CN110370628A - 用于添加式地制造至少一个三维物体的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于添加式地制造至少一个三维物体(2)的方法，该方法通过借助于至少一个能量束(5)的在用于添加式地制造三维物体(2)的设备(1)的构建平面(BP)中施加的构建材料层(3)的连续分层选择性照射和固结来进行，其中要借助于能量束(5)选择性地照射和固结的至少一个构建材料层(3)包括至少一个构建材料层区段(11)，其具有相对于构建材料层(3)的至少一个延伸方向的弯曲形状。

Description

用于添加式地制造至少一个三维物体的方法
技术领域
本发明涉及一种用于添加式地制造至少一个三维物体的方法，该方法通过借助于至少一个能量束在用于添加式地制造三维物体的设备的构建平面中施加的构建材料层的连续分层选择性照射和固结来进行。
背景技术
用于添加式地制造至少一个三维物体的各方法，例如，可以被实施作为选择性电子束熔化过程或选择性激光熔化过程，通常从增材制造技术领域中已知。
因此，观察到通过已知的增材制造过程，例如选择性激光熔化过程，添加式地制造的物体通常包括各向异性结构特性，即特别是各向异性的机械特性，这可以通过相应的增材制造过程的性质，即构建材料层的连续分层选择性照射和固结，来解释。
添加式地制造的三维物体的相应的各向异性结构和机械特性可导致在不同空间方向上变化的机械特性。作为示例，添加式地制造的部件可以在不同的空间方向上具有不同的拉伸强度，压缩强度和/或剪切强度。
由于通常希望添加式地制造具有各向同性结构特性，即特别是各向同性的机械性能的三维物体，需要进一步开发增材制造过程，以使得可制造的三维物体具有各向同性的结构特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于添加式地制造至少一个三维物体的方法，其允许添加式地制造具有各向同性结构特性，即特别是各向同性的机械特性，的三维物体。
该目的通过根据权利要求1的用于添加式地制造至少一个三维物体的方法来实现。从属于权利要求1的权利要求涉及根据权利要求1的方法的可能实施例。
这里描述的方法是用于通过借助于至少一个能量束的构建材料层的连续分层选择性照射和固结来添加式地制造至少一个三维物体(例如技术部件)的方法。构建材料可以是陶瓷，聚合物或金属；构建材料通常以粉末形式提供。例如，能量束可以是电子束或激光束。要被选择性地照射和固结的构建材料层被连续地施加在用于执行该方法的用于添加式地制造至少一个三维物体的设备的构建平面中。因此，该方法由用于添加式地制造至少一个三维物体的设备可执行或被执行。
例如，该方法可以被实施作为选择性激光烧结方法，选择性激光熔化方法或选择性电子束熔化方法。然而，例如，还可以想到该方法是粘合剂喷射方法，特别是金属粘合剂喷射方法。因此，例如，用于执行该方法的设备可以被实施作为选择性激光烧结设备，选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备。然而，例如，还可以想到的是，该设备被实施作为粘合剂喷射设备，特别是金属粘合剂喷射设备。
根据该方法，根据本文所述的方法的要借助于能量束选择性地照射和固结的至少一个构建材料层包括至少一个构建材料层区段，该构建材料层区段具有相对于构建材料层的至少一个延伸方向的弯曲形状。换句话说，根据该方法的要被选择性地照射和固结的至少一个构建材料层以如下的方式被施加：构建材料层包括至少一个构建材料层区段，该构建材料层区段具有相对于构建材料层的至少一个延伸方向的弯曲形状和/或弯曲延伸。因此，构建材料层可包括具有弯曲形状或延伸的至少一个构建材料层区段和具有平坦形状或延伸的至少一个构建材料层区段。无论哪种情况，术语“弯曲”都包含各种形状，例如，弧形或弧状形状，波浪形或波浪状形状，斜坡形或斜坡状形状，其在相应的构建材料层的至少一个延伸方向上升高或被升高和/或降低或被降低。对于具有相对于构建材料层的至少一个延伸方的弯曲形状和/或弯曲延伸的仅一个相应的构建材料层区段的示例性情况，相应构建材料层可分别具有弧形或弧状形状或者圆顶或圆顶状形状。
与其中构建材料被施加以形成平坦的，即基本上二维的构建材料层的已知的增材制造工程相比，本文所述的方法教导了协同地施加构建材料以便形成弯曲的，即基本上三维的，构建材料层。因此，根据本文描述的方法施加的至少一个，多个或所有构建材料层不被施加为均匀二维层几何形状的构建材料层，而是被施加为不平坦的弯曲的三维层几何形状的构建材料层。
施加构建材料以便形成包括至少一个具有弯曲形状的构建材料层区段的构建材料层不(必然)意味着要被添加式地制造的三维物体具有弯曲形状，因为多个构建材料层(构建材料层的数量通常是基于要被添加式地制造的三维物体的几何尺寸，特别是高度来确定的，–这是完成用于制造相应的三维物体的构建工作所需的)的第一构建材料层(相对于要被添加式地制造的三维物体的底层)和最后的构建材料层(相对于要被添加式地制造的三维物体的顶层)可以分别是平坦构建材料层。
从下面可以明显看出，相应的构建材料层的相应的弯曲的构建材料层区段允许形成互锁构建材料层结构，允许竖直相邻设置的构建材料层的互锁接合，这分别显著改善了根据本文所述的方法添加式地制造的三维物体的结构性能和机械性能。结构和机械性能分别在根据本文所述的方法添加式地制造的三维物体的各向同性结构和机械性能方面得到特别改善。
所述至少一个相应的弯曲形状的构建材料层区段或至少一个相应的弯曲形状的构建材料层区段可包括至少一个升高或被升高部分(特别是至少一个相对于特别是水平的参考水平或平面升高和/或被升高的部分)和/或至少一个降低或被降低部分(特别是至少一个相对于特别是水平的参考水平或平面降低和/或被降低的部分)。因此，相应的构建材料层可包括由相应的升高或被升高部分提供的一个或多个峰和/或可包括由相应的降低或被降低部分提供的一个或多个凹部。相应的参考水平或平面可以例如是由水平面限定，该水平面与具有平坦(非弯曲)形状的构建材料层区段(如果有的话)相交，即由与相应构建材料层的均匀(非弯曲)部件相交的水平面限定。而且，相应的参考水平或平面可以例如由与平坦参考构建材料层相交的水平面限定，例如，在相应的参考构建材料层的一半高度(层厚度)处。因此，相应的参考水平或平面可以例如由水平面限定，该水平面将均匀参考构建材料层竖直细分为两个竖直相邻的构建材料层部分。
被升高部分可以通过升高值被升高，该升高值基于升高因子(负降低因子)和相应构建材料层的层厚度来确定，特别是通过升高因子与相应构建材料层的层厚度的乘积来确定，升高因子例如是小于1，等于1或大于1的值。被降低部分可以通过降低值被降低，该降低值基于降低因子和相应的构建材料层的层厚度来确定，特别是通过降低因子(负升高因子)与相应构建材料层的层厚度的乘积来确定，降低因子例如为小于1，等于1或大于1的值。
如上所述，可以以如下的方式施加多个构建材料层：每个相应的构建材料层包括至少一个弯曲形状的构建材料层区段。因此，相邻设置的构建材料层的相应的弯曲形状的构建材料层区段的升高或被升高部分和/或降低或被降低部分可具有相同的斜坡。换句话说，不同的构建材料层的弯曲形状的构建材料层区段可以具有相同或相似的几何特性，从而允许相邻设置的构建材料层在相应的构建材料层的至少一个延伸方向上的平行延伸，从而，允许在竖直方向(构建方向)上相邻设置的构建材料层的平行布置。
相邻设置的构建材料层的相应的弯曲形状的构建材料层区段的相应的升高或被升高部分和/或相应的降低或被降低部分可以特别地具有相同的斜坡，使得下构建材料层可以与竖直直接相邻设置的上构建材料层接合。相邻设置的构建材料层的相应的弯曲形状的构建材料层区段的相应升高或被升高部分和/或相应降低或被降低部分可以特别地具有相同的斜坡，使得下构建材料层的被升高部分的顶侧部分与在竖直方向(构建方向)上直接相邻施加的上构建材料层的被升高部分的底侧部分接合，和/或使得上构建材料层的被降低部分的底侧部分与在竖直方向上直接相邻地施加的下构建材料层的被下降部分的顶侧部分接合。所有上述方面允许竖直相邻设置的构建材料层的竖直接合，并因此允许产生上述互锁构建材料层结构，允许竖直相邻设置的构建材料层的互锁接合。
包括具有相对于构建材料层的至少一个延伸方向的弯曲形状的至少一个构建材料层区段的要被选择性地照射和固结的相应构建材料层可以以不同方式产生。如从下面将显而易见的，可以在构建材料施加过程期间通过协同地改变构建材料施加元件(即特别是朝向构建平面定向的构建材料施加元件的自由端)与构建平面(即特别是构建平面的自由露出的顶表面)之间的距离来产生具有弯曲形状的相应构建材料层区段。例如，相应的构建材料施加元件可以构建为或包括刀片状的再涂覆元件。相应的构建材料施加元件也可以构建为或包括构建材料施加单元，例如为构建材料施加头的形状。
根据第一示例性实施例，可以通过以包括至少两个不同的运动分量(即，两个不同的平移运动分量)的结合运动横跨构建平面移动构建材料施加元件来产生包括具有相对于构建材料层的至少一个延伸方向的弯曲形状的至少一个构建材料层区段的要被选择性地照射和固结的相应构建材料层，该构建材料施加元件被构造为在构建平面中施加一定量的构建材料以产生将要选择性地照射和固结的构建材料层。因此，构建材料施加元件的第一运动分量(通常是第一平移运动分量)可以是/或可以包括构建材料施加元件在平行于构建平面的方向，即通常沿着水平轴的水平方向上的运动，并且构造材料施加元件的至少一个另外的运动分量(即通常另一个平移运动分量)可以是/或可以包括构建材料施加元件在不平行于构建平面的方向，即通常是沿着竖直轴在竖直方向上的运动。换句话说，第一平移运动分量可以通过第二平移运动分量叠加，这导致构建材料施加元件相对于构建平面的结合运动。因此，构建材料施加元件(即，特别是朝向构建平面定向的构建材料施加元件的自由端)与构建平面(即，特别是构建平面的自由露出的顶表面)之间的距离可以在构建材料施加元件横跨构建平面移动以施加一定量的形成相应的构建材料层的构建材料时变化。特别地，该实施例允许产生在构建材料的施加方向(x方向)(涂覆方向)上延伸的弯曲区段。
根据第二示例性实施例，可以通过以包括至少两个不同的运动分量(即，平移运动分量和旋转运动分量)的结合运动横跨构建平面移动构建材料施加元件来产生包括具有相对于构建材料层的至少一个延伸方向的弯曲形状的至少一个构建材料层区段的要被选择性地照射和固结的相应构建材料层，该构建材料施加元件被构造为在构建平面中施加一定量的构建材料以产生要被选择性地照射和固结的构建材料层。因此，构建材料施加元件的第一运动分量(通常是平移运动分量)可以是/或可以包括构建材料施加元件在平行于构建平面的方向(即，通常沿着水平轴的水平方向(涂覆方向)上的运动)，并且至少一个另外的运动分量(即，通常是旋转运动分量)，可以是/或可以包括构建材料施加元件绕着旋转轴(即通常为水平轴，特别是涂层方向的轴线)的旋转运动，特别是枢转运动。换句话说，第一平移运动分量可以由第二旋转运动分量叠加，这导致构建材料施加元件相对于构建平面的结合运动。因此，构建材料施加元件(即，特别是朝向构建平面定位的构建材料施加元件的自由端)与构建平面(即，特别是构建平面的自由露出的顶表面)之间的(竖直)距离可以在构建材料施加元件横跨构建平面移动以施加一定量的形成相应的构建材料层的构建材料时变化。特别地，该实施例允许产生在垂直于构建材料的施加方向(涂覆方向)的方向(y方向)上延伸的弯曲区段。
在任一种情况下，构建材料施加元件的相应运动可以由构建材料施加元件实施，该构建材料施加元件以不同的运动自由度可移动地支撑，该运动自由度与相应的运动分量相关。关于第一示例性实施例，构建材料施加元件通常以至少两个平移运动自由度可移动地支撑，即特别是在允许在第一运动分量上的平移运动的平移运动自由度，和允许在第二运动分量上的平移运动的第二平移运动自由度。关于第二示例性实施例，构建材料施加元件通常以至少一个平移运动自由度(即特别是允许在第一运动分量上的平移运动的平移运动自由度)和至少一个旋转运动自由度(即特别是允许在第二运动分量上的旋转运动的旋转运动自由度)可移动地支撑。
在任一种情况下，例如导轨形状的相应的引导单元或引导元件可以设置用于分别在至少两个运动自由度和运动分量上实施构建材料施加元件的相应运动。
根据第三示例性实施例，在构建材料施加元件横跨构建平面移动时，包括具有相对于构建材料层的至少一个延伸方向的弯曲形状的至少一个构建材料层区段的要被选择性地照射和固结的相应构建材料层可以通过承载构建材料层和要被附加的制造的三维对象的承载单元的可移动地支撑的承载元件的受控的运动，特别是振荡的，向上和向下的运动而产生，该构建材料施加元件被构造成在施加平面中施加一定量的构建材料以便产生要被选择性地照射和固结。在该实施例中，在构建材料施加元件(即，特别是朝向构建平面定向的构建材料施加元件的自由端)和构建平面(即，特别是构建平面的自由露出的顶表面)之间的限定(竖直)距离下，构建材料施加元件通常横跨构建平面移动。然而，根据该示例性实施例，构建材料施加元件和构建平面之间的距离通过承载元件相对于构建材料施加元件的相应的，特别是振荡的竖直运动而改变。
可以想到前述示例性实施例中的至少两个的任何组合。
为了确保相应的构建材料层(特别是具有弯曲形状的相应的构建材料层区段)的期望的照射和/或固结，用于选择性地照射相应的构建材料层的至少一个照射参数(特别是能量束的竖直焦点位置)基于弯曲形状的构建材料层区段确定，特别是关于至少一个照射和/或固结标准。换句话说，照射参数(照射参数通常可以通过控制照射单元的操作参数来控制)可以适合于相应的弯曲形状的构建材料层区段，特别是关于至少一个照射和/或固结标准。相应的照射标准例如可以是指借助于至少一个能量束输入到构建材料层中的能量(每个区域)的量。
照射参数的相应控制可以(也可以)通过分别实施照射单元相对于构建材料层和具有弯曲形状的相应构建材料层区段的协调运动来实现。协调运动可以允许在照射单元的能量束输出和要被选择性地照射和固结的相应构建材料层的表面之间保持恒定的距离。因此，可以使用可移动支撑的照射单元。
相应的固结标准可以例如是构建材料的固结行为。构建材料的固结行为可以取决于照射时产生的构建材料的熔融相(熔池)的参数，例如深度，宽度等。可以基于关于照射单元(即特别是照射单元的能量束输出)和要被选择性照射和固结的构建材料层的顶表面之间的变化距离的变化的信息，来特别地控制相应照射参数。该距离通常对应于在照射单元的能量束输出和要被选择性地照射和固结的构建材料层的顶表面之间延伸的自由能量束的长度。
包括至少一个具有弯曲形状的构建材料层区段的相应的构建材料层可以已经包含在构建数据中，例如，切片数据，基于构建数据添加式地制造三维物体。换句话说，添加式地制造三维物体所基于的构建数据可以包含至少一个构建材料层，该构建材料层包括具有弯曲形状的至少一个构建材料层区段。
本发明还涉及一种设备的硬件和/或软件实现的控制单元，该设备用于通过借助于至少一个能量束的在相应的设备的构建平面中施加的构建材料层的连续分层选择性照射和固结来添加式地制造至少一个三维物体。特别在根据本文所述的方法中，控制单元被构造成以如下的方式控制构建材料的施加：至少一个要被选择性地照射和固结的构建材料层以构建材料层包括至少一个具有相对于构建材料层的至少一个延伸方向的弯曲形状的构建材料层区段的方式被施加。控制单元特别地与构建材料施加单元连通，该构建材料施加单元包括至少一个构建材料施加元件和/或包括至少一个承载元件的承载单元，以便在构建材料施加过程中协同地改变构建材料施加元件(即，特别是朝向构建平面被定向的构建材料施加元件的自由端)和构建平面(即，特别是构建平面的自由露出的顶表面)之间的距离，以便允许产生具有弯曲的形状的相应的构建材料层区段。
本发明还涉及一种设备，该设备用于通过借助于至少一个能量束的在该设备的构建平面中施加的构建材料层的连续分层选择性照射和固结来添加式地制造至少一个三维物体。该设备包括至少一个如本文所述的控制单元或与之连接。
该设备可以是例如选择性激光烧结设备，选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备。然而，还可以想到该设备是粘合剂喷射设备，特别是例如金属粘合剂喷射设备。
该装置包括许多功能和/或结构单元，它们在其操作期间可操作或被操作。每个功能和/或结构单元可包括多个功能和/或结构子单元。示例性功能和/或结构单元是构建材料施加单元，照射单元，承载单元以及相应的控制单元，构建材料施加单元构造成施加一定量的构建材料，该构建材料将在该设备的构建平面中被选择性地照射和固结，以便在构建平面中形成构建材料层，照射单元构造成利用至少一个能量束选择性地照射并由此固结构建材料层，承载单元用于承载构建材料层和要被添加式地制造的三维物体。
关于该方法的所有注释也适用于控制单元和/或设备。
附图说明
参考附图描述了本发明的示例性实施例，其中：
图1示出了根据示例性实施例的用于添加式地制造三维物体的设备的原理图；
图2示出了根据示例性实施例的竖直设置的构建材料层的侧视图的原理图；和
图3，4均示出了根据示例性实施例的构建材料层的原理图。
具体实施方式
图1示出了根据示例性实施例的设备1的示例性实施例的原理图，该设备1用于通过粉末状构建材料4(例如，金属粉末)的构建材料层3的连续分层选择性照射和伴随的固结来添加式地制造例如技术部件的三维物体2，构建材料层3可通过至少一个能量束5固结。例如，能量束5可以是电子束或激光束。因此，设备1可以被实施作为例如选择性电子束熔化设备或选择性激光熔化设备。
设备1包括多个功能和/或结构单元，它们在其操作期间可操作和被操作。每个功能和/或结构单元可包括多个功能和/或结构子单元。功能和/或结构单元和设备1的操作分别由硬件和/或软件实现的(中央)控制单元6控制。
设备1的示例性功能和/或结构单元是构建材料施加单元7，照射单元8和承载单元9。
构建材料施加单元7被构造为在设备1的构建平面BP中施加一定量的构建材料4，以便产生相应的构建材料层3，其在添加式地制造三维物体2期间被选择性地照射和固结。构建材料施加单元7可以包括构建材料施加元件13，其可以被实施作为例如刀片状的重新涂覆元件。构建材料施加元件13可移动地支撑在设备1的处理室PC内；构建材料施加元件13可以至少横跨构建平面BP移动，以便在构建平面BP中施加一定剂量的构建材料4，并且以便产生在添加式地制造三维物体2期间要被选择性地照射和固结的相应构建材料层3。构建材料4在构建平面BP中的施加方向对应于x方向。因此，构建材料施加元件13横跨构建平面BP的示例性运动由双箭头P1指示。可以将驱动单元(未示出)分配给构建材料施加单元7，以便产生用于移动构建材料施加元件13的驱动力。
照射单元8构造成利用至少一个能量束5选择性地照射并由此固结已经通过构建材料施加单元7施加在设备1的构建平面BP中的各个构建材料层3。照射单元8可以包括束产生单元(未示出)和束偏转单元(未示出)，束产生单元被构造为产生至少一个能量束5，束偏转单元(例如扫描单元)被构造为使至少一个能量束5偏转向构建平面BP内的不同位置。
承载单元9构造成承载构建材料层3和待被添加式地制造的三维物体2。承载单元9包括承载元件10(承载台)，其在竖直方向(z方向)上被可移动地支撑。承载元件10的示例性运动由双箭头P3表示。驱动单元(未示出)可以分配给承载单元9，以便产生用于将承载元件10移动到竖直方向上的不同位置的驱动力。
控制单元6被构造为通过控制设备1的各个功能和/或结构单元的操作来实施用于添加式地制造三维物体2的方法。设备1的各个功能和/或结构单元的操作包括构建材料施加单元7，照射单元8和承载单元9的控制操作。
根据该方法，至少一个待被选择性地照射和固结的构建材料层3以如下的方式被施加：构建材料层3包括至少一个构建材料层区段11，其具有相对于至少一个延伸方向(例如x方向(具体参见图3，4)或者y方向(具体参见图3，4))的弯曲形状和/或弯曲延伸，x方向对应于建材料层3的构建材料4的施加方向，y方向对应于垂直于构建材料层3的构建材料4的施加方向的方向。因此，如图3，4所示，构建材料层3可包括至少一个具有弯曲形状或延伸的构建材料层区段11。术语“弯曲”包括各种形状，例如，弧形或弧状形状，波浪形或波浪状形状，斜坡形或斜坡状形状，其在相应的构建材料层3的至少一个延伸方向上升高或被升高和/或降低或被降低。如果需要，构建材料层3可以进一步包括至少一个具有平坦形状或延伸的构建材料层区段12。
具有至少一个具有弯曲形状的构建材料层区段11的各个构建材料层3可以已经包含在构建数据BD中，例如切片数据，基于该构建数据BD添加式地制造三维物体2。换句话说，基于其添加式地制造三维物体2的构建数据BD可以包含相应的构建材料层3，该构建材料层3包括具有弯曲形状的至少一个构建材料层区段11。
施加构建材料4以便形成包括至少一个具有弯曲形状的构建材料层区段11的构建材料层3，并不(必然)意味着待被添加式地制造的三维物体2具有弯曲形状，因为需要完成用于制造各个三维物体2的构建工作的多个构建材料层3的第一构建材料层(相对于待被添加式地制造的三维物体2的底层)和-如图2所示-最后的构建材料层(相对于待被添加式地制造的三维物体2的顶层)可以各自是平坦构建材料层3。
如从图1，2中特别明显的，相应的构建材料层3的相应的弯曲构建材料层区段11允许形成互锁构建材料层结构，其允许竖直相邻设置的构建材料层3的互锁接合，这分别显著改善了三维物体2的结构特性和机械特性。在三维物体2的各向同性结构和机械性能方面，结构和机械性能分别得到特别改善。
如从图3，4中特别明显的，相应的弯曲形状的构建材料层区段11可包括至少一个升高或被升高部分11a(参见图3)，即至少一个相对于参考水平或平面RP升高和/或被升高的部分，和/或至少一个降低或被降低部分11b，即至少一个相对于参考水平或平面RP降低和/或被降低的降低或被降低部分。因此，相应的构建材料层3可以包括由相应的升高或被升高部分11a提供的一个或多个峰和/或可以包括由相应的降低或被降低部分11b提供的一个或多个凹部。如图3，4所示，参考水平或平面RP可以由与具有平坦(非弯曲)形状的构建材料层区段12(如果有的话)相交的水平面限定区段，即由与相应构建材料层3的平坦(非弯曲)区段相交的水平面限定。也如图3，4所示，参考水平或平面RP可以由水平面限定，该水平面在相应的参考构建材料层3的高度(层厚度t)的一半h/2处与平坦参考构建材料层区段12相交。因此，相应的参考平面RP可以由水平面限定，该水平面竖直地将平坦参考构建材料层(在图3，4中用虚线表示)分成两个竖直相邻的构建材料层部分。
被升高部分11a可以通过升高值被升高，该升高值基于升高因子(负降低因子)和相应构建材料层3的层厚度t确定，特别是通过将升高因子与相应构建材料层3的层厚度t的乘积来确定。被降低部分11b可以通过降低值被降低，降低值基于相应构建材料层3的降低因子和层厚度t确定，特别是通过降低因子(负升高因子)与相应构建材料层3的层厚度t的乘积来确定。
如从图1，2中显而易见的，多个构建材料层3可以以如下的方式被施加：每个相应的构建材料层3包括至少一个弯曲形状的构建材料层区段11。因此，相邻设置的构建材料层3的相应弯曲形状的构建材料层区段11的升高或被升高部分11a和/或降低或被降低部分11b可以具有相同的斜坡。换句话说，不同构建材料层的弯曲形状的构建材料层区段11可以具有相同或相似的几何特性，从而允许相邻设置的构建材料层3在相应构建材料层3的至少一个延伸方向上的平行延伸，并且因此，允许在竖直方向(z方向)上相邻设置的构建材料层3的平行布置。
从图1，2中进一步显而易见的，相邻设置的构建材料层3的相应弯曲形状的构建材料层区段11的相应的升高或被升高部分11a和/或相应的降低或被降低部分11b可以特别地具有相同的斜坡，使得下构建材料层3的升高部分11a的顶侧部分与在竖直方向(z方向)上直接相邻施加的上构建材料层3的被升高部分11a的底侧部分接合，和/或使得上构建材料层3的被降低部分11b的底侧部分与在竖直方向(z方向)上直接相邻施加的下构建材料层3的被降低部分11b的顶侧部分接合。所有上述方面允许竖直相邻设置的构建材料层2的竖直接合，并且因此允许产生互锁构建材料层结构，从而允许竖直相邻设置的构建材料层3的互锁接合。
包括弯曲形状的构建材料层区段11的相应构建材料层3可以以不同方式产生，这将在下面说明：
作为第一示例，可以通过以包括至少两个不同运动分量(即，两个不同的平移运动分量)的组合运动在构建平面BP上移动构建材料施加元件13来产生包括弯曲形状的构建材料层区段11的相应构建材料层3。因此，构建材料施加元件13的第一平移运动分量(如双箭头P1所示)是/或包括构建材料施加元件13在平行于构建平面BP的方向上的运动，即在沿着水平轴(图1，2中的x轴)的水平方向上的运动，并且构建材料施加元件13的另一个平移运动分量(如双箭头P2所示)是/或包括构建材料施加元件13在不平行于构建平面BP的方向上的运动，即在沿着竖直轴(图1，2中的z轴)的竖直方向上的运动。换句话说，第一平移运动分量可以由第二平移运动分量叠加，这导致构建材料施加元件13相对于构建平面BP的组合运动(如曲线箭头P4所示)。如从图1，2中显而易见的，构建材料施加元件13(即朝向构建平面BP定向的构建材料施加元件13的自由端)与构建平面BP(即构建平面BP的自由露出的顶表面)之间的距离在构建材料施加元件13横跨构建平面BP移动时变化。该示例允许产生在构建材料的施加方向(x方向，涂覆方向)上延伸的弯曲区段。
作为第二示例，可以通过以包括至少两个不同运动分量(即，平移运动分量和旋转运动分量)的组合运动在构建平面BP上移动构建材料施加元件13来产生具有弯曲形状的构建材料层区段11的相应构建材料层3。因此，构建材料施加元件13的平移运动分量(如双箭头P1所示)是/或包括构建材料施加元件13在平行于构建平面BP的方向上的运动，即在沿着水平轴(图1，2中的x轴)的水平方向上的运动，并且另一旋转运动分量(如双箭头P5所示)是/或包括构建材料施加元件13绕旋转轴，即水平轴(图1，2中的x轴)的旋转运动，特别是枢转运动。换句话说，平移运动分量可以由旋转运动分量叠加，这导致构建材料施加元件13相对于构建平面BP的组合运动。因此，构建材料施加元件13(即，朝向构建平面BP定向的构建材料施加元件13的自由端)与构建平面BP(即构建平面BP的自由露出的顶表面)之间的距离在构建材料施加元件13横跨构建平面BP移动时变化。该示例允许产生在垂直于构建材料的施加方向(x方向，涂覆方向)的方向(y方向)上延伸的弯曲区段。
如从示例中显而易见的，构建材料施加元件13的相应运动可以由构建材料施加元件13实现，构建材料施加元件13以与相应运动分量相关的不同运动自由度可移动地支撑。关于第一示例，构建材料施加元件13以两个平移的运动自由度被可移动地支撑，即，如双箭头P1所示的允许在第一运动分量上的平移运动的平移运动自由度，和如箭头P2所示的允许在第二运动分量上的平移运动的第二平移运动自由度。关于第二示例，构建材料施加元件13以一个平移运动自由度(即，由双箭头P1指示的允许在第一运动分量上的平移运动的平移运动自由度)和旋转运动自由度(即由双箭头P5指示的允许在第二运动分量上的旋转运动的旋转运动自由度)可移动地支撑。
例如，导轨形状的引导单元或引导元件(未示出)可以设置用于分别在相应的运动自由度和运动分量上实施构建材料施加元件13的相应运动。
根据第三示例，在构建材料施加元件13横跨构建平面BP移动时，具有弯曲形状的构建材料层区段11的相应构建材料层3可以通过承载元件10的受控的，特别是振荡的，向上和向下运动(如图1，2中的双箭头P3所示)产生。在该示例中，在构建材料施加元件13(即朝向构建平面BP定向的构建材料施加元件13的自由端)和构建平面BP(即构建平面BP的自由露出的顶表面)之间的限定(竖直)距离下，构建材料施加元件13横跨构建平面BP移动。根据该示例，构建材料施加元件13和构建平面BP之间的距离通过承载元件10相对于构建材料施加元件13的相应的，特别是振荡的，竖直运动而改变。
可以想到上述实例的任何组合。
为了确保相应构建材料层3，特别是具有弯曲形状的相应构建材料层区段11的期望的照射和/或固结，通常可以通过控制照射单元8的操作参数来控制照射参数，照射参数可以适合于相应的弯曲形状的构建材料层区段11，特别是关于至少一个照射和/或固结标准。相应的照射标准例如可以是指借助于至少一个能量束5输入到构建材料层3中的能量(每个区域)的量。
照射参数的相应控制可以(也可以)通过实现照射单元相对于构建材料层3和具有弯曲形状的相应构建材料层区段11的协同运动来实施。协调运动可以允许保持照射单元8的能量束输出与要被选择性地照射和固结的相应构建材料层3的表面之间的恒定距离。因此，可以使用可移动支撑的照射单元8。
相应的固结标准可以例如是构建材料3的固结行为。构建材料3的固结行为可以取决于在照射时产生的构建材料3的熔融相(熔池)的参数，例如，深度，宽度等。可以基于可以包含在构建数据BD中的、关于照射单元8(即，特别是照射单元8的能量束输出14)和要被选择性地照射和固结的构建材料层3的顶表面之间的变化距离的变化的信息，来特别地控制各个照射参数。该距离通常对应于在照射单元8的能量束输出14和要被选择性地照射和固结的构建材料层3的顶表面之间延伸的自由能量束5的长度L。

Claims (14)

1.一种用于添加式地制造至少一个三维物体(2)的方法，其特征在于，所述方法通过借助于至少一个能量束(5)在用于添加式地制造三维物体(2)的设备(1)的构建平面(BP)中施加的构建材料层(3)的连续分层选择性照射和固结来进行，其中要借助于能量束(5)被选择性地照射和固结的至少一个构建材料层(3)包括至少一个构建材料层区段(11)，所述构建材料层区段(11)具有相对于所述构建材料层(3)的至少一个延伸方向的弯曲形状。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述至少一个弯曲形状的构建材料层区段(11)或至少一个弯曲形状的构建材料层区段(11)包括至少一个升高或被升高部分(11a)和/或至少一个降低或被降低部分(11b)，所述至少一个升高或被升高部分(11a)特别是至少一个相对于参考水平或平面(RP)升高和/或被升高的部分，所述至少一个降低或被降低部分(11b)特别是至少一个相对于参考水平或平面(RP)降低或被降低的部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述被升高部分(11a)通过升高值被升高，所述升高值基于升高因子和相应的构建材料层(3)的层厚度(t)来确定，特别是通过升高因子与相应的构建材料层(3)的层厚度(t)的乘积来确定；和/或
所述被降低部分(11b)通过降低值被降低，所述降低值基于降低因子和相应的构建材料层(3)的层厚度(t)来确定，特别是通过降低因子与相应的构建材料层(3)的层厚度(t)的乘积来确定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中，多个构建材料层(11)以相应的构建材料层(3)包括至少一个弯曲形状的构建材料层区段(11)的方式来被施加，由此相邻设置的构建材料层(3)的相应的弯曲形状的构建材料层区段(11)的升高或被升高部分(11a)和/或降低或被降低部分(11b)具有相同的斜坡。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，多个构建材料层(3)以相应的构建材料层(3)包括至少一个弯曲形状的构建材料层区段(11)的方式来被施加，由此相邻设置的构建材料层(3)的相应的弯曲形状的构建材料层区段(11)的升高或被升高部分(11a)和/或降低或被降低部分(11b)具有相同的斜坡，使得下构建材料层(3)与竖直直接相邻设置的上构建材料层(3)接合。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，其中，多个构建材料层(3)以相应的构建材料层(3)包括至少一个弯曲形状的构建材料层区段(11)的方式来被施加，由此相邻设置的构建材料层(3)的相应的弯曲形状的构建材料层区段(11)的升高或被升高部分(11a)和/或降低或被降低部分(11b)具有相同的斜坡，
使得下构建材料层(3)的被升高部分(11a)的顶侧部分与在竖直方向上直接相邻施加的上构建材料层(3)的被升高部分(11a)的底侧部分接合，和/或
使得上构建材料层(3)的被降低部分(11b)的底侧部分与在竖直方向上直接相邻施加的下构建材料层(3)的被降低部分(11b)的顶侧部分接合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中，在构建材料施加过程中，通过协同地改变构建材料施加元件(13)，特别是朝向构建平面(BP)定向的所述构建材料施加元件(13)的自由端，和构建平面(BP)，特别是所述构建平面(BP)的自由露出的顶表面，之间的距离来产生具有弯曲形状的构建材料层区段(11)，所述构建材料施加元件(13)被构造为在所述构建平面(BP)中施加一定量的构建材料，以产生要被选择性地照射和固结的构建材料层(3)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中，包括具有相对于构建材料层(3)的至少一个延伸方向的弯曲形状的至少一个材料层区段(11)的要被选择性地照射和固结的至少一个构建材料层(3)通过以在至少两个不同的运动分量上的结合运动横跨构建平面(BP)移动构建材料施加元件(13)来产生，所述构建材料施加元件(13)被构造为在构建平面(BP)中施加一定量的构建材料(4)以产生要被选择性地照射和固结的构建材料层(3)，由此第一运动分量是/或包括构建材料施加元件(13)在平行于构建平面(BP)的方向上的运动，并且至少一个另外的运动分量是/或包括构建材料施加元件(13)在不平行于构建平面(BP)的方向上的运动。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中，包括具有相对于构建材料层(3)的至少一个延伸方向的弯曲形状的至少一个构建材料层区段(11)的要被选择性地照射和固结的至少一个构建材料层(3)通过以由至少两个不同的运动分量限定的结合运动横跨构建平面(BP)移动构建材料施加元件(13)来产生，所述构建材料施加元件(13)被构造为在构建平面(BP)中施加一定量的构建材料(4)以产生要被选择性地照射和固结的构建材料层(3)，由此第一运动分量是/或包括构建材料施加元件(13)在平行于构建平面(BP)的方向上的运动，并且至少一个另外的运动分量是/或包括构建材料施加元件(13)绕着旋转轴的旋转运动，特别是枢转运动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中，在构建材料施加元件(13)横跨构建平面(BP)移动时，包括具有相对于构建材料层(3)的至少一个延伸方向的弯曲形状的至少一个构建材料层区段(11)的要被选择性地照射和固结的至少一个构建材料层(3)通过承载构建材料层(3)的可移动地支撑的承载元件(10)的受控的运动，特别是振荡的、向上和向下的运动而产生。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中，基于所述弯曲形状的构建材料层区段(11)，特别是关于至少一个照射和/或固结标准，确定用于选择性地照射相应的构建材料层(3)的所述能量束(5)的至少一个照射参数，特别是竖直聚焦位置。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中，添加式地制造三维物体(2)所基于的构建数据(BD)包含所述至少一个构建材料层(3)，所述至少一个构建材料层(3)包括具有弯曲形状的所述至少一个构建材料层区段(11)。
13.一种用于添加式地制造至少一个三维物体(2)的设备(1)的控制单元(6)，其特征在于，添加式地制造至少一个三维物体(2)通过在相应的设备(1)的构建平面(BP)中施加的构建材料层(3)的连续分层选择性照射和固结来进行，所述控制单元(6)被构造成以如下的方式控制构建材料(4)的施加，特别是根据前述权利要求中任一项所述的方法：要被选择性照射和固结的至少一个构建材料层(3)以构建材料层(3)包括具有相对于构建材料层(3)的至少一个延伸方向的弯曲形状的至少一个构建材料层区段(11)的方式来被施加。
14.一种设备(1)，其特征在于，所述设备(1)用于通过借助于至少一个能量束(5)在所述设备(1)的构建平面(BP)中施加的构建材料层(3)的连续分层选择性照射和固结来添加式地制造至少一个三维物体(2)，包括根据权利要求13所述的控制单元(6)。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3718746A1 (en) * 2019-04-02 2020-10-07 Concept Laser GmbH Apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
US11987005B2 (en) * 2019-12-19 2024-05-21 Concept Laser Gmbh Build plane measurement systems and related methods

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1144146A2 (de) * 1998-11-23 2001-10-17 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Vorrichtung für das selektive laser-schmelzen zur herstellung eines formkörpers
CN102076482A (zh) * 2008-07-03 2011-05-25 Eos有限公司电镀光纤系统 用于逐层制造三维物体的装置
EP2629963A2 (de) * 2010-10-20 2013-08-28 MTU Aero Engines GmbH Vorrichtung zum herstellen, reparieren und/oder austauschen eines bauteils mittels eines durch energiestrahlung verfestigbaren pulvers, sowie ein verfahren und ein gemäss dem verfahren hergestelltes bauteil
CN103602981A (zh) * 2013-11-29 2014-02-26 东莞光韵达光电科技有限公司 Smt阶梯模板制造工艺
CN103624257A (zh) * 2012-08-21 2014-03-12 阿尔斯通技术有限公司 制造三维制品的方法
CN103635305A (zh) * 2011-03-02 2014-03-12 Bego医药公司 用于生成地制造三维部件的设备及方法
US20160236417A1 (en) * 2015-02-17 2016-08-18 Ntopology Inc. Dynamic cellular microstructure construction
CN106738898A (zh) * 2017-03-14 2017-05-31 吉林大学 一种可编程定向短纤维增强复合材料3d打印方法及装置
CN107008903A (zh) * 2017-05-10 2017-08-04 窦鹤鸿 长方体形3d打印装备及3d打印机
CN107301671A (zh) * 2016-04-15 2017-10-27 物化股份有限公司 通过共形打印定制减震
CN107352999A (zh) * 2017-07-21 2017-11-17 成都职业技术学院 一种3d打印用无机物粉末激光烧结性能的模拟测试方法
EP3246148A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-22 Rolls-Royce plc Additive layer manufacturing base plate
JP2017222072A (ja) * 2016-06-15 2017-12-21 株式会社リコー 三次元造形装置及び造形物載置板

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2558355B2 (ja) * 1989-07-24 1996-11-27 松下電工株式会社 三次元形状の形成方法
EP2399695A1 (de) * 2010-06-22 2011-12-28 SLM Solutions GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur auf einer gekrümmten Basisebene
JP6233001B2 (ja) * 2013-12-20 2017-11-22 ソニー株式会社 造形装置および造形物の製造方法
DE112015004525T5 (de) * 2014-10-01 2017-06-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Verfahren zum Herstellen eines dreidimensional geformten Formlings
US10286603B2 (en) * 2015-12-10 2019-05-14 Velo3D, Inc. Skillful three-dimensional printing
EP3208077B1 (en) * 2016-02-18 2021-07-21 VELO3D, Inc. Accurate three-dimensional printing
US11330865B2 (en) * 2016-04-15 2022-05-17 Materialise Nv Optimized three dimensional printing using ready-made supports
JP2018012282A (ja) * 2016-07-21 2018-01-25 株式会社リコー 立体造形装置および立体造形方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1144146A2 (de) * 1998-11-23 2001-10-17 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Vorrichtung für das selektive laser-schmelzen zur herstellung eines formkörpers
CN102076482A (zh) * 2008-07-03 2011-05-25 Eos有限公司电镀光纤系统 用于逐层制造三维物体的装置
EP2629963A2 (de) * 2010-10-20 2013-08-28 MTU Aero Engines GmbH Vorrichtung zum herstellen, reparieren und/oder austauschen eines bauteils mittels eines durch energiestrahlung verfestigbaren pulvers, sowie ein verfahren und ein gemäss dem verfahren hergestelltes bauteil
US20140065343A1 (en) * 2010-10-20 2014-03-06 MTU Aero Engines AG Device for producing, repairing and/or replacing a component by means of a powder that can be solidified by energy radiation, method and component produced according to said method
CN103635305A (zh) * 2011-03-02 2014-03-12 Bego医药公司 用于生成地制造三维部件的设备及方法
CN103624257A (zh) * 2012-08-21 2014-03-12 阿尔斯通技术有限公司 制造三维制品的方法
CN103602981A (zh) * 2013-11-29 2014-02-26 东莞光韵达光电科技有限公司 Smt阶梯模板制造工艺
US20160236417A1 (en) * 2015-02-17 2016-08-18 Ntopology Inc. Dynamic cellular microstructure construction
CN107301671A (zh) * 2016-04-15 2017-10-27 物化股份有限公司 通过共形打印定制减震
EP3246148A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-22 Rolls-Royce plc Additive layer manufacturing base plate
JP2017222072A (ja) * 2016-06-15 2017-12-21 株式会社リコー 三次元造形装置及び造形物載置板
CN106738898A (zh) * 2017-03-14 2017-05-31 吉林大学 一种可编程定向短纤维增强复合材料3d打印方法及装置
CN107008903A (zh) * 2017-05-10 2017-08-04 窦鹤鸿 长方体形3d打印装备及3d打印机
CN107352999A (zh) * 2017-07-21 2017-11-17 成都职业技术学院 一种3d打印用无机物粉末激光烧结性能的模拟测试方法

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