CN107206494B - 利用特殊扫描策略的增材制造设备和相关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增材制造设备，该增材制造设备包括：构建室(101)；构建平台(102)，其可在该构建室(101)中降低使得可连续形成跨该构建平台(102)的可流动材料层；激光器(105)，其用于产生激光束(118)；扫描单元(106)，其用于将该激光束(118)引导到每一层上以选择性地固化该材料；以及处理器(131)，其用于控制该扫描单元(105)。该处理器(131)被布置成控制该扫描单元(105)通过沿扫描路径(200)多次推进该激光束(118)而引导该激光束(118)来固化材料的选定区域。在沿该扫描路径(200)的每一扫描时，该激光束(118)固化该扫描路径(200)的间隔开的区段，每一后续扫描固化位于先前扫描所固化的区段之间的区段。在另一实施例中，该增材制造设备包括：激光源，其用于产生多个激光束；该处理器(131)，其被布置成控制该扫描单元(106)通过沿扫描路径连续推进该等激光束中的多个来引导该等激光束固化材料的选定区域，其中在该等激光束中的每一个沿该扫描路径扫描时，该激光束固化该扫描路径的间隔开的区段，且该等激光束中的一个沿该扫描路径的扫描固化位于该扫描路径的由该等激光束中的另一个所固化的区段之间的区段。该处理器(131)可被布置成控制该扫描单元引导该激光束通过非连续地且依次序地固化该区域的次毫米大小区段来固化材料的选定区域，以使得经连续固化的区段被间隔开。

Description

利用特殊扫描策略的增材制造设备和相关方法
技术领域
本发明涉及以逐层方式固化材料层以形成物体的增材制造设备和方法。本发明具有对选择性激光固化设备的特定但非排他性应用，例如，选择性激光熔融(SLM)和选择性激光烧结(SLS)设备。
背景技术
选择性激光熔融(SLM)和选择性激光烧结(SLS)设备使用高能量束(例如，激光束)经由材料(例如，金属粉末材料)的逐层固化来产生物体。通过沉积邻近于粉末床的粉末堆和用刮子将粉末堆散布于粉末床上(从粉末床的一侧到另一侧)以形成层而在构建室中形成跨越粉末床的粉末层。随后跨越对应于经建构物体的横截面的粉末层的区域而扫描激光束。激光束熔融或烧结粉末以形成固化层。在选择性固化某一层之后，粉末床减少掉新固化层的厚度且另一粉末层散布于表面上且视需要固化。这类装置的实例公开于US6042774中。
通常，沿着扫描路径跨粉末扫描激光束。扫描路径的布置将由扫描策略来界定。US5155324描述一种扫描策略，其包括扫描部分横截面的轮廓(边界)，接着扫描部分横截面的内部(核心)。扫描该部分的边界可改善该部分的表面的分辨率、清晰度和平滑化。
已知，使用连续型激光操作模式，其中在使镜面移动以沿扫描路径引导激光点的同时保持激光开启；或使用脉冲型激光操作模式，其中在镜面沿扫描路径引导激光点到达不同位置时，激光经脉冲开启和关闭。
用以扫描部分的策略可影响在建造期间所产生的热量负载和所得的材料的经固化线的准确度。
在建造期间所产生的过度的不受限制的热量应力导致所建造部分变形和/或卷曲。随着经固化材料冷却，正冷却的经固化材料的温度梯度可导致该部分的变形和/或卷曲。US5155324和US2008/0241392 A1描述以多个平行扫描路径来扫描一个区域(光栅扫描)。在各层之间旋转扫描路径的方向，以使在建造期间所产生的张力均匀化。US2008/0241392 A1将这个概念延伸到一连串平行条带的扫描，其中每一条带由垂直于条带的纵向方向运行的多个平行扫描路径构成。条带的方向在各层之间旋转67度。
US2005/0142024公开一种包括连续地辐射层的个别区域的减少热量负载的扫描策略，该等区域彼此距离大于或至少等于个别区域的平均直径的距离。以一连串平行扫描路径来辐射每一个别区域。
由激光所产生的熔融池取决于材料的属性以及围绕正熔融的体积的材料的状态(粉末或经固化)和温度。所使用的扫描策略可影响相邻材料的状态和温度。举例来说，以连续模式沿扫描路径扫描激光点会形成较大熔融池，其紧沿该激光点后被拖动，得到较大、不太明细的固化线。对于一些材料(例如工具钢材和航空器级别超合金)来说，以连续型激光操作模式来跨层拖动熔融池可为困难的。可通过以脉冲型操作模式来使用激光束来缓解这些问题。具体地说，将脉冲之间的时间设置得对于允许先前形成的熔融池在形成相邻熔融池之前冷却足够长，这可产生更精确的固化线，该等固化线可特别有益于边界扫描。然而，使扫描减缓到这种程度可显著地增加扫描那个区域/路径的时间，并因此显著地增加建造时间。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种增材制造设备，该增材制造设备包括：构建室；构建平台，其可在该构建室中降低以使得可连续地形成跨该构建平台的可流动材料层；激光器，其用于产生激光束；扫描单元，其用于将该激光束引导到每一层上以选择性地固化该材料；以及处理器，其用于控制该扫描单元。
处理器可被布置成控制该扫描单元通过沿扫描路径多次推进激光束来引导该激光束固化材料的选定区域，其中在沿该扫描路径的每一扫描上，该激光束固化该扫描路径的间隔开的区段，每一后续扫描固化位于先前扫描所固化的区段之间的区段。
增材制造设备可包括：激光源，其用于产生多个激光束；扫描单元，其被布置成用于将该激光束引导到每一层上以选择性地固化该材料；以及处理器，其被布置成控制该扫描单元通过沿扫描路径连续推进该等激光束中的多者来引导该激光束固化材料的选定区域，其中在该等激光束中的每一个沿该扫描路径的扫描上，该激光束固化该扫描路径的间隔开的区段，且该等激光束中的一个沿该扫描路径的扫描固化位于由该等激光束中的另一个所固化的该扫描路径的区段之间的区段。
扫描路径可为选定区域的边界周围的边界扫描路径。与沿扫描路径形成连续固化线相比，执行这种扫描可增加建造时间。因此，对于选定区域的核心来，优选地使用更高效的扫描策略。然而，在区域的边界处需要高度精确的融熔，而根据本发明的扫描方法可实现提高的沿边界扫描的准确度。然而，在某些情形中，可能需要针对待固化区域的核心使用这种扫描策略。举例来说，对于很难通过用大连续线(阴影线)来固化材料的扫描策略来处理的材料(例如工具钢材和航空器级别超合金)，这种扫描策略还可以用于待固化区域的核心。
沿扫描路径的激光束的第一扫描可在第一方向上，且沿该扫描路径的该激光束或另一激光束的后续扫描(例如第二扫描)可在第二相反方向上。举例来说，对于边界扫描而言，第一扫描可在绕边界顺时针/逆时针方向上，且第二扫描可在逆时针/顺时针方向中的另一方向上。
处理器可被布置成控制该扫描单元引导该激光通过非连续地且依次序地固化该区域的次毫米大小区段来化材料的选定区域，以使得经连续固化的区段被间隔开。
以此方式，在激光束先前已辐射的区段被固化的同时，与该先前已辐射的区段间隔开的另一区段被该激光束辐射。因此，与在辐射相邻区段之前等待先前区段的固化相比，得以减少选定区域的固化延时，同时避免不精确性和由连续扫描大区段所形成的热量应力。
与较长区段相比，凭借这些小区段，可形成更加各向同性的经固化区段。可以理解到的是，“次毫米大小区段”意味着区段的所有尺寸小于1mm。
可通过用(静态)激光束辐射单一点或移动激光束跨越层来形成每一区段(例如成线的形式)。可在固化材料时才设置区段的大小。在一个实施例中，可将区段的大小设定成使得用激光束辐射区段产生跨越整个区段延伸的熔融池。
处理器可被布置成控制扫描单元引导激光束通过用激光束辐射区域的区段来固化材料的选定区域，以使得允许在相邻区段被该激光束或另一激光束辐射之前来固化每一经辐射区段。
一个层的选定区域的每一区段可被布置成与前一层的对应选定区域的区段(仅)部分重叠。每一区段可基本上为圆的点，每一层的点被布置成有规律的图案，其中一个层的图案相对于前一层的对应图案偏移。点可以布置成三角形图案。可按照次序来固化图案的点，以使得不顺序固化相邻点。
用该激光束或多个激光束在一方向上前进横跨图案来对图案的点进行辐射，该方向不同于(以相同方式)前进横跨前一层的对应选定区域中的图案对点进行辐射的方向。对于三角形图案来说，对点进行辐射前进方向可在每一层之间改变60度或120度。
根据本发明的第二方面，提供一种在逐层增材制造工艺中扫描材料层的方法，其中形成跨构建平台的可流动材料的连续层且跨每一层的选定区域扫描激光束以固化选定区域中的该材料。
该方法可包括引导激光束通过非连续地且依次序地固化区域次毫米大小区段来固化材料的选定区域，以使得经连续固化的区段被间隔开。
该方法可包括通过沿扫描路径多次推进激光束来引导激光束固化材料的选定区域，其中在沿扫描路径的每一扫描上，激光束固化扫描路径的间隔开的区段，每一后续扫描固化位于先前扫描所固化的区段之间的区段。
该方法可包括通过沿扫描路径连续推进激光束中的多个来引导多个激光束固化材料的选定区域，其中在激光束中的每一个沿扫描路径的扫描上，激光束固化扫描路径的间隔开的区段，且激光束中的一个沿扫描路径的扫描固化位于由该等激光束中的另一个所固化的扫描路径的区段之间的区段。
该方法可包括引导激光束通过用激光束来辐射区域的区段而固化材料的选定区域，以使得每一经辐射区段在相邻区段被激光束辐射之前被固化，其中一个层的选定区域的每一区段被布置成与前一层的相应选定区域的区段(仅)部分重叠。
根据本发明的第三方面，提供一种数据载体，其具有存储于其上的指令，该等指令在由增材制造设备的处理单元执行时使处理单元控制增材制造设备执行本发明的第二方面的方法。
本发明的以上方面的数据载体可为用于为机器提供指令的合适的媒体，例如，非暂时性数据载体，例如，软盘、CD ROM、DVD ROM/RAM(包含-R/-RW和+R/+RW)、HD DVD、蓝光(TM)光盘、存储器(例如，记忆棒(TM)、SD卡、紧凑快闪卡或类似物)、光盘驱动器(例如，硬盘驱动器)、磁带、任何磁/光存储装置或瞬态数据载体，例如，电线或光纤上的信号或无线信号，例如，通过有线或无线网络(例如，因特网下载、FTP传送或类似物)发送的信号。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的选择性激光固化设备的示意图；
图2为选择性激光固化设备从另一侧的示意图；
图3a和图3b为说明沿扫描路径扫描的示意图；
图4为说明根据本发明的实施例的区域的填充扫描的示意图；以及
图5为说明图4的针对多层的填充扫描的示意图。
具体实施方式
参见图1和2，根据本发明的实施例的激光固化设备包括主腔室101，在该主腔室中具有分区115、116，该等分区界定构建室117以及可将粉末沉积到其上的表面。提供构建平台102用于支撑通过选择性激光熔融粉末104建造的物体103。该平台102可随着形成物体103的连续层而在构建室117内降低。可用的建造体积由构建平台102可降低到构建室117中的程度界定。
随着物体103由分配设备108和细长刮子109建造而形成粉末104的层。举例来说，分配设备108可为如WO2010/007396中描述的设备。
激光模块105产生用于熔融粉末104的激光，按需要，由光学扫描器106在计算机130的控制下引导激光。激光经由窗107进入腔室101。
光学扫描器106包括用于将激光束引导到粉末床104上的所要位置的转向光学件(在此实施例中为两个可移动镜面106a、106b)和用于调整激光束的焦距的聚焦光学件(在此实施例中为一对可移动透镜106c、106d)。电动机(未图示)驱动镜面106a和透镜106b、106c的移动，电动机由处理器131控制。
计算机130包括处理器单元131、存储器132、显示器133、例如键盘、触摸屏等的用户输入装置134、到例如光学模块106和激光模块105等的激光熔化单元的模块的数据连接，以及外部数据连接135。存储器132上所存储的是发指令给处理单元以执行现在描述的方法的计算机程序。
处理器经由外部连接135接收描述固化每一粉末层中的粉末区域的过程中采取的扫描路径的几何数据。为了建造一零件，处理器控制扫描器106根据几何数据中所定义的扫描路径来引导激光束。
参看图3a和图3b，在此实施例中，为了沿着绕待固化的材料的区域而延伸的扫描路径(例如，边界扫描路径200)来执行扫描，将激光105与扫描仪106同步以使沿扫描路径200的一系列离散点201暴露于激光束。对于每一扫描路径200，限定点距离d、点暴露时间和点大小。还限定扫描点201的方向D。在图3a中，边界扫描路径200在方向D上被扫描两次，其中间隔开的点201a(图3a中示出为以水平直线填充)在激光束沿扫描路径200的第一扫描时被暴露，而在点201a之间的间隔开的点201b(图3a中示出为以虚线填充)在激光束沿扫描路径200的第二扫描时被暴露。在图3a中，出于清晰起见，示出点201(由激光束形成的熔融池)为未重叠，但在实际应用中将至少略微重叠，以使得沿扫描路径200形成经固化材料的线。
通过沿扫描路径连续固化每一其它点201，允许每个点201处经熔化的材料在相邻点处的材料被固化之前被固化，在这个时间期间，激光束熔化其它点201处的材料。允许分别固化每个点201处的熔融可允许形成更精确的固化线。具体地说，激光束没有在扫描路径200附近拖动熔融前沿，这可导致不精确性和外延或柱状的晶粒生长。
在图3a所示的实施例中，当每个点201正受激光束辐射时，激光束的点在点201处保持基本上静止，形成基本上球形熔融池。然而，如图3b中所示，在激光束关闭并跳到待暴露的扫描路径200的下一间隔开的区段210、211之前，通过激光束的点跨越粉末床的较少移动而形成长度小于1mm的间隔开的狭长熔融池仍可实现一些准确度优势。为了平衡准确度与效能，形成狭长区段210、211(而非离散点201)可为所要的。
可以确信的是，对于适用于选择性激光熔融的典型激光参数来说，激光束可辐射小于1mm的区段，从而形成跨越区段的整个长度延伸的熔融池。以此方式，经固化区段210、211将具有极少的方向性属性。超出1mm，区段的起始部分将在区段的末端部分已经被熔融之前固化。金属材料典型地在0.1ps至1.66ps内固化。激光束的速度取决于使得激光束在单位时间内能够结合材料而同时避免该材料的过度气化的能量。对于聚焦到80微米点聚焦的500瓦特激光来说，激光束的速度可约为2m/s至500m/s级。
在图3b中，在沿扫描路径200的第一扫描中，激光束辐射间隔开的区段210，且在扫描路径的第二扫描时，激光束辐射处于区段210之间的间隔开的区段211。
在图3a和图3b两者中，第一扫描和第二扫描均在相同方向上。然而，在替代实施例中，第一扫描和第二扫描在相反方向上。此外，在又一实施例中，点或区段被间隔开，以使得必须沿扫描路径进行三次或更多次扫描，以沿扫描路径形成连续性固化线。
图4示出根据本发明的实施例的用于固化区域303的核心的另一扫描策略。激光束辐射点301，以固化区域303。点301被布置成2维三角形图案且激光按照由编号1至28指示的顺序来辐射点，以使得经连续辐射的点301被间隔开，且在该等经连续辐射的点有时间来固化之前辐射在经连续辐射的点之间的点(或可能多个点)，或在该等经连续辐射的点被辐射之前辐射和固化在经连续辐射的点之间的点(或可能多个点)。
按照图4中所示的顺序，在由箭头D指示的一个或两个方向上沿直线扫描路径(点301的每一列)来扫描点301。在第一方向上(页面朝下)以第一扫描路径(最左列)扫描间隔开的点301，并随后在第二相反方向上(页面朝上)以第二扫描路径(自右数的第二列)扫描间隔开的点301。随后，激光束返回到第一针对所有扫描路径(在方向D上的点的列)继续这种操作，直到固化整个区域303。
可以理解到的是，与图3b一样，核心可能用经分别辐射的狭长区段来填充，而非点301。此外，沿扫描路径的每一扫描不是都在相同方向上，沿扫描路径的每一扫描可在相反方向上。
图5示出三个连续层402a至402c的填充图案。每一层402a至402c的点401的位置相对于相邻层偏移，以使得相邻层的点401的中心不重合。在如由箭头D1、D2、D3指示的方向上扫描每一层402a至402c的点401的直线扫描路径，该等方向在每一层402a至402c之间旋转。在此实施例中，点401的三角形图案允许方向在每一层之间旋转60度。
图4和图5中所示的点301、401的三角形图案的扫描次序可随激光束在正交方向上的移动而前进，而非在如上文描述的在两个相反方向上沿直线扫描路径前进。以此方式，图案的经连续辐射的点301、401在方向D且与D正交的方向上间隔布置。
此外，即使以其中相邻点被连续辐射的扫描次序，图5中示出的偏移图案仍可提供益处。
可以理解的是，在不脱离如本文中所界定的本发明的范围的情况下可对上文所描述的实施例做出更改和修改。举例来说，增材制造设备可包括多个激光束和用于独立地转向每一激光束的扫描模块。在图3a和图3b所示的实施例中，沿边界扫描路径的每一扫描可为通过同一激光束或不同激光束。具体地说，第二激光束可在第一激光束已完成激光路径的扫描之前开始沿该扫描路径的扫描，这两个扫描被充分间隔开，以使得受第一激光束辐射的区段在第二激光束开始沿该扫描路径固化相邻区段之前已经被固化。在图4和图5示出的第二实施例中，多种扫描策略可与多个激光束共同使用。可沿同一路径扫描激光束，或可替代的是，可使用更复杂的扫描策略，其中每一激光束沿不同扫描路径(其可以部分地重叠或可以不部分地重叠)被推进。

Claims (46)

1.一种选择性激光熔融增材制造设备，所述选择性激光熔融增材制造设备包括：
构建室；
构建平台，其可在所述构建室中降低以使得可流动粉末材料的层可跨所述构建平台、连续地形成；
激光器，其用于产生一个或多个激光束；
扫描单元，其用于将所述一个或多个激光束引导到每一层上以选择性地固结所述粉末材料；以及
处理器，其用于控制所述扫描单元，所述处理器经布置以控制所述扫描单元引导所述一个或多个激光束，以通过用所述一个或多个激光束非连续地且以使得经连续固化的区段相间隔的次序来辐射选定区域的区段来熔融粉末材料的所述选定区域，
其特征在于，每一区段是基本上为圆的点，每一层的所述点被布置成有规律的三角形图案，每一点的大小被设定为使得熔融池跨越整个的所述点，以及允许每一经熔融点在用所述激光束或其它激光束中的一个辐射所述层而熔融相邻且重叠的点之前固化。
2.根据权利要求1所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，一层的所述三角形图案相对于前一层的对应三角形图案偏移。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述处理器被布置为控制所述扫描单元，以使得用所述一个或多个激光束在一方向上前进横跨有规律的三角形图案来对所述有规律的三角形图案的所述点进行辐射，所述方向不同于所述一个或多个激光束前进横跨前一层的对应选定区域中的有规律的三角形图案来对点进行辐射的方向。
4.根据权利要求3所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，前进横跨所述三角形图案来辐射所述点的所述方向在每一层之间改变60度或120度。
5.根据权利要求1所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，通过对单一点用所述激光束进行辐射来形成每一区段。
6.根据权利要求1所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，通过跨越所述层移动所述激光束来形成每一区段。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，一个层的选定区域的每一区段被布置成与前一层的对应选定区域的区段部分重叠。
8.根据权利要求7所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，每一区段基本上为圆的点，每一层的所述点被布置成规律的图案，其中一个层的所述图案相对于所述前一层的对应图案偏移。
9.根据权利要求8所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述点被布置成三角形图案。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述激光束在一方向上前进横跨所述图案来对所述图案的所述点进行辐射，所述方向不同于所述激光束前进横跨所述前一层的所述对应选定区域中的图案来对点进行辐射的方向。
11.一种在逐层选择性激光熔融增材制造工艺中扫描材料层的方法，其中，可流动粉末材料的连续层跨构建平台而形成，且跨每一层的选定区域扫描一个或多个激光束以固结选定区域中的所述粉末材料，所述方法包括引导所述一个或多个激光束，以通过用所述一个或多个激光束非连续地且以使得经连续固化的区段相间隔的次序来辐射选定区域的区段来熔融粉末材料的所述选定区域，
其特征在于，每一区段是基本上为圆的点，每一层的所述点被布置成有规律的三角形图案，每一点的大小被设定为使得熔融池跨越整个的所述点，以及允许每一经熔融点在用所述激光束或其它激光束中的一个辐射所述层而熔融相邻且重叠的点之前被固化。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，一层的所述三角形图案相对于前一层的对应三角形图案偏移。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的方法，其中，用所述一个或多个激光束在一方向上前进横跨有规律的三角形图案来对所述有规律的三角形图案的所述点进行辐射，所述方向不同于所述一个或多个激光束前进横跨前一层的对应选定区域中的有规律的三角形图案来对点进行辐射的方向。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，前进横跨所述三角形图案来辐射所述点的所述方向在每一层之间改变60度或120度。
15.一种选择性激光熔融增材制造设备，所述增材制造设备包括：
构建室；
构建平台，其可在所述构建室中降低以使得可流动粉末材料的层可跨所述构建平台、连续地形成；
激光器，其用于产生激光束；
扫描单元，其用于将所述激光束引导到每一层上以选择性地固结所述粉末材料；以及
处理器，其用于控制所述扫描单元，所述处理器经布置以控制所述扫描单元来沿扫描路径多次推进所述激光束来引导所述激光束来熔融粉末材料的选定区域，
其中在沿所述扫描路径的每一扫描上，所述激光束熔融所述扫描路径的间隔开的区段，每一后续扫描熔融位于先前扫描所熔融的区段之间的区段，从而允许每一经熔融区段在相邻且重叠的区段被熔融之前固化，其中每一区段的大小被设定为使得熔融池跨越整个的所述区段。
16.根据权利要求15所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述扫描路径为绕所述选定区域的边界的边界扫描路径。
17.根据权利要求15所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述激光束沿所述扫描路径的第一扫描在第一方向上，且所述激光束或另一激光束沿所述扫描路径的后续扫描在第二相反方向上。
18.根据权利要求15所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述处理器被布置成控制所述扫描单元以引导所述激光束/多个激光束通过非连续地且依次序地熔融所述选定区域的次毫米大小区段来熔融所述粉末材料的所述选定区域，以使得经连续熔融的区段被间隔开。
19.根据权利要求15所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，通过对单一点用所述激光束进行辐射来形成每一区段。
20.根据权利要求15所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，通过跨越所述层移动所述激光束来形成每一区段。
21.根据权利要求15至20中任一权利要求所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，一个层的选定区域的每一区段被布置成与前一层的对应选定区域的区段部分重叠。
22.根据权利要求21所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，每一区段基本上为圆的点，每一层的所述点被布置成规律的图案，其中一个层的所述图案相对于所述前一层的对应图案偏移。
23.根据权利要求22所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述点被布置成三角形图案。
24.根据权利要求22或权利要求23所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述激光束在一方向上前进横跨所述图案来对所述图案的所述点进行辐射，所述方向不同于所述激光束前进横跨所述前一层的所述对应选定区域中的图案来对点进行辐射的方向。
25.一种选择性激光熔融增材制造设备，所述增材制造设备包括：
构建室；
构建平台，其可在所述构建室中降低以使得可流动粉末材料的层可跨所述构建平台、连续地形成；
激光源，其用于产生多个激光束；
扫描单元，其用于将所述激光束引导到每一层上以选择性地固结所述粉末材料；以及
处理器，其用于控制所述扫描单元，所述处理器被布置成控制所述扫描单元沿扫描路径来推进所述激光束中的多个，
其中在所述激光束中的每一个沿所述扫描路径的扫描上，所述激光束熔融所述扫描路径的间隔开的区段，且所述激光束中的一个沿所述扫描路径的扫描熔融位于所述扫描路径的由所述激光束中的另一个所熔融的区段之间的区段，从而允许每一经熔融区段在相邻且重叠的区段被熔融之前固化，其中每一区段的大小被设定为使得熔融池跨越整个的所述区段。
26.根据权利要求25所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述扫描路径为绕选定区域的边界的边界扫描路径。
27.根据权利要求25所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述激光束沿所述扫描路径的第一扫描在第一方向上，且所述激光束或另一激光束沿所述扫描路径的后续扫描在第二相反方向上。
28.根据权利要求25所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述处理器被布置成控制所述扫描单元以引导所述激光束/多个激光束通过非连续地且依次序地熔融选定区域的次毫米大小区段来熔融所述粉末材料的所述选定区域，以使得经连续熔融的区段被间隔开。
29.根据权利要求25至权利要求28中任一权利要求所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，通过对单一点用所述激光束进行辐射来形成每一区段。
30.根据权利要求25至权利要求28中任一权利要求所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，通过跨越所述层移动所述激光束来形成每一区段。
31.根据权利要求25至权利要求28中任一权利要求所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，一个层的选定区域的每一区段被布置成与前一层的对应选定区域的区段部分重叠。
32.根据权利要求31所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，每一区段基本上为圆的点，每一层的所述点被布置成规律的图案，其中一个层的所述图案相对于所述前一层的对应图案偏移。
33.根据权利要求32所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述点被布置成三角形图案。
34.根据权利要求32或33中任一权利要求所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述激光束在一方向上前进横跨所述图案来对所述图案的所述点进行辐射，所述方向不同于所述激光束前进横跨所述前一层的所述对应选定区域中的图案来对点进行辐射的方向。
35.一种选择性激光熔融增材制造设备，所述增材制造设备包括：
构建室；
构建平台，其可在所述构建室中降低以使得可流动粉末材料的层可跨所述构建平台、连续地形成；
激光器，其用于产生激光束；
扫描单元，其用于将所述激光束引导到每一层上以选择性地固结所述粉末材料；以及
处理器，其用于控制所述扫描单元，所述处理器被布置成控制所述扫描单元引导所述激光束，以通过非连续地熔融选定区域的区段来熔融粉末材料的所述选定区域，所述区段形成用于固化所述选定区域的填充图案，
其特征在于，每一区段具有次毫米大小以使得熔融池跨越整个的所述区段，并且所述区段依次序被辐射，以使得经连续熔融的区段相间隔且允许每一区段在相邻且重叠的区段被熔融之前固化。
36.根据权利要求35所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，通过对单一点用所述激光束进行辐射来形成每一区段。
37.根据权利要求35所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，通过跨越所述层移动所述激光束来形成每一区段。
38.根据权利要求35至权利要求37中任一权利要求所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，一个层的选定区域的每一区段被布置成与前一层的对应选定区域的区段部分重叠。
39.根据权利要求38所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，每一区段基本上为圆的点，每一层的所述点被布置成规律的图案，其中一个层的所述图案相对于所述前一层的对应图案偏移。
40.根据权利要求39所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述点被布置成三角形图案。
41.根据权利要求39至权利要求40中任一权利要求所述的选择性激光熔融增材制造设备，其中，所述激光束在一方向上前进横跨所述图案来对所述图案的所述点进行辐射，所述方向不同于所述激光束前进横跨所述前一层的所述对应选定区域中的图案来对点进行辐射的方向。
42.一种在逐层选择性激光熔融增材制造工艺中扫描材料层的方法，其中，可流动粉末材料的连续层跨构建平台而形成，且跨每一层的选定区域扫描激光束以固结所述选定区域中的所述粉末材料，所述方法包括通过沿扫描路径多次推进所述激光束来引导所述激光束以熔融所述粉末材料的选定区域，其中在沿所述扫描路径的每一扫描上，所述激光束熔融所述扫描路径的间隔开的区段，每一后续扫描用于熔融位于先前扫描所熔融的区段之间的区段，从而允许每一经熔融区段在相邻且重叠的区段被熔融之前固化，其中每一区段的大小被设定为使得熔融池跨越整个的所述区段。
43.一种在逐层选择性激光熔融增材制造工艺中扫描材料层的方法，其中，可流动粉末材料的连续层跨构建平台而形成，且跨每一层的选定区域扫描多个激光束以固结所述选定区域中的所述粉末材料，所述方法包括通过沿扫描路径连续推进所述激光束中的多个来引导所述激光束熔融所述粉末材料的选定区域，其中，在所述激光束中的每一个沿所述扫描路径的扫描上，所述激光束熔融所述扫描路径的间隔开的区段，且所述激光束中的一个沿所述扫描路径的扫描熔融位于所述扫描路径的由所述激光束中的另一个所融化的区段之间的区段，从而允许每一经熔融区段在相邻且重叠的区段被熔融之前固化，其中每一区段的大小被设定为使得熔融池跨越整个的所述区段。
44.一种在逐层选择性激光熔融增材制造工艺中扫描材料层的方法，其中，可流动粉末材料的连续层跨构建平台而形成，且跨每一层的选定区域来扫描激光束以固结所述选定区域中的所述粉末材料，所述方法包括，引导所述激光束通过非连续地熔融选定区域的区段来熔融所述粉末材料的所述选定区域，所述区段形成用于固化所述选定区域的填充图案，其特征在于，每一区段具有次毫米大小以使得熔融池跨越整个的所述区段，并且所述区段依次序被辐射，以使得经连续熔融的区段相间隔且允许每一区段在相邻且重叠的区段通过用所述激光束或其它的激光束中的一个辐射所述层而被熔融之前固化。
45.根据权利要求42至权利要求44中任一权利要求所述的方法，其中，一个层的选定区域的每一区段被布置成与前一层的对应选定区域的区段部分重叠。
46.一种数据载体，其具有存储于其上的指令，所述指令在由增材制造设备的处理单元执行时，使所述处理单元控制所述增材制造设备执行根据权利要求11到权利要求14以及权利要求42至权利要求45中任一权利要求所述的方法。
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