CN107548348A - 用于生成式地制造至少一个三维物体的设备 - Google Patents

用于生成式地制造至少一个三维物体的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN107548348A
CN107548348A CN201680024394.1A CN201680024394A CN107548348A CN 107548348 A CN107548348 A CN 107548348A CN 201680024394 A CN201680024394 A CN 201680024394A CN 107548348 A CN107548348 A CN 107548348A
Authority
CN
China
Prior art keywords
construction material
cladding apparatus
coating process
energy beam
material layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN201680024394.1A
Other languages
English (en)
Inventor
F·赫尔佐克
F·贝希曼
F·措伊尔纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CL Schutzrechtsverwaltung GmbH
Original Assignee
CL Schutzrechtsverwaltung GmbH
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 CL Schutzrechtsverwaltung GmbH filed Critical CL Schutzrechtsverwaltung GmbH
Publication of CN107548348A publication Critical patent/CN107548348A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/37—Process control of powder bed aspects, e.g. density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/222—Driving means for motion along a direction orthogonal to the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/67—Blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/90—Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0093—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring combined with mechanical machining or metal-working covered by other subclasses than B23K
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/16—Removal of by-products, e.g. particles or vapours produced during treatment of a workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/35—Cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE 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
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE 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
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE 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
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE 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
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/49—Scanners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于通过逐层选择性地固化至少一种建造材料(3)来生成式地制造至少一个三维物体(2)的设备(1)，所述至少一种建造材料能借助于由至少一个辐射产生装置(4)产生的至少一个能量束(5)固化，该设备包括：至少一个辐射产生装置(4)，用于产生至少一个能量束(5)以固化至少一种能固化的建造材料(3)的，至少一个覆层装置(8)，用于实施至少一个覆层过程以将至少一种能固化的建造材料(3)的限定的建造材料层(9)施加到建造平面(10)上或施加到在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的、至少一种能固化的建造材料(3)的建造材料层(9)上，以及至少一个检测装置(11)，用于检测层信息，所述层信息至少在部分区段上描述借助于覆层装置(8)在实施覆层过程的范围内被施加的建造材料层(9)的——尤其是表面的——质量，其中，该至少一个检测装置(11)被设置用于，在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程期间检测相应的层信息。

Description

用于生成式地制造至少一个三维物体的设备
技术领域
本发明涉及一种用于通过逐层选择性地固化至少一种建造材料来生成式地制造至少一个三维物体的设备，所述至少一种建造材料能借助于由至少一个辐射产生装置产生的至少一个能量束固化。
背景技术
这种用于生成式地制造具有不同的横截面几何形状的三维物体的设备基本上是已知的。要制造的三维物体通过在与要制造的物体的相应的横截面区域对应的区域中借助于由辐射产生装置产生的能量束逐层选择性地固化能固化的建造材料被依次地建造。
相应的设备还包括用于产生用于固化能固化的建造材料的能量束的射束产生装置以及用于实施用于将能固化的建造材料的限定的建造材料层施加到建造平面上或施加到在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的建造材料层上的覆层过程的覆层装置。
为了精确地选择性地固化能固化的建造材料——这是用于制造高质量的三维物体的一个重要的先决条件，借助于覆层装置施加的建造材料层的高的质量是极其重要的。
迄今为止仅仅在实施覆层过程结束之后才可以检测各自的借助于相应的覆层装置被施加的建造材料层的质量。这是费时的并且就此而言是值得改进的。
发明内容
因此本发明的目的在于，提出一种与此相比改进的、用于生成式地制造至少一个三维物体的设备。
该目的通过一种按照权利要求1的设备和一种按照权利要求14的方法来实现。各自的从属权利要求涉及该设备或该方法的符合目的的实施方式。
在此处描述的设备用于通过逐层选择性地固化至少一种建造材料来生成式地制造至少一个三维物体，所述至少一种建造材料能借助于由至少一个辐射产生装置产生的至少一个能量束固化。能相应固化的建造材料通常是粉末状的或粉末形的。建造材料因此例如可以是能相应固化的金属粉末(混合物)和/或能相应固化的塑料粉末(混合物)。
相应的辐射产生装置可以是用于产生激光束的激光产生装置、简称激光器，或辐射产生装置可以包括至少一个这种激光产生装置。在这种情况下，设备例如可以被构造成用于实施选择性激光烧结过程的选择性激光烧结设备、简称SLS设备，或被构造成用于实施选择性激光熔化过程的选择性激光熔化设备、简称SLM设备。当然相应的辐射产生装置也可以是用于产生微粒辐射的微粒产生装置，或辐射产生装置可以包括至少一个这种微粒产生装置。
设备以本身已知的方式包括至少一个覆层装置，用于实施至少一个覆层过程以将至少一种能固化的建造材料的限定的建造材料层施加到在其中进行能固化的建造材料的选择性固化的建造平面上或施加到在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的建造材料层上。在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的建造材料层因此也可以被称为或被看作为建造平面，因为在该建造材料层中也进行能固化的建造材料的选择性固化。
相应的覆层装置通常包括一个或多个覆层器元件、也就是说例如覆层器刀片，该覆层器元件被在建造平面上方运动，以形成限定的建造材料层。相应地，覆层装置通常以能相对于建造平面运动的方式被支承。
设备此外包括至少一个检测装置，用于检测层信息，所述层信息至少在部分区段上描述借助于覆层装置在实施覆层过程的范围内被施加的建造材料层的——尤其是表面的——质量。至少一个检测装置被设置用于，在借助于覆层装置实施的覆层过程期间检测相应的层信息。
因此借助于相应的检测装置可以已经在借助于覆层装置实施的覆层过程期间检测借助于覆层装置施加的建造材料层的——尤其是表面的——质量。检测装置为此检测相应的层信息，该层信息至少在部分区段上定性地或定量地描述借助于覆层装置在实施覆层过程的范围内被施加的建造材料层的——尤其是表面的——质量。
借助于覆层装置施加的建造材料层的质量尤其涉及建造材料层的或它的表面的参数，如光滑度、层厚，一般是等级。
在其质量方面要检测的或被检测的、借助于覆层装置施加的建造材料层也可以理解为已经固化的建造材料层(区域)和因此理解为要制造的三维物体的区段。因此相应的层信息也可以描述三维物体或物体表面的质量，由此也可以检测三维物体或物体表面的质量，这例如在制造混合构件时可以是符合目的的，以便容纳或产生与安装空间相关的轮廓。
相应的建造材料层的质量的检测在任何情况下都可以与相应的覆层过程相伴随地进行；因此相应的建造材料层的质量的检测可以与用于将限定的建造材料层施加到建造平面上的相应的覆层过程的实施同时地进行。这样可以减少辅助时间并且在总体上加速生成式建造过程。与开头描述的现有技术相比较，不需要等到覆层过程的实施的结束来检测各自的在覆层过程的范围内被施加的建造材料层的质量。此外，相应的建造材料层的——尤其是表面的——质量的检测不一定需要操作人员，这在制造技术或过程技术方面和因此也在经济方面对过程控制产生积极影响。
通过检测装置此外可以(提前)检测覆层装置的损伤、也就是说损坏或故障，因为它们在借助于覆层装置施加的建造材料层中直接地反映出来并且由此可以通过相应的层信息来描述。通常可以由此识别覆层装置的损伤，即在被施加的建造材料层与检测装置之间的限定的间距改变。这种间距改变可以影响层信息并且因此通过相应的层信息反映出来。如在以下解释的那样，在被构造成图像检测装置的检测装置或包括这种图像检测装置的检测装置中，相应的间距改变可以导致分辨率、亮度等等的改变。
相应的检测装置尤其可以被构造成图像检测装置、尤其是摄像机装置，其用于检测至少在部分区段上描述借助于覆层装置在实施覆层过程的范围内被施加的建造材料层的——尤其是表面的——质量的层图像信息，或所述至少一个检测装置包括至少一个这种图像检测装置。相应的图像检测装置例如可以被构造成CCD摄像机或包括CCD传感器装置或其它的光学的传感器装置。相应的图像检测装置或摄像机装置的焦点当然被定向或被调整到要检测的建造材料层(区域)上。
相应的图像检测装置可以配备有用于至少暂时照亮或照明要检测的建造材料层区域的照明机构。尤其是在摄像机装置中，相应的照明机构例如可以是用于产生闪光的装置。
原则上，相应的图像检测装置可以被设置用于，一维地——也就是说按照列或按照行——或多维地检测相应的层图像信息。图像检测装置因此可以是行扫描摄像机，它的特点在于较高的横向分辨率。在这一点上可以设想1600dpi或更高的分辨率。
总之由此提供一种改进的、用于生成式地制造至少一个三维物体的设备。
除了到此为止所述的设备功能部件以外，设备当然包括另外的、为了实现生成式建造过程和因此为了生成式地制造三维物体通常需要的功能部件。设备的功能部件一般地可以理解为与生成式建造过程通常直接相关联的部件或部件组。属于该功能部件的尤其是具有至少一个过程室，一般是一个封闭的空间(在该空间中进行用于制造三维物体的生成式建造过程)的壳体装置、至少一个用于承载要制造的或被制造的三维物体的承载装置，其中，承载装置可以包括至少一个被可(垂直)运动地支承的承载元件、至少一个用于将建造材料施加和/或计量配给到过程室中的建造材料施加装置和/或计量装置以及至少一个用于有针对性地将由辐射产生装置产生的能量束偏转到一个在设备的过程室内的确定的区域上的射束偏转装置。在相应的过程室中通常存在惰性的保护气体气氛，也就是说过程室通常被充满惰性的保护气体，例如氩气、氮气等等，或被这种气体通流。
设备的相应的功能部件的上面的列举不是穷举性的。
相应的检测装置可以以能相对于(要覆层的)建造平面或被施加的建造材料层运动的方式被支承。检测装置由此可以在实施覆层过程的范围内跟踪以能相对于(要覆层的)建造平面或被施加的建造材料层运动的方式被支承的覆层装置的运动。检测装置的运动轨道可以与覆层装置在覆层过程的范围内的运动轨道相类似或相同。
符合目的地，因为要求在设备侧的过程室内的很少的空间，在此情况下相应的检测装置可以与以能相对于(要覆层的)建造平面或被施加的建造材料层运动的方式被支承的覆层装置运动耦联。这样，检测装置由此可以在实施覆层过程的范围内在覆层装置运动时被一起运动或跟踪覆层装置的运动。检测装置的运动轨道在此通常与覆层装置在覆层过程的范围内的运动轨道相同。
通过检测装置至少在部分区段上被布置在或被构造在覆层装置上或中，可以实现相应的检测装置与相应的覆层装置的相应的运动耦联。将检测装置布置在覆层装置上或中通常包含在检测装置和覆层装置之间的材料结合的和/或力锁合的和/或形锁合的、必要时可(无损坏或无破坏地)拆卸的、结构上的连接。将检测装置构造在覆层装置上或中通常包含将检测装置在结构上集成到覆层装置中。
以下描述射束产生装置的不同的运行模式，按照这些运行模式可以产生能量束并且要么在实施覆层过程结束之后要么已经在覆层过程期间借助于产生的能量束对能固化的建造材料进行固化。通过被分配给射束产生装置的控制装置实施对至少一个射束产生装置的运行的控制。控制装置被设置用于，产生对至少一个射束产生装置的运行进行控制的控制信息和将其传达到射束产生装置。
相应的辐射产生装置可以被相应地设置用于，产生用于在借助于覆层装置实施的覆层过程结束之后固化能固化的建造材料的能量束。在这个变型方案中，在覆层过程结束之后，也就是说通常也在检测到相应的层信息之后才实施建造材料的固化。在此情况下，能量束尤其可以通过至少一个射束偏转装置被偏转到被施加的建造材料层的如下区域上，针对该区域所述至少一个检测装置已经检测到相应的层信息。这是符合目的的，因为根据被施加的建造材料层的、通过层信息描述的质量可以匹配或调整能量束的确定的射束特性。如果被施加的建造材料层的质量不满足确定的可预先给定的或被预先给定的质量标准，则必要时也可以不进行建造材料层的照射。在这种情况下，可以向用户输出用户信息，该用户信息向用户显示在实施覆层过程之后不满足相应的质量标准的建造材料层。
备选地，相应的射束产生装置可以被设置用于，(还)在借助于覆层装置实施的覆层过程期间产生用于固化至少一种能固化的建造材料的能量束。在这个变型方案中，已经在覆层过程期间，也就是说通常在检测相应的层信息期间实施建造材料的固化。这个变型方案能实现特别地缩短辅助时间以及特别地加速生成式建造过程，因为覆层、检测相应的层信息和照射可以(基本上)同时地或在极短的时间间隔中实施。在此情况下，能量束也可以尤其是通过至少一个射束偏转装置被偏转到借助于覆层装置施加的建造材料层的如下区域上，针对该区域所述至少一个检测装置已经检测到相应的层信息。因此能量束可以跟随覆层装置地被在其之后引导。如上面提到的那样，这是符合目的的，因为在此处可以根据被施加的建造材料层的、通过层信息描述的质量来匹配或调整能量束的确定的射束特性。
如果被施加的建造材料层的质量不满足确定的可预先给定的或被预先给定的质量标准，必要时也可以不进行建造材料层的照射。在这种情况下，可以向用户输出用户信息，该用户信息向用户显示在实施覆层过程之后不满足相应的质量标准的建造材料层。
但是也可以设想，这个或另一个能量束尤其可以通过至少一个射束偏转装置被偏转到借助于覆层装置施加的建造材料层的如下区域上，针对该区域所述至少一个检测装置还没有检测到相应的层信息。这个或另一个能量束因此可以在覆层装置之前行进地被在其之前引导。行进在覆层装置之前的和跟随在覆层装置之后的能量束可以在它们的射束特性上，尤其是在它们的能量密度、强度等等上有所不同；例如行进在覆层装置之前的能量束可以导致要固化的建造材料固化和跟随在覆层装置之后的能量束可以导致被预固化的建造材料的再固化。
如提到的那样，设备可以包括用于对至少一个射束产生装置的运行进行控制的至少一个控制装置。控制装置可以被设置用于，根据被检测的层信息来产生对至少一个射束产生装置的运行进行控制的控制信息。相应的控制信息可以包含照射信息，该照射信息描述要选择性地固化的、借助于覆层装置施加的建造材料层的、借助于能量束要照射的区域，和/或要产生的或已产生的能量束的射束特性，尤其是能量密度、强度等等。因此通过控制装置可以根据通过相应的层信息描述的、借助于覆层装置施加的建造材料层的质量来匹配或调整确定的照射区域和/或能量束的射束特性。如提到的那样，如果被施加的建造材料层的质量(分区域地或局部地)不满足确定的可预先给定的或被预先给定的质量标准，则必要时也可以(分区域地或局部地)不进行对建造材料层的照射。
相应的检测装置或附属于它的、尤其是光学的检测元件，如光学的透镜，可以被由建造过程决定地，例如通过精细的建造材料颗粒和/或阴燃颗粒的沉积物弄脏。检测装置因此可以配设至少一个清洁装置，其用于清除附属于至少一个检测装置的——尤其是光学的——至少一个检测元件、例如光学的透镜的由建造过程决定的杂质/污物。相应的清洁装置可以被设置用于，使流体的清洁介质流动到要清洁的检测元件上或沿着至少一个要清洁的检测元件流动。相应的清洁介质可以是气体，也就是说例如是二氧化碳、氮气等等。作为清洁介质使用的气体同样也可以是惰性的保护气体，它被流入设备侧的过程室中。
如果使这种保护气体流入或流过设备侧的过程室，设备可以包括至少一个转向装置，该至少一个转向装置用于使流入设备的过程室中的保护气体流转向到至少一个与流入方向不同的转向方向上，该至少一个转向装置尤其是以能相对于建造平面运动的方式被支承。这样可以产生单独的保护气体流。相应的转向装置可以包括多个被布置在或被构造在过程室内的转向元件。通过合适地布置和定向相应的转向元件，可以产生循环回路状地通过过程室循环的保护气体流。
设备此外可以包括至少一个另外的检测装置，其用于检测借助于至少一个能量束产生的被熔化的建造材料层区域(“熔化池”)的——尤其是描述尺寸和/或形状和/或温度的——熔化区域信息，以及设备包括用于在至少一个要制造的三维物体的质量方面来评估所检测到的熔化区域信息的、被分配给该另外的检测装置的至少一个评估装置。这样可以按照所谓的熔化池分析方式更好地监控生成式建造过程和更好地预测或预先计算要制造的三维物体的质量。
设备此外可以包括用于捕集被部分固化的和/或没有固化的建造材料的至少一个捕集装置，该被部分固化的和/或没有固化的建造材料由建造过程决定地从要固化的建造材料层中脱离并且不受控地被加速到设备侧的过程室中。这样可以防止相应的由建造过程决定地从要固化的建造材料层中脱离的并且被不受控地加速到设备侧的过程室中的建造材料损害借助于覆层装置施加的建造材料层的质量。相应的捕集装置通常具有至少一个例如狭缝状的、用于使能量束通过的通过开口。相应的捕集装置也可以以能相对于建造平面运动的方式被支承。
本发明此外涉及一种用于——尤其是借助于如上描述的设备——通过逐层选择性地固化至少一种建造材料来生成式地制造至少一个三维物体的方法，所述至少一种建造材料能借助于由至少一个辐射产生装置产生的至少一个能量束固化，所述至少一个辐射产生装置用于产生用于固化至少一种能固化的建造材料的至少一个能量束。该方法的特征在于，在借助于覆层装置实施的覆层过程期间，检测对在覆层过程的范围内被施加的建造材料层的——尤其是表面的——质量进行描述的层信息。
在该方法的范围内，可以使用以能相对于(要覆层的)建造平面或被施加的建造材料层运动的方式被支承的至少一个检测装置。也可以设想，使用至少一个用于实施用于将至少一种能固化的建造材料的限定的建造材料层施加到建造平面上或施加到借助于覆层装置在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的至少一种能固化的建造材料的建造材料层上的至少一个覆层过程的覆层装置，该覆层装置以能相对于建造平面运动的方式被支承。所述至少一个检测装置可以与所述至少一个覆层装置运动耦联。
在该方法的范围内可以使用至少一个检测装置，所述至少一个检测装置被构造成用于检测层图像信息的图像检测装置、尤其是摄像机装置，所述层图像信息至少在部分区段上描述借助于覆层装置在实施覆层过程的范围内被施加的建造材料层的——尤其是表面的——质量，或所述至少一个检测装置包括至少一个这种图像检测装置。
在该方法的范围内可以产生能量束以用于在结束相应的层信息的检测之后在借助于覆层装置实施的覆层过程结束之后固化至少一种能固化的建造材料。该能量束能够——尤其通过至少一个射束偏转装置——被偏转到借助于覆层装置施加的建造材料层的如下区域上，针对该区域所述至少一个检测装置已经检测到相应的层信息。
备选地，可以在借助于覆层装置实施的覆层过程期间(还)在检测相应的层信息期间产生用于固化至少一种能固化的建造材料的能量束。能量束可以——尤其是通过至少一个射束偏转装置——被偏转到借助于覆层装置施加的建造材料层的如下区域上，针对该区域至少一个检测装置已经检测到相应的层信息，或被偏转到借助于覆层装置施加的建造材料层的如下区域上，针对该区域所述至少一个检测装置还没有检测到相应的层信息。
在该方法的范围内可以通过用于对所述至少一个射束产生装置的运行进行控制的至少一个控制装置控制至少一个射束产生装置的运行，其中，该控制装置根据被检测的层信息来产生对所述至少一个射束产生装置的运行进行控制的控制信息。
在该方法的范围内可以借助于被分配给检测装置的至少一个清洁装置清除附属于所述至少一个检测装置的——尤其是光学的——至少一个检测元件的由建造过程决定的杂质。
原则上，与设备相关联的全部描述类似地适用于该方法并且反之亦然。
附图说明
借助于在附图图示中的实施例对本发明进行详细解释。在此示出:
图1-3各是按照本发明的一个实施例的设备的原理图。
具体实施方式
图1示出按照本发明的一个实施例的设备1的原理图。设备1用于通过逐层选择性地固化建造材料3、即金属粉末或塑料粉末来生成式地制造三维物体2，该建造材料能借助于由辐射产生装置4、即激光产生装置产生的能量束5、即激光束固化。
设备1可以被构造成用于实施选择性激光烧结过程的选择性激光烧结设备、简称SLS设备，或用于实施选择性激光熔化过程的选择性激光熔化设备、简称SLM设备。
辐射产生装置4配设有射束偏转装置6，其用于有针对性地将由辐射产生装置4产生的能量束5偏转到在设备1的过程室7内的建造平面10上。为了有针对性地偏转能量束5，射束偏转装置6包括多个合适的射束偏转元件(没有示出)、例如偏转导向镜或转向镜。由于辐射产生装置4是激光产生装置，因此射束偏转装置6可以被称为或被看作为激光扫描器、简称扫描器。射束偏转装置6被布置在由辐射产生装置4产生的能量束5的光路中。
设备1包括用于实施覆层过程的覆层装置8，所述覆层过程用于将能固化的建造材料3的限定的建造材料层9施加到在其中进行能固化的建造材料3的选择性固化的建造平面10上或施加到在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的建造材料层9上。在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的建造材料层9同样可以被称为或被看作为建造平面10，因为在该建造材料层中同样进行能固化的建造材料3的选择性固化。
如通过水平定向的双箭头指示的那样，覆层装置8以能相对于建造平面10运动的方式被支承和包括一个或多个覆层器元件(没有单独地标示)、也就是说例如覆层器刀片。
设备1此外包括检测装置11，用于检测至少在部分区段上定性地或定量地描述借助于覆层装置8在实施覆层过程的范围内被施加的建造材料层9的——尤其是表面的——质量的层信息。检测装置11被设置用于，在借助于覆层装置8实施的覆层过程期间检测相应的层信息。
检测装置11被布置在覆层装置8上或中。通过将检测装置11布置在覆层装置8上或中，检测装置11的运动轨道与覆层装置8的运动轨道在覆层过程的范围内是相同的。
检测装置11是图像检测装置、尤其是摄像机装置，其用于检测至少在部分区段上描述借助于覆层装置8在实施覆层过程的范围内被施加的建造材料层9的——尤其是表面的——质量的层图像信息。该图像检测装置是行扫描摄像机，它的特点在于较高的横向分辨率。图像检测装置因此被设置用于，一维地——也就是说按照列或按照行——检测相应的层图像信息。图像检测装置的焦点当然被定向或被调整到要检测的建造材料层(区域)上。图像检测装置符合目的地被装配有照明机构、也就是说例如用于产生闪光的装置、用于至少暂时照亮或照明要检测的建造材料层区域的装置。
借助于检测装置11在覆层过程期间便已可以检测借助于覆层装置8施加的建造材料层9的——尤其是表面的——质量。借助于覆层装置8施加的建造材料层9的质量尤其涉及建造材料层9的、尤其是建造材料层的表面的参数，如光滑度、层厚，一般是量级。
在其质量方面要检测的或被检测的、借助于覆层装置8施加的建造材料层9也可以理解为已经固化的建造材料层(区域)和因此理解为要制造的三维物体2的区段。因此相应的层信息也可以描述三维物体2或物体表面的质量，由此也可以检测三维物体或物体表面的质量。
相应的建造材料层9的质量的检测在任何情况下都可以与相应的覆层过程伴随地或与用于将限定的建造材料层施加到建造平面10上的相应的覆层过程的实施同时地进行。这样可以减少辅助时间和在总体上加速生成式建造过程。
通过检测装置11此外可以(提前)检测覆层装置8的损伤、也就是说损坏或故障，因为它们可以在借助于覆层装置8施加的建造材料层9中直接地反映出来并且由此可以通过相应的层信息描述。通常可以由下述方式识别覆层装置8的损伤，即在被施加的建造材料层9与检测装置11之间的限定的间距发生改变。这种间距改变可以例如由于检测装置11的焦点改变而影响层信息，并且因此通过相应的层信息反映出来。对于在图中示出的实施例中的、被构造成图像检测装置的检测装置11的情况，相应的间距改变可以导致分辨率、焦点、亮度等等的改变。
对射束产生装置4的运行的控制通过被分配给射束产生装置4的控制装置(没有示出)实施。控制装置被设置用于，产生对射束产生装置4的运行进行控制的控制信息并且将其传达给射束产生装置4。相应的控制信息可以包含照射信息，该照射信息描述要选择性地固化的、借助于覆层装置8施加的建造材料层9的要借助于能量束5照射的区域，和/或要产生的或被产生的能量束5的射束特性，尤其是能量密度、强度等等。因此通过控制装置可以根据通过相应的层信息描述的、借助于覆层装置8施加的建造材料层9的质量来匹配或调整能量束5的确定的照射区域和/或射束特性。
在图1中示出的实施例中，可以这样地运行辐射产生装置4，即在借助于覆层装置8实施的覆层过程结束之后产生能量束5(参见图1)。在这个变型方案中，在覆层过程结束之后，也就是说通常也在检测相应的层信息之后，才实施建造材料3的固化。能量束5在此情况下通过射束偏转装置6被偏转到借助于覆层装置8施加的建造材料层9的如下区域上，针对该区域检测装置11已经检测到相应的层信息。这是适宜的，因为可以根据通过层信息描述的、被施加的建造材料层9的质量来匹配或调整能量束5的确定的射束特性。
如果被施加的建造材料层9的质量不满足确定的可预先给定的或已预先给定的质量标准，则必要时也可以不进行对建造材料层9的照射。在这种情况下，可以通过控制装置向用户输出用户信息，该用户信息向用户显示在实施覆层过程之后不满足相应的质量标准的建造材料层9。
在图2中示出的实施例中，可以这样地运行射束产生装置4，即(还)在借助于覆层装置8实施的覆层过程期间就产生能量束5。在这个变型方案中，在覆层过程期间、也就是说通常在检测相应的层信息期间便已实施建造材料3的固化。这个变型方案能实现特别地缩短辅助时间以及特别地加速生成式建造过程，因为覆层、检测相应的层信息和照射可以(基本上)同时地或在极短的时间间隔中实施。能量束5在此情况下通过射束偏转装置6也被偏转到借助于覆层装置8施加的建造材料层9的如下区域上，针对该区域所述检测装置11已经检测到相应的层信息。因此能量束5跟随覆层装置8地被在其之后引导(参见虚线的图示)。这是适宜的，因为可以根据通过层信息描述的、被施加的建造材料层8的质量来匹配或调整能量束5的确定的射束特性。
如果被施加的建造材料层9的质量不满足确定的、可预先给定的或被预先给定的质量标准，则必要时在这个实施例中也可以不进行对建造材料层9的照射。在这种情况下，在这个实施例中也可以向用户输出用户信息，该用户信息向用户显示在实施覆层过程之后不满足相应的质量标准的建造材料层9。
但是也可以设想，这个或另一个能量束5通过射束偏转装置6被偏转到借助于覆层装置8施加的建造材料层9的如下区域上，针对该区域所述检测装置11还没有检测到相应的层信息。因此这个或另一个能量束5也可以前行于覆层装置8地被在其之前引导。
在图3中示出的实施例中示出，只要通过箭头指示的保护气体在过程室7中或流动通过过程室，则设备1可以附加地包括一个以能相对于建造平面10运动的方式被支承的转向装置13，其用于将流入过程室7中的保护气体流转向到至少一个与流入方向不同的转向方向上。转向装置13被布置在覆层装置8上。转向装置13在此处包括多个相互连接的转向元件，通过它们可以产生循环回路状地通过过程室7循环的保护气体流。
在图中示出的实施例中，此外示出用于从附属于检测装置11的、尤其是光学的检测元件——例如光学的透镜——上清除由建造过程决定的杂质的清洁装置12。清洁装置12被设置用于，使流体的清洁介质、也就是说例如气体流动到一个要清洁的检测元件上或沿着至少一个要清洁的检测元件流动。
除了到此为止所述的设备1功能部件以外，设备1当然包括另外的、为了实现生成式建造过程和因此为了生成式地制造三维物体2需要的功能部件。属于该功能部件的尤其是具有过程室7的壳体装置14、用于承载要制造的或被制造的三维物体2的承载装置15，其中，如通过竖直定向的双箭头指示的那样，承载装置15包括被可(竖直)运动地支承的承载元件16、用于将建造材料3施加和/或计量配给到过程室7中的建造材料施加装置和/或计量装置(没有示出)。
尽管在图中没有示出，设备1此外可以包括一个另外的、用于检测借助于至少一个能量束5产生的被熔化的建造材料层区域(“熔化池”)的——尤其是描述尺寸和/或形状和/或温度的——熔化区域信息的检测装置，以及至少一个被分配给该另外的检测装置的评估装置，该评估装置用于在至少一个要制造的三维物体2的质量方面来评估所检测到的熔化区域信息。这样可以按照熔化池分析的方式更好地监测生成式建造过程和更好地预测或预先计算要制造的三维物体2的质量。
设备1此外可以包括用于捕集被部分固化的和/或没有固化的建造材料3的捕集装置(没有示出)，该建造材料由建造过程决定地从要固化的建造材料层9中脱离出来并且不受控地被加速到过程室7中。相应的捕集装置通常具有例如狭缝状的、用于通过能量束5的通过开口。相应的捕集装置也可以以能相对于建造平面10运动的方式被支承。
借助于在图中示出的设备1可以实施一种用于通过逐层选择性地固化建造材料3来生成式地制造三维物体2的方法，所述建造材料能借助于由用于产生用于固化能固化的建造材料3的能量束5的辐射产生装置4产生的能量束5固化。该方法的特征在于，在借助于覆层装置8实施的覆层过程期间检测描述在覆层过程的范围内被施加的建造材料层9的——尤其是表面的——质量的层信息。
附图标记列表：
1 设备
2 物体
3 建造材料
4 射束产生装置
5 能量束
6 射束偏转装置
7 过程室
8 覆层装置
9 建造材料层
10 建造平面
11 检测装置
12 清洁装置
13 转向装置
14 壳体装置
15 承载装置
16 承载元件

Claims (21)

1.一种用于通过逐层选择性地固化至少一种建造材料(3)来生成式地制造至少一个三维物体(2)的设备(1)，所述至少一种建造材料能借助于由至少一个辐射产生装置(4)产生的至少一个能量束(5)固化，该设备包括：
至少一个辐射产生装置(4)，用于产生至少一个能量束(5)以固化至少一种能固化的建造材料(3)，
至少一个覆层装置(8)，用于实施至少一个覆层过程以将至少一种能固化的建造材料(3)的限定的建造材料层(9)施加到建造平面(10)上或施加到在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的、至少一种能固化的建造材料(3)的建造材料层(9)上，
其特征在于
至少一个检测装置(11)，用于检测层信息，所述层信息至少在部分区段上描述借助于覆层装置(8)在实施覆层过程的范围内被施加的建造材料层(9)的——尤其是表面的——质量，其中，该至少一个检测装置(11)被设置用于，在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程期间检测相应的层信息。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个检测装置(11)以能相对于建造平面(10)运动的方式被支承。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述至少一个覆层装置(8)以能相对于建造平面(10)运动的方式被支承，其中，所述至少一个检测装置(11)与所述至少一个覆层装置(8)运动耦联。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个检测装置(11)被构造成用于检测层图像信息的图像检测装置、尤其是摄像机装置，所述层图像信息至少在部分区段上描述借助于覆层装置(8)在实施覆层过程的范围内被施加的、至少一种能固化的建造材料(3)的建造材料层(9)的——尤其是表面的——质量，或所述至少一个检测装置包括至少一个这种图像检测装置。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，图像检测装置被设置用于，一维或多维地检测相应的层图像信息。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个辐射产生装置(4)被设置用于产生能量束(5)以用于在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程结束之后固化至少一种能固化的建造材料(3)，或
所述至少一个辐射产生装置(4)被设置用于产生能量束(5)以用于在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程期间固化至少一种能固化的建造材料(3)。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述至少一个辐射产生装置(4)被设置用于产生能量束(5)以用于在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程结束之后固化至少一种能固化的建造材料(3)，其中，该能量束(5)能够——尤其通过至少一个射束偏转装置(6)——被偏转到借助于覆层装置(8)施加的建造材料层(9)的如下区域上，针对该区域所述至少一个检测装置(11)已经检测到相应的层信息，或
所述至少一个辐射产生装置(4)被设置用于产生能量束(5)以用于在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程期间固化至少一种能固化的建造材料(3)，其中，该能量束(5)能够——尤其通过至少一个射束偏转装置(6)——被偏转到借助于覆层装置(8)施加的建造材料层(9)的如下区域上，针对该区域所述至少一个检测装置(11)已经检测到相应的层信息，或者偏转到借助于覆层装置(8)施加的建造材料层(9)的如下区域上，针对该区域所述至少一个检测装置(11)还没有检测到相应的层信息。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于用于对所述至少一个射束产生装置(4)的运行进行控制的至少一个控制装置，其中，该至少一个控制装置被设置用于，根据被检测的层信息来产生对所述至少一个射束产生装置(4)的运行进行控制的控制信息。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于被分配给所述至少一个检测装置(11)的至少一个清洁装置(12)，所述至少一个清洁装置用于清除附属于所述至少一个检测装置(11)的——尤其是光学的——至少一个检测元件的由建造过程决定的杂质。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述至少一个清洁装置(12)被设置用于，使流体的清洁介质流动到要清洁的检测元件上或沿着要清洁的检测元件流动。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于至少一个转向装置，该至少一个转向装置用于使流入设备(1)的过程室(7)中的保护气体流转向到至少一个与流入方向不同的转向方向上，该至少一个转向装置尤其是以能相对于建造平面(10)运动的方式被支承。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于用于检测借助于至少一个能量束(5)产生的被熔化的建造材料层区域的——尤其是描述尺寸和/或形状和/或温度的——熔化区域信息的至少一个另外的检测装置(11)，以及用于在至少一个要制造的三维物体(2)的质量方面来评估所检测到的熔化区域信息的、被分配给该另外的检测装置(11)的至少一个评估装置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于用于捕集被部分固化的和/或没有固化的建造材料(3)的至少一个捕集装置，该被部分固化的和/或没有固化的建造材料由建造过程决定地从要固化的、借助于覆层装置(8)施加的建造材料层(9)中脱离并且不受控地被加速到设备(1)的过程室(7)中。
14.一种用于——尤其是借助于根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)——通过逐层选择性地固化至少一种建造材料(3)来生成式地制造至少一个三维物体(2)的方法，所述至少一种建造材料能借助于由至少一个辐射产生装置(4)产生的至少一个能量束(5)固化，所述至少一个辐射产生装置用于产生用于固化至少一种能固化的建造材料(3)的至少一个能量束(5)，其特征在于，在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程期间，检测对在覆层过程的范围内被施加的建造材料层(9)的——尤其是表面的——质量进行描述的层信息，所述覆层装置尤其是用于实施至少一个覆层过程以将至少一种能固化的建造材料(3)的限定的建造材料层(9)施加到建造平面(10)上或施加到借助于覆层装置(8)在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的、至少一种能固化的建造材料(3)的建造材料层(9)上。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，使用以能相对于建造平面(10)运动的方式被支承的至少一个检测装置(11)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，使用——尤其是用于实施至少一个覆层过程以将至少一种能固化的建造材料(3)的限定的建造材料层(9)施加到建造平面(10)上或施加到借助于覆层装置(8)在实施先前的覆层过程的范围内先前被施加的建造材料层(9)上的——至少一个覆层装置(8)，该覆层装置以能相对于建造平面(10)运动的方式被支承，其中，所述至少一个检测装置(11)与所述至少一个覆层装置(8)运动耦联。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其特征在于，使用至少一个检测装置(11)，所述至少一个检测装置被构造成图像检测装置、尤其是摄像机装置，其用于检测至少在部分区段上描述借助于覆层装置(8)在实施覆层过程的范围内被施加的建造材料层(9)的——尤其是表面的——质量的层图像信息，或所述至少一个检测装置包括至少一个这种图像检测装置。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其特征在于，产生能量束(5)，该能量束用于在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程结束之后固化至少一种借助于覆层装置(8)施加的能固化的建造材料(3)，或
产生能量束(5)，该能量束用于在借助于覆层装置实施的覆层过程期间固化至少一种借助于覆层装置(8)施加的能固化的建造材料(3)。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，产生能量束(5)，该能量束用于在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程结束之后固化至少一种能固化的建造材料(3)，其中，该能量束(5)——尤其通过至少一个射束偏转装置(6)——被偏转到借助于覆层装置(8)施加的建造材料层(9)的如下区域上，针对该区域至少一个检测装置(11)已经检测到相应的层信息，或
产生能量束(5)，该能量束用于在借助于覆层装置(8)实施的覆层过程期间固化至少一种能固化的建造材料(3)，其中，该能量束(5)——尤其通过至少一个射束偏转装置(6)——被偏转到借助于覆层装置(8)施加的建造材料层(9)的如下区域上，针对该区域至少一个检测装置(11)已经检测到相应的层信息，或偏转到借助于覆层装置(8)施加的建造材料层(9)的如下区域上，针对该区域至少一个检测装置(11)还没有检测到相应的层信息。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的设备，其特征在于，通过用于对至少一个射束产生装置(4)的运行进行控制的至少一个控制装置控制至少一个射束产生装置(4)的运行，其中，该控制装置根据被检测的层信息来产生对至少一个射束产生装置(4)的运行进行控制的控制信息。
21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，借助于被分配给检测装置(11)的至少一个清洁装置(12)清除附属于至少一个检测装置(11)的——尤其是光学的——至少一个检测元件的由建造过程决定的杂质。
CN201680024394.1A 2015-06-25 2016-06-21 用于生成式地制造至少一个三维物体的设备 Pending CN107548348A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015110264.1A DE102015110264A1 (de) 2015-06-25 2015-06-25 Vorrichtung zur generativen Herstellung wenigstens eines dreidimensionalen Objekts
DE102015110264.1 2015-06-25
PCT/EP2016/064237 WO2016207123A1 (de) 2015-06-25 2016-06-21 Vorrichtung zur generativen herstellung wenigstens eines dreidimensionalen objekts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107548348A true CN107548348A (zh) 2018-01-05

Family

ID=56178347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680024394.1A Pending CN107548348A (zh) 2015-06-25 2016-06-21 用于生成式地制造至少一个三维物体的设备

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11911957B2 (zh)
EP (2) EP3441163B1 (zh)
JP (2) JP2018521217A (zh)
CN (1) CN107548348A (zh)
DE (1) DE102015110264A1 (zh)
WO (1) WO2016207123A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111837026A (zh) * 2018-01-15 2020-10-27 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 在三维部件的增材制造中监控制造精度的系统和方法
CN117841365A (zh) * 2024-03-06 2024-04-09 云耀深维(江苏)科技有限公司 增材制造中材料涂覆质量同步监测的系统和增材制造设备

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014112447A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-03 Exone Gmbh 3D-Drucker, 3D-Druckeranordnung und generatives Fertigungsverfahren
DE102016213609A1 (de) * 2016-07-25 2018-01-25 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Bauteilqualität
DE102016113786A1 (de) * 2016-07-27 2018-02-01 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Anstellwinkelverstellung eines Rotorblattes einer Windkraftanlage und Windkraftanlage
US11167454B2 (en) 2017-01-13 2021-11-09 General Electric Company Method and apparatus for continuously refreshing a recoater blade for additive manufacturing
DE102017105819A1 (de) * 2017-03-17 2018-09-20 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Anlage zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte
EP3473412A1 (en) * 2017-10-20 2019-04-24 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Apparatus and method for additively manufacturing of three-dimensional objects
EP3486085A1 (en) * 2017-11-21 2019-05-22 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Calibration device for an apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
DE102017221909A1 (de) * 2017-12-05 2019-06-06 MTU Aero Engines AG Schichtbauvorrichtung zur additiven Herstellung zumindest eines Bauteilbereichs eines Bauteils, Strömungsleiteinrichtung für eine Schichtbauvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Schichtbauvorrichtung
CN109927296A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 成都熠辉科技有限公司 一种用于3d打印的图像信息采集系统
US11426818B2 (en) 2018-08-10 2022-08-30 The Research Foundation for the State University Additive manufacturing processes and additively manufactured products
US11498283B2 (en) * 2019-02-20 2022-11-15 General Electric Company Method and apparatus for build thickness control in additive manufacturing

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10217336A (ja) * 1997-02-06 1998-08-18 Toyota Motor Corp 積層造形における散布方法及びその装置
US20090152771A1 (en) * 2007-11-27 2009-06-18 Eos Gmbh Electro Optical Systems Method of manufacturing three-dimensional objects by laser sintering
JP2010132960A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Panasonic Electric Works Co Ltd 三次元形状造形物を造形する積層造形装置及び積層造形方法
US20100176539A1 (en) * 2007-10-26 2010-07-15 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Manufacturing method of three-dimensionally shaped object
US20110061591A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Sciaky, Inc. Electron beam layer manufacturing
DE102010052206A1 (de) * 2010-11-10 2012-05-10 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten
WO2014074947A2 (en) * 2012-11-08 2014-05-15 Das, Suman Systems and methods for additive manufacturing and repair of metal components
US20150165683A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-18 General Electric Company Operational performance assessment of additive manufacturing

Family Cites Families (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910004219B1 (ko) * 1987-12-10 1991-06-24 도오시바 기까이 가부시기가이샤 주형내의 가스제거상태를 검출하는 방법 및 장치
US5045668A (en) * 1990-04-12 1991-09-03 Armco Inc. Apparatus and method for automatically aligning a welding device for butt welding workpieces
US5632083A (en) * 1993-08-05 1997-05-27 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Lead frame fabricating method and lead frame fabricating apparatus
US5925268A (en) * 1996-06-06 1999-07-20 Engauge Inc. Laser welding apparatus employing a tilting mechanism and seam follower
IT1290210B1 (it) * 1997-01-29 1998-10-22 Pirelli Metodo per la produzione di pneumatici,per la realizzazione di stampi di vulcanizzazione per detti pneumatici,pneumatici e stampi cosi'
CA2227672A1 (en) 1997-01-29 1998-07-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for producing a laminated object and apparatus for producing the same
DE19749981A1 (de) * 1997-11-12 1999-05-20 Laser & Med Tech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Abtragung von Oberflächenverunreinigungen von metallischen, mineralischen, organischen Untergründen durch Einsatz eines Lasers
US6629831B2 (en) * 1999-04-16 2003-10-07 Coach Wei Apparatus for altering the physical properties of fluids
JP2001034582A (ja) 1999-05-17 2001-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd コマンドパケットによってプロセッサを選択する並列処理装置及びそのシステム
SE521124C2 (sv) 2000-04-27 2003-09-30 Arcam Ab Anordning samt metod för framställande av en tredimensionell produkt
US6979480B1 (en) * 2000-06-09 2005-12-27 3M Innovative Properties Company Porous inkjet receptor media
US6762502B1 (en) * 2000-08-31 2004-07-13 Micron Technology, Inc. Semiconductor device packages including a plurality of layers substantially encapsulating leads thereof
EP1396556A1 (en) * 2002-09-06 2004-03-10 ALSTOM (Switzerland) Ltd Method for controlling the microstructure of a laser metal formed hard layer
WO2004076103A1 (ja) * 2003-02-25 2004-09-10 Matsushita Electric Works Ltd. 三次元形状造形物の製造方法及び製造装置
DE10310385B4 (de) * 2003-03-07 2006-09-21 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Körpern mittels pulverbasierter schichtaufbauender Verfahren
JP4431420B2 (ja) * 2004-02-24 2010-03-17 ヤマザキマザック株式会社 工作機械
JP4390627B2 (ja) * 2004-05-28 2009-12-24 ヤマザキマザック株式会社 レーザ焼き入れ工具
US7556490B2 (en) * 2004-07-30 2009-07-07 Board Of Regents, The University Of Texas System Multi-material stereolithography
FR2883503B1 (fr) * 2005-03-23 2020-11-06 Datacard Corp Machine de marquage laser a haute cadence
DE112008000027B4 (de) 2007-05-30 2015-05-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Laminier-Formgebungsvorrichtung
DE102007040755A1 (de) 2007-08-28 2009-03-05 Jens Jacob Lasersintervorrichtung sowie Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten durch selektives Lasersintern
US7741578B2 (en) * 2007-10-19 2010-06-22 Honeywell International Inc. Gas shielding structure for use in solid free form fabrication systems
JP2009123421A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Canon Inc 気密容器の製造方法
US9561622B2 (en) * 2008-05-05 2017-02-07 Georgia Tech Research Corporation Systems and methods for fabricating three-dimensional objects
JP5250338B2 (ja) 2008-08-22 2013-07-31 パナソニック株式会社 三次元形状造形物の製造方法、その製造装置および三次元形状造形物
GB0816310D0 (en) * 2008-09-05 2008-10-15 Mtt Technologies Ltd Filter assembly
WO2010043275A1 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Huntsman Advanced Materials (Switzerland) Gmbh Improvements for rapid prototyping apparatus
US8345242B2 (en) * 2008-10-28 2013-01-01 Molecular Imprints, Inc. Optical system for use in stage control
US8552337B2 (en) * 2009-06-11 2013-10-08 Illinois Tool Works Inc. Weld defect detection systems and methods for laser hybrid welding
DE102009056687B4 (de) * 2009-12-02 2011-11-10 Prometal Rct Gmbh Anlage zum schichtweisen Aufbau eines Formkörpers mit einer Beschichter-Reinigungsvorrichtung
BR112012014900B1 (pt) * 2009-12-17 2019-09-10 Dsm Ip Assets Bv processo para fabricação de aditivo com base em substrato
FR2954716B1 (fr) * 2009-12-29 2012-02-10 Plastic Omnium Cie Procede de traitement surfacique de pieces de grandes dimensions, prehenseur de pieces adapte pour la mise en oeuvre d'un tel procede, utilisation de ce prehenseur et cabine de traitement
DE102010004036A1 (de) * 2010-01-05 2011-07-07 EOS GmbH Electro Optical Systems, 82152 Vorrichtung zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mit kontinuierlicher Wärmezufuhr
DE102010041284A1 (de) 2010-09-23 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum selektiven Lasersintern und für dieses Verfahren geeignete Anlage zum selektiven Lasersintern
US10124410B2 (en) * 2010-09-25 2018-11-13 Ipg Photonics Corporation Methods and systems for coherent imaging and feedback control for modification of materials
DE102011007957A1 (de) * 2011-01-05 2012-07-05 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Aufbauen eines Schichtenkörpers mit wenigstens einem das Baufeld begrenzenden und hinsichtlich seiner Lage einstellbaren Körper
DE102011009624A1 (de) * 2011-01-28 2012-08-02 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Prozessüberwachung
JP5950502B2 (ja) * 2011-03-23 2016-07-13 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
DE102011111818A1 (de) * 2011-08-27 2013-02-28 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur generativen Herstellung eines Bauteils
DE102011111498A1 (de) 2011-08-31 2013-02-28 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Modellen
FR2984778B1 (fr) * 2011-12-23 2014-09-12 Michelin Soc Tech Procede et appareil pour realiser des objets tridimensionnels
US10144063B2 (en) 2011-12-28 2018-12-04 Arcam Ab Method and apparatus for detecting defects in freeform fabrication
DE102012004213A1 (de) * 2012-03-06 2013-09-12 Voxeljet Technology Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle
JP5574354B2 (ja) * 2012-03-09 2014-08-20 株式会社トヨコー 塗膜除去方法及びレーザー塗膜除去装置
WO2014017626A1 (ja) * 2012-07-27 2014-01-30 日産自動車株式会社 カメラ装置、立体物検出装置及びレンズ洗浄方法
WO2014095200A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-26 Arcam Ab Additive manufacturing method and apparatus
EP2956261B1 (en) 2013-02-14 2018-04-04 Renishaw Plc. Selective laser solidification apparatus and method
WO2014144255A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Matterfab Corp. Laser sintering apparatus and methods
US9659711B2 (en) * 2013-05-31 2017-05-23 Sabic Global Technologies B.V. Capacitor films, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom
DE102013213370A1 (de) * 2013-07-09 2015-01-15 MTU Aero Engines AG Regelung bei generativer Fertigung
JP6341639B2 (ja) * 2013-08-01 2018-06-13 株式会社ディスコ 加工装置
DE102013217598A1 (de) * 2013-09-04 2015-03-05 MTU Aero Engines AG Vorrichtung zur Laser-Materialbearbeitung
FR3010334B1 (fr) 2013-09-09 2015-09-25 Michelin & Cie Dispositif de depot de lit de poudre sur une surface muni d'une sonde a reponse electromagnetique, et procede correspondant
WO2015039135A1 (en) 2013-09-16 2015-03-19 Glanbia Nutritionals (Ireland) PLC Method for inhibiting aggregate formation during protein hydrolysis
TWI596002B (zh) * 2013-12-13 2017-08-21 三緯國際立體列印科技股份有限公司 立體列印裝置
US9789563B2 (en) * 2013-12-20 2017-10-17 Arcam Ab Method for additive manufacturing
EP3083205B1 (en) * 2013-12-20 2021-02-24 Hexagon Metrology, Inc. Integrated measuring and additive manufacturing apparatus and method
US9688027B2 (en) * 2014-04-01 2017-06-27 Stratasys, Inc. Electrophotography-based additive manufacturing with overlay control
CN103949636B (zh) 2014-05-05 2016-05-04 湖南华曙高科技有限责任公司 一种激光快速成型装置的快速成型方法
US20150367418A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-24 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
CN105563823B (zh) * 2014-11-11 2017-11-28 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印装置与立体打印方法
US10048661B2 (en) * 2014-12-17 2018-08-14 General Electric Company Visualization of additive manufacturing process data
US20160349215A1 (en) * 2014-12-23 2016-12-01 Edison Welding Institute, Inc. Non-destructive evaluation of additive manufacturing components using an eddy current array system and method
CN107206683B (zh) * 2015-01-28 2020-07-14 惠普发展公司有限责任合伙企业 打印死区识别
CN107214950B (zh) 2017-07-19 2018-08-07 广州恒尚科技有限公司 自动调节3d打印机铺粉量装置及其方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10217336A (ja) * 1997-02-06 1998-08-18 Toyota Motor Corp 積層造形における散布方法及びその装置
US20100176539A1 (en) * 2007-10-26 2010-07-15 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Manufacturing method of three-dimensionally shaped object
US20090152771A1 (en) * 2007-11-27 2009-06-18 Eos Gmbh Electro Optical Systems Method of manufacturing three-dimensional objects by laser sintering
JP2010132960A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Panasonic Electric Works Co Ltd 三次元形状造形物を造形する積層造形装置及び積層造形方法
US20110061591A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Sciaky, Inc. Electron beam layer manufacturing
DE102010052206A1 (de) * 2010-11-10 2012-05-10 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten
WO2014074947A2 (en) * 2012-11-08 2014-05-15 Das, Suman Systems and methods for additive manufacturing and repair of metal components
US20150165683A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-18 General Electric Company Operational performance assessment of additive manufacturing

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111837026A (zh) * 2018-01-15 2020-10-27 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 在三维部件的增材制造中监控制造精度的系统和方法
CN111837026B (zh) * 2018-01-15 2023-12-15 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 在三维部件的增材制造中监控制造精度的系统和方法
CN117841365A (zh) * 2024-03-06 2024-04-09 云耀深维(江苏)科技有限公司 增材制造中材料涂覆质量同步监测的系统和增材制造设备
CN117841365B (zh) * 2024-03-06 2024-05-10 云耀深维(江苏)科技有限公司 增材制造中材料涂覆质量同步监测的系统和增材制造设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP3441163A1 (de) 2019-02-13
EP3313595A1 (de) 2018-05-02
JP2020073719A (ja) 2020-05-14
US20180215103A1 (en) 2018-08-02
DE102015110264A1 (de) 2016-12-29
US20240140027A1 (en) 2024-05-02
WO2016207123A1 (de) 2016-12-29
JP2018521217A (ja) 2018-08-02
US11911957B2 (en) 2024-02-27
EP3313595B1 (de) 2022-01-05
EP3441163B1 (de) 2022-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107548348A (zh) 用于生成式地制造至少一个三维物体的设备
JP7149291B2 (ja) 付加製造プロセスの品質保証及び制御のための方法及びシステム
Foster et al. Optical, layerwise monitoring of powder bed fusion
EP2032345B1 (en) Procedure and apparatus for in-situ monitoring and feedback control of selective laser powder processing
US20180133967A1 (en) Apparatus for additive manufacturing of three-dimensional objects
JP2020530525A (ja) 付加製造用の装置及び方法
JP6813554B2 (ja) ３次元の物体を付加製造する装置
CN107553898B (zh) 照射控制的装置和方法以及制造三维物体的设备和方法
EP3463811A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur generativen fertigung von bauteilen
EP3597401B1 (en) Apparatus for additively manufacturing of three-dimensional objects
US20200290285A1 (en) Apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
EP3560635A1 (en) Additive manufacturing system with moveable sensors
JP6609654B2 (ja) ３次元の物体を付加製造する装置
DE102016209065A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prozessüberwachung bei der generativen Fertigung von Bauteilen
US20200261977A1 (en) Scan field variation compensation
JP2020203487A (ja) 三次元物体の付加製造装置
CN110435141B (zh) 添加式地制造三维物体的装置
CN109383024B (zh) 用于制造三维物体的设备
JP2021066960A (ja) ３次元の物体を付加製造する装置
EP3613561B1 (en) Apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
US20210260665A1 (en) Method for operating a device for additive manufacture of a three-dimensional object
JP6927842B2 (ja) 三次元的な物体を付加的に製造するための装置用の露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20211217

AD01 Patent right deemed abandoned