the values of an energy input parameter are assigned to the positions corresponding to the object section in segments, wherein a layer segment is a subregion of the building material layer is and at least in a layer segment, preferably at least in two layer segments, particularly preferably in all layer segments, all points of the object section in the layer segment in each case the same value of the at least one Energieeintragabsameters assigned depending on the distance of the layer segment to the edge portion of the object section.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem in zumindest zwei, bevorzugt in allen Schichtdatensätzen der Mehrzahl von Schichtdatensätzen, die dem Objektabschnitt entsprechende Stellen enthalten, die jeweilige Zuordnung der Schichtsegmente zu einem Schichtdatensatz hinsichtlich der Gestalt und Lage der Schichtsegmente in der Arbeitsebene gleich ist. 3. The method of claim 2, wherein in at least two, preferably in all the layer data sets of the plurality of layer data sets containing the object section corresponding locations, the respective assignment of the layer segments to a layer data set in terms of shape and location of the layer segments in the working plane is the same.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem zumindest zwei unterschiedlichen Schichtsegmenten, insbesondere benachbarten Schichtsegmenten, der gleiche Wert für zumindest einen Energieeintragsparameter, bevorzugt alle Energieeintragsparameter, zugewiesen wird. 4. The method of claim 2 or 3, wherein at least two different layer segments, in particular adjacent layer segments, the same value for at least one energy input parameter, preferably all energy input parameters assigned.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem das Volumen der Schichtsegmente mit einer Zunahme des Abstands zu einem Randabschnitt des Objektabschnitts zunimmt. 5. The method of claim 2, wherein the volume of the layer segments increases with an increase in the distance to an edge portion of the object portion.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die Schichtsegmente in Abhän- gigkeit von angestrebten Eigenschaften des Objektabschnitts zugeordnet werden. 6. The method according to any one of claims 2 to 5, wherein the layer segments are assigned as a function of desired properties of the object section.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abstand zu einem Randabschnitt des Objektabschnitts in einer Richtung senkrecht zu der Arbeitsebene ermittelt wird und der Randabschnitt einen Bereich einer Aufbaumaterialschicht umfasst, der unmit- telbar an unverfestigt zu bleibendes Aufbaumaterial in einer Schicht über oder unter dem Randabschnitt angrenzt. 7. The method according to claim 1, wherein the distance to an edge section of the object section is determined in a direction perpendicular to the working plane, and the edge section comprises a region of a building material layer, which is immediately adjacent. adjoining non-bonded building material in a layer above or below the edge portion.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Ausdehnung jedes Schichtsegments parallel zur Schichtebene maximal der Ausdehnung eines Bereichs des Randabschnitts entspricht, der in einer Richtung senkrecht zur Arbeitsebene ober- oder unterhalb des Schichtsegments liegt. 8. The method according to claim 7, wherein the extent of each layer segment parallel to the layer plane corresponds at most to the extent of a region of the edge section lying in a direction perpendicular to the working plane above or below the layer segment.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei den zu verfestigenden Stellen in einem Schichtsegment mindestens 50%, bevorzugter mindestens 80%, noch bevorzugter mindestens 95% einer Maximalstrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit (Wmax) zugeführt wird, wenn unterhalb des Schichtsegments in mindestens nmax unmittelbar vorangehenden Schichten Aufbaumaterial verfestigt wurde, wobei nmax eine natürliche Zahl ist, und wobei es sich bei der Maximalstrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit (Wmax) um eine maximal bei dem Herstellungsvorgang anwendbare Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit handelt, die vom verwendeten Aufbaumaterial und der Energieeintragsvorrichtung abhängt. 9. The method of claim 8, wherein at least 50%, more preferably at least 80%, more preferably at least 95% of a maximum radiation energy amount per unit area (W m ax) is supplied to the sites to be solidified in a layer segment, if below the layer segment in at least n ma x immediately preceding layers of building material, where n ma x is a natural number, and wherein the maximum amount of radiation energy per unit area (Wmax) is a maximum amount of radiation energy per unit area applicable in the manufacturing process, depending on the building material used and the energy input device.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem, wenn unterhalb eines Schichtsegments in weniger als nmax unmittelbar vorangehenden Schichten Aufbaumaterial verfestigt wurde, eine den zu verfestigenden Stellen in dem Schichtsegment zuzuführende Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit umso höher gewählt wird, je höher die Anzahl der unmittelbar vorangehenden Schichten ist, in denen unterhalb des Schichtsegments Aufbaumaterial verfestigt wurde. 10. The method of claim 9, wherein, if below a layer segment in less than n m ax immediately preceding layers building material has been solidified, a set of sites to be solidified in the layer segment amount of radiation energy per unit area the higher, the higher the number of immediate preceding layers, in which building material was solidified below the layer segment.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei den einzelnen Schichtsegmenten jeweils ein Lagefaktor (LF) zugewiesen wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Anzahl der unmittel- bar vorangehenden Schichten, in denen unterhalb des Schichtsegments Aufbaumaterial verfestigt wurde und eine in das jeweilige Schichtsegment einzutragende Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit als Funktion des Lagefaktors (LF) gewählt wird. 11. The method according to claim 9 or 10, wherein the individual layer segments each a position factor (LF) is assigned as a function of the respective number of immediately preceding layers in which building material was solidified below the layer segment and to be entered in the respective layer segment radiation energy per unit area is selected as a function of the position factor (LF).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Randabschnitt eine Grenze des Objektabschnitts zu mindestens einem anderen Abschnitt des Objekts umfasst. 12. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the edge portion comprises a boundary of the object portion to at least one other portion of the object.
13. Verfahren nach Anspruch 12 , bei dem in dem Objektabschnitt die Strahlungsenergie pro Flächeneinheit dem Aufbaumaterial entsprechend einem vorgegebenen ersten Satz von Standard-Energieeintragsparameterwerten zugeführt wird und in einem an den Objektab- schnitt angrenzenden weiteren Objektabschnitt die Strahlungsenergie pro Flächeneinheit dem Aufbaumaterial entsprechend einem vorgegebenen zweiten Satz von Standard- Energieeintragsparameterwerten zugeführt wird, und 13. The method of claim 12, wherein in the object section, the radiant energy per unit area is supplied to the building material according to a predetermined first set of standard energy input parameter values, and in a further object section adjoining the object section, the radiant energy per unit area corresponds to the building material corresponding to a predetermined second one Set of standard energy input parameter values, and
an der Grenze zwischen den beiden Objektabschnitten in zumindest einem der beiden Objektabschnitte n Zwischenabschnitte definiert werden, in denen die Energieeintragseinrich- tung die Strahlungsenergie pro Flächeneinheit jeweils so einträgt, dass der Wert mindestens eines Energieeintragsparameters zwischen den Werten dieses Energieeintragsparameters im ersten und zweiten Satz liegt, wobei n eine natürliche Zahl größer als Eins ist.  n intermediate sections are defined at the boundary between the two object sections in at least one of the two object sections, in which the energy input device inputs the radiation energy per unit area such that the value of at least one energy input parameter lies between the values of this energy input parameter in the first and second set, where n is a natural number greater than one.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei n größer als Eins ist und die Energieeintragspara- meterwerte in den Zwischenabschnitten so sind, dass in Zwischenabschnitten, die weiter von der Grenze zwischen den beiden Objektabschnitten entfernt sind, der Wert mindestens eines Energieeintragsparameters näher an dem Wert des zugehörigen Standard- Energieeintragsparameters in diesem Objektabschnitt liegt als in Zwischenabschnitten innerhalb desselben Objektabschnitts mit geringerer Entfernung zur Grenze. 14. The method of claim 13, wherein n is greater than one, and the energy input parameter values in the intermediate portions are such that at intermediate portions farther from the boundary between the two object portions, the value of at least one energy input parameter is closer to the value of The associated standard energy input parameter in this object section is located as intermediate sections within the same object section with a smaller distance to the boundary.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Werte eines Energieeintragsparameters, die jenen Stellen in der Mehrzahl von Schichtdatensätzen zuzuweisen sind, welche dem Objektabschnitt entsprechen, im Vorhinein mittels Simulation oder durch Vorversuche ermittelt werden. 15. The method according to claim 1, wherein the values of an energy input parameter to be assigned to those locations in the plurality of layer data sets which correspond to the object section are determined in advance by means of simulation or by preliminary tests.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei eine an einer Stelle einzutragende Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit anhand der Gleichung 16. The method of claim 15, wherein a to be entered at one point amount of radiation energy per unit area based on the equation
S = min((Wmin+Vf*LF)/Wmax, 1.0) ermittelt wird, wobei es sich bei der Maximalstrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit (Wmax) um eine maximal bei dem Herstellungsvorgang anwendbare Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit handelt, die vom verwendeten Aufbaumaterial und der Energieeintragsvorrichtung abhängt, wobei S einen Faktor zwischen 0 und 1 bezeichnet, mit dem die Maxi- malstrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit (Wmax) zu multiplizieren ist, um die einzutragende Strahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit zu erhalten, wobei Wmin eine einzubringende Mindeststrahlungsenergiemenge pro Flächeneinheit bezeichnet und Vf einen im Vorhinein ermittelten Vorfaktor bezeichnet. S = min ((W min + Vf * LF) / W m ax, 1.0) is determined, wherein the maximum amount of radiation energy per unit area (Wmax) is a maximum applicable in the manufacturing process amount of radiation energy per unit area, which depends on the building material used and the energy input device, where S denotes a factor between 0 and 1, with the maximum is to be multiplied by the quantity of radiation energy per unit area (W m ax) in order to obtain the amount of radiation energy to be entered per unit area, where W m denotes a minimum radiation energy quantity per unit area to be introduced and Vf denotes a pre-factor determined in advance.
17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem im Schritt (S2) für die Zuweisung von Werten eines Energieeintragsparameters auf in einer Tabelle abgelegte Resultate einer Simulation oder eines Vorversuchs zurückgegriffen wird. 17. The method of claim 15, wherein in step (S2) for the assignment of values of an energy input parameter used in a table results of a simulation or a preliminary test is used.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Aufbaumaterial ein Metallpulver oder Metalllegierungspulver enthält. 18. The method according to any one of the preceding claims, wherein the building material contains a metal powder or metal alloy powder.
19. Generatives Schichtbauverfahren zur Herstellung mindestens eines dreidimensionalen Objekts, wobei in dem generativen Schichtbauverfahren das zumindest eine Objekt hergestellt wird durch Aufbringen eines Aufbaumaterials Schicht auf Schicht und Verfestigen des Aufbaumaterials in einer Arbeitsebene mittels Zufuhr von Strahlungsenergie zu Stellen in jeder Schicht, die dem Querschnitt des Objekts in dieser Schicht zugeordnet sind, indem diese Stellen mittels einer Energieeintragseinrichtung gemäß einem Satz von Energieeintragsparametern mit Energiestrahlung abgetastet werden, wobei das generative Schichtbauverfahren ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 beinhaltet. 19. Generative layer construction method for producing at least one three-dimensional object, wherein in the generative layer construction method, the at least one object is produced by applying a building material layer by layer and solidifying the building material in a working plane by supplying radiant energy to locations in each layer corresponding to the cross section of the Objects in this layer are assigned by these points are scanned by means of an energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, wherein the generative layer construction method includes a method according to any one of claims 1 to 18.
20. Generatives Schichtbauverfahren nach Anspruch 19, wobei während des selektiven Verfestigens einer Aufbaumaterialschicht oder zwischen dem selektiven Verfestigen unterschiedlicher Aufbaumaterialschichten die Temperatur zumindest einer Stelle einer Schicht gemessen wird und ein Wert eines Energieeintragsparameters einer Stelle basierend auf die- ser Messung zugewiesen wird. 20. The generative layer building method of claim 19, wherein during the selective solidification of a build material layer or between selectively solidifying different building material layers, the temperature of at least one location of a layer is measured and a value of an energy input parameter is assigned to a location based on that measurement.
21. Vorrichtung zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine generative Schichtbauvorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts, wobei das Objekt mittels der generativen Schichtbauvorrichtung hergestellt wird durch Aufbringen eines Aufbaumaterials Schicht auf Schicht und Verfestigen des Aufbaumaterials in einer Arbeitsebene mittels Zufuhr von Strahlungsenergie zu Stellen in jeder Schicht, die dem Querschnitt des Objekts in dieser Schicht zugeordnet sind, indem diese Stellen mittels der Energieeintragseinrichtung gemäß einem Satz von Energieeintragsparametern mit Energiestrahlung abgetastet werden, wobei die Vorrichtung zur Bereitstellung von Steuerdaten aufweist: 21. A device for providing control data for a generative layer building apparatus for producing a three-dimensional object, wherein the object is produced by the generative layer building apparatus by applying a building material layer by layer and solidifying the building material in a working plane by supplying radiant energy to sites in each layer, associated with the cross-section of the object in that layer by scanning those locations by the energy input means in accordance with a set of energy input parameters with energy radiation, the apparatus for providing control data comprising:
eine Datenzugriffseinheit (101) die ausgelegt ist zum Zugriff auf eine Mehrzahl (M l) von Schichtdatensätzen, die jeweils ein Datenmodell einer während der Herstellung selektiv zu verfestigenden Aufbaumaterialschicht aufweisen, wobei in jedem Datenmodell einem Objektquerschnitt entsprechende Stellen gekennzeichnet sind, an denen eine Verfestigung des Aufbaumaterials (15) in der zugehörigen Schicht stattfinden soll  a data access unit (101) adapted to access a plurality (M l) of layer data sets each having a data model of a build material layer to be selectively solidified during fabrication, wherein each data model identifies locations corresponding to an object cross section at which solidification of the Building material (15) to take place in the associated layer
gekennzeichnet durch eine Schichtdatensatz-Abänderungseinheit (102), die ausgelegt ist, einen Objektabschnitt festzulegen, der zumindest einen Teil eines oder mehrerer Objektquerschnitte umfasst, und die Mehrzahl von Schichtdatensätzen dergestalt abzuändern, dass einer Mehrzahl von den dem Objektabschnitt entsprechenden Stellen in der Mehrzahl von Schichtdatensätzen Werte zumindest eines Energieeintragsparameters so zugewiesen wer- den, dass sich die Werte mit einer Zunahme des Abstands zu einem Randabschnitt des Objektabschnitts in mehreren Schritten, bevorzugt im Wesentlichen monoton, ändern, und  characterized by a layer data set modification unit (102) configured to define an object portion including at least a part of one or more object cross sections and to modify the plurality of layer data sets such that a plurality of locations corresponding to the object portion in the plurality of layer data sets Values of at least one energy input parameter can be assigned such that the values change with an increase in the distance to an edge section of the object section in a plurality of steps, preferably substantially monotonically, and
eine Schichtdatensatz-Bereitstellungseinheit (103), die ausgelegt ist, eine durch die Schichtdatensatz-Abänderungseinheit (102) abgeänderte Mehrzahl von Schichtdatensätzen für die Generierung eines Steuerdatensatzes für die generative Schichtbauvorrichtung bereit- zustellen.  a slice data set providing unit (103) configured to provide a plurality of slice records modified by the slice record modification unit (102) to generate a control set for the generative slice building apparatus.
22. Generative Schichtbauvorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts, wobei in der generativen Schichtbauvorrichtung das Objekt hergestellt wird durch Aufbringen eines Aufbaumaterials Schicht auf Schicht und Verfestigen des Aufbaumaterials in einer Ar- beitsebene mittels Zufuhr von Strahlungsenergie zu Stellen in jeder Schicht, die dem Quer- schnitt des Objekts in dieser Schicht zugeordnet sind, indem diese Stellen mittels einer Energieeintragseinrichtung gemäß einem Satz von Energieeintragsparametern mit Energiestrahlung abgetastet werden, wobei die generative Schichtbauvorrichtung eine Vorrichtung nach Anspruch 21 aufweist. 22. Generative layer building apparatus for producing a three-dimensional object, wherein in the generative layer building apparatus the object is produced by applying a building material layer-by-layer and solidifying the building material in a working plane by supplying radiant energy to locations in each layer corresponding to the transverse layer. section of the object in that layer are scanned by means of an energy input device according to a set of energy input parameters with energy radiation, wherein the generative layer construction device comprises a device according to claim 21.
23. Computerprogramm, mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 auszuführen, wenn das Computerprogramm mittels eines Datenprozessors, insbesondere eines mit einer generativen Schichtbauvorrichtung zusammenwirkenden Datenprozessors, ausgeführt wird. A computer program comprising program code means for performing all the steps of a method according to any one of claims 1 to 20, when the computer program is executed by means of a data processor, in particular a data processor cooperating with a generative layer construction device.
PCT/EP2017/062195 2017-05-19 2017-05-19 Optimization of the energy input in the downskin WO2018210436A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2017/062195 WO2018210436A1 (en) 2017-05-19 2017-05-19 Optimization of the energy input in the downskin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2017/062195 WO2018210436A1 (en) 2017-05-19 2017-05-19 Optimization of the energy input in the downskin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018210436A1 true WO2018210436A1 (en) 2018-11-22

Family

ID=58994895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/062195 WO2018210436A1 (en) 2017-05-19 2017-05-19 Optimization of the energy input in the downskin

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018210436A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019068455A1 (en) * 2017-10-02 2019-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Method for irradiating a powder layer in additive production using continuously defined production parameters
CN113510240A (en) * 2020-04-09 2021-10-19 中国航发商用航空发动机有限责任公司 Additive manufacturing method of pipe fitting
EP3900856A1 (en) 2020-04-24 2021-10-27 Technische Universität Graz Additive manufacturing powders for use in additive manufacturing processes resulting in improved stability of steel melt-track
WO2023078762A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Method, planning device and computer-program product for planning locally selective irradiation of a working area with an energy beam, and method, production device and computer-program product for the additive manufacturing of components from a powder material
DE102022201696A1 (en) 2022-02-18 2023-08-24 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Additive manufacturing of a thin tapered component structure

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6085122A (en) * 1997-05-30 2000-07-04 Dtm Corporation End-of-vector laser power control in a selective laser sintering system
US20090206065A1 (en) * 2006-06-20 2009-08-20 Jean-Pierre Kruth Procedure and apparatus for in-situ monitoring and feedback control of selective laser powder processing
DE102008031926A1 (en) 2008-07-08 2010-01-14 Bego Medical Gmbh Process for layering steeply inclined surfaces
DE102011087374A1 (en) * 2011-11-29 2013-05-29 Matthias Fockele Process for the production of a molded article by layering of material powder
WO2015114035A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Eos Gmbh Electro Optical Systems Method and device for the improved control of the energy input in a generative layer construction method
US20160059493A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Product Innovation and Engineering L.L.C. Additive layering method using improved build description
DE102014226839A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for the generative production of a workpiece
EP3263317A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-03 EOS GmbH Electro Optical Systems Device and method for irradiation control in a device for producing a three-dimensional object

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6085122A (en) * 1997-05-30 2000-07-04 Dtm Corporation End-of-vector laser power control in a selective laser sintering system
US20090206065A1 (en) * 2006-06-20 2009-08-20 Jean-Pierre Kruth Procedure and apparatus for in-situ monitoring and feedback control of selective laser powder processing
DE102008031926A1 (en) 2008-07-08 2010-01-14 Bego Medical Gmbh Process for layering steeply inclined surfaces
DE102011087374A1 (en) * 2011-11-29 2013-05-29 Matthias Fockele Process for the production of a molded article by layering of material powder
WO2015114035A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Eos Gmbh Electro Optical Systems Method and device for the improved control of the energy input in a generative layer construction method
US20160059493A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Product Innovation and Engineering L.L.C. Additive layering method using improved build description
DE102014226839A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for the generative production of a workpiece
EP3263317A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-03 EOS GmbH Electro Optical Systems Device and method for irradiation control in a device for producing a three-dimensional object

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019068455A1 (en) * 2017-10-02 2019-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Method for irradiating a powder layer in additive production using continuously defined production parameters
US11846928B2 (en) 2017-10-02 2023-12-19 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Method for irradiating a powder layer in additive production using continuously defined production parameters
CN113510240A (en) * 2020-04-09 2021-10-19 中国航发商用航空发动机有限责任公司 Additive manufacturing method of pipe fitting
EP3900856A1 (en) 2020-04-24 2021-10-27 Technische Universität Graz Additive manufacturing powders for use in additive manufacturing processes resulting in improved stability of steel melt-track
WO2021214106A1 (en) 2020-04-24 2021-10-28 Technische Universität Graz Additive manufacturing powders for use in additive manufacturing processes resulting in improved stability of steel melt-track
WO2023078762A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Method, planning device and computer-program product for planning locally selective irradiation of a working area with an energy beam, and method, production device and computer-program product for the additive manufacturing of components from a powder material
DE102022201696A1 (en) 2022-02-18 2023-08-24 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Additive manufacturing of a thin tapered component structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3283985A1 (en) Method and control command generation unit for automatic generation of control commands of a generative layer construction device
DE60115136T2 (en) Production of three-dimensional objects by controlled photocuring
WO2018210436A1 (en) Optimization of the energy input in the downskin
EP3585592B1 (en) Homogenisation of the energy input
DE102017213720A1 (en) Optimized segmentation process
EP3579996A1 (en) Light exposure strategy in multiple-beam am systems
EP3579998B1 (en) Increase in surface quality
EP3362263B1 (en) Method and device for ascertaining required construction material
DE102018202506A1 (en) Controlled solidification additive manufacturing process and associated apparatus
WO2018167024A1 (en) Method for determining printing process parameter values, method for controlling a 3d printer, computer-readable storage medium and 3d printer
WO2018172079A1 (en) Overlap optimization
DE102016203955A1 (en) Generative layer construction method with improved detail resolution and apparatus for carrying it out
WO2018206581A1 (en) Position-specific input of energy
WO2018019567A1 (en) Method and device for determining component quality
EP3566856A1 (en) Method and device for improving component homogeneity of objects made using an additive production method
EP3416813B1 (en) Processing tool and method for production thereof by means of a generative layer construction process
EP3752346A1 (en) Selective postexposure
WO2023057560A1 (en) Method for automatedly determining exposure patterns
DE102018205688A1 (en) Method and device for improving the component quality of objects produced by an additive manufacturing method
WO2023213690A1 (en) Method and device for generating irradiation control data for a device for additive manufacturing of a component
WO2023208470A1 (en) Dynamic allocation of objects to be manufactured to additive manufacturing devices
WO2023078762A1 (en) Method, planning device and computer-program product for planning locally selective irradiation of a working area with an energy beam, and method, production device and computer-program product for the additive manufacturing of components from a powder material
DE102020210681A1 (en) Planning device, production device, method and computer program product for the additive manufacturing of components from a powder material
DE102018131540A1 (en) Creating control data for a layer building apparatus
DE102015225022A1 (en) Method and device for testing an input data set of a generative layer construction device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17727512

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17727512

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1