CN107835739A - 用于在生成式的制造方法中配给构造材料的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在构造区(22)中借助于依次地逐层固化粉末状的构造材料(18)制造三维物体(3)的方法，所述方法包括如下步骤：a)以预定的厚度d2将粉末状的构造材料(18)的一个层施加到先前已经施加的构造材料层上，所述先前施加的层已经在与物体的横截面相对应的区域中固化，为了施加构造材料(18)，使涂布机(5、15)沿一个方向(B)在先前已经施加的层上移动，以及b)使在所述步骤a)中施加的构造材料(18)在与物体(3)的横截面相对应的区域中选择性固化，其中，在先前施加的层中具有厚度d1的已固化的区域上施加一层之前，确定所述已固化的区域沿涂布机(5)的移动方向(B)的延伸尺寸与层厚度d1的乘积的最大值(MAX)，其中，在步骤a)中施加所述层时额外提供至少一个与所述最大值(MAX)的值成比例的附加粉末量(P2)。

Description

用于在生成式的制造方法中配给构造材料的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于生成式地逐层制造三维物体的方法和制造装置以及涉及一种相应地适配的配给装置。本发明特别是涉及这样的装置和方法，在所述装置和方法中构造材料呈粉末状。
背景技术
在用于生成式逐层制造三维物体的方法中，通常在构造室中将构造材料层施加在高度可调的支座上并使其选择性地固化。通过重复地施加和固化层持续这个过程，直至通过选择性固化堆叠的层制造完成了三维物体。
DE 10 201 1 121 568 A1描述了一种生成式的逐层构造方法，在该层构造方法中借助于电磁辐射或者电子辐射选择性固化粉末状金属材料。特别是DE 10 201 1 121 568A1要解决以下问题，即，粉末施加通常总是在所存在的构造室的整个面上进行。这导致一方面制造时间延长，因为要施加大面积的层，即使实际上仅固化该层的一小部分。此外，也存在这样缺点，即，消耗大量的粉末，尽管实际上仅固化粉末的一小部分。
高粉末消耗出于多种原因是不利的。除了由此产生的高的构造材料成本，则也存在如下缺点，即，其它资源、例如粉末处理系统(筛网、供应系统)由于较为频繁地使用受到较大的磨损。特别是当构造非常高的物体时，由于必要的粉末再填充过程可能会延长构造时间。在最不利的情况下会限制待制造的物体的构造高度，如果粉末再填充过程不符合目的的话。在用于生成式逐层制造的装置中已经使用一次的未固化的粉末的再利用仅以有限的程度是可能的，因为粉末在制造中老化。
为了解决所提到的问题DE 10 201 1 121 568 A1提出，在构造室内部构成构造单元，所述构造单元紧密地包围要构造的物体。同时侧向限制涂布机，从而仅在构造单元内部的区域进行涂布。特别是通过选择性固化由用于构造过程的构造材料连续构成构造单元壁。这使得构造单元壁的侧向的位置在不同层之间发生改变并且能够与层中的相应的物体横截面相适配。
虽然在DE 10 201 1 121 568 A1中记载的方法确实能够实现节约粉末，当存在附加的、由固化的构造材料制成的壁会导致，制造完成的物体的取出过程(将物体由包围该物体的未固化的粉末中清理出来)变得困难。因此，本发明的任务在于，提供一种方法和一种装置，所述方法和装置允许以另外的方式优化粉末配给，而无需必然忍受存在由构造材料制造的不属于物体的边界壁。
发明内容
所述任务通过根据权利要求1所述的方法、根据权利要求7所述的配给装置、根据权利要求11所述的制造装置和根据权利要求14所述的计算机程序得以解决。本发明的进一步改进方案在从属权利要求中说明。
附图说明
以下借助实施例参照附图描述本发明的特征和合理性。
图1示出用于实施生成式的逐层构造方法的按照本发明的装置的视图。
图2示出在图1中示意性示出的装置的构造平面的俯视图。
图3示出在制造过程期间在构造平面的高度上的要制造的物体的侧向剖视图。
图4a和4b示出构造区的俯视图，以说明根据第一实施方式的按照本发明的方法。
图5示出构造区的另一个俯视图，以说明第一实施方式的方法。
图6示出构造区的俯视图，以说明根据第二实施方式的按照本发明的方法。
图7示出具有在第四实施方式中使用的涂布机的侧向剖视图。
图8在从斜上方观察、即从与在图7中相同的侧面但观察者加高的位置观察示出根据第四实施方式的按照本发明的涂布机的实施方式。
图9以横向剖视图示出图8的涂布机的粉末供应装置的特别的变化方案。
图10以横向剖视图示出图9的特别的变化方案的变型。
图11以横向剖视图示出图9的特别的变化方案的另一种变型。
图12以截面图示出图9的特别的变化方案的又一种变型。
图13以俯视图示意性示出图8的涂布机的粉末供应装置的特别的变化方案的再一种可能性。
具体实施方式
第一实施方式
首先说明适于实施本发明的方法的生成式制造装置。图1以示意性方式示出激光烧结装置或者说激光熔化装置作为这种用于借助于生成式制造方法逐层制造三维物体的装置的示例。所述装置具有向上敞开的构造容器1，将用于逐层的制造过程的构造材料供应给该构造容器并且该构造容器在逐层的制造过程期间在侧面包围构造材料。能够沿竖直的方向运动的支座支承构造平台，该构造平台又支承待构成的物体3。可选地也可以省去构造平台。由构造容器1的水平尺寸定义构造区22(见图2)。但也可以类似于DE 10 201 1 121568 A1缩小所述构造区。支座2在高度方面这样调整，使得物体3的相应要固化的层处于构造平面4内。另外，设有涂布机5，用于将能够通过电磁辐射或者粒子辐射固化的粉末状的构造材料施加到物体3的已固化的层上或者为了开始构造过程施加到构造平台本身上。在图1中示出的、用于粉末固化的照射系统具有作为电磁辐射源的激光器6。照射系统的另一个组件是偏转装置8，通过偏转装置将借助于激光器6产生的激光射束7导向入射窗9，射束由该入射窗进入处理室10中并命中构造平面内的预定点。处理室10优选能用保护气体冲刷，以便避免粉末与环境气氛发生反应。
此外，所述装置包括控制单元11，通过该控制单元以协调的方式控制偏转装置8、支座2的竖直运动、涂布机5和配给容器12a中的高度能调整的(供应)柱塞12b，以便实施构造过程。必要时控制单元11也还可以控制所述装置的其它组件。控制单元11特别是调用要制造的物体的CAD数据，这些数据用作控制的基础。
作为粉末状的构造材料能够使用所有适于生成式逐层构造方法、特别是激光烧结法或激光熔化法的粉末或者说粉末混合物。特别是金属粉末，例如高级合金钢粉末属于此列。此外，在使用塑料粉末或者陶瓷粉末或者说塑料涂覆的砂时能够以相同的方式使用按照本发明的方法。
激光烧结装置这样运行，使得涂布机5在构造区上移动并且以预定的厚度d2施加粉末层。接着以激光射束7在相应的层中照射物体3的横截面，此后至少部分地熔化粉末并且在随后的冷却中使其固化。至少部分地熔化是指，粉末颗粒至少仅在表面熔化，但当希望时也可以完全熔化。粉末颗粒也可以仅软化，所述软化在随后的冷却中同样使得粉末颗粒结合成固体。此后，支座下降一个数值d2并施加厚度为d2的新粉末层。按照这种方式逐层制造物体3。在制造完成之后将物体3取出并且必要时对其进行后处理和/或质量检查。
如在图1中示出的那样，供涂层过程使用的粉末状的构造材料处于构造容器1旁边的配给容器12a中。通过抬高配给容器12a中的柱塞12b而向上推送粉末材料，粉末材料然后可以由涂布机5移动到构造区上并且分布在这里。这里，供使用的粉末量能够通过柱塞12b在配给容器12a中向上运动的高度差SD来控制。换句话说，柱塞12b和配给容器12a作为配给装置配合作用，以确定要用于层施加的粉末量。
图2示出在图1中的装置的构造平面4的俯视图。除了构造区22之外还能看到配给容器12a和设有附图标记13的溢流容器，通过在图2中未示出的涂布机5在层施加之后将多余的构造材料推送到溢流容器中。就是说，涂布机5在图2中从右向左移动。
在图2中配给容器12a或者说供应柱塞12b的长度LD或者说宽度WD等于构造区22的长度LBF或者说宽度WBF。虽然不是强制性的，但至少是合理的是，配给容器的长度LD等于构造区的长度LBF，因为否则涂布机5可能会将粉末推移到构造区旁边。如已经提到的那样，在图2中涂布机沿构造区22的宽度WBF的方向移动。
如果应提供用于施加厚度为d2的层的粉末量P1，则为此必须近似地使柱塞在配给容器中向上移动路程SD＝d2*(WBF*LBF)/(WD*LD)。
本发明考虑，制造物体横截面所需的粉末量仅取决于用以施加粉末层的预定的厚度d2。这参照图3说明：
图3示出在制造过程期间物体3的侧视图。图中具体示出了物体3的当前最上面的层，该层已经固化并且未固化的粉末状的构造材料18位于左右两侧，构造材料以下简称为“粉末材料”。在图3中示出的状态中已经借助于涂布机5将新的粉末材料层31施加到了在物体3的区域中已固化的先前的层上，即涂层过程已经结束。
如在图3中清楚可见的那样，物体3的表面处于保持未固化的粉末18的层下方，从而在这个位置形成凹陷部30。其原因在于，通过粉末的在上面已经提到的熔化过程或软化过程而发生的材料压实。
如同样在图3中能看到的那样，必须在凹陷部30的区域中施加更多的粉末。这里，新的粉末层31的厚度等于d2+d1*PV。参量d1这里表示先前的粉末层在其固化之前的厚度。粉末压实系数PV应表示先前的层的厚度由于固化减小的百分比。还要指出的是，近似地可以认定，d1等于d2。然而，刚施加的层可能由于热过程或沉积过程具有与d2略有不同的厚度，虽然该层是以厚度d2施加的。应通过引入参量d1对此加以考虑。
原则上可以简单地在总量上这样考虑为了补偿在固化时发生的收缩而附加需要的粉末量P2，即，将为了以希望的厚度为d2涂布整个构造区所需要的粉末量P1提高一个固定的安全数值。与此不同，在本申请人目前为止采用的处理方式中，补偿收缩所需要的附加的粉末量P2对于每个层不是选择成相同的，而是根据需求进行选择：
附加需要的粉末量P2与上一次固化的物体横截面的面积A相关。因此，在本申请人目前为止采用的处理方式中，控制单元1在施加新粉末层之前调用要制造的物体的CAD数据并确定在上一次施加的粉末层中已固化的区域的面积A。然后，基于所述面积A给材料施加提供补偿收缩附加地需要的粉末量。
虽然在按照本申请人目前为止采用的处理方式的方法中已经可以优化粉末用量，但是按照根据第一实施方式的方法还能进一步优化粉末消耗量：
在此，本发明人以如下考虑为出发点，即，在构造区中上一次照射的面的定向影响为了补偿在照射的面中的粉末压实附加需要的粉末量。这应该借助于图4a和4b来说明。在这两个附图中分别沿水平方向在构造区22的所示的面上进行层施加。为了简单起见，物体3的在先前的层中已固化的横截面作为细长延伸的矩形示出。虽然在图4a和4b中上一次固化的构造部件横截面的面积相等，但是在图4b中的横截面的位置中明显需要更多粉末，以补偿由于粉末压实而引起的收缩：
将在图4a中将附加需要的粉末量在构造区的整个长度LBF上填充到上一次固化的横截面区域中。与此不同，在图4b中不是沿着构造区的整个长度LBF都需要附加的粉末量，在图4b中在物体横截面3的上方和下方不需要附加的粉末量。尽管如此仍在所述区域中施加更多的粉末，因为供应柱塞12b在配给容器12a中仅能够沿构造区的整个长度LBF统一地提供附加的粉末量P2。因此，目前位置在规划制造过程时这样处理，使得所述物体这样设置在构造空间中，使得优选存在按照图4a的情形。然而不是所有物体几何结构都允许这样优化粉末消耗。
现在参考图5详细说明按照本发明的第一实施方式的方法。
按照第一实施方式，控制单元11在构造区22内部检查上一次照射的物体横截面的位置。为此，控制单元11将构造区划分成n(n＞1)个窄条221。条221这里沿x方向延伸、即沿构造区22的宽度WBF方向或者说沿涂布机5的移动方向延伸。借助于要制造的物体的CAD数据，控制单元11首先可以确定，在哪些条中存在在先前的粉末层中固化的物体横截面。由CAD数据也得出先前的粉末层原始的厚度d1。现在，在第二步骤中，控制单元11对于每个其中存在在先前的粉末层中固化的物体横截面的条221确定在所述条中物体横截面沿x方向(涂布机5的移动方向)的延伸尺寸xi。然后，为了确定收缩补偿所需的附加的粉末量P2，采用沿涂布机5的移动方向的延伸尺寸xi与层厚度d1的逐条乘积的最大值(MAX)。因为对于所有的条先前的粉末层的层厚度d1是相同的，因此清楚的是，不是必须针对每个条单独地确定乘积，而是也可以首先仅确定各条的延伸尺寸xi的最大值xmax并且然后将其与层厚度d1相乘，以获得所述最大值(MAX)。
此时，通过以下公式得出在图1中柱塞12b在所述装置的配给容器12a中实现的移动路程SD：
SD＝[LBF*WBF*(d2+SF)+LBF*MAX*PV]/(LD*WD) (1)，
其中，d2是要施加的层的希望的厚度，SF是安全系数，通过该全系数考虑在施加时的粉末损耗，而PV描述在固化时构造材料(18)的层厚度收缩的百分比。
通常供应柱塞的长度LD等于构造区的长度LBF(在图5中沿y方向的延伸尺寸)，从而上述公式简化成
SD＝[WBF*(d2+SF)+MAX*PV]/WD. (2)
通过按照第一实施方式的方法确保了，在上一次固化的物体横截面的所有位置处都施加足够的粉末，以便补偿由于粉末压实发生的收缩。同时将粉末消耗限定在必要的量。
在上面描述的方法中，越精确地确定上一次固化的物体横截面沿x方向的最大延伸尺寸，则将构造区划分成条时条宽度越小。在实际中希望找到折中方案，因为随着条宽度减小条的数量自然会增加并且因此确定最大延伸尺寸的持续时间增加。条宽度的示例性的值可以是1至2厘米之间的值。此外，备选地也可以采用这样的处理方式，其中不是借助于所述的条划分而是以其它方式确定沿x方向的最大延伸尺寸。最后，不是对于所有条各个条宽度必须是相同的。根据物体横截面可能适宜的是，对于至少一些条选择不同的宽度。
在图5中整体地示出上一次固化的物体横截面。当然也存在这样的构造过程，在所述构造过程中在一个层中固化多个相互不连接的物体横截面，例如当同时制造多个物体或者当在物体中沿构造方向(z方向)存在不同的凸起部时。在这里重要的是，确定并累加各个物体横截面沿x方向的延伸尺寸。然后，在确定乘积的最大值(MAX)时，确定逐条累加物体横截面沿涂布机(5)的移动方向的延伸尺寸(的和)的最大值并且将其与层厚度d1相乘，因为所有固化的区域的层厚度d1是相同的。因此，在这种情况下可以如下修改上述公式(1)：
SD＝[LBF*WBF*(d2+SF)+LBF*maxsumi*d1*PV]/(LD*WD)。 (3)
这里，sumi是在一个条i内部各个物体横截面沿x方向的延伸尺寸的总和，并且maxsumi是逐条对延伸尺寸求和的最大值。此时，上面提到的逐条乘积的最大值(MAX)可能等于
MAX＝maxsumi*d1。
安全系数SF是与装置相关的参数并且能够通过预试验来确定，在预试验中确定在施加一层时的粉末损耗。所述粉末损耗取决于实际使用的制造装置。为清楚起见，所有描述附加粉末量P2的公式都没有详细说明所述安全系数。
粉末压实系数PV的值是与材料有关的常量并且同样能够在简单的针对确定的构造材料的预试验之后事先确定，在预试验中考察在希望的固化条件(例如粉末温度、激光器功率等等)下在压实构造材料时发生的收缩。
因此，通过所述的方法能够使所施加的粉末量与需要的粉末量精确地匹配，从而能够避免由于过量配给而造成的粉末损耗并且因此能够节约粉末。
当然，不是仅与具体描述的配给装置12相结合才能实现所述处理方式。对于配给装置12不是使用供应柱塞而是例如设置在构造平面4的上方的情况，通常重要的是，根据所述最大值来确定附加的粉末量P2的体积。此时，类似于上述公式(1)和(3)获得如下公式：
体积(P1)+体积(P2)＝LBF*WBF*(d2+SF)+LBF*MAX*PV(1')
以及
体积(P1)+体积(P2)＝LBF*WBF*(d2+SF)+LBF*maxsumi*d1*PV(3')。
第二实施方式
特别是在较大的构件中会出现的是，在物体横截面中，在不同的区域中固化粉末的不同层厚度。例如对于所谓的外壳-芯-结构方式就是这样：
在外壳-芯-结构方式中，在以确定的层厚度(例如20μm)施加一个粉末层之后，相应地在物体横截面的边缘区域(轮廓区域或者说外壳区域)中进行固化。物体横截面的内部区域始终是每m个层、例如每三层才进行固化，就是说总是在每m次层施加之后才进行固化。这导致，在内部区域(芯区域)中，在固化时存在厚度为m*d1的粉末层，而在边缘区域中，在固化过程中总是存在厚度为d1的粉末层。由此使得，在粉末压实时的收缩在芯区域中要明显大于在轮廓区域中大。如果d1取值20μm并且假定，即芯区域每三个层才进行固化，则在芯区域中固化厚度为60μm的粉末层，在轮廓区域中固化厚度为20μm的粉末层。如果假定上面描述的粉末压实系数PV的值为0.5，则可以看到，在芯区域中收缩为30μm，而在轮廓区域中收缩仅为10μm。
由于在物体横截面的不同区域中收缩不同，用于补偿收缩的附加的粉末需求在构造区的不同区域中也是不同的。为了这种情况予以考虑，控制单元11在构造过程期间在每次层施加之前重新计算的上述公式(1')可以稍作修改：
SD＝[LBF*WBF*(d2+SF)+maxi(x1*d1+x11*d11)*LBF*PV]/(LD*WD) (4)。
这里，引入了附加的粉末层厚度d11，其中，对于每个条，将厚度为d11的已固化的区域沿x方向的延伸尺寸x11与厚度d11相乘并且加上厚度为d1的已固化的区域沿x方向的延伸尺寸x1与厚度d1的乘积(x方向是构造区22的宽度WBF的方向)。根据公式(4)接下来将按照这种方式逐条确定的各值的最大值maxi作为确定附加粉末量P2的基础。因此，该最大值maxi相当于上述最大值MAX。
在图6中再次简要地示出这种处理方式。
在芯区域33中存在上一次固化的粉末层的厚度d11并且在划影线的轮廓区域32中存在厚度d1。在计算SD时，在每个存在在先前的粉末层中固化的物体横截面的条内部，关于固化的区域33的延伸尺寸求和，并将总和与厚度d11相乘以及(将乘积)加上已固化的区域32沿x方向的延伸尺寸的和与厚度d1的乘积。紧接着确定这样逐条确定的各值的最大值并且将其用作配给附加粉末量的基础(附加粉末量与所述最大值成比例地选择)。
当然，所述方法不仅限于在上一次固化的区域中仅存在两个不同的层厚度的情况。对于具有不同的层厚度dj(1≤j≤k)的k个区域(k＞1)，控制单元能够特别一般性利用下式确定供应柱塞的移动路程：
SD＝[LBF*WBF*(d2+SF)+maxi(x1*d1+...xj*dj...xk*dk)*LBF*PV]/(LD*WD) (5)。
如果配给装置12不使用供应柱塞，则类似于上述公式(4)和(5)如下通过控制单元11确定粉末量P1和P2：
体积(P1)+体积(P2)＝LBF*WBF*(d2+SF)+maxi(x1*d1+x11*d11)LBF*maxsumi*d1*PV (4')
以及
体积(P1)+体积(P2)＝LBF*WBF*(d2+SF)+maxi(x1*d1+...+xj*dj+...+xk*dk)*LBF*PV] (5').
maxi也是对于所有在其中存在物体横截面的条确定的各值的最大值。虽然在本申请中在计算时可以考虑条划分的所有n个条，但是有利的是，仅将其中实际存在物体横截面的条作为计算的基础。
如果最后在条划分的一个条中可能有多个相同层厚度的已固化的区域，则可以类似于公式(3)将公式(5)和公式(5')修改成：
SD＝[LBF*WBF(D2+SF)+maxi(sumx1*d1+...+sumxj*dj+...+sumxk*dk)*LBF*PV]/(LD*WD) (6)
或者
体积(P1)+体积(P2)＝LBF*WBF*(d2+SF)+maxi(sumx1*d1+...+sumxj*dj+...+sumxk*dk)*LBF*PV] (6').
这里，sumxl是在一个条内部存在的厚度为d1的以固化的区域沿x方向的所有延伸尺寸的总和，sumxj是在一个条内部存在的厚度为dj的已固化的区域沿x方向的所有延伸尺寸的总和，而sumxk是在一个条内部存在的厚度为dk的已固化的区域沿x方向的所有延伸尺寸的总和。
最后还要提到的是，上述的公式(6)和公式(6')也可以用于存在仅两个具有不同层厚度的区域的情况。
因此，也如在第一实施方式中那样，在第二实施方式中，配给装置LD的长度优选等于构造区LBF的长度。
第三实施方式
按照第三实施方式，在图1的装置中示出的配给装置12以特别的方式构成，即构造成，沿配给容器12a的宽度WD的方向、即垂直于涂布机5的移动方向彼此邻接地设置多个供应柱塞12b。
每个所述供应柱塞12b都能够借助高度调整装置独立于其它供应柱塞12b地在高度上调整。控制单元11由此能够这样操控供应柱塞12b，使得这些供应柱塞在施加新的层之前被不同程度地抬高。这使得可以沿构造区22的长度LBF、即垂直于涂布机5的移动方向为层施加提供不同大小的粉末量。
利用配给装置12的所述的构造形式能够以特别的程度优化粉末施加。
在施加一个新粉末层之前控制单元11确定上一次固化的物体横截面或者说上一次固化的各物体横截面位于沿y方向、即垂直于涂布机的移动方向的哪些位置处。然后，在这些位置处可以通过使相应的供应柱塞12b向上移动更大的数值而由配给装置12提供增加的粉末。
当然，按照第三实施方式的配给装置12也可以与如在第一和第二实施方式中描述的用于逐层生成式制造三维物体的装置相组合。特别是在使用在第三实施方式中描述的配给装置12的情况下也可以实施结合第一和第二实施方式描述的每个方法，包括这里描述的变型方案。
有利地给每个供应柱塞配设条划分的确定的条。在一个特别有利的改进方案中，由控制单元11实施的条划分的每个条恰好与一个供应柱塞12b相对应。这意味着，这样选择每个条，使得每个条沿构造区的宽度WBF方向与一个供应柱塞相对应，其中，条的宽度等于供应柱塞的宽度。在这种情况下能够将(精确地)所需要的粉末量供应给每个条，已经在考虑上一次固化的物体横截面在该条内部沿构造区22的宽度方向的延伸尺寸情况下确定了所述粉末量。
此时，使每个所述供应柱塞12b抬高一个已经基于在各条(也许仅是一个条)中所需要的粉末体积的最大值确定的数值，这些条“配设给”该供应柱塞12b。就是说，对于一个所述供应柱塞12b的移动路程SD类似于公式(1)得出(在简化地假设每个柱塞恰好配设有一个条的情况下)：
SD＝[WBF*(d2+SF)+MAX*PV]/(WD) (1').
要注意的是，不是在所有条上，而是仅与“配设给”供应柱塞12b的条相关地求得最大值MAX。
对于通过上述公式(3)至(5)处理的情况，类似于上述公式对于每个柱塞的移动路程获得：
SD＝[WBF*(d2+SF)+sumi*d1*PV]/(WD) (3')
SD＝[WBF*(d2+SF)+(x1i*d1+x11i*d11)*PV]/(WD) (4')
以及
SD＝[WBF*(d2+SF)+(x1i*d1+...+xji*dj+...+xki*dk)*PV]/(WD)(5')。
x1i和x11i等于在条i中具有原始厚度d1或d11的固化的区域的延伸尺寸，而xji等于在条i中具有原始厚度dj的固化的区域的延伸尺寸。
在第三实施方式的目前已描述的实施方案中，在将供应柱塞12b在配给装置12中抬高之后，涂布机5将施加粉末推送到构造区22上。为了防止由不同供应柱塞12b提供的粉末施加量的差别由于侧向运动(沿构造区22的纵向方向)变小，涂布机5有利地设有分隔壁，所述分隔壁沿涂布机5的移动方向延伸。
相应的分隔壁适宜地恰好处于两个供应柱塞12b彼此邻接的位置处。
最后，关于第三实施方式还要注意的是，各个柱塞垂直于涂布机的移动方向的延伸尺寸不必都是相同的。相应地，条宽度yi在条划分时也不必全都彼此相同。
第四实施方式
按照第四实施方式，在图1的制造装置中代替配给装置12并且代替涂布机5地使用这样的涂布机15，在该涂布机中已经集成有配给装置。利用这样的涂布机15实现的施加原理参考图7来说明，该图示出了在构造区4上方的涂布机15的示意性的侧向剖视图：
在图7中示出涂布机15在构造平面4上沿移动方向B行驶期间的抓拍图像。在剖视图中能看到在物体3中的固化的层区域。在该图中，来自先前的层施加的保持未固化的粉末18中没有示出层结构。已固化的层区域和保持未固化的粉末的高度在这里为了简单起见示出为相同的，虽然特别是参考图3说明的内容在这里当然也适用。涂布机15主要包括两个施加片，所述施加片16沿移动方向B彼此间隔开地设置。施加片16相互平行地垂直于移动方向B优选在构造区的整个长度LBF上延伸，就是说，涂布机垂直于其移动方向的长度LD优选等于长度LBF。涂布机15在片16之间具有储备空间17，所述储备空间具有施加层31所需要的粉末储备37。储备空间17在其下端部处具有开口20，在涂布机15移动期间，构成厚度为d2的层的构造材料能够通过该开口排出。
按照本发明，储备空间17划分为多个储备室17a、17b，这些储备室沿垂直于移动方向(到图7中的板平面中)的方向彼此邻接地设置。在这种情况下图8在从斜上方观察、即从与图7中相同的侧面但观察者处于增高的位置时观察时示出按照本发明的涂布机的一种实施方式。
在图8中涂布机具有储备室17a、17b沿垂直于涂布机的移动方向的线性布置结构。图8的涂布机的特别之处在于，沿涂布机的移动方向设置两个储备室17a和17b。但是通常不是必须这样，而是也可以不沿涂布机的移动方向划分为储备室17a和17b。
因此，具有多个储备室的涂布机15可以看作是配给装置，在该配给装置中沿垂直于涂布机的移动方向的方向设置的储备室可以看作是多个粉末供应装置，这些粉末供应装置能够相互独立地预先规定在层施加时要施加的粉末材料的量。
由于沿垂直于涂布机的移动方向的方向存在多个储备室，可以在构造区22在垂直于移动方向的方向上的不同位置处供应不同的粉末量，因为储备室沿垂直于移动方向的方向可以具有不同的填充量。但是，由此按照本发明的涂布机例如在图4b示出的情况下能实现节约粉末的层施加：只有在层施加时经过已经固化的区域3的储备室除了用于厚度为d2的层的粉末量P1之外还必须具有附加粉末量P2，通过该附加粉末量补偿在已固化的区域3中发生的收缩。就是说，在相应垂直于移动方向设置的储备室中可以(基本上)恰好预存先前按照相应的计算公式确定的粉末需求，以便基于事先完成的对粉末需求的确定实现优化的粉末配给。甚至还可以仅在物体3的区域中、而不在构造区的其它区域中施加新的构造材料层。
此外，在图8中能看到滑块19a、19b，利用这些滑块能够相互独立地封闭储备室17a和17b的底部上的开口20a、20b。利用这些可选的、优选能够由控制单元11控制的封闭机构能够有选择地抑制或者说限制从一些储备室排出粉末。因此，能够灵活地沿垂直于移动方向的方向调整向构造区所选择的位置进行的粉末供应。
但是，此外也还可以附加地在涂布机移动期间接通或者关断从一些或全部储备室进行的粉末供应。由此，涂布仅能够在构造区的沿平行于移动方向的方向有限的区域中进行。就是说，例如可以仅在图4a中已固化的区域的区域内施加粉末层。
代替滑块所有其它能够用以接通和关断在储备室的下端部上的粉末排出的封闭装置也都是适合的。这里例如可以设想采用能封闭的活门、喷嘴但或者也可以采用片式封闭件。
在按照本发明的配给装置的一种变型方案中，封闭装置19a、19b的开启度是可以控制的。由此，能够以特别简单的方式调整垂直于移动方向在不同的位置处要供应给构造区的粉末的量：代替通过储备室中的填充程度调整要供应的粉末量，简单地通过在储备室的底部上的开口的开启度调整粉末排出率。
在第四实施方式的另一个变型方案中，将至少一个所述储备室填充以粉末材料，所述粉末材料与处于其它储备室中的粉末状的构造材料18不同。由此，例如能够由不同的构造材料制造物体的不同区段。
按照本发明的用作配给装置的涂布机的在图8中示出的特别的实施方式的特征在于，在沿垂直于移动方向的方向的一个位置处分别存在两个储备室17a和17b。可以首先总是仅在沿垂直于移动方向的方向的这样位置处填充相应的第二储备室，在所述位置处需要特别多的粉末用于粉末施加。但是，当给储备室17a、17b填充以不同的材料时，得到在一个位置处设置两个(或者也可以多个)储备室的特殊优点。在这种情况下，通过相应地操纵封闭装置19a和19b来设定，在涂布机移动期间在垂直于移动方向的一个位置处使用哪种材料用于层施加。由此可以构造区的每个任意的位置设定要供应的构造材料。沿涂布机的移动方向要供应的粉末材料的位置准确的可调整性原理上受到通过封闭装置19a、19b相对于涂布机的移动速度的操纵速度限制，而在垂直于移动方向的方向上通过配给室17a、17b的数量或者说通过配给室的相应的垂直于移动方向的延伸尺寸预先规定位置精度。因此，不是仅横向于涂布方向、而且也沿着涂布方向可以通过相应地选择配给室17a、17b局部地并且受控制地施加不同的材料。
当沿涂布机的移动方向存在能够从其中供应粉末材料的多个储备室17a、17b时，则从所述储备室将粉末施加到沿涂布机的移动方向的一个确定的位置处的精度可能受到这样的影响，即储备室17a、17b沿移动方向处于不同的位置处，如在图8中能直接看到的那样：当在图8中垂直于移动方向部分地打开室17a并且部分地打开室17b时，则将来自室17a的粉末放置在与来自室17b的粉末不同的位置处(涂布机在图8中从左向右运动或者相反)。这种效果原则上也可以用于相互同时地施加来自储备室17a、17b不同的粉末，以用于粉末混合的目的；必要时通过涂布机的往复运动来辅助这种效果。
当使用第四实施方式的在图8中示出的涂布机的在图9至12中示出的特别的变化方案和在图13中示出的另一个特别的变化方案时可以处理这个问题。这里，图9至12分别示出特别改变的涂布机的侧向剖视面，而图13示出所述另一个特别改变的涂布机的俯视图，其中，分别示出沿移动方向相继地设置的储备室170a、170b或180a至180c或190a、190b。就是说，多个在图9至12中示出的储备室对或者说三个储备室在相应的涂布机150或180中垂直于移动方向(即向图平面中)并排设置。因此，每个这种储备室对或者说三个储备室可视为已经在上面提到的粉末供应装置。
特别是在特别改变的涂布机和另外的特别改变的涂布机中给每个所述储备室170a、170b或180a至180c或190a、190b设置一个封闭装置，借助于该封闭装置能够接通和关断在储备室的下端部处的粉末排出。在这里也可以设想，例如采用能闭锁的活门、喷嘴但或者也可以采用片式封闭件作为封闭装置。
在所述特别改变的涂布机中的特别之处可以直接从图9得出。在这里示出的储备室对170a、170b能够在涂布机150中通过涂布机的垂直于移动方向延伸的摆动轴151摆动。由此例如在从由储备室170b进行的粉末供应切换到由170a进行的粉末供应时可以通过相应地操纵封闭装置(未示出)同时使所述储备室对摆动。在图9的左半部中储备室170b的出口设置在在储备室对的下方设置的排出口175上，在图9的右半部中储备室170a设置在在涂布机中位置固定的排出口175上方。就是说，在储备室对的两个在图9中示出的位置中粉末通过过同一排出口到达构造区上，从而通过从所述一个储备室切换到另一个储备室构造材料从涂布机排出的位置相对于涂布机不改变。
在涂布机中可以为每个所存在的储备室对170a、170b设置一个配设给该储备室对的单独的排出口175。但是，同样也可以给多个并排设置的储备室对配设一个共同的排出口，该排出口此时具有细长的形状并且横向于涂布机的移动方向延伸。尤其是也可以给所有存在于涂布机中的并排设置的储备室对配设一个共同的排出口175。
储备室对绕摆动轴151的摆动可以借助于伺服马达或步进马达或压电马达来完成。在此，也可以设定，使多个储备室对共同摆动，这些储备室对不是一定必须并排放置。特别是也可以给多个储备室对共同配设给一个伺服马达。摆动轴可以是延伸穿过多个储备室对的轴、尤其也可以是沿整个涂布机延伸的轴，储备室对可转动地支承在所述轴上。但是，也可以省去这种共同的轴，从而各个储备室对分别配备有自己的轴。
对储备室中的封闭装置的操纵和所述摆动能够通过适当地选择的操控信号在时间上相互协调。另一种可能性在于，借助于摆动过程操纵封闭装置，例如通过摆动过程与封闭装置的运动机械上的运动耦合和/或借助于基于弹簧的机构来操纵封闭装置。
图10示出在底侧上具有改变的开口的储备室对。在图10中储备室在其底侧上设有斜面152a、152b。由此，在摆动的情况下储备室的下边缘基本上平行于工作平面4，以便能实现粉末从储备室不受阻碍地排出到未示出的排出口175中。
图11同样示出在底侧上具有改变的开口的储备室对。在图11中储备室在其底侧上设有倒圆部153a、153b。由此，在摆动的情况下储备室的下边缘针对不同的摆动位置都基本上平行于工作平面4。因此，在摆动运动期间粉末也就已经能够基本上不受阻碍地排出，这能实现粉末施加的加速。
借助于在图12中示出的涂布机180的三个储备室80a、80b、180c应该说明，也可以毫无困难地沿移动方向相继设置超过两个储备室。摆动轴181的位置在这里还关于三个储备室沿移动方向的延伸方向是对称的。这是非常适合的，但不必是强制性的。在图12中示出粉末从储备室180a或储备室180c排出到在涂布机的未示出的排出口175中的摆动位置。在未示出的中间位置(在三个储备室未摆动时)中，储备室180b的下方的开口处于排出口175的上方。在图10和图11中示出的储备室的底侧的变化方案也能以相同的方式应用于在图12中示出的三个储备室。最后，完全一般性地，也可以将数量为n的储备室沿移动方向相继设置在涂布机中并且必要时使其摆动，其中，n是自然数。沿涂布机的移动方向储备室的尺寸越小，能够相继设置的储备室就越多。
图13如已经提到的那样示出第四实施方式的涂布机的另一种特别的变化方案。这里，图13是从上方向涂布机观察的非常示意性的俯视图。在图13中能看到在涂布机中沿移动方向相继地设置的储备室对190a、190b。与在图9至12中的情况相类似，储备室对也这样运动，使得能选择使一个或者另一个储备室处于排出口175的示意性示出的位置的上方。但在图13中示出的特别的变化方案中储备室对不发生摆动，而是沿着或逆着移动方向水平的移动，这种移动也能通过伺服马达来完成。对于其他方面，所有结合图9至12描述的细节和改型可能性都能以相同的方式应用于图13的实施方式。
甚至可设想将图9至12与图13的实施方式相互组合，从而储备室不仅摆动而且沿移动方向水平移动。在这种情况下，所有结合图9至12描述的细节和改型可能性也能以相同的方式应用。
当然，按照第四实施方式也可以将按照本发明的配给装置与如在第一和第二实施方式中描述的用于逐层生成地制造三维物体的装置相结合。特别是在使用按照第四实施方式的按本发明的配给装置的情况下也可以实施每个结合第一和第二实施方式描述的方法、包括在那里描述的改型可能性。
特别是当控制单元11为了确定粉末状的构造材料的所需的施加量而对构造区22的CAD模型实施条式划分时，控制单元11能够在考虑到在所述条中在先前的层中已经存在的固化区域的情况下为每个条单独地确定该条所需要的粉末量。因此，针对条宽度yi控制单元11按公式(1')的变型为每个条i确定所需的粉末体积：
体积(P1)i+体积(P2)i＝yi*WBF*(d2+SF)+yi*MAX*PV (1"),
其中，MAX是所述条中已固化的区域的层厚度d1与在所述条中已固化的区域沿移动方向的延伸尺寸Xj的乘积。类似于公式(3')、(4')和(5')得出：
体积(P1)i+体积(P2)i＝yi*WBF*(d2+SF)+yi*sumi*d1*PV (3"),
体积(P1)i+体积(P2)i＝yi*WBF*(d2+SF)+yi*(x1i*d1+x11i*d11)*PV (4")或者
体积(P1)i+体积(P2)i＝yi*WBF*(d2+SF)+yi*PV*(x1i*d1+...+xji*dj+...+xki*dk) (5")
x1i和x11i等于在条i中原始厚度为d1或d11的已固化的区域的延伸尺寸，而xji等于在条i中原始厚度为dj的已固化的区域的延伸尺寸。
当通过控制单元11实施的条划分的每个条同时恰好与一个储备室17a、17b相对应时，能够通过配设给每个条的储备室17a、17b向每个条精确供应这样的附加粉末量P2，该附加粉末量是在考虑到在所述条内部上一次固化的物体横截面沿移动方向的延伸尺寸的情况下而确定的。
最后，关于第四实施方式还要注意的是，各个储备室垂直于移动方向的延伸尺寸不必全都是相同的。相应地，在条划分时，条宽度y也不必全都是彼此相同的。此外，一个储备室也可以配设有多个条，其中，这些条垂直于涂布机的移动方向的总延伸尺寸优选等于配设的储备室垂直于涂布机的移动方向的延伸尺寸。
此外，本发明的第四实施方式也还可以这样改变，使得在构造区22的在图1和7中左侧和/或右侧的边缘上设置粉末配给装置，该粉末配给装置垂直于涂布机的移动方向地以与涂布机相同的方式划分并且分别给涂布机的各个储备室单独地供应粉末量P1i和P2i。
此外，涂布机15也可以仅具有一个施加片16，此时确保了，来自储备室的粉末沿涂布机的移动方向始终到达施加片16前方。
对于在涂布机中的储备室的形状存在多种可能性。最简单地可以实现长方形的或者正方形的横截面。对于储备室平行于构造平面4的尺寸也存在多种可能性。该尺寸越小，在粉末施加时精确度就越高。因此，例如可以设想将储备室平行于构造平面的最大直径设为至少0.2mm、优选至少0.5mm、特别优选至少1mm和/或最高10mm、优选最高5mm、特别优选最高2mm。
虽然在所有实施方式中都参考激光烧结装置来说明本发明，本发明不仅限于激光烧结或激光熔化。本发明可以应用于任意的用于通过逐层施加和选择性地固化粉末状的构造材料来制造三维物体的方法。因此，例如代替激光器可以使用LED(发光二极管)、LED阵列、电子射束或者任意适于固化粉末状的构造材料的其它能量源或说辐射源。本发明也可以使用选择性的掩模烧结，在所述掩模烧结中代替激光射线使用掩模和延展的光源，或者本发明可以应用于吸收式烧结或者说抑制性烧结。此外，也能应用于3D打印方法，其中未来选择性固化粉末材料而供应胶粘剂。
最后，本发明在所有实施方式中都不是仅限于长方形的构造区22或沿直线在构造区上移动的涂布机。而是涂布机也可以代替直线的形状具有弯曲的形状来和/或沿曲线形的移动路程在构造区上移动。相应地，在条划分时得到的条同样也不是必须强制性地是直线的，虽然这些条应该具有保持不变的条宽度。第三和第四实施方式的配给装置同样不是必须是强制性地沿直线并排设置的，而是可以使布置形式与涂布机的形状相适配。
如再上面已经提到的那样，按照本发明的方法优选通过在制造装置中的控制单元11来实施。在此，所述方法可以部分地或者完全借助于硬件组件实现，但或者也可以完全以计算机程序的形式实现，所述计算机程序由控制单元11来执行。
控制单元11也可以包括在空间上与制造装置分离的单元、特别是预计算单元或粉末需求确定单元，粉末需求确定单元在运行中以按照本发明的方式总体上确定一层所需的附加粉末量。粉末需求确定单元优选具有层数据输入单元、粉末量确定单元和附加粉末量输出单元，所述粉末量确定单元设置成，使得粉末量确定单元由通过层数据输入单元获得的具有厚度d1的部分固化粉末层的数据和通过层数据输入单元获得的关于在用于借助于连续逐层固化粉末状的构造材料来制造至少一个三维物体(3)的制造装置中涂布机(5)的移动方向的方向信息确定在部分固化的层中的已固化区域沿涂布机(5)的移动方向(B)的延伸尺寸与层厚度d1的乘积的最大值(MAX)，并且为了施加在制造时跟随所述部分固化的层后面的具有厚度d2的层确定附加粉末量(P2)，该附加粉末量与最大值(MAX)的值成比例。层数据输入单元和附加粉末量输出单元优选是用于接收或输出数据的接口。这里，层数据输入单元例如调用要制造的物体的计算机辅助模型，控制单元11或者控制单元11的用于制造过程的其它部件也调用所述模型。层数据输入单元也可以由控制单元11或控制单元11的其它部件或制造装置获得关于上一次固化的层的信息。附加粉末量输出单元向控制单元11或制造装置的其它部件输出说明附加粉末量P2的数据。就是说，由此，给具有厚度d2的层所需要的粉末量添加至少一个附加粉末量，该附加粉末量与在先前施加的层的已固化的区域沿涂布机的移动方向的延伸尺寸与其层厚度的乘积的最大值成正比。这种预计算单元也同样是本发明的主题并且能够按照本发明的上面说明的其它特征和变化方案(在可用的情况下)进一步扩展。
以相同的方式，本发明也包括用于在用于在构造区内部借助于逐层固化粉末状的构造材料制造三维物体的制造装置中配给粉末状的构造材料的配给方法，所述制造装置具有能够在构造区上移动的、用于在构造区中施加构造材料层的涂布机，在该涂布机中由配给装置的多个粉末供应装置配给构造材料，所述粉末供应装置垂直于涂布机的移动方向地彼此邻接地设置。

Claims (20)

1.用于在构造区(22)中借助于依次地逐层固化粉末状的构造材料(18)制造至少一个三维物体(3)的方法，所述方法包括如下步骤：
a)以预定的厚度d2将粉末状的构造材料(18)的一个层(31)施加到先前已经施加的构造材料层上，所述先前施加的层已经在与所述至少一个物体(3)的横截面的至少一部分相对应的区域中固化，其中，为了施加构造材料(18)，使涂布机(5、15)沿预定的方向(B)在先前已经施加的层上、特别是在已经固化的区域上移动，以及
b)使在所述步骤a)中施加的粉末状的构造材料(18)在所施加的层的与所述至少一个三维物体(3)的横截面的至少一部分相对应的区域中固化，
其中，多次重复步骤a)和步骤b)，直至所述至少一个三维物体(3)的所有横截面固化，
其中，在按照步骤a)在先前施加的层中具有厚度d1的已固化的区域上施加一层之前，确定所述已固化的区域沿涂布机(5)的移动方向(B)的延伸尺寸与层厚度d1的乘积的最大值(MAX)，其中，d1是固化之前的层厚度，并且
在步骤a)中施加所述层时除了具有厚度d2的层所需要的粉末量(P1)之外还提供至少一个附加粉末量(P2)，所述附加粉末量与所述最大值(MAX)的值成比例。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，为了确定最大值(MAX)采用所述至少一个要制造的物体(3)的基于计算机的模型。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，为了确定最大值(MAX)，将先前施加的层的涂布机(5、15)要经过的区域计算机辅助地划分成n个条，其中，n＞1，并且所述条沿涂布机(5、15)的移动方向(B)延伸，
其中，在每个条i中确定具有厚度d1的已固化的区域沿涂布机(5、15)的移动方向(B)的延伸尺寸xi，其中，1≤i≤n，并且
将已固化的区域沿涂布机(5、15)的移动方向(B)的延伸尺寸xi与层厚度d1的逐条的乘积的最高值用作所述最大值(MAX)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤a)中将具有厚度d2的层施加到构造材料的先前施加的层上，所述先前施加的层具有k个已固化的区域，这些区域具有k个不同的层厚度dj，其中，1≤j≤k并且k为大于1的自然数，
其中，针对每个条将已固化的区域j在该条中沿涂布机(5、15)的移动方向(B)的延伸尺寸xj与对应的层厚度dj(B)的乘积累加起来并且将按照这种方式逐条计算的值的最高值用作所述最大值(MAX)。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中，为了确定具有确定厚度的一个已固化的区域沿涂布机(5、15)的移动方向(B)的延伸尺寸，对于该区域沿涂布机(5)的移动方向(B)的不连续的子区域的延伸尺寸执行求和。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其中，附加粉末量(P2)的体积选择成至少与所述最大值(MAX)、粉末压实系数(PV)以及垂直于涂布机(5、5)的移动方向的、先前施加的粉末层的延伸尺寸(LBF)的乘积相等，
其中，粉末压实系数(PV)描述在固化时构造材料(18)的层厚度的按百分比的收缩程度并且优选对于所使用的粉末状的构造材料(18)通过依据经验的预试验来确定。
7.在用于在构造区(22)内部借助于逐层固化粉末状的构造材料(18)制造三维物体(3)的制造装置中使用的配给装置，所述配给装置具有能够在构造区(22)上移动的涂布机(5、15)，用于在构造区(22)中施加构造材料(18)的层，
其中，所述配给装置具有多个粉末供应装置(12b、17a、17b)，这些粉末供应装置垂直于涂布机(5、15)的移动方向地彼此邻接地设置。
8.根据权利要求7所述的配给装置，其中，所述粉末供应装置(12b、17a、17b)设计成，使得所述粉末供应装置为了利用涂布机(5、15)施加层能够沿着垂直于移动方向(B)的方向供应具有彼此不同的体积的粉末状构造材料(18)。
9.根据权利要求7或8所述的配给装置，其中，在至少一个所述粉末供应装置(17a、17b)中、优选在所有的粉末供应装置(17a、17b)中，在涂布机(15)移动期间能够接通和/或关断构造材料供应。
10.根据权利要求7至9之一所述的配给装置，其中，至少一个所述粉末供应装置(17a、17b)、优选所有的粉末供应装置(17a、17b)沿涂布机的移动方向分成多个子室并且能够相应地选择从所述子室之一中供应粉末状的构造材料。
11.根据权利要求10所述的配给装置，其中，沿涂布机的移动方向分成多个子室(170a、170b、180a-180c、190a、190b)的粉末供应装置设计成，使得能够通过粉末供应装置的运动使每个所述子室的下侧定位在存在于涂布机中的排出口(175)的上方，在涂布时通过所述排出口将构造材料(18)供应给构造区(22)。
12.根据权利要求11所述的配给装置，其中，多个粉末供应装置能够共同运动。
13.根据权利要求10或11所述的配给装置，其中，存在于涂布机中的所述排出口分成多个垂直于移动方向并排设置的排出口，优选这样划分，使得每个粉末供应装置都配设有单独的排出口。
14.根据权利要求11至13之一所述的配给装置，其中，粉末供应装置的用于使其子室的下侧定位到排出口上方的运动能通过粉末供应装置绕垂直于涂布机的移动方向延伸的摆动轴(151、181)的摆动来实现。
15.根据权利要求11至14之一所述的配给装置，其中，粉末供应装置的用于使其子室的下侧定位到排出口上方的运动能通过粉末供应装置平行于涂布机的移动方向的移动来实现。
16.用于在构造区(22)中借助于依次地逐层固化粉末状的构造材料(18)来制造至少一个三维物体(3)时确定构造材料需求的粉末需求确定单元，其中，所述粉末需要确定单元具有：
层数据输入单元，
粉末量确定单元，所述粉末量确定单元设置成，使得该粉末量确定单元从通过层数据输入单元获得的、具有厚度d1的部分固化的粉末层的数据和借助层数据输入单元获得的、关于在用于借助于依次逐层固化粉末状的构造材料来制造至少一个三维物体(3)的制造装置中涂布机(5)的移动方向的方向信息来求得在部分固化的层中已固化的区域沿涂布机(5)的移动方向(B)的延伸尺寸与层厚度d1的乘积的最大值(MAX)，并且
为了施加在制造中在所述部分固化的层后面的具有厚度d2的层，确定附加粉末量(P2)，该附加粉末量与最大值(MAX)的值成比例，以及
附加粉末量输出单元。
17.用于在构造区(22)内部借助于连续逐层固化粉末状的构造材料(18)来制造至少一个三维物体(3)的制造装置，
所述制造装置包括：能够在构造区(22)上移动的涂布机(5)，所述涂布机用于将构造材料(18)的具有厚度d2的层施加到该构造材料的先前施加的层上，在与所述至少一个三维物体(3)的横截面的至少一部分相对应的区域中使所述层固化；
配给装置(12、17)，所述配给装置适于提供利用涂布机(5、15、150、180)施加具有厚度d2的层所需的粉末状的构造材料量；
固化装置(8)，所述固化装置用于在与所述至少一个三维物体(3)的横截面的至少一部分相对应的区域中固化粉末状的构造材料(18)；
以及
控制单元(11)，所述控制单元用于控制涂布机(5、15、150、180)、配给装置(12、17)和固化装置(8)；
其中，所述控制单元(11)设置成，使得该控制单元在操控涂布机(5、15、150、180)以便施加层之前确定在先前固化的层中具有厚度d1的已固化的区域沿涂布机(5、15、150、180)的移动方向(B)的延伸尺寸与层厚度d1的乘积的最大值(MAX)，其中d1是固化前的层厚度，以及
其中，所述控制单元(11)设置成，使得能够实施根据权利要求1至6之一所述的方法。
18.根据权利要求17所述的制造装置，其中，所述制造装置具有根据权利要求7至15之一所述的配给装置。
19.根据权利要求18所述的制造装置，其中，
为了确定最大值，所述控制单元(11)将先前施加的层的涂布机(5、15、150、180)要经过的区域计算机辅助地划分成n个条，其中，n＞1，并且所述条沿涂布机(5、15、150、180)的移动方向(B)延伸，
其中，分别给一个粉末供应装置(12b、17a、17b)配设一个或多个条并且配设一个粉末供应装置(12b、17a、17b)的条垂直于涂布机(5、15、150、180)移动方向的延伸尺寸等于该粉末供应装置(12b、17a、17b)的垂直于涂布机(5、15、150、180)移动方向的延伸尺寸。
20.计算机程序，当执行该计算机程序时，所述计算机程序能够这样控制用于借助于依次地逐层固化粉末状的构造材料(18)制造至少一个三维物体(3)的装置，使得该装置实施根据权利要求1至6之一所述的方法，特别是当所述计算机程序在根据权利要求17至19之一所述的制造装置中执行时。
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