CN112423969A - 用于利用增材制造来生产物体的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于利用增材制造来生产物体(2)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：在处理室(3)中接收材料(4)池，其中，所述材料(4)池的表层(L)限定了物体加工区域；通过固化装置(7)固化所述表层(L)上的所述材料(4)的选择性的层部；通过控制含氧量对由于所述材料(4)的所述固化而产生的废物颗粒进行受控氧化，从而获得已氧化的废物颗粒并且避免所述废物颗粒的点燃。一种用于利用增材制造来生产物体(2)的设备(1)。

Description

用于利用增材制造来生产物体的方法和设备
技术领域
根据第一方面，本公开涉及一种用于利用增材制造来生产物体的方法。
根据第二方面，本公开涉及一种用于利用增材制造来生产物体的设备。
背景技术
3D打印或增材制造(Additive Manufacturing)指用于制造三维物体的各种工艺中的任何工艺。诸如注模之类的传统技术对于制造例如大量聚合物产品而言可能较便宜，但是当生产相对少量的三维物体时，3D打印或增材制造可以更快、更灵活且更便宜。
可以预期的是，增材制造在未来变得越来越重要，因为随着日益增加的竞争压力，公司不仅要以恒定的高产品质量更经济地进行制造，而且要节省产品开发方面的时间和成本。产品的生命跨度不断缩短。除了产品质量和产品成本之外，上市时间对于产品的成功变得越来越重要。
可以通过以层状方式选择性地固化用于生产三维3D物体的粉末、纸张或片材来生产三维物体。具体地，可以使用计算机控制的增材制造设备，其依次烧结多个层，从而以逐层的方式构建出所需的物体。主要使用增材工艺，其中，在计算机控制下敷设连续的材料层。这些物体可以是几乎任何形状或几何结构的物体，并且基于3D模型或其他电子数据源生产。
为了打印三维物体，例如，利用计算机设计包或经由3D扫描器来创建可打印的模型。通常，输入是3D CAD文件，例如STL文件、STEP文件或IGS文件。在基于CAD文件打印物体之前，文件要由一个软件处理，该软件将模型转换成相继的薄层的序列。此外，生成设备设置和矢量，以控制相继的层中的每一层的创建。
包括在计算机控制的增材制造设备中的激光器遵循这些设置和矢量来固化连续的材料层，以基于截面的序列构建3D物体。与来自CAD模型的虚拟截面相对应的这些层在该工艺期间同时连接或熔合，以生成最终的3D物体。
用于打印三维物体的已知方法包括以下步骤：
-在处理室中接收材料池，其中，所述材料池的表层限定了物体加工区域，以及
-通过固化装置固化所述表层上的所述材料的选择性的层部。
三维物体的制造(特别是金属物体的增材制造)中的一个挑战是，如何在允许实现相对高的产品质量的同时实现相对安全的制造方法。
发明内容
目的是提供可以以相对安全的方式实现相对高的产品质量的方法和设备。
为此，本发明提供了一种用于利用增材制造来生产物体的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
-在处理室中接收材料池，其中，所述材料池的表层限定了物体加工区域；
-通过固化装置固化所述表层上的所述材料的选择性的层部；
-通过控制含氧量对由于所述材料的所述固化而产生的废物颗粒进行受控氧化，从而获得已氧化的废物颗粒并且避免所述废物颗粒的点燃。
已知的是，可以在包括相对高的惰性气体含量的环境中生产三维物体，以减少材料在固化期间的氧化，由此提高所生产的物体的质量。
本公开至少部分地依赖于以下理解：当使用相对少量的惰性气体时，含氧量可能会由于空气泄露到处理室中以及惰性气体的相对较低的供应速率而变得相对较高。相对较高的含氧量一般可能会对产品质量具有实质上负面的影响。可以通过供应相对大量的惰性气体来获得相对较高的产品质量。相对大量的惰性气体供应的缺点是，所造成的相对较低的含氧量可能产生相对不安全的操作条件。
备选地，含氧量可能会由于在固化期间的材料的氧化以及相对密闭的处理室而变得相对较低。最终的产品质量可能由于相对较低的含氧量而相对较高，但是相对较低的含氧量的缺点是可能会出现相对不安全的操作条件。
所观察到的是，在相对较低的含氧量下，由于固化工艺而产生的(直接由固化产生的或在由固化产生的气体冷凝以后产生的)废物颗粒没有被氧化，或者至少仅被氧化至相当有限的水平。当暴露于相对较高的含氧量时，这些废物颗粒的氧化可能以相对较高的比率发生，由此会产生相对大量的热能，因此可能出现废物颗粒的点燃。由于废物颗粒突然点燃时易爆炸的性质，废物颗粒的点燃可能导致对操作者和/或设备可能有害的环境。
利用以受控方式氧化废物颗粒的方法实现了该目的。通过以受控方式氧化废物颗粒，由氧化废物颗粒所产生的热量可以受到控制，由此将废物颗粒的温度控制为低于点燃温度。
所述方法还包括以下步骤是有益的：通过提取装置从所述处理室提取气体和所述废物颗粒的混合物。提取所述混合物有利于在减少所述受控氧化对所述处理室中的所述固化的可能影响的同时氧化所述废物颗粒。这允许在减小所述废物颗粒点燃的风险的同时保持所述处理室中的相对较低的含氧量。换言之，废物颗粒的受控氧化的工艺与处理室中发生的固化工艺之间的相互影响得到消除。
在根据本公开的方法的实施例中，在所述提取的步骤期间，从所述处理室提取气体、所述废物颗粒和所述已氧化的废物颗粒的混合物。这有利于允许除了处理室中的受控氧化之外还在另一位置处进行废物颗粒的受控氧化，由此允许进一步减小在处理室中或另一位置处废物颗粒的温度升高至高于点燃温度的风险。
在这个方面，所述方法还包括以下步骤是有益的：通过过滤器装置过滤已提取的所述气体和所述废物颗粒的所述混合物，以收集所述废物颗粒。过滤所提取的所述混合物有利于允许在所述过滤器装置中收集所述废物颗粒，同时允许所述气体例如经由循环在所述处理室中被重用。由于在循环所述混合物时所述气体混合物中的废物颗粒增加，由此增大了可能的不安全操作条件的风险，因此循环所述气体和废物颗粒的混合物是相对没有吸引力的。
在根据本公开的方法的实施例中，在所述过滤的步骤期间，对气体、所述废物颗粒和所述已氧化的废物颗粒的混合物进行过滤。通过对已提取的气体、所述废物颗粒和所述已氧化的废物颗粒的所述混合物进行过滤，有利于允许在所述过滤器装置中收集所述废物颗粒和已氧化的废物颗粒，同时允许所述气体例如经由循环在所述处理室中被重用。由于在循环所述混合物时所述气体混合物中的颗粒增加，由此增大了可能的不安全操作条件的风险，因此循环所述气体、所述废物颗粒和所述已氧化的废物颗粒的混合物是相对没有吸引力的。
要注意的是，废物颗粒可以由基于材料的固化产生的气体的冷凝形成。这样的废物颗粒可以由气体与所述过滤器装置接触时或接触以后的冷凝形成。
在所述方法的实际实施例中，所述方法还包括以下步骤：将通过所述过滤器装置收集的所述废物颗粒转移到用于储存从所述过滤器装置去除的所述废物颗粒的储存装置，这对于进一步减小不安全的操作条件的风险是有益的。
优选地，所述储存装置被布置用于所述受控氧化。这允许在减小所述废物颗粒的点燃的风险的同时，保持所述处理室和过滤器装置中的相对较低的含氧量。换言之，废物颗粒的受控氧化和过滤的工艺与处理室中发生的固化工艺之间的相互影响得到消除，并且与过滤器装置中发生的过滤之间的相互影响得到消除。
所述方法还包括以下步骤是有益的：通过测量装置测量所述含氧量，优选地，通过测量装置测量所述处理室中的所述含氧量。测量含氧量有利于实现考虑所述含氧量来控制所述受控氧化的方法。
优选地，在所述受控氧化的步骤期间，对所述废物颗粒供应受控的量的氧气，以获得所述已氧化的废物颗粒，同时避免所述废物颗粒的点燃。
在根据本公开的第一方面的方法的优选实施例中，考虑所测量的所述含氧量，对所述废物颗粒供应所述受控的量的氧气。这对于实现受控的氧化的速率(优选地，受控的氧化的相对恒定的速率)是有吸引力的，并且，由此控制由氧化废物颗粒所生成的热量，以将废物颗粒的温度保持为低于点燃温度。
所述方法还包括以下步骤是有益的：考虑所测量的所述含氧量和所供应的所述量的氧气，确定氧化速率。通过确定氧化速率，可以确定是否废物颗粒被氧化或是否发生了氧化。当在存在氧气时确定了零或基本上零的氧化速率时，因为相对大量的废物颗粒已被氧化，所以实现了关于所述废物颗粒的点燃的相对安全的操作条件。
有益的是，在所述受控氧化的步骤期间将受控的量的白垩供应给所述废物颗粒，以防止所述废物颗粒的子集的氧化。防止颗粒的子集的氧化对于减少发生的氧化的量并且由此减少在时间间隔期间产生的热能的量是有益的。由氧化产生的热能的量的减少有利于减小废物颗粒点燃的风险。
在根据第一方面的方法的实际实施例中，所述处理室被布置用于：在所述固化的步骤期间允许环境气体进入所述处理室，其中，在所述受控氧化的步骤期间，将受控的量的惰性气体供应给所述处理室，以实现所述处理室中的用于所述废物颗粒的受控氧化所需的含氧量，以获得所述已氧化的废物颗粒。
在这个方面，有益的是，考虑所确定的所述氧化速率来供应所述受控的量的惰性气体。通过考虑所确定的所述氧化速率来控制惰性气体的供应，可以更准确地控制惰性气体的供应，由此实现更加受控的废物颗粒的氧化。
优选地，在所述固化的步骤期间，所述处理室中的所述含氧量在50ppm至1000ppm的范围中。在50ppm至1000ppm范围中的含氧量对于在保持所生产的物体的相对较高的质量的同时实现受控氧化是优选的。
在根据第一方面的方法的实施例中，在所述固化的步骤期间执行所述受控氧化。这有利于实现相对高效的方法，无需中断固化的步骤以氧化废物颗粒，由此允许在保持相对安全的操作条件和允许实现相对较高的产品质量的同时以相对较短的时间来生产物体。
在这个方面，有益的是，在所述处理室中执行所述受控氧化，并且其中，所述处理室中的所述含氧量在所述固化期间在50ppm至1000ppm的范围中，优选地，其中，所述含氧量在所述固化期间保持恒定，优选地，保持在50ppm至1000ppm的范围中。在50ppm至1000ppm范围中的含氧量对于在保持所生产的物体的相对较高的质量的同时实现受控氧化是优选的。在固化的步骤期间保持处理室中的含氧量恒定对于实现相对恒定的氧化速率是有益的。
在根据第一方面的方法的实施例中，在所述固化的步骤期间和在所述过滤和/或转移的步骤期间执行所述受控氧化。这有利于允许在两个分开的位置中进行废物颗粒的受控氧化，由此允许进一步减小在处理室、过滤器装置或储存装置中废物颗粒的温度升高至高于点燃温度的风险。
在根据第一方面的方法的非常有吸引力的实施例中，所述材料是金属粉末。
有益的是，所提取的所述气体返回到所述处理室。这对于实现相对低的气体消耗量是有益的。
有益的是，在所述固化的步骤期间，控制所述固化装置，以考虑所测量的所述含氧量和所确定的所述氧化速率来控制所述固化。这有利于实现以相对低的氧化速率进行的废物颗粒的受控氧化，由此减小在所述受控氧化期间的废物颗粒点燃的风险。
在根据第一方面的方法的实施例中，在所述过滤和/或转移的步骤期间执行所述受控氧化。这允许在减小所述废物颗粒的点燃的风险的同时，保持所述处理室中的相对较低的含氧量。换言之，废物颗粒的受控氧化的工艺与处理室中发生的固化工艺之间的相互影响得到消除。这有利于避免或至少显著减少受控氧化对处理室中的气体的影响，由此允许在保持相对安全的操作条件的同时实现相对较高的产品质量。
在这个方面，有益的是，所述过滤器装置和/或所述储存装置被布置用于：优选地，在所述固化的步骤期间，允许环境气体进入所述过滤器装置和/或所述储存装置，其中，在所述受控氧化的步骤期间，将受控的量的惰性气体供应给所述过滤器装置和/或所述储存装置，以实现所述过滤器装置和/或所述储存装置中的用于所述废物颗粒的受控氧化所需的含氧量，以获得所述已氧化的废物颗粒。
在这个方面，有益的是，考虑所确定的所述氧化速率，供应所述受控的量的惰性气体。通过考虑所确定的所述氧化速率来控制惰性气体的供应，可以更准确地控制惰性气体的供应，由此实现更加受控的废物颗粒的氧化。
根据第二方面，本公开涉及一种用于利用增材制造来生产物体的设备，所述设备包括：
-处理室，用于接收材料池，其中，所述材料池的表层限定了物体加工区域；
-固化装置，用于固化所述表层上的所述材料的选择性的层部；
-氧化装置，布置用于在使用中通过控制含氧量对由于所述材料的所述固化而产生的废物颗粒进行受控氧化，从而获得已氧化的废物颗粒并且避免所述废物颗粒的点燃。
所述设备的优点与根据本公开的第一方面的方法的优点类似。
在这个方面，有益的是，所述设备还包括：提取装置，用于从所述处理室提取气体和所述废物颗粒的混合物。用于提取所述混合物的提取装置有利于在减小所述受控氧化对所述处理室中的所述固化的可能的影响的同时氧化所述废物颗粒。这允许在减小所述废物颗粒的点燃的风险的同时，保持所述处理室中的相对较低的含氧量。换言之，废物颗粒的受控氧化的工艺与处理室中发生的固化工艺之间的相互影响得到消除。
有益的是，所述设备还包括：过滤器装置，布置用于从所提取的所述气体和所述废物颗粒的所述混合物中收集所述废物颗粒。用于过滤所提取的所述混合物的过滤器装置有利于允许在所述过滤器装置中收集所述废物颗粒，同时允许所述气体例如经由循环在所述处理室中被重用。由于在循环所述混合物时所述气体混合物中的废物颗粒增加，由此增大了可能的不安全操作条件的风险，因此循环所述气体和废物颗粒的混合物是相对没有吸引力的。
优选地，所述设备还包括：储存装置，布置用于储存所述废物颗粒，其中，所述储存装置还布置用于所述受控氧化。这对于进一步减小不安全的操作条件的风险是有益的。
在这个方面，优选的是，所述储存装置还布置用于所述受控氧化。这允许在减小所述废物颗粒的点燃的风险的同时，保持所述处理室中和所述过滤器装置中的相对较低的含氧量。换言之，废物颗粒的受控氧化的工艺与处理室中发生的固化工艺之间的相互影响得到消除，并且与过滤器装置中发生的过滤之间的相互影响得到消除。
在根据本公开的第二方面的设备的优选实施例中，所述氧化装置被布置用于：在使用中，在所述材料的固化期间将所述处理室中的含氧量保持在50ppm至1000ppm的范围中。在50ppm至1000ppm范围中的含氧量对于在保持所生产的物体的相对较高的质量的同时实现受控氧化是优选的。在固化的步骤期间保持处理室中的含氧量恒定对于实现相对恒定的氧化速率是有益的。
有益的是，所述设备还包括：测量装置，用于测量含氧量，优选地，用于测量所述处理室中的含氧量。这样的测量装置有利于允许在生产物体时考虑所测量的含氧量来控制所述氧化。
优选地，所述测量装置还布置用于测量所述过滤器装置和/或所述储存装置中的另一含氧量。这有利于允许在两个分开的位置中进行废物颗粒的受控氧化，由此允许进一步减小在处理室、过滤器装置或储存装置中废物颗粒的温度升高至高于点燃温度的风险。
附图说明
下面将利用附图说明根据本公开的方法及设备。在附图中：
图1示出根据本发明的布置用于利用增材制造来生产物体的设备的示意性概要；
图2示出根据本发明的布置用于利用增材制造来生产物体的设备的示意性概要；
图3示出根据本发明的布置用于利用增材制造来生产物体的设备的示意性概要；
图4示出根据本发明的布置用于利用增材制造来生产物体的设备的示意性概要。
具体实施方式
图1示出用于利用增材制造来生产物体2的设备1的概要。设备1基于若干个框架部件11、12、13构建。该设备包括：处理室3，用于接收材料4池，该材料4可以被固化。在下部框架部件11中形成轴，其中设置支撑部5，以相对于材料4池的表层L定位物体2(甚至多个物体)。支撑部5可移动地设置在轴中，使得在固化一个层以后，支撑部5可以降低，并且另外的材料层可以被固化在物体2的已经形成的部分的顶部上。在设备1的顶部部件13中，固化装置7被设置用于对材料4的选择性的部分进行固化。在示出的实施例中，固化装置7是激光器装置，其被布置用于产生激光形式的电磁辐射，以便熔化设置在支撑部5上的粉末材料4，被熔化的粉末材料4在冷却以后形成要生产的物体2的固化部分。然而，本发明不限于该类型的固化装置。如图所示，由激光器装置7发射的电磁辐射71利用偏转器单元74偏转，偏转器单元74使用可旋转的光学元件75来将所发射的辐射71引导向材料4的层的表面L。根据偏转器单元74的位置不同，辐射可以例如按照光线72、73被发射。
设备1设置有耦接到氧气供应部(未示出)的氧化装置81。氧气供应部可以包含干燥的干净空气，其中包括大约20％氧气和80％氮气。氧化装置81还包括用于将氧气从氧气供应部供应到处理室3的供应机构83。处理室3基本上是密闭的，并且可以经由气体供应部6填充有惰性气体(例如，氩气)或氮气。
包括有传感器86的测量装置85被设置用于测量处理室3中的含氧量。测量装置85和氧化装置81可通信地耦接到控制器87。控制器87被布置用于考虑通过测量装置85测量的处理室3中的含氧量，控制经由供应机构83供应到处理室3的氧气量，以将处理室3中的含氧量保持在50ppm至1000ppm的预定范围之中的预定的浓度。
备选地，可以想到的是，作为将氧气供应部耦接到控制器87这一措施的代替或补充，通过将气体供应部6可通信地耦接到控制器87，将设备1的处理室中的含氧量保持在50ppm至1000ppm的预定范围之中的预定的浓度。在设备1的这种备选配置中，其中，空气可能泄露到处理室中，可以通过考虑通过测量装置85测量的处理室3中的含氧量来控制经由气体供应部6供应到处理室的惰性气体的量，从而控制含氧量。
图2示出根据本公开的设备101的另一实施例。针对与设备1的元件类似的设备101的元件所设置的附图标记等于设备1中的元件的附图标记加上100。设备101包括有形成为风扇189的提取装置，该提取装置用于经由提取连接部190从处理室103提取包括气体、废物颗粒和已氧化的废物颗粒在内的混合物。已提取的包括气体、废物颗粒和已氧化的废物颗粒在内的混合物被引导到过滤器装置191，以在使气体经由返回管线195返回到处理室103以前将废物颗粒与气体分离。通过经由另外的供应机构110在远离返回管线195的一侧向过滤器装置191供应氧气，可以使由所述过滤器装置191收集的废物颗粒氧化。
测量装置185包括传感器186和另一传感器188。传感器186设置用于测量处理室103中的含氧量。另一传感器188被布置用于测量过滤器装置191中的含氧量。测量装置185和氧化装置181可通信地耦接到控制器187。控制器187被布置用于考虑通过测量装置185测量的处理室103中的含氧量，控制经由供应机构183供应到处理室103的氧气量，以将处理室103中的含氧量保持在50ppm至1000ppm的预定范围之中的预定的浓度。控制器187还被布置用于考虑过滤器装置191中的另一含氧量，将经由另一供应机构110供应到过滤器装置191的氧气量控制在50ppm至1000ppm的预定范围之中的预定的浓度。
由过滤器装置191收集的废物颗粒和已氧化的废物颗粒能够被转移到用于储存废物颗粒和已氧化的废物颗粒的储存装置197。通过在相反的方向上(即，从返回管线195侧)施加气体流，能够从过滤器装置191去除废物颗粒。为此，设备101设置有清洁喷管190，其被引导到过滤器装置191的清洁侧，以在所述相反的方向上提供所述气体流。备选地，可以想到的是，废物颗粒和已氧化的废物颗粒可以通过使过滤器装置振动而从过滤器装置去除。
设备101还设置有白垩供应部108，用于在过滤器装置191的远离返回管线195的一侧向过滤器装置191供应白垩。白垩供应部108被布置用于对过滤器装置191涂敷一层白垩，以使废物颗粒结合到被涂敷在过滤器装置191中的白垩。通过在所述相反的方向上施加所述气体流或通过所述振动动作，被涂敷到过滤器装置191的任何白垩都可以从过滤器装置191中去除，并且被储存在储存装置197中。白垩供应部108可通信地耦接到控制器187，以考虑上述所测量的含氧量和/或上述另一含氧量和/或供应到包括气体、废物颗粒和已氧化的废物颗粒在内的所述混合物的所述氧气量，来控制由白垩供应部108供应的白垩的量。
图3示出根据本发明的又一实施例的用于利用增材制造来生产物体202的设备201的概要。针对与设备1的元件类似的设备201的元件所设置的附图标记等于设备1中的元件的附图标记加上200。与之前的实施例中一样，第一固化装置207被设置用于利用电磁辐射来对材料的选择性的部分进行固化。设备201的顶部部件213还包括用于利用电磁辐射来对材料的选择性的部分进行固化的另一固化装置207’。如图所示，由另一激光器装置207’发射的电磁辐射271’利用另一可旋转的偏转器单元275’偏转，以将其发射的辐射271’引导向材料204的层的表面L。
在图3所示的实施例中，固化装置207和另一固化装置207’是激光器装置，它们被布置用于产生激光形式的电磁辐射，以便熔化设置在支撑部上的粉末材料，被熔化的粉末材料在冷却以后形成要生产的物体的固化部分。然而，本发明不限于这种类型的固化装置，而是一般性地包括使用电磁辐射的固化装置。此外，由多个固化装置发射的电磁辐射的类型对于各个和每个固化装置可以是相同的，但是可以想到的是，由多个固化装置发射的电磁辐射的类型对于多个固化装置中的至少两个不同。
此外，从图3中可以看到，多个偏转器单元275、275’靠近线C定位，线C与由物体加工区域L限定的平面垂直，并且线C穿过物体加工区域L的几何重心。换言之，偏转器单元275、275’基本上设置在物体加工区域L的中心部分的上方。这允许多个固化装置中的每一个容易地基本到达整个物体加工区域，从而可以例如同时固化单个物体的不同部分。通过同时固化单个物体的不同部分，可以更快速地生产这个物体，并且可以减少该物体的总生产时间。
图4示出根据本发明的又一实施例的用于利用增材制造来生产物体302的设备301的概要。针对与设备101或201的元件类似的设备301的元件所设置的附图标记等于设备101或201中的元件的附图标记分别加上200和100。
使用设备1，由于材料4的固化(通过利用激光器装置7对材料4进行辐射来使材料4固化)而直接产生的或冷凝以后的废物颗粒可以通过控制处理室3中的含氧量以受控方式进行氧化。在材料4的固化期间使用传感器86测量处理室3中的含氧量。由控制器87将所测量的含氧量与目标含氧量进行比较。如果确定处理室3中的含氧量低于预定的水平，则经由供应机构83将氧气供应到处理室3，直到实现预定的含氧量为止。通过经由供应机构83连续地供应氧气，将处理室3中的含氧量保持在预定的值。基于经由供应机构83的氧气供应的速率和所测量的处理室3中的含氧量，由上述控制器87确定氧化速率。相对低的氧化速率可以被用作以下指示，即，指示以相对低的速率产生了废物颗粒或相对大量的废物颗粒已被氧化。如果确定在目标含氧量处或在低于目标含氧量处出现相对高的氧化速率，则可以减小材料的固化速率，以保持相对安全的操作条件。
使用设备201，由于材料204的固化(通过利用激光器装置207和另一激光器207’对材料204进行辐射来使材料204固化)而直接产生的或冷凝以后的废物颗粒可以以与之前使用设备1时所描述的方式类似的方式，通过控制处理室3中的含氧量以受控方式进行氧化。
使用设备101，由于材料104的固化(通过利用激光器装置107对材料104进行辐射来使材料104固化)而直接产生的或冷凝以后的废物颗粒可以通过控制处理室103中的含氧量并通过控制过滤器装置191中的另一含氧量，以受控方式进行氧化。在材料104的固化期间使用传感器186测量处理室103中的含氧量。由控制器187将所测量的含氧量与目标含氧量进行比较。如果确定处理室103中的含氧量低于预定的水平，则经由供应机构183将氧气供应到处理室103，直到实现预定的含氧量为止。通过经由供应机构183连续地供应氧气，将处理室103中的含氧量保持在预定的值。基于经由供应机构183的氧气供应的速率和所测量的处理室103中的含氧量，由控制器187确定氧化速率。
在材料104的固化期间，使用传感器188测量过滤器装置191中的另一含氧量。由控制器187将所测量的另一含氧量与目标含氧量进行比较。如果确定过滤器装置191中的含氧量低于预定的水平，则经由另一供应机构110将氧气供应到过滤器装置191内，直到实现预定的另一含氧量为止。通过经由另一供应机构110连续地供应氧气，将过滤器装置191中的含氧量保持在预定的值。基于经由另一供应机构110的氧气供应的速率和所测量的过滤器装置110中的含氧量，由所述控制器187确定另一氧化速率。
在过滤器装置191中过滤了废物颗粒和已氧化的废物颗粒以后，过滤后的气体经由返回管线195返回到处理室103。如果确定另一氧化速率是零或相对较低，则通过使用清洁喷管190在相反的方向上施加气体流，从过滤器装置191去除废物颗粒和已氧化的废物颗粒，并将其转移到储存装置197。
使用设备301，由于材料304的固化(通过利用激光器装置307和另一激光器307’对材料304进行辐射来使材料304固化)而直接产生的或冷凝以后的废物颗粒可以以与之前使用设备101时所描述的方式类似的方式，以受控方式进行氧化。

Claims (28)

1.一种用于利用增材制造来生产物体的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
-在处理室中接收材料池，其中，所述材料池的表层限定了物体加工区域；
-通过固化装置固化所述表层上的所述材料的选择性的层部；
-通过控制含氧量对由于所述材料的所述固化而产生的废物颗粒进行受控氧化，从而获得已氧化的废物颗粒并且避免所述废物颗粒的点燃。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：通过提取装置从所述处理室提取气体和所述废物颗粒的混合物。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：通过过滤器装置过滤已提取的所述气体和所述废物颗粒的所述混合物，以收集所述废物颗粒。
4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括以下步骤：将通过所述过滤器装置收集的所述废物颗粒转移到储存装置，所述储存装置用于储存从所述过滤器装置去除的所述废物颗粒，优选地，其中，所述储存装置被布置用于所述受控氧化。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：通过测量装置测量所述含氧量，优选地，通过测量装置测量所述处理室中的所述含氧量。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述受控氧化的步骤期间，对所述废物颗粒供应受控的量的氧气，以获得所述已氧化的废物颗粒，同时避免所述废物颗粒的点燃。
7.根据权利要求5和6所述的方法，其中，考虑已测量的所述含氧量，对所述废物颗粒供应所述受控的量的氧气。
8.根据权利要求5和6所述的方法，所述方法还包括以下步骤：考虑已测量的所述含氧量和已供应的氧气的量，确定氧化速率。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述受控氧化的步骤期间，将受控的量的白垩供应给所述废物颗粒，以防止所述废物颗粒的子集的氧化。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述处理室被布置用于：在所述固化的步骤期间允许环境气体进入所述处理室，其中，在所述受控氧化的步骤期间，将受控的量的惰性气体供应给所述处理室，以实现所述处理室中的用于所述废物颗粒的受控氧化所需的含氧量，以获得所述已氧化的废物颗粒。
11.根据权利要求8和10所述的方法，其中，考虑所确定的所述氧化速率，供应所述受控的量的惰性气体。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述固化的步骤期间，所述处理室中的所述含氧量在50ppm至1000ppm的范围中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述固化的步骤期间执行所述受控氧化。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述处理室中执行所述受控氧化，并且其中，所述处理室中的所述含氧量在所述固化期间在50ppm至1000ppm的范围中，优选地，其中，所述含氧量在所述固化期间保持恒定。
15.根据权利要求13和权利要求3和/或权利要求4所述的方法，其中，还在所述过滤和/或转移的步骤期间执行所述受控氧化。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述材料是金属粉末。
17.根据权利要求2或其从属权利要求所述的方法，其中，所提取的所述气体返回到所述处理室。
18.根据权利要求5和权利要求8所述的方法，其中，在所述固化的步骤期间，控制所述固化装置，以考虑所测量的所述含氧量和所确定的所述氧化速率来控制所述固化。
19.根据权利要求3和/或权利要求4所述的方法，其中，在所述过滤和/或转移的步骤期间执行所述受控氧化。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述过滤器装置和/或所述储存装置被布置用于：优选地，在所述固化的步骤期间允许环境气体进入所述过滤器装置和/或所述储存装置，其中，在所述受控氧化的步骤期间，将受控的量的惰性气体供应给所述过滤器装置和/或所述储存装置，以实现所述过滤器装置和/或所述储存装置中的用于所述废物颗粒的受控氧化所需的含氧量，以获得所述已氧化的废物颗粒。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，考虑所确定的所述氧化速率，供应所述受控的量的惰性气体。
22.一种用于利用增材制造来生产物体的设备，所述设备包括：
-处理室，用于接收材料池，其中，所述材料池的表层限定了物体加工区域；
-固化装置，用于固化所述表层上的所述材料的选择性的层部；
-氧化装置，布置用于在使用中通过控制含氧量对由于所述材料的所述固化而产生的废物颗粒进行受控氧化，从而获得已氧化的废物颗粒并且避免所述废物颗粒的点燃。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述设备还包括：提取装置，用于从所述处理室提取气体和所述废物颗粒的混合物。
24.根据权利要求23所述的设备，其中，所述设备还包括：过滤器装置，布置用于从已提取的所述气体和所述废物颗粒的所述混合物收集所述废物颗粒。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的设备，其中，所述设备还包括：储存装置，布置用于储存所述废物颗粒，优选地，其中，所述储存装置还布置用于所述受控氧化。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的设备，其中，所述氧化装置被布置用于：在使用中，在所述材料的固化期间将所述处理室中的含氧量保持在50ppm至1000ppm的范围中。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的设备，其中，所述设备还包括：测量装置，用于测量含氧量，优选地，用于测量所述处理室中的含氧量。
28.根据权利要求23或24和权利要求27所述的设备，其中，所述测量装置还布置用于测量所述过滤器装置和/或所述储存装置中的另一含氧量。
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CB03 Change of inventor or designer information
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