CN107428083A - 用于生成式制造三维物体的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过依次逐层地选择性固化由能借助于至少一个激光束(5)固化的建造材料(3)构成的建造材料层而生成式制造三维物体(2)的设备(1)，其包括至少一个用于产生至少一个用于逐层选择性固化由能固化的建造材料(3)构成的各个建造材料层的激光束(5)的装置(4)、用于产生至少部分地穿流过设备(1)的过程室(8)的流体流(10)的流装置(9)和用于检测对流体流(10)的至少一个物理参数和/或至少一个化学参数进行描述的流动信息的检测装置(12)。

Description

用于生成式制造三维物体的设备
技术领域
本发明涉及一种用于通过依次逐层地选择性固化由能够借助于至少一个能量束固化的建造材料形成的建造材料层来生成式制造三维物体的设备，该设备包括至少一个用于产生至少一个能量束的装置，该能量束用于逐层选择性固化由能固化的建造材料形成的各个建造材料层，该设备还包括流装置，该流装置用于产生至少部分地穿流过设备的过程室的流体流。
背景技术
用于生成式制造三维物体的这种设备是已知的。借助于相应的设备，通过依次逐层地选择性固化在建造平面中施加的、由能在与分别要制造的物体的各个横截面区域对应的区域中借助于能量束或激光束固化的建造材料形成的建造材料层来生成式地建造三维物体。
此外已知的是，相应的设备配备有用于产生至少部分地穿流过设备的过程室的流体流的流装置。通过相应的流装置产生的流体流尤其用于使在生成式建造过程的范围中实施的对各个建造材料层的选择性固化期间产生的过程气体、也就是说例如阴燃气或烟气从过程室中排出。
就存在需求，即在改善地、也就是说尤其是可与需要相匹配地产生相应的流体流方面进一步改进相应的流装置的运行。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种改进的、用于生成式制造三维物体的设备。
这个目的通过一种按照权利要求1的设备实现。从属权利要求涉及设备的特别的实施方式。该目的此外通过一种按照权利要求13的方法实现。
在这里描述的设备一般用于通过依次逐层地选择性固化由能借助于由至少一个能量束产生装置产生的至少一个能量束固化的建造材料形成的各个建造材料层而添加式制造或生成式制造至少一个三维物体、也就是说例如技术构件或技术构件组。能量束可以是激光束，设备相应地可以是用于实施选择性激光熔化方法(SLM方法)或选择性激光烧结方法(SLS方法)的设备。
对分别要固化的建造材料层的依次逐层的选择性固化基于与物体相关的建造数据实施。相应的建造数据一般描述要生成式制造的三维物体(在以下简称“物体”)的在几何结构上的设计。相应的建造数据例如可以是要制造的物体的CAD数据或包含这种CAD数据。
设备包括用于实施生成式建造过程通常需要的功能部件、也就是说尤其是能量束产生装置和覆层器装置，能量束产生装置被设置用于产生至少一个能量束用以依次逐层地选择性固化由能固化的建造材料、也就是说尤其是粉末状的金属材料、塑料材料和/或陶瓷材料形成的各个建造材料层，覆层器装置被设置用于在建造平面中形成要固化的建造材料层。
建造平面可以是承载装置的通常(在竖直方向上)被可运动地支承的承载元件的表面或是已经被选择性固化的建造材料层。一般地，在建造平面中构造要选择性固化的或被选择性固化的建造材料层。
设备包括流装置，流装置被设置用于产生至少部分地穿流过设备的建造室或过程室——在该建造室或过程室中实施生成式建造过程——的流体流。流装置尤其用于，将在在生成式建造过程的范围中实施的对建造材料层的选择性固化期间产生的过程气体、也就是说尤其是阴燃气或烟气在相应的流体流中从设备的过程室排出。流装置为了产生相应的流体流例如可以被构造成鼓风装置或包括至少一个这种鼓风装置。可由流装置产生的流体流因此例如可以是鼓风流。
流体流通过至少一种流动流体形成；形成流体流的流动流体通常是惰性气体(混合物)，例如基于氩气、氮气、二氧化碳，等等。因此，相应的流体流通常是惰性气体流。
可以设想，设备还包括抽吸装置，该抽吸装置被设置用于，将待从过程室中排出的流体流从过程室中抽吸出来。抽吸装置因此可被设置用于产生抽吸流。
设备此外包括检测装置，检测装置被设置用于检测流动信息，该流动信息给出或描述流体流的至少一个物理参数和/或至少一个化学参数。因此基于借助于检测装置检测到的流动信息可以获得关于流体流的不同的物理的和/或化学的信息。
如提到的那样，流动信息描述了流体流的不同的物理参数和/或化学参数。作为流体流或流动流体的物理参数，流动信息尤其可以描述流体流的密度、压力、温度以及各种不同的流动参数，也就是说尤其是流动类型(用于评估出现的是层流流动还是湍流流动的问题)、流动速度、与确定的流动(横截)面有关的流动剖面。物理参数可以通过流动信息直接地或间接地、也就是说通过可以转换成要描述的参量的中间参量来描述。通过物理参数可以例如推断出在生成式建造过程的范围中产生的过程气体从设备的过程室中排出的效率。流体流或流动流体的在其流动分布上升高的密度或温度例如可以表明相应的过程气体在流动流体中的积聚和由此表明相应的过程气体被从过程室中有效地排出。
作为流体流或流动流体的化学参数，流动信息尤其可以描述流体流或流动流体的按比例的化学组成。化学参数可以通过流动信息直接地或间接地、也就是说通过可转换成要描述的参量的中间参量来描述。通过化学参数也可以推断出在生成式建造过程的范围中产生的过程气体从设备的过程室中排出的效率。以相应的过程气体组成部分所占的比例的升高为形式的、流体流或流动流体的在其流动分布上变化的按比例的化学组成例如可以表明相应的过程气体在流体流中或在流动流体中的积聚和由此表明相应的过程气体从过程室中的有效的排出。
在每种情况下，通过检测流动信息可以定量和/或定性评估相应的过程气体从过程室中的排出。如在下面得出的，可以基于这种评估，按照需要实施流体流的各种不同参数的手动的、部分自动化的或全自动化的匹配或流装置的运行的匹配，必要时也实施抽吸装置的运行的匹配(如果存在的话)。尤其可以实现一种调节或控制回路，经由该回路可与可预先给定的或被预先给定的调节或控制参量相关地调节或控制相应的过程气体从过程室中的排出。
设备可以包括用于输出可视化信息的输出装置，该可视化信息使得通过检测装置检测到的流动信息可视化。所检测到的流动信息因此可以通过相应的输出装置输出并且显示给设备的用户，该输出装置例如被构造成显示器或包括至少一个这种显示器。可视化信息可以包含单个、多个或全部所检测的物理参数和/或化学参数的图表式的、尤其是有色的图像。单个、多个或全部所检测的物理参数和/或化学参数的改变可以图表式地、尤其是有色地示出。所检测的物理参数和/或化学参数的改变的显示可以类似于由天气预测中已知的“雨雷达”来实现。可视化例如可以这样地实施，即示出通过过程室的流体流(的流动)，必要时连带示出以图表方式突出的、变化的过程气体成分。
关于通过检测装置分别要检测的流体流的物理参数和/或化学参数，检测装置配备了合适的、尤其是(测量)探针状的检测元件。关于可检测的或要检测的参数，相应的检测元件原则上是已知的测量元件或测量元件组或测量元件布置结构；流动流体的温度的检测例如可以借助于本身已知的温度测量元件实施，流动流体的流动速度的检测例如可以借助于本身已知的、机械地或光学地或电磁地作用的检测元件实施，例如作为流量测量装置、激光束多普勒测速装置、雷达装置、超声波装置，等等的组成部分。
通过相应的检测元件检测到的参数可以按照数据方式被传输到附属于检测装置的数据处理装置或控制装置并且在那里例如按照数据方式进行处理，以便可以将其提供给相应的调节或控制回路和在该调节或控制回路中使用。
相应的检测元件通常布置在过程室中。视功能上的或结构上的设计而定，检测元件可以至少部分地直接地被连接到流体流中，由此流体流至少部分地直接地环绕检测元件流动。
单个、多个或全部的检测元件可以在至少一个运动自由度上可运动地被支承。单个、多个或全部的检测元件例如可以在过程室内的第一位置与过程室内的至少一个另外的位置之间可运动地被支承，该第一位置可以是运行位置，在该运行位置上能够检测流体流的相应的参数，该至少一个另外的位置(也)可以是运行位置，在该运行位置上能够检测流体流的相应的参数，或该至少一个另外的位置可以是非运行位置，在该非运行位置上不能检测流体流的相应的参数。备选地或补充地，可以设想，单个、多个或全部的检测元件在过程室内的第一位置与过程室外的另外的位置之间可运动地被支承，该第一位置可以是运行位置，在该运行位置上流体流的相应的参数的检测是可能的，该过程室外的另外的位置可以是非运行位置，在该非运行位置上流体流的相应的参数的检测是不可能的。通过可运动地支承相应的检测元件，可以检测在过程室内的在不同的地点上流体流或流动流体的相应的参数。这样，例如可以显现出相应的参数的位置分辨的和/或时间分辨的检测或评估，也就是说尤其是也显现出各检测的参数的位置分辨的和/或时间分辨的改变。
检测元件的运动可以包括不仅平动的而且转动的运动自由度。当然，在不同的运动自由度上的组合的运动是可能的。为了实现检测元件的沿着确定的运动轨迹被引导的运动，可以设置合适的、也就是说包括例如辊子状的和/或轨道状的引导元件的引导装置。检测元件的可运动的支承可以通过例如(电)马达驱动的运动驱动器实现，借助于运动驱动器，检测元件可以在至少一个运动自由度上运动。
有利地，至少一个被可运动地支承的检测元件可以与设备的至少一个另外的在至少一个运动自由度上被可运动地支承的功能部件一起运动。在被可运动地支承的检测元件与设备的被可运动地支承的功能部件之间存在直接的或间接的、也就是说在中间连接至少一个另外的部件的情况下实现的运动耦联。运动耦联通常导致相应的检测元件和功能部件的相同的运动。相应的功能部件例如可以是相对于要覆层的建造平面被可运动地支承的覆层器装置。
流装置被配设有或可配设有至少一个扩散器元件用以产生流体流的均匀的或被均化的、尤其是层流的流动剖面。相应的扩散器元件具有多个可被流动流体穿流的流动开口。单个、多个或全部的流动开口可以被蜂窝状地构造和/或布置。相应的流动开口的蜂窝状的构造和/或布置对于产生流体流的均匀的或被均化的、尤其是层流的流动剖面具有积极作用。
与扩散器元件的具体的结构上的设计方案相独立地，扩散器元件可以在至少一个运动自由度上被可运动地支承。扩散器元件的运动可以包括不仅平动的而且转动的运动自由度。当然，在不同的运动自由度上的组合的运动是可能的。为了实现扩散器元件的沿着确定的运动轨迹被引导的运动，可以设置合适的、也就是说包括例如辊子状的和/或轨道状的引导元件的引导装置。扩散器元件的可运动的支承可以通过例如(电)马达驱动的运动驱动器实现，借助于运动驱动器，扩散器元件可以在至少一个运动自由度上运动。
被可运动地支承的扩散器元件尤其可以在过程室内的位置与过程室外的位置之间被可运动地支承，该过程室内的位置可以是运行位置，在该运行位置上能够通过扩散器元件均化流体流，该过程室外的位置可以是非运行位置，在该非运行位置上不能通过扩散器元件均化流体流。在过程室内的相应的运行位置和过程室外的相应的非运行位置之间的运动例如可以通过扩散器元件的可移动的支承来实现；扩散器元件可以通过移入到过程室中或通过从过程室中移出而在运行位置和非运行位置之间运动。
如果设备包括多个扩散器元件，这些扩散器元件可以被串联地一个接一个地布置。在两个直接相邻布置的扩散器元件之间形成了流动空间。通过各扩散器元件之间的合适的间距，可以形成不同尺寸的流动空间。通过相应的流动空间的尺寸可以影响流体流的各种不同的流动参数、也就是说尤其是流动类型。
至少一个扩散器元件可以在至少一个运动自由度上相对于至少一个另外的扩散器元件被可运动地支承，由此，形成在直接相邻布置的扩散器元件之间的流动空间在其尺寸上、尤其是在其容积上是可改变的。如提到的那样，可以通过相应的流动空间的尺寸影响流体流的各种不同的流动参数、也就是说尤其是流动类型。
已经提到，扩散器元件的运动可以包括不仅平动的而且转动的运动自由度。当然，在不同的运动自由度上的组合的运动是可能的。如提到的那样，扩散器元件的可运动的支承可以通过例如(电)马达驱动的、运动驱动器来实现，借助于运动驱动器，扩散器元件可以在至少一个运动自由度上运动。为了实现扩散器元件的沿着确定的运动轨迹被引导的运动，如提到的那样，可以设置合适的、也就是说例如包括辊子状的和/或轨道状的引导元件的引导装置。尤其是对于具有板状的或板形的几何基本形状的扩散器元件的情况，可以设想，围绕竖直的轴可转动地或可摆动地支承扩散器元件，由此扩散器元件可以在运行位置和非运行位置之间转动或摆动，在该运行位置上相应的流动开口被沿流体流的流动方向定向并且能够均化流体流，而在该非运行位置上，相应的流动开口不被沿流体流的流动方向定向在并且不能均化流体流。
在两个直接相邻布置的扩散器元件之间形成的流动空间原则上可以具有任意的(空间)几何设计。流动空间的(空间)几何设计是影响流体流的各种不同的流动参数的另一个参量。
各个流动空间可以(除了相应的直接相邻布置的扩散器元件以外还)通过至少一个在两个直接相邻布置的扩散器元件之间延伸的壁元件来界定。因此，为了进一步在空间上限制相应的流动空间，可以设置在相应的扩散器元件之间延伸地布置的或构造的壁元件。相应的壁元件可以在至少一个运动自由度上相对于彼此和/或相对于至少一个扩散器元件被可运动地支承。
壁元件的运动可以包括不仅平动的而且转动的运动自由度。当然，在不同的运动自由度上的组合的运动是可能的。壁元件的可运动的支承可以通过例如(电)马达驱动的运动驱动器来实现，借助于运动驱动器，壁元件可以在至少一个运动自由度上运动。为了实现壁元件的沿着确定的运动轨迹被引导的运动，可以设置合适的、也就是说例如包括辊子状的和/或轨道状的引导元件的引导装置。
壁元件的围绕水平的翻转轴或摆动轴的翻转运动或摆动运动可以是特别有利的，这是因为这样可以构造漏斗形地延伸的流动空间。通过漏斗形地被扩大或可扩大的或漏斗形地被减小或可减小的流动空间可以有针对性地影响流体流的各种不同的流动参数、尤其是流动类型和流动速度。
设备有利地包括调节和/或控制装置，该调节和/或控制装置被设置用于调节或控制通过流装置可产生的或被产生的流体流。控制装置尤其被设置用于，根据所检测的流动信息，调节或控制被可运动地支承的扩散器元件的运动和/或控制被可运动地支承的壁元件的运动和/或调节或控制流装置的运行，也就是说尤其用于调节或控制流动流体的至少一个流动参数和/或比例构成。当然，如果存在抽吸装置，则控制装置也可以被设置用于控制相应的抽吸装置的运行。
本发明此外涉及一种用于通过依次逐层地选择性固化由能借助于能量束固化的建造材料形成的各个建造材料层而生成式制造至少一个三维物体的方法。该方法的特征在于，为了生成式制造至少一个物体，使用如所述的设备。按照本方法，借助于相应的检测装置检测相应的流动信息。与设备相关联的全部的实施方案类似地适用于该方法。
附图说明
本发明借助于在附图图示中的实施例进行详细解释。在此示出:
图1-5各是按照本发明一个实施例的设备的原理图。
具体实施方式
图1示出按照一个实施例的设备1的原理图。设备1用于通过依次逐层地选择性固化由能借助于至少一个由能量束产生装置4产生的能量束5固化的建造材料3、也就是说例如金属粉末构成的建造材料层来生成式制造三维物体2、也就是说例如技术构件或技术构件组。这样地实施依次逐层地选择性固化各个要固化的建造材料层，即由能量束产生装置4产生的能量束5被选择地指向各建造材料层的分别要固化的、与要制造的物体2的相应的与层相关的横截面几何形状对应的区域。
设备1可以被构造成电的激光熔化设备或选择性激光烧结设备。相应地，能量束产生装置4可以是激光束产生装置，能量束5相应地可以是激光束。激光束产生装置可以包括一个或多个用于各自地产生激光束的激光二极管。激光二极管可以布置在设备1的过程室8内或外。布置在过程室8外的激光二极管要与过程室8内的、尤其是聚焦光学系统形式的、合适的光学元件例如经由光导体光学地耦合。
借助于如通过水平双箭头6指示的那样被可运动地支承的覆层器装置7在设备1的过程室8中形成各个要固化的建造材料层。
设备1包括流装置9，流装置被设置用于产生穿流过过程室8的流体流(参见箭头10)。流装置9尤其用于，将在在生成式建造过程的范围中实施的对建造材料层的选择性固化期间产生的过程气体、也就是说尤其是阴燃气或烟气在相应的流体流10中从过程室8排出。由于形成流体流10的流动流体通常是惰性气体(混合物)，因此流装置9尤其还用于，在过程室8内形成或维持惰性气氛。
为了产生相应的流体流10，流装置9例如可以被构造成鼓风装置或包括至少一个这种鼓风装置。可由流装置9产生的流体流10因此例如可以是鼓风流。
流装置10被配设有用于产生流体流10的均匀的或被均化的、尤其是层流的流动剖面的扩散器元件15。扩散器元件15具有多个流动开口16。尽管在图中出于清晰起见没有到处示出，但是每个扩散器元件15都配有相应的多个流动开口16。流动开口16可以蜂窝状地布置和/或构造(参见图4)。
扩散器元件15可以在至少一个运动自由度上被可运动地支承。扩散器元件15的运动可以包括不仅平动的而且转动的运动自由度。在不同的运动自由度上的组合的运动是可能的。为了实现扩散器元件15的沿着确定的运动轨迹被引导的运动，可以设置合适的、也就是说包括例如辊子状和/或轨道状的引导元件(没有示出)的引导装置(没有示出)。扩散器元件15的可运动的支承可以通过例如(电)马达驱动的运动驱动器(没有示出)实现，借助于该运动驱动器扩散器元件15可以在至少一个运动自由度上运动。
被可运动地支承的扩散器元件15可以在过程室8内的一个位置和过程室8内或外的一个位置之间可运动地被支承，该过程室内的位置是运行位置，在该运行位置上通过扩散器元件15均化流体流10是可能的，该过程室内或外的位置是非运行位置，在该非运行位置上通过扩散器元件15均化流体流10是不可能的。在过程室8内的一个运行位置和过程室8外的一个非运行位置之间的运动例如可以通过扩散器元件15的可移动的支承来实现；扩散器元件15通过移入到过程室8中或通过从过程室8中拉出可以在运行位置和非运行位置之间运动。过程室8为此可以配有可密封的开口(没有示出)，经由该开口扩散器元件15可以被运动到过程室8中和被从过程室8中运动出来。
被可运动地支承的扩散器元件15可以与设备1的至少一个另外的在至少一个运动自由度上被可运动地支承的功能部件、例如覆层器装置7一起运动。在这种情况下，在被可运动地支承的扩散器元件15和被可运动地支承的功能部件之间存在直接的或间接的、也就是说在中间连接至少一个另外的部件的条件下实现的运动耦联。
与流装置9在水平平面中相对置地，可以可选地布置抽吸装置11，该抽吸装置被设置用于，将待从过程室8中排出的流体流10从过程室8中抽吸出来。抽吸装置11因此被设置用于产生抽吸流。
在图中示出的实施例中，流装置9或可选的抽吸装置11被布置在过程室8外。流装置9经由合适的管道元件(没有示出)与过程室8连接，以便在过程室8内产生至少部分地穿流过过程室的流体流10。抽吸装置11也经由合适的管道元件(没有示出)与过程室8连接，以产生抽吸流。流装置9和/或抽吸装置11原则上也可以被布置在过程室8内。
设备1此外包括检测装置12，该检测装置被设置用于检测给出或描述流体流10的至少一个物理参数和/或至少一个化学参数的流动信息。因此基于检测到的流动信息可以获得关于流体流10的不同的物理的和/或化学的信息。
作为流体流10或流动流体的物理参数，流动信息尤其可以描述流体流10或流动流体的密度、压力、温度以及各种不同的流动参数，也就是说尤其是流动类型(用于评估存在的是层流流动还是湍流流动的问题)、流动速度、涉及特定的流动(横截)面的流动剖面。通过物理参数可以推断出在生成式建造过程的范围中产生的过程气体从过程室8中排出的效率。流体流10或流动流体在其流动分布上升高的密度或温度例如可以表明相应的过程气体在流动流体中的积聚和由此表明相应的过程气体被从过程室8中有效地排出。
作为流体流10或流动流体的化学参数，流动信息尤其可以描述流体流10或流动流体的按比例的化学组成。通过化学参数也可以推断出在生成式建造过程的范围中产生的过程气体从过程室8中排出的效率。相应过程气体组成部分的比例的提高的形式的、流体流10或流动流体在其流动分布上改变的按比例的化学组成例如可以表明相应的过程气体在流体流10中或在流动流体中的积聚和由此表明相应的过程气体被从过程室8中有效地排出。
关于通过该检测装置分别要检测的流体流的物理参数和/或化学参数，检测装置12装备了合适的、尤其是(测量)探针状的检测元件12a。关于可检测的或要检测的参数，相应的检测元件12a原则上是已知的测量元件或测量元件组或测量元件布置结构；流体流10或流动流体的温度的检测例如可以借助于本身已知的温度测量元件来实施，流体流10或流动流体的流动速度的检测例如可以借助于本身已知的机械的或光学的检测元件12a来实施，其例如作为流量测量装置、激光多普勒测速装置、雷达装置、超声波装置，等等的组成部分。
在图中示出的实施例中，检测元件12a布置在过程室8中。视功能上的或结构上的设计而定，检测元件12a可以至少部分地直接地被连接到流体流10中，由此流体流10至少局部地直接地围绕检测元件流动。
检测元件12a可以在至少一个运动自由度上被可运动地支承。检测元件12a例如可以在过程室8内的一个第一位置和过程室8内的至少一个另外的位置之间可运动地被支承，该第一位置可以是运行位置，在该运行位置上流体流10的相应的参数的检测是可能的，该至少一个另外的位置(也)可以是运行位置，在该运行位置上流体流10的相应的参数的检测是可能的，或该至少一个另外的位置可以是非运行位置，在该非运行位置上流体流10的相应的参数的检测是不可能的。备选地或补充地，可以设想，检测元件12a在过程室8内的一个第一位置和过程室8外的一个另外的位置之间可运动地被支承，该第一位置可以是运行位置，在该运行位置上流体流10的相应的参数的检测是可能的，该另外的位置可以是非运行位置，在该非运行位置上流体流10的相应的参数的检测是不可能的。通过可运动地支承检测元件12a，可以检测在过程室内的不同的地点上流体流10或流动流体的相应的参数。这样，例如可以显现相应的参数的位置分辨的和/或时间分辨的检测或评估，也就是说尤其也显现各个检测的参数的位置分辨的和/或时间分辨的改变。
类似于被可运动地支承的扩散器元件15，被可运动地支承的检测元件12a也可以与设备1的至少一个另外的在至少一个运动自由度上可运动地被支承的功能部件、例如覆层器装置7一起运动。在这种情况下，在被可运动地支承的检测元件12a和被可运动地支承的功能部件之间存在直接的或间接的、也就是说在中间连接至少一个另外的部件的情况下实现的运动耦联。
在每种情况下，通过检测装置12都可以定量和/或定性地评估相应的过程气体从过程室8中的排出。基于流动信息，可以按照需要实施流体流10的各种不同的参数的手动的、部分自动化的或全自动化的匹配或流装置9的运行的匹配，必要时也实施抽吸装置11的运行的匹配(只要存在的话)。尤其可以实现一种调节或控制回路，经由该回路可在可预先给定的或被预先给定的调节或控制参量方面调节或控制相应的过程气体从过程室8中的排出。
相应的调节或控制回路的实现通过与检测装置12通信的控制装置13来实施。控制装置13包括合适的按照硬件和/或软件实现的控制器件或手段(没有示出)，也就是说例如控制算法，借助于该控制算法可以相应地处理流动信息和产生相应的控制信息，基于该控制信息，与可预先给定的或被预先给定的调节或控制参量相关地调节或控制相应的过程气体从过程室8中的排出。
控制装置13在数据方面与用于输出可视化信息的输出装置14连接，该可视化信息使所检测的流动信息可视化。相应的可视化信息的产生可以在控制装置13中或在输出装置14中实施，它们为此分别配备了合适的按照硬件和/或软件方式的器件或手段。检测的流动信息可以通过输出装置14输出并且显示给设备1的用户，该输出装置例如被构造成显示器或包括显示器。可视化信息可以包含检测的物理参数和/或化学参数的图表式的、尤其是有色的图像。检测的物理参数和/或化学参数的改变可以图表地、尤其是有色地示出。检测的物理参数和/或化学参数的改变的显示可以类似于由天气预测中已知的“雨雷达或气象雷达”来实现。可视化原则上例如可以这样地实施，即示出通过过程室8的流体流10(的流动)，必要时利用以图表方式强调的、变化的过程气体比例来示出。
图2示出按照另一个实施例的设备1的原理图。与在图1中示出的实施例不同的是，在图2中示出的实施例中存在多个扩散器元件15。扩散器元件15被一个接一个地串联地布置。在每两个直接相邻布置的扩散器元件15之间形成流动空间17。通过扩散器元件15的合适的间距可以形成不同尺寸的流动空间17。通过流动空间17的尺寸可以影响流体流10的各种不同的流动参数，也就是说尤其是流动类型。
图3、4示出按照另一个实施例的设备1的原理图。在图3、4中示出的实施例中示出，至少一个扩散器元件15可以在至少一个运动自由度上相对于至少一个另外的扩散器元件15可运动地被支承，由此在直接相邻布置的扩散器元件15之间形成的流动空间17在它的尺寸上、尤其是在它的容积上是可改变的。如提到的那样，可以通过流动空间17的尺寸影响流体流10的各种不同的流动参数、也就是说尤其是流动类型。
借助于在图3中示出的双箭头18、19可以看见，扩散器元件15的运动可以包括不仅平动的而且转动的运动自由度。在不同的运动自由度上的组合的运动是可能的。如提到的那样，扩散器元件15的可运动的支承可以通过例如(电)马达驱动的运动驱动器实现，借助于该运动驱动器，扩散器元件15可以在至少一个运动自由度上运动。为了实现扩散器元件15的沿着确定的运动轨迹被引导的运动，如提到的那样，可以设置合适的、也就是说例如包括辊子状的和/或轨道状的引导元件(没有示出)的引导装置(没有示出)。尤其是对于在如图3、4所示的实施例中示出的具有板状的或板形的几何基本形状的扩散器元件15的情况，可以设想，以可围绕一个竖直的轴转动或摆动的方式支承扩散器元件15，由此它可以在一个运行位置(参见图3)和一个非运行位置(参见图4)之间转动或摆动，在该运行位置上相应的流动开口16被沿流体流10的流动方向定向并且流体流10的均化是可能的，在该非运行位置上相应的流动开口16不沿流体流10的流动方向定向并且流体流10的均化是不可能的。在图3、4中示出的实施例中，右边的扩散器元件15以可围绕一个竖直的轴转动或摆动的方式被支承。
图5示出按照另一个实施例的设备1的原理图。借助于在图5中示出的实施例可以看见，除了相应的直接相邻布置的扩散器元件15以外，流动空间17还可以通过多个在两个直接相邻布置的扩散器元件15之间(基本上水平)延伸的壁元件20来界定。相应的在各个扩散器元件15之间延伸地布置或构造的壁元件20用于进一步在空间上界定相应的流动空间17。
壁元件20可以在至少一个运动自由度上相对于彼此和/或相对于至少一个扩散器元件15可运动地被支承。在图5中示出的实施例中，壁元件20被以可围绕水平的翻转轴或摆动轴翻转或摆动的方式支承。壁元件20为此可翻转或可摆动地被铰接在一个、也就是说左边的扩散器元件15的铰接点21上。壁元件20可以被垂直地引导到连接在这个扩散器元件15下游的扩散器元件15处。如虚线示出的那样，通过壁元件20的相应的翻转或摆动运动可以构造漏斗形地延伸的流动空间17。通过漏斗形地扩大或减小的流动空间17可以有针对性地影响流体流10的各种不同的流动参数、尤其是流动类型和流动速度。
对于全部实施例适用的是，控制装置13也可以被设置用于，尤其是根据所检测的流动信息，调节或控制被可运动地支承的扩散器元件15的运动和/或控制被可运动地支承的检测元件12a的运动和/或控制被可运动地支承的壁元件20的运动。
借助于在图中示出的设备1可以实现一种用于通过依次逐层地选择性固化由能借助于能量束5固化的建造材料3构成的各个建造材料层而生成式制造至少一个物体2的方法。该方法的特征尤其在于，借助于检测装置12检测相应的流动信息。
附图标记列表：
1 设备
2 物体
3 建造材料
4 能量束产生装置
5 能量束
6 双箭头
7 覆层器装置
8 过程室
9 流装置
10 箭头(流体流)
11 抽吸装置
12 检测装置
12a 检测元件
13 控制装置
14 输出装置
15 扩散器元件
16 流动开口
17 流动空间
18 双箭头
19 双箭头
20 壁元件
21 铰接点

Claims (13)

1.一种用于通过依次逐层地选择性固化建造材料层而生成式制造三维物体(2)的设备(1)，所述建造材料层由能借助于至少一个激光束(5)固化的建造材料(3)构成，所述设备包括至少一个用于产生至少一个用于逐层选择性固化由能固化的建造材料(3)构成的各个建造材料层的激光束(5)的装置(4)，和用于产生至少部分地穿流过设备(1)的过程室(8)的流体流(10)的流装置(9)，其特征在于，设有用于检测流动信息的检测装置(12)，所述检测信息描述流体流(10)的至少一个物理参数和/或至少一个化学参数。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，检测装置(12)包括——尤其是探针状的——至少一个检测元件(12a)，该至少一个检测元件能布置在或被布置在过程室(8)中。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述至少一个检测元件(12a)以能在至少一个运动自由度上——尤其是在位于过程室(8)内的第一位置与位于过程室(8)内的至少一个另外的位置和/或位于过程室(8)外的另外的位置之间——运动的方式被支承。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，以能运动的方式被支承的所述至少一个检测元件(12a)能与设备(1)的至少一个另外的以能在至少一个运动自由度上运动的方式被支承的功能部件、尤其是覆层器装置(7)一起运动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设有能分配给或被分配给流装置(9)的、具有多个能被流动流体穿流过的流动开口(16)的至少一个扩散器元件(15)，该至少一个扩散器元件用于产生流体流(10)的均匀的、尤其是层流的流动剖面，其中，流动开口(16)被构造和/或布置成蜂窝状。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设有能分配给或被分配给流装置(9)的、具有多个能被流动流体穿流过的流动开口(16)的至少一个扩散器元件(15)，该至少一个扩散器元件用于产生流体流(10)的均匀的、尤其是层流的流动剖面，其中，所述至少一个扩散器元件(15)在至少一个运动自由度上被可运动地支承。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述至少一个扩散器元件(15)以能在位于过程室(8)内的位置与位于过程室(8)外或内的位置之间运动的方式被支承，该位于过程室(8)内的位置是运行位置，在该运行位置，通过扩散器元件(15)均化流体流(10)是可能的，该位于过程室(8)外或内的位置是非运行位置，在该非运行位置，通过扩散器元件(15)均化流体流(10)是不可能的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设有具有多个能被流动流体穿流过的流动开口(16)的多个扩散器元件(15)，这些扩散器元件产生流体流(10)的均匀的或被均化的、尤其是层流的流动剖面，其中，这些扩散器元件(15)被一个接一个地布置，其中，在直接相邻布置的扩散器元件(15)之间形成有流动空间(17)。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，至少一个扩散器元件(15)以能在至少一个运动自由度上相对于至少一个另外的扩散器元件(15)运动的方式被支承，由此在直接相邻布置的扩散器元件(15)之间形成的流动空间(17)的容积是可变的。
10.根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，流动空间(17)通过在两个直接相邻布置的扩散器元件(15)之间延伸的壁元件(20)来界定，其中，所述壁元件(20)以能在至少一个运动自由度上相对于彼此和/或相对于至少一个扩散器元件(15)运动的方式被支承。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设有用于——尤其光学地——输出至少一个可视化信息的输出装置(14)，所述可视化信息使得经由检测装置(12)检测到的流动信息可视化。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设有用于对经由流装置(9)产生的或能经由流装置产生的流体流(10)进行控制的控制装置(13)，其中，控制装置(13)被设置用于，根据检测到的流动信息，控制以能运动的方式被支承的壁元件(20)的运动，和/或控制以能运动的方式被支承的扩散器元件(15)的运动，和/或控制以能运动的方式被支承的检测元件(12a)的运动，和/或控制流装置(9)的运行、尤其是流体流(10)的至少一个流动参数和/或比例构成。
13.一种用于通过依次逐层地选择性固化由能借助于能量束(5)固化的建造材料(3)构成的各个建造材料层而生成式地制造至少一个三维物体(2)的方法，其特征在于，为了生成式地制造所述至少一个三维物体(2)，使用根据前述权利要求中任一项所述的用于生成式制造至少一个三维物体(2)的设备(1)。
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