CN112789157B - 用于由能通过辐射固化的物质逐层构建主体的设备的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于由能通过辐射固化的物质逐层构建主体的设备的装置，该装置：包括具有槽底部的槽，所述槽用于容纳能通过辐射固化的物质；包括设置在所述槽底部上的且能相对于该槽底部高度调节的结构平台；以及包括与该槽底部配合作用的传感器，其中，所述槽底部至少部分地柔性地构造，其中，设有腔室，该腔室由槽底部的下侧限定，其中，所述传感器设计用于探测腔室的容积变化并且提供传感器信号，由该传感器信号能确定容积变化的符号，其中，设有在所述槽中能在所述槽底部上运动的刮板，所述传感器通过处理单元与所述刮板的驱动单元连接，并且所述处理单元设计用于根据由传感器提供的传感器信号来控制刮板的驱动单元。

Description

用于由能通过辐射固化的物质逐层构建主体的设备的装置
技术领域
本发明涉及一种用于由能通过辐射固化的物质逐层的构建主体的设备的装置，该装置：包括具有槽底部的槽，所述槽用于容纳能通过辐射固化的物质的；包括设置在所述槽底部上的且能相对于该槽底部高度调节的结构平台；以及包括与该槽底部配合作用的传感器，其中，所述槽底部至少部分地柔性地构造。
本发明还涉及一种用于由能通过辐射固化的物质逐层地构建主体的方法，所述物质容纳在具有槽底部的槽中，并且对于所述主体的每个要形成的层，将能相对于所述槽底部高度调节的结构平台移动到在槽底部上方的高度中，所述高度限定在所述结构平台或所述主体的最后形成的层距槽底部之间的距离限定在至少所述主体的要形成的层的厚度的范围内，借助辐射源通过辐射选择性对能通过辐射固化的物质进行固化以形成主体的层，并且使能高度调节的结构平台连同所述主体的附着在所述结构平台上的经固化的层远离槽底部的静止位置地运动，以便提供用于在所述主体的经固化的层与槽底部之间构造下一层的空间，其中，所述槽底部至少部分地柔性地构造并且由与槽底部配合作用的传感器来检测至少一个方法参数。
背景技术
用于由能通过辐射固化的物质逐层地构建三维的主体的装置或方法也在术语3D印刷、增材制造或快速原型中已知。在此，通过电磁辐射要逐层固化的物质(例如光树脂)的横截面信息通常通过掩膜投影方法或通过激光源创建。在能实现例如连续的印刷过程的生成式制造机中，为了照射所述横截面或层通常使用像素控制的DLP(数字光处理)显示器、MEMS(微机电系统)显示器、LC(液晶)显示器、LED显示器或可控制的激光器。在此，通过照射由液态的感光物质生成固体层。所述层附着在支撑体上并且通过提升支撑体而将其从参照面上松开或移除。在随后的制造步骤中，将与参照面脱离的经固化的层用作支撑体。因此，由感光物质连续地牵拉或形成三维体。
所述可固化的物质通常容纳在如下槽中，所述槽具有可透过辐射的且至少部分柔性的槽底部。利用柔性的槽底部可以使在固化层与槽底部的分离过程中形成的牵拉力最小化，以避免过大的牵拉力损坏要生成的主体或避免与结构平台分离。
在此，已知的问题在于缺少所生成的主体何时与槽底部松脱的信息。与此对应地，通常动用经验值，所述经验值附加地根据所引入的辐射强度和所固化的部分层的几何形状而可能变化。
EP 2 173 538 B2涉及一种用于通过对可固化材料进行固化来制造三维构件的装置，该装置具有：辐射源、包括支撑构件的平台的构件支撑体、用于容纳可固化材料的容器、柔性薄层或在构件的构造区域中的薄膜、用于移动所述构件支撑体的移动设备、传感器和与该传感器连接控制单元，所述控制单元用于控制所述移动装置和所述辐射源。所述传感器设置用于接触或测量在构造面中的柔性薄层或柔性薄膜上的压力和/或应力。在此，该传感器允许对于过程关键的因素进行实时观察。将所测量的值输出给控制单元，以便借助移动装置来适配构件支撑体的运动或运动速度。
US 2018/0194080 A1公开一种用于通过使用连续和非连续地固化来制造三维物体的方法。
AT 518 566A1公开一种用于形成形状稳定的物体的设备。
US 2015/0064298 Al公开一种立体光刻设备。
虽然已知的装置构造用于检测和控制各个过程参数，但是需要改进的装置，尤其是需要对过程参数的进一步检测和控制。
发明内容
现在本发明的任务在于，提供一种如开头给出的装置和方法，该装置和方法能以尽可能简单且可靠的方式实现对过程参数的检测和控制并且因此能够快速制造逐层构建的主体，其中具有尽可能少的废品。此外，应可靠地检测或避免在制造过程中的故障状态，因此提出一种用于由能通过辐射固化的物质逐层地构建主体的设备的装置，该装置：包括具有槽底部的槽，所述槽用于容纳能通过辐射固化的物质；包括设置在所述槽底部上方的且能相对于该槽底部高度调节的结构平台；以及包括与该槽底部配合作用的传感器，其中，所述槽底部至少部分地柔性地构造，其中，设有腔室，该腔室由槽底部的下侧限定，其中，所述传感器设计用于探测腔室的容积变化并且提供传感器信号，由该传感器信号能确定容积变化的符号，所述传感器设计用于定量地检测与所述腔室的容积或与容积变化直接或间接成比例的测量参数并且将其作为传感器信号提供，其特征在于，所述传感器是压力传感器，所述压力传感器设计用于检测容纳在所述腔室中的可压缩介质的压力和/或与所述容积变化相对应的压力变化，和/或所述传感器是流量传感器，所述流量传感器设计和设置用于检测容纳在所述腔室中的流体的封闭在所述腔室中的物质量的物质量变化，所述物质量变化与容积变化相对应，所述传感器设计用于提供检测到的压力和/或检测到的压力变化和/或检测到的物质量变化作为测量参数和传感器信号，其中，设有在所述槽中能在所述槽底部上运动的刮板，所述传感器通过处理单元与所述刮板的驱动单元连接，并且所述处理单元设计用于根据由传感器提供的传感器信号来控制刮板的驱动单元。
为此，本发明规定一种如本发明的装置和一种如本发明的方法。
根据本发明规定，设有腔室，其中，所述腔室由槽底部的下侧限定，其中，所述传感器设计用于探测腔室的容积变化并且提供传感器信号，由该传感器信号能确定容积变化的符号。
所述装置(该装置是用于由能通过辐射固化的物质逐层地构造主体的设备的至少一部分)为了容纳可通过辐射固化的物质，所述装置具有包括槽底部的槽，所述槽底部至少部分柔性地构造。所述槽为此在如下范围内构造成液体密封的，所述范围阻止可固化物质(可固化材料)无意地流出穿过所述槽。可固化物质例如可以通过电磁辐射、尤其是通过光、例如可见光或UV(紫外线)光被固化。尤其是，可固化物质可以是树脂。在此，可固化物质可以具有例如在水的粘度与糊状或浆状材料的粘度之间的范围内的粘度。在槽底部上方设置有结构平台，该结构平台设置成能相对于槽底部高度调节。有针对性地构造成平板的所述结构平台用作如下平台，在该平台上通过局部照射可固化物质的各个层来逐层构建所述主体。利用对结构平台的高度调节来调节结构平台与槽底部之间的距离，也就是说结构平台的高度定义为距(负载的或未负载的、基本上水平的)槽底部的距离。该装置还具有与槽底部配合作用的传感器，以便因此能够检测柔性的槽底部从负载的或未负载的静止位置中偏离。为此设有由槽底部的下侧限定的腔室。因此，所述槽底部是所述腔室的腔室壳体的一部分，该腔室壳体设置在槽的下方(即在槽底部的与操作可固化物质时相对置的一侧上)并且可压缩的或基本上不可压缩的介质容纳在该腔室中。因此，由所述槽底部形成所述腔室的一部分、例如腔室的壁。因此，所述腔室基本上是封闭的或部分封闭的容器，所述容器的内部空间在部分区段上由槽底部限定。可以将与槽底部配合作用的传感器容纳在连接到腔室上的主体的腔室或空腔中、例如容纳在与腔室连接且与腔室的内部空间配合作用的软管的空腔中。这样的连接到腔室上的主体尤其是可以理解为腔室的一部分。
所述传感器设计用于探测腔室的容积变化并且提供传感器信号，由该传感器信号可以确定容积变化的符号。因此，传感器尤其是至少构造用于探测腔室的容积是变大还是变小，并且构造用于与此相关地输出具有至少两个不同的信号值或信号形状的传感器信号、在腔室的容积变大的情况下输出一个信号值/信号形状，而在腔室的容积变小的情况下输出另一个信号值/信号形状。不同的信号值/信号形状因此可以配设有腔室的容积变化的正符号和负符号。在此，容积变化与槽底部的位置或偏离有关。所述传感器也可以构造用于探测腔室的保持不变的容积，以便在这种情况下输出具有第三信号值或第三信号形状的传感器信号。容积变化的所述符号不必从传感器信号的单个信号值中能确定。传感器信号例如也可以借助传感器信号的在不同的时刻检测到的至少两个信号值能实现对容积变化的符号的确定。
上述的传感器信号原则上也可以由能够确定腔室的绝对容积的传感器提供。也就是说，具体地一并包括这样的传感器。一方面，通过重复测量从容积的绝对值中可以确定容积变化并且可以提供相应的传感器信号(即使没有实际进行所述确定，也可以确定容积变化)；另一方面，也可以将单个绝对值例如与预先定义的参考值或与阈值进行比较，以便提供信号，由该信号可以确定容积变化或至少确定所述容积变化的符号(例如高于/低于参考值或高于/低于阈值的变化)。
本发明不限于如下传感器信号，由所述传感器信号仅能确定容积变化的符号。本发明同样不限于包括容积变化的符号的传感器信号。而例如也包括如下传感器信号，所述传感器信号也(即附加与符号)或者甚至仅仅给出或包括容积变化的绝对值，因为通常由绝对值已经能够确定相应的符号。因此，例如在变化率高于预定义的阈值时可以认定，涉及在将所述主体的最后制成的层与槽底部脱离之后容积减小。在此，所述预定义的阈值可以由结构平台的运动速度和最后制造的层的面积至少近似地确定，因为这些参数确定容积的所期望的最大增长率(即最大正容积变化)的绝对值。
此外，本发明不限于唯一的传感器。例如可以设置多个同类的或不同类型的传感器，这些传感器设计用于探测腔室的容积变化并且提供传感器信号，由所述传感器信号可以确定容积变化的符号。在此无需基于每个单个传感器的传感器信号独立于其它传感器位置及其传感器信号地确定容积变化或容积变化的符号。而是足够的是，在确定容积变化或容积变化的符号时除了其它参数和传感器信号之外还考虑各个传感器的传感器信号；也就是说，当由多个传感器信号最终确定容积变化亦或仅容积变化的符号时，对于各个传感器信号来说已经存在在本公开内容的意义下的可确定性。
通过设置用于检测腔室的容积变化和因此用于检测槽底部的由过程决定的位置变化的传感器，可以利用该装置检测与槽底部的位置变化相关的多个过程参数。尤其是，利用传感器也可以仅检测槽底部的部分的、即局部的位置变化。因此，如果以下涉及槽底部的位置，则在此不一定理解成槽底部的均匀的或平面的布置结构。而是对于拱形的或在其表面延伸部上不同地偏离的槽底部也定义槽底部的位置、状态或偏离。
当在说明书中涉及高度、水平、垂直、上面、下面、上方或下方时，这些术语或其它的地点或方向说明应理解为在所述装置的使用状态中。
根据本装置的一种优选的实施方式，所述传感器设计用于定量地检测与所述腔室的容积或与所述容积变化直接或间接成比例的测量参数并且将其作为传感器信号提供。由此，腔室的容积或容积变化通过探测与所述容积或容积变化直接或间接成比例的测量参数来检测。所述传感器构造用于检测这些测量参数并且用于输出代表所述测量参数的值的传感器信号。
特别有利的是，所述传感器是压力传感器，所述压力传感器设计用于检测容纳在所述腔室中的可压缩介质的压力和/或与所述容积变化相对应的压力变化，和/或所述传感器是流量传感器，所述流量传感器设计和设置用于检测容纳在所述腔室中的流体(也就是说气体或液体)中的封闭在所述腔室中的物质量的物质量变化，所述物质量变化与所述容积变化相对应，其中，所述传感器设计用于提供检测到的压力和/或检测到的压力变化和/或检测到的物质量变化作为测量参数和传感器信号。腔室中的压力、压力变化和物质量变化是与腔室的容积或与容积变化直接或间接成比例的测量参数。如果所述传感器是压力传感器，则由此可以检测在腔室中、尤其是在容纳在腔室中的可压缩的介质中的压力和/或压力变化。因此，作为压力传感器，所述传感器通过腔室中的压力或压力变化来检测腔室的容积变化。在此，压力、压力变化、容积和容积变化与槽底部的位置或偏离有关。为了确保通过传感器进行可靠的压力检测，在这种情况下至少在槽底部从静止位置偏移并且测量压力或压力变化期间所述腔室是封闭的并且对于可压缩的介质基本上密封地构造。所述封闭的腔室无须构造成完全密封的，也就是说只要确保装置的功能、尤其是对于至少一个要生产的主体的制造过程尽可能正确地检测压力，封闭的腔室就可以具有轻微的不密封性。也就是说，压力腔可以这样构造，使得如果仍然可以探测到由过程决定的压力梯度，则可以发生与周围环境的慢的/缓慢的压力平衡。所述传感器也可以是流量传感器，该流量传感器设计和设置用于检测容纳在所述腔室中的流体的封闭在所述腔室中的物质量的与所述容积变化相对应的物质量变化。在这种情况下，构造成流量传感器的传感器通过腔室中的流体的物质量变化来检测腔室的容积变化。在此，物质量变化、容积和容积变化与槽底部的位置或偏离有关。为此，所述腔室具有至少一个用作用于流体的入口和/或出口的开口，也就是说，在腔室的内部空间和腔室的外部环境或为此设置的流体储存器之间可以发生流体交换。所述流量传感器设置在所述开口中或至少靠近所述开口，以便能够检测穿过开口到腔室中或从腔室中流出的流体流。在多个开口的情况下，可以设有多个流量传感器，这些流量传感器分别配设给一个开口，使得优选每个开口配设有一个流量传感器。于是，可以由所确定的所有物质量变化的平衡来确定容积变化。对流体流的检测不一定提出高的精度要求。可以足够的是，检测流体流的瞬时的方向，即在腔室容积增加的情况下所述流体流是否进入到腔室中地定向、或者在容积减小的情况下所述流体流是否从腔室中出来地定向。然而，所述流量传感器也可以构造用于以更高的精度输出检测到的流体流。相对于压力检测，通过封闭在腔室中的流体的物质量变化来检测容积变化具有以下优点，即由于腔室中的开口能够在腔室的内部与外部之间自动地进行压力平衡并且能够避免由于外部的空气压力(天气、设备的安装地点)的变化引起的槽底部的变形。此外，对腔室密封性的要求更低并且因此降低了槽的易出错性。所述压力传感器设计用于提供检测到的压力或检测到的压力变化或至少提供检测到的压力变化符号作为传感器信号或输出信号。相应地，所述流量传感器设置用于提供检测到的物质量变化或者至少提供的检测到的物质量变化符号作为传感器信号或输出信号。在本公开内容的范围内也可以并行地使用多个不同的传感器，以便将不同测量方法的优点进行组合并且在腔室的使用方面实现更高的灵活性。一个压力传感器例如可以与多个流量传感器一起使用。
根据所述装置的一种优选的实施方式，所述传感器可以与处理单元连接，该处理单元设计用于对由传感器提供的传感器信号进行处理。为此，所述处理单元可以具有微处理器或微控制器。此外，所述处理单元可以与数据存储器连接，该数据存储器包含数据和/或程序指令，所述数据和/或程序指令用于对利用传感器检测到的容积变化或与所述容积变化成比例的测量参数进行处理。为了使操作人员操作所述处理单元，所述处理单元可以与输入/输出装置、例如触摸屏连接。通过设置处理单元，可以自动地实施对于制造3D主体所需的操作。与此相对地，这些操作在没有处理单元的情况下通过操作人员手动地进行，为此所述传感器至少与显示单元连接，以用于显示检测到的容积变化或与此成比例的测量参数或由一个或多个测量参数确定的容积变化符号。
为了能够有针对性地控制所述装置，有利的是，传感器通过处理单元与用于可高度调节的结构平台的驱动单元连接和/或与用于辐射源的控制单元连接，所述辐射源设置用于辐射可通过辐射固化的物质，并且所述处理单元设计用于根据由传感器提供的传感器信号来控制用于可高度调节的结构平台的驱动单元和/或用于辐射源的控制单元。因此，由传感器检测到的压力、压力变化或物质量变化的值和/或所确定的容积变化符号能够由传感器、优选实时地传输到处理单元上并且在该处理单元中被处理。当所述处理单元与用于可高度调节的结构平台的驱动单元连接并且构造用于控制所述驱动单元时，通过处理单元根据在腔室中的所检测到的压力、压力变化或物质量变化或确定的容积变化符号可以对结构平台进行高度调节。所述驱动单元能实现使结构平台和因此要制造的主体至少朝向槽底部运动和离开槽底部运动。优选地，所述驱动单元构造成引导结构平台或所述主体的最下面的、即最后制造的层直到槽底部上。所述驱动单元可以具有电机、例如步进马达，所述电机与结构平台连接。尤其是，电机可以与可高度调节的杆嵌接，其中，所述杆与结构平台连接。当处理单元与用于辐射源的控制单元连接并且构造用于控制所述控制单元时，通过处理单元根据在腔室中的检测到的压力、压力变化或物质量变化或所确定的容积变化符号能够进行对可通过辐射固化的物质的辐射。优选地，所述控制单元构造用于辐射源并且因此所述处理单元也构造用于控制辐射强度和/或辐射持续时间。所述辐射源可以是光源、尤其是可见光或UV光的源。所述辐射强度和/或辐射持续时间通常对以所述辐射强度和/或辐射持续时间制造的固化层在事先固化的层上或在结构平台上的附着力有影响。
此外有利的是，所述腔室与用于调节腔室中的静压的至少一个可调节的压力源连接，和/或与用于调节腔室中的温度的可调节的加热装置连接，和/或与用于可调节地输送过程介质的可调节的过程物质源连接，以用于至少局部地操纵可通过辐射固化的物质到腔室中的加固过程，和/或与用于在腔室中产生空气流的空气流源连接。通过调节腔室中的静压可以调节槽底部的静止位置。然而，静压也可能在所述主体的制造过程期间变化，例如以便通过在腔室中施加负压或超压而有利于所述主体的最后制造的层与槽底部的脱离。如果超压间歇性地与Z运动(即支撑体的提升或降低)结合或不结合，则腔室中的超压例如将有利于脱离。在无支撑的张紧的薄膜中的超压也将提高薄膜的应力并且因此附加地张紧和因此加固由薄膜形成的槽底部。在使用半透性的薄膜时可以特别有利地使用超压，因为在使用抑制剂、例如氧气的情况下所述超压阻止附着或者对于下一层周期能实现或至少影响惰性中间层的构成。在此，所述超压有利于抑制剂穿过半透性的薄膜的扩散。调节腔室中的温度可以改变容纳在槽中的可固化物质的粘度或其它与过程相关的特性。将过程介质可调节地输送到腔室中可以至少局部地影响可通过辐射固化的物质的加固过程。所述过程介质可以是抑制剂介质，以便由此影响、尤其是放慢可通过辐射固化的物质尤其是在槽底部上的加固过程，并且改变最后固化的层在槽底部上的附着力。抑制剂介质被理解为流体、即气体或液体、例如氧气，所述流体减少或阻止可固化物质在槽底部上方的边界层(例如10-100μm)中的固化。因此，抑制剂介质减少(在理想情况中阻止)最后固化的层附着在槽底部上。通过在腔室中产生空气流，可以使容纳在腔室中的介质(例如抑制介质)或在腔室中的介质的混合物的性质均匀化。尤其是可以使腔室中的介质的温度和腔室中的抑制剂介质的浓度均匀化。此外，可以影响抑制剂介质的扩散速度以及温度。空气流源可以是用于调节容积流量的鼓风机或压缩机。所述容积流量在腔室中可以在封闭回路中或在与环境空气的交换中产生。
为了能够有针对性地控制该装置，进一步有利的是，所述传感器通过处理单元与可调节的压力源和/或可调节的加热装置和/或可调节的过程物质源和/或空气流源连接，并且所述处理单元设计用于根据由传感器提供的传感器信号来控制所述压力源和/或所述加热装置和/或所述过程物质源和/或所述空气流源。在此，所述传感器至少以槽底部的当前的运动方向的形式(对应于容积变化符号)检测槽底部的当前的位置或运动。如果所述传感器通过处理单元与可调节的压力源连接，则该压力源可以由处理单元操控，根据槽底部的当前位置或运动通过压力增加或压力减小来改变槽底部的位置。如果所述传感器通过处理单元与可调节的加热装置连接，则该加热装置可以由处理单元操控，根据槽底部的当前位置或运动来改变腔室中的介质的温度。如果传感器通过处理单元与可调节的过程物质源连接，则该过程物质源可以由处理单元操控，根据槽底部的当前位置或运动来改变过程介质的要引入到腔室中的量，例如甚至没有过程介质引入到腔室中。如果传感器通过处理单元与空气流源连接，则空气流源可以由处理单元操控，根据槽底部的当前位置或运动借助由空气流源产生的空气流来混合腔室中的介质。
为了能够成本有利地制造槽底部并且为了能够利用传感器可靠且尽可能精确地检测槽底部的偏离，有利的是，所述槽底部至少部分是可透过辐射的并且优选具有柔性的、张紧的薄膜。由此，对用于固化容纳在槽中的可固化物质的辐射可以穿过至少部分可透过辐射的槽底部到达可固化物质。当辐射源设置在腔室下方时，腔室、尤其是腔室底部也以有利的方式构造成至少部分可透过辐射的。如果槽底部具有柔性的、张紧的薄膜，则该薄膜足够密封地构造，以便阻止可固化物质非期望地穿过槽底部。所述薄膜优选地构造用于足够强地张紧，以避免被可固化物质加载的薄膜的明显松弛，即能够构成所述主体的基本上平坦的层。此外，所述薄膜优选地构造用于在张紧状态下具有足够的弹性，以允许朝向腔室底部或远离腔室底部(即向下或向上)的方向的偏离。所述槽底部例如可以具有硅层、PTFE(聚四氟乙烯)或特氟龙薄膜以及组合物。槽底部的弹性特性用于使在最后制成的层与槽底部的分离过程中所形成的牵拉力最小化，否则该牵拉力可能导致要生成的主体损坏，或者可能使该主体与结构平台分离。
如果槽底部构造成半透性的，对于过程介质构造成能透过的，则容纳在腔室中的过程介质可以穿过槽底部并且例如作为抑制剂介质降低或在理想情况下阻止最后制成的、也就是说固化的层附着在槽底部上。以这种方式可以加速或者完全消除最后制造的层与槽底部的脱离过程。槽底部对于作为抑制剂介质的氧气来说例如可以是可透过的。在此，槽底部对于可通过辐射固化的物质是不可透过的。例如可以使用蒸馏水作为其它的过程介质。在此，可以将所述水置于确定的温度、例如5℃。在此，要固化的物质在与槽底部的边界面上被所述水冷却并且因此在一定的区域中使反应性降低。这可能导致构成同样不反应的边界层并且因此导致附着的减少。通过使用高粘度流体作为过程介质、例如硅油或特定的氟油，薄膜可以被流体支撑在照射区域中并且同时通过流体可以将压力差传递到例如压力传感器上。
为了减轻槽底部的负载，可以规定，所述槽底部的至少一部分放置在至少部分可透过辐射的、尤其是透明的支撑板上。通过将槽底部至少部分地支承在支撑板上，可以阻止由可固化物质加载的槽底部的尤其是由于老化引起的增加的松弛。因此，所述支撑板用作槽底部的支承部。为了使可固化物质能够被设置在支撑板下方的辐射源固化，支撑板按照适宜的方式构造成至少部分可透过辐射的、尤其是构造成透明的。该支撑板例如可以至少部分地由玻璃形成。
为了在存在支撑板的情况下能够降低或以其它方式改变可固化物质的反应性，此外能够规定，所述支撑板构造成对于过程介质是可透过的，或者所述支撑板具有贴靠在所述槽底部上的提高部，以用于使过程介质在所述提高部之间穿过。所述过程介质尤其是可以是抑制剂介质，以减少或阻止最后形成的(即固化的)层附着在槽底部上。因此，如果支撑板对于过程介质/抑制剂介质是可透过的，则所述过程介质/抑制剂介质可以从腔室出来穿过支撑板，并且以有利的方式穿过槽底部到达可固化物质。支撑板例如可以具有纳米多孔的玻璃或气凝胶。支撑板在朝向槽底部的一侧上附加于或代替提高部而通常可以具有如下结构部，该结构部因此在装置的使用状态下贴靠在槽底部上并且该结构部例如也可以通过支撑板的足够粗糙的或波浪形的表面来实现。为此，所述提高部和/或结构部设置为，使得过程介质/抑制剂介质可以在支撑板与槽底部之间流动。
如果设有在所述槽中能在槽底部上运动的刮板，则可以在可固化物质中将刮板引导到槽底部上。在此，所述刮板可以除去可固化物质的部分固化的颗粒并且负责可固化物质的混合。在可固化物质的情况下，所述可固化物质由于包含在其中的颗粒而具有高的粘度，所述刮板可以用于抹平要固化的层。
此外有利的是，所述传感器通过处理单元与所述刮板的驱动单元连接，并且所述处理单元设计用于根据由传感器提供的传感器信号来控制刮板的驱动单元。可选地，通过腔室中的容积变化借助传感器可以检测刮板到槽底部上的对于刮板的功能来说重要的压紧力。在刮板到槽底部上的压紧力过高或过小的情况下，所述压紧力可以由处理单元控制、通过刮板的驱动单元改变。
根据所述装置的另一种实施方式可以规定，所述槽底部是腔室的腔室壳体的可打开的、尤其是可取下的盖。通过将槽底部构造为盖，可以提供到腔室中的可打开的入口。如果槽底部作为腔室壳体的盖构造成可取下的，则可以通过将槽放置在腔室壳体的其余部分上来封闭腔室。在此，槽底部作为腔室壳体的盖也可以具有腔室壳体的侧壁的至少一部分。替代地，槽底部和腔室可以一件式构造。
此外，根据本发明在所述方法方面规定，所述传感器探测腔室的容积变化并且提供传感器信号，由该传感器信号能确定容积变化符号，其中，所述腔室由槽底部的下侧限定，其中，所述腔室的容积可以通过槽底部的从所述静止位置出发由方法决定的偏离来改变。所述腔室可以至少部分地封闭。在一些实施例中，所述腔室基本上密封地封闭。
为了避免与涉及装置的说明书部分重复，只要所述装置能够被应用于该方法，关于方法的描述也参考上述对装置的描述。
该方法用于由容纳在槽中的可通过辐射固化的物质、例如由通过光固化的树脂逐层地构建主体。所述槽对于可固化物质是不可透过的并且所述槽具有槽底部。对于所述主体的每个要形成的、即要固化的层，将可高度调节的结构平台相对于槽底部移动到在槽底部上方的高度中，该高度将结构平台或所述主体的最后形成的层距槽底部之间的距离限定在至少所述主体的要形成的层的厚度的范围内。在此，所述主体的最后形成的层(只要已经形成了这样的层)与所述主体的之前形成的层一起附着在结构平台上。借助辐射源通过辐射选择性地对在结构平台或所述主体的最后形成的层与槽底部之间的可通过辐射固化的物质进行固化以形成所述主体的下一层。所述辐射源可以是光源。接着，将可高度调节的结构平台连同所述主体的附着在所述结构平台上的最后形成的或固化的层远离槽底部的静止位置地运动，以便提供用于在所述主体的最后固化的层与槽底部之间构造下一层的空间。作为槽底部，设有至少部分柔性的槽底部，并且由与该槽底部配合作用的传感器检测至少一个方法参数。所述传感器探测至少部分封闭的腔室的容积变化并且提供传感器信号，由该传感器信号确定或能确定容积变化符号。以这种方式可以确定在要构造的主体的制造过程期间腔室的容积是否以及何时增加或减小。为此，所述腔室由槽底部的下侧限定。由于槽底部的从静止位置的由方法决定的偏离，腔室的容积是可变的/已改变。在所述方法的过程中当柔性的槽底部从其静止位置中偏离时，腔室的容积因此变化。静止位置的定义与该方法的执行有关。所述静止位置可以被定义为槽底部的如下位置，在该位置中可固化物质被容纳在槽中并且加载槽底部。但静止位置也可以被定义为槽底部的如下位置，在该位置中在槽中没有容纳可固化物质。
根据所述方法的一种优选的实施方式可以规定，所述传感器定量地检测与所述腔室的容积或与所述容积变化直接或间接成比例的测量参数并且将其作为传感器信号提供。因此，腔室的容积或容积变化通过探测与其直接或间接成比例的测量参数来检测。所述传感器构造用于检测这些测量参数并且用于输出代表所述测量参数的值的传感器信号。
特别有利的是，所述传感器是压力传感器或流量传感器，其中，利用所述压力传感器检测腔室中的可压缩介质的与所述容积变化相对应的压力变化作为测量参数，或者利用所述流量传感器检测流体的封闭在所述腔室中的物质量的与所述容积变化相对应的物质量变化作为测量参数。因此，腔室中的压力、压力变化或物质变化可以被理解为与腔室的容积或腔室的容积变化直接或间接成比例的测量参数。尤其是，腔室的容积和容积变化以及在压力传感器的情况下腔室中的压力和压力变化以及在流量传感器的情况下腔室中的物质量变化与槽底部的位置或偏离有关。如果所述传感器是压力传感器，则因此可以检测在腔室中、尤其是容纳在腔室中的可压缩介质的压力和/或压力变化，以便确定腔室的容积或容积变化。为此，所述腔室封闭地构造并且对于可压缩介质基本上密封地构造。在腔室的密封性方面参见对所述装置的上述描述。压力传感器提供检测到的压力或压力变化作为传感器信号或输出信号。压力传感器可以优选地检测腔室中的压力的参考值，将所述压力的参考值配置给槽底部的静止位置。只要固化层与槽底部的脱离过程还没有开始，就例如存在所述参考值。优选地，所述压力传感器可以检测与参考值的偏差，将该偏差配设给槽底部的从静止位置出发的偏离。如果所述传感器是流量传感器，那么因此可以检测腔室中的物质量变化、尤其是容纳在腔室中的流体的封闭在腔室中的物质量的物质量变化，以便确定腔室的容积变化。关于具有至少一个用作流体的入口和/或出口的开口的腔室的构造以及流量传感器在腔室中/上的布置结构，同样参见对所述装置的上述描述。利用流量传感器可以检测流体流的方向和/或可以检测流体流的测量值并且作为传感器信号或输出信号提供。
为了能够简化操作人员制造3D主体所需要的操作，可以规定，在与传感器连接的处理单元中处理由传感器提供的传感器信号，并且根据由传感器提供的传感器信号调节至少一个方法参数。在此，在处理单元中由传感器提供的传感器信号(例如通过与预先定义的值进行比较或通过计算)可以确定所述至少一个要调节的方法参数。为此，所述处理单元可以具有微处理器或微控制器并且与数据存储器连接。所述数据存储器可以包含如下数据和/或程序指令，所述数据和/或程序指令用于对由传感器提供的传感器信号进行处理。
特别适宜地可以规定，所述处理单元将检测到的且作为传感器信号提供的测量参数与期望值进行比较，和/或将检测到的测量参数的变化过程(或通常在多个时刻检测到的多个测量参数)与期望值的变化过程(或通常多个期望值)进行比较，并且根据在所述测量参数与期望值之间的差和/或在所述测量参数的变化过程(多个测量参数)与期望值的变化过程(多个期望值)之间的差来调节所述至少一个方法参数。此外可以规定，所述处理单元将在不同的时刻检测到的多个测量参数之间的变化与该变化的期望值进行比较并且根据所述变化与所述变化的期望值之间的差来调节所述至少一个方法参数。所述测量参数同样也可以对应于变化率(即每时间单位的变化)并且将其与变化率的期望值进行比较。将一个或多个期望值存储在处理单元中。尤其是，所述处理单元可以将在多个时刻检测到的并且作为传感器信号提供的多个测量参数或测量值的变化过程与期望值的变化过程进行比较并且根据在测量参数或测量值的变化过程与期望值的变化过程之间的差来调节所述至少一个方法参数。如果将测量参数或测量值与期望值进行比较，则可以根据测量参数是超过还是低于期望值来调节所述至少一个方法参数。对所述至少一个方法参数的调节也可以根据超过或低于期望值的程度来进行。当将多个测量参数与多个期望值进行比较时，可以根据测量参数的相对变化相比于期望值的相对变化、也就是说与绝对测量值无关地来调节所述至少一个方法参数。
也可以规定，在与传感器连接的处理单元中以构建过程的期望值的模拟模型来处理利用传感器检测到的且作为传感器信号提供的测量参数的变化，并且按照所述模拟模型的预先规定根据所述测量参数的至少一个检测到的测量值和/或检测到的测量值变化来调节至少一个方法参数。在这种情况下，所述处理单元具有构建过程的期望值的模拟模型。所述模拟模型根据在模拟中的当前状态并且根据输入参数(例如由传感器检测到的且作为传感器信号提供的测量参数的至少一个值)来计算至少一个方法参数的至少一个值。根据模拟结果，可以通过调节至少一个方法参数来影响构造过程。
为了能够进一步改进所述构造过程，有利的是，根据至少一个方法参数由所述处理单元计算所述一个期望值和/或所述多个期望值。以这种方式使期望值适配于构造过程的当前情况并且能够特别精确地实施对所述方法的控制。以有利的方式，所述至少一个方法参数是利用传感器检测到的且作为传感器信号提供的测量参数。
当所述处理单元具有模拟模型时，有利的是，所述模拟模型考虑至少一个经调节的方法参数作为输入值。以这种方式，该模拟模型提供特别精确的结果，因为之前调节的方法参数或方法参数的值作为输入值在模拟中被一同考虑。
所述输入值可以由用户给出；因此，这可以例如是层厚度、印刷速度、所使用的材料(机械特性)等以及输入值的组合。所涉及的值可以由用户例如借助CAM软件(计算机辅助制造，德语：rechnerunterstützte Fertigung)来确定，所述软件预先给定方法参数的理论参数(流程控制)。只要传感器的信号注入输入值，模拟模型就可以调整输入值。
此外可以规定，基于由所述传感器提供的传感器信号，当所述槽底部由于结构平台的运动而从静止位置中偏离时，在处理单元中确定所述结构平台和/或所述主体的最后固化的层相对于槽底部的静止位置的高度和/或所述结构平台的运动速度和/或所述主体的最后固化的层的面积大小作为方法参数。所述模拟模型可以由限定所述主体的模型数据和构造过程的进展来确定最后固化的层的面积作为方法参数。由此，通过将期望值或模拟结果与通过传感器检测到的测量参数进行比较，可以推断出结构平台或所述主体的最后固化的层的所述高度、结构平台的运动速度和/或所述主体的最后固化的层的面积大小。例如，随着结构平台的高度增加，当所述主体的至今形成的层附着在结构平台上和槽底部上时，腔室的容积增大。此外，在这种情况下，腔室的容积随着结构平台的速度的增加而更迅速地改变。在提升结构平台时，与所述主体的最后固化的层的附着在槽底部上的较小的面相比，所述主体的最后固化的层的附着在槽底部上的较大的面更迅速地改变腔室的容积。
此外可以规定，通过所述处理单元根据由所述传感器提供的传感器信号、借助与结构平台和与处理单元连接的用于结构平台的驱动单元控制所述结构平台的高度调节和/或借助与处理单元和与辐射源连接的用于辐射源的控制单元来控制对可通过辐射固化的物质的照射作为方法参数。因此，通过将测量参数的至少一个期望值或模拟值与测量参数的通过传感器检测的至少一个值进行比较，可以控制结构平台的高度调节和/或可通过辐射固化的物质的照射作为方法参数。备选于测量参数的所确定的检测到的值，也可以由处理单元考虑测量参数在构造过程的至少一个部分区段的过程中的相对的或绝对的变化以用于控制之前所提到的方法参数。
根据所述方法的另一个实施方式可以规定，通过所述处理单元，根据由所述传感器提供的传感器信号，借助与该腔室和处理单元连接的可调节的至少一个压力源来调节在所述腔室中的静压和/或借助与该腔室和处理单元连接的可调节的至少一个加热装置来调节在所述腔室中的温度和/或借助与该腔室和处理单元连接的可调节的至少一个过程物质源来控制所述过程介质到所述腔室中的输送和/或借助与该腔室和处理单元连接的至少一个空气流源控制在所述腔室中的空气流作为方法参数。因此，通过将测量参数的至少一个期望值或模拟值与测量参数的由传感器检测到的至少一个值进行比较，可以调节或控制腔室中的静压、腔室中的温度、过程介质(例如抑制剂介质)到腔室中的输送和/或腔室中的空气流作为方法参数。
优选地，可以规定，由所述传感器提供的传感器信号，在所述处理单元中确定所述主体的最后固化的且附着在槽底部上的层与槽底部的脱离和/或所述主体的最后固化的且附着在所述槽底部上的层与所述槽底部的脱离高度和/或脱离速度和/或对所述槽底部的接触和/或能在所述槽中移动的刮板压紧到槽底部上的压紧力和/或错误地与所述结构平台脱离的主体和/或槽老化和/或在将抑制剂介质输送到腔室中并且输送到可通过辐射固化的物质上时所述主体的在槽底部上的非期望的附着和/或能通过辐射固化的物质在所述槽中的填充位置和/或所述槽的提供和/或在槽底部中或在腔室中的裂纹或孔作为方法参数。当所述主体的最后固化的且附着在槽底部上的层与槽底部脱离时，由于柔性的槽底部独立地返回到静止位置中，可以检测腔室的快速的容积减小。此外，当提升结构平台时，所测量的在腔室中的容积变化可以是对于所述主体的最后固化的且附着在槽底部上的层与槽底部的脱离高度或脱离速度的量度。在接触槽底部时，也就是说当结构平台相对于槽底部向下下降并且与所述结构平台触碰时，只要结构平台使槽底部相比于静止位置向下运动，腔室的容积就减小。此外，随着能在槽中运动的刮板压紧到槽底部上的压紧力增加，腔室的容积减小。在结构平台接近槽底部时，与结构平台在槽底部上方的所期望高度相比，错误地从结构平台上脱离的主体(所述主体例如仅在一个体边缘上与结构平台连接、即倾斜和悬挂)在更大的高度上就已经接触槽底部并且减小腔室的容积。此外，随着槽的不断老化，槽底部的弹性变化，这对腔室的容积有影响。在提升结构平台时，在将抑制剂介质输送到腔室中并且接着输送到可通过辐射固化的物质上的情况下，所述主体在槽底部上的非期望的附着同样导致腔室的容积值偏离于所期望的容积值。利用腔室的容积的值也可以推断出可通过辐射固化的物质在槽中的填充位置，因为可固化物质被挤压在槽底部上。由腔室的容积的值也可以确定，是否在装置中提供有槽(亦或“腔室”相对于周围环境是敞开的)。此外，由腔室的非期望的容积变化(尤其是在压力传感器且腔室封闭的情况下非期望的压力变化)可以推断出槽底部中或腔室中的裂纹或孔。因此，借助处理单元由对腔室的容积变化的测量、尤其是由对压力或物质量变化的绝对值或相对值或者压力变化的速度或物质量变化的速度的测量可以确定所述的方法参数。
如果根据由传感器提供的传感器信号，为了使所述主体的最后固化的且附着在槽底部上的层与槽底部脱离，尤其是在可高度调节的结构平台远离于槽底部的静止位置运动期间，通过所述处理单元来调节在腔室中的使槽底部远离于结构平台地偏离的负压，则所述主体的最后固化的且附着在槽底部上的层在结构平台的较低高度上或者在没有提升结构平台的情况下已经可以与槽底部脱离。在腔室容积减小时形成的并且因此附加于槽底部的可能的复位力将槽底部远离于结构平台地牵拉的负压因此辅助所述主体的附着在槽底部上的层的脱离。优选地，利用传感器(尤其是压力传感器)检测负压的值，并且必要时可以对其进行限制，以避免由于过大的负压或者腔室中的压力过快地变化而损坏要制造的主体或者槽底部。
如果根据由传感器提供的传感器信号，通过处理单元在腔室中调节抑制剂介质的超压，则可以提高穿过半透性的薄膜的扩散。由此抑制物质层的由此易受影响的厚度是重要的方法参数并且例如影响印刷速度。
如果优选地根据由传感器提供的传感器信号，在所述结构平台或所述主体的最后固化的层接触槽底部之前，通过处理单元调节在腔室中的使槽底部朝向结构平台偏离的超压，则可以在到达槽底部的静止位置之前就已经检测腔室中的压力变化并且通过结构平台的下降特别精确地达到槽底部的静止位置。优选地，利用传感器(尤其是压力传感器)来检测超压的值并且基于此通过控制单元来调节，以便避免由于腔室中的超压过大而损坏槽底部。
为了制造要形成的主体的层可以规定，所述可高度调节的结构平台连同主体的附着在所述结构平台上和附着在槽底部上的最后固化的层远离槽底部的静止位置运动，在处理单元中通过传感器确定所述主体的最后固化的且附着在槽底部上的层与槽底部的脱离，将所述可高度调节的结构平台移动到在槽底部的静止位置上方的高度中，所述高度将所述主体的最后固化的层距槽底部的静止位置之间的距离至少限定在所述主体的要新形成的层的厚度的范围内，并且此后将可通过辐射固化的物质借助辐射源通过辐射选择性地固化以形成所述主体的新的层。因此，对于这种情况，例如通过提升结构平台将所述主体的附着在槽底部上的最后固化的层与槽底部分离。在提升结构平台期间并且在将所述主体的最后固化的层与槽底部分离时，以有利的方式利用传感器来检测腔室的容积变化。只要检测到所述分离，结构平台就可以向下移动到高于槽底部的期望的高度，为此例如通过步进马达来驱动所述结构平台。此后，通过照射使在所述主体的最后固化的层与槽底部之间的空间中的可固化物质固化，以形成所述主体的新的层。在此，对可固化物质的照射和结构平台的运动分开地进行(没有抑制层的异步模式)。
为了制造要形成的主体的层也可以规定，将抑制剂介质通过腔室输送给可通过辐射固化的物质，并且将可高度调节的结构平台连同所述主体的附着在所述结构平台上的最后固化的层移动到槽底部的静止位置上方的高度中，所述高度将所述主体的最后固化的层距槽底部的静止位置之间的距离至少限定在所述主体的要新形成的层的厚度的范围内，而同时为了使所述可高度调节的结构平台移动，将可通过辐射固化的物质借助辐射源通过辐射选择性地固化以形成所述主体的新的层。在这种情况下，抑制剂介质阻止所述主体的最后固化的层附着在槽底部上，由此无需所述层与槽底部的分离过程。在确定结构平台在槽底部上方移动的高度时考虑对于抑制剂介质的空间需求。因此，在结构平台移动到在槽底部上的所期望高度期间就已经可以辐射可固化物质。以这种方式显著加速用于制造所述主体的方法。因此，对可固化物质的照射和结构平台的运动同时进行(同步模式)。
为了制造要形成的主体的层也可以规定，将抑制剂介质通过腔室输送给可通过辐射固化的物质，并且将可高度调节的结构平台连同所述主体的附着在所述结构平台上的最后固化的层移动到在槽底部的静止位置上方的高度中，所述高度将所述主体的最后固化的层距槽底部的静止位置之间的距离至少限定在所述主体的要新形成的层的厚度的范围内，并且此后将可通过辐射固化的物质借助辐射源通过辐射选择性地固化以形成所述主体的新的层。在这种情况下，所述抑制剂介质阻止所述主体的最后固化的层附着在槽底部上，由此无需所述层与槽底部的分离过程。在确定结构平台在槽底部上所移动的高度时考虑对于抑制剂介质的空间需求。所述结构平台可以以在槽底部上的所希望的高度移动并且此后辐射在所述主体的最后固化的层与槽底部之间的可固化物质。由于省去分离过程，用于制造所述主体的方法明显加快。因此，对可固化材料照射与结构平台的运动分开地进行(具有抑制层的异步模式)。
附图说明
接下来借助优选的、非限制性的实施例参照附图进一步阐述本发明。图中：
图1示出根据本发明的具有压力传感器和槽底部的装置，所述槽底部没有支撑板；
图2示出根据本发明的具有压力传感器和槽底部的装置，所述槽底部包括支撑板；
图3示出支撑板，所述支撑板具有贴靠在槽底部上的提高部；
图4示出图1中的装置，所述装置具有附着在槽底部上至少部分地构造的主体；
图5示出图2中的装置，所述装置具有附着在槽底部上至少部分地构造的主体；
图6a至6d示出图2中的装置，所述装置分别具有可调节的压力源、可调节的加热装置、可调节的过程物质源(抑制剂源)和空气流源；
图7示出图1中的装置，所述装置具有抑制层；
图8示出图2中的装置，所述装置具有抑制层；
图9示出图7中的装置，所述装置具有部分耗尽的抑制层；
图10示出图9中的装置，所述装置具有还更严重耗尽的抑制层；
图11示出图8中的装置，所述装置具有部分耗尽的抑制层；
图12示出根据本发明的装置，在所述装置中所述槽底部是所述腔室的腔室壳体的可打开的、尤其是可取下的盖；
图13示出图1中的装置，所述装置具有在槽底部上的刮板；
图14示出图1中的装置，所述装置具有接触槽底部上的结构平台；
图15示出图1中的装置，所述装置具有在腔室中使槽底部远离地偏离结构平台的负压；
图16示出图2中的装置，所述装置具有在腔室中使槽底部朝向结构平台偏离的超压；
图17示出图1中的装置，所述装置具有以错误的方式部分地从结构平台上脱离的体；
图18a至18c以三种示例性的状态示出所述主体的最后固化的层与槽底部的脱离过程；
图19示出在腔室基本上封闭的情况下，对于在图18a至18c中所示的脱离过程，具有腔室的容积、腔室中的压力以及结构平台在槽底部上方的高度的示例性变化曲线的图表；
图20a和20b以两种示例性状态示出三个主体中的一个主体的最后固化的层与槽底部的脱离过程；
图21示出对于在图20a和20b中所示的脱离过程，具有在基本上封闭的腔室中的压力以及该结构平台在槽底部上方的高度的示例性变化曲线的图表；
图22示出附着在槽底部上的主体；
图23a至23c示出具有结构平台在槽底部上方的高度的示例性的变化曲线和照射时间的图表；以及
图24示出根据本发明的代替压力传感器而具有流量传感器装置。
具体实施方式
在示出的各图中，出于清楚的原因，省略装置的不用于描述相应的图的部件。
说明书的涉及腔室中的压力测量或检测压力的那些部件应当理解成如下前提条件，即所述传感器是压力传感器并且所述腔室基本上是封闭的。为了对基本上封闭的腔室的密封性进行解释而参考前面的描述。
出于清楚的原因，与基本上封闭的腔室和压力传感器相关联地示出和描述大多数的实施例。当代替压力测量想要并且可以测量物质量的流量时，不言而喻地代替压力传感器可以使用设置在用于流体的腔室的入口/出口中的流量传感器。据此，虽然与压力传感器相关联地示出并且描述的、但是也与流量传感器相关连地可以实现的那些实施例也适用于具有流量传感器的实施方式。
图1示出用于逐层地构造例如在图4中示出的主体K的设备的装置1，所述主体由能通过辐射固化的物质S制成，该装置包括具有槽底部2的槽3以用于容纳可通过辐射固化的物质S。所述槽底部2在其静止位置中基本上平面地示出。该装置1还具有设置在槽底部2上方且相对于槽底部2可高度调节的结构平台4以及与槽底部2配合作用的传感器5。所述可高度调节的结构平台4在通过双箭头H示出的方向上、也就是说在高度上能相对于槽底部2或者通常相对于槽3向上和向下调节。所述槽底部2至少部分地在部分区域13中柔性地构造。在槽3的下方设置有腔室6，该腔室在图1中是封闭的，以便与构造成压力传感器5a的传感器5配合作用。在图24所示的另一种实施方式中，腔室6可以具有用于容纳在腔室6中的流体的入口或出口的开口34，其中，于是所述传感器5是流量传感器5b。腔室6由槽底部2的下侧限定。因此，槽底部2是腔室6的腔室壳体7的一部分。所述传感器5可以探测腔室6的容积变化并且提供传感器信号，由该传感器信号可以确定容积变化的符号。传感器5尤其是可以定量地检测与腔室的容积或与腔室的容积变化直接或间接成比例的测量参数并且将其作为传感器信号提供。
在图1中所示的示例中，所述传感器5是压力传感器5a，所述压力传感器用于检测容纳在腔室6中的可压缩的介质M的压力和/或与容积变化相对应的压力变化。腔室6在此封闭地构造。在另一个实施方式中(图24)，传感器5可以是流量传感器5b，所述流量传感器设置用于检测容纳在腔室6中的流体的在腔室6中所包含的物质量的与容积变化相对应的物质量变化。所述流体可以是液体或气体并且因而是可压缩的或不可压缩的。例如，传感器5设计用于提供检测到的压力、检测到的压力变化或检测到的物质量变化作为测量参数和传感器信号。
在图1中所示的示例中，在腔室6中容纳有可压缩的介质M、例如空气，其中，传感器5是压力传感器5a，该压力传感器设计用于检测容纳在腔室6中的可压缩的介质M的压力。优选地，压力传感器5a容纳在腔室6中。在一种特别的实施方式中，压力传感器5a也可以构造成声变换器。传感器5可以与处理单元8连接，该处理单元设计用于对由传感器5提供的传感器信号、尤其是由压力传感器5a检测到的压力或由流量传感器5b检测到的物质量变化进行处理。传感器5可以通过处理单元8与用于可高度调节的结构平台4的驱动单元9和/或与用于辐射源11的控制单元10连接，该辐射源设置用于照射可通过辐射而固化的物质S。处理单元8设计用于根据由传感器5提供的传感器信号来控制用于可高度调节的结构平台4的驱动单元9和/或用于辐射源11的控制单元10。在其它未示出的实施例中，处理单元8也可以仅与用于可高度调节的结构平台4的驱动单元9连接或者仅与用于辐射源11的控制单元10连接并且构造用于对所述驱动单元或控制单元进行控制。由可高度调节的结构平台4所引入的、对于将所述主体K与槽底部2分离所必需的分离力使槽底部2偏离并且由此在腔室6中产生容积变化。当腔室6为了与压力传感器5a一起使用而封闭时，容积变化引起腔室6中的压力变化。而当腔室6为了与流量传感器5b一起使用而部分地敞开时，容积变化使容纳在腔室6中的流体的流量(流入或流出)与周围环境或与其它腔室实现压力平衡。随着由辐射源11所引入的辐射能量(照射时间和照射强度的乘积)的增加，主体K的所生成的层更强地附着在槽底部2上。通过将要期望的最小压力(＝分离压力)或流量与实际的分离压力或流量进行比较，可以推断出过高的照射能量。驱动单元9例如可以具有可控制的电机、尤其是步进马达，该电机与可高度调节的杆12嵌接并且通过杆12与结构平台4连接。槽底部2是至少部分可透过辐射的，亦即对于由辐射源11辐射到槽底部2上的辐射、例如光是至少部分可透过的。优选地，槽底部2具有柔性的、张紧的薄膜13a。薄膜13a设置在柔性的部分区域13中。有利地，薄膜13a构造成至少部分可透过辐射的、尤其是可透过光的。在图1所示的示例中，薄膜13a张紧在槽底部2的固定的各边缘部分14之间。当如在图1中所示的示例中那样将辐射源11设置在腔室6之外、尤其是设置在腔室6的下方时，腔室壳体7的腔室底部7a有针对性地至少部分地构造成可透过辐射的、尤其是可透过光的。在图1中可看出一种示例性的辐射锥B。
图2示出装置1，其中，槽底部2的至少一部分、尤其是柔性的部分区域13、特别优选地是薄膜13a放置在至少部分可透过辐射的、尤其是透明的支撑板15上。因此，支撑板15在所示的静止位置中支撑薄膜13a的下侧。薄膜13a或槽底部2在该静止位置中基本上是平的。支撑板15对于过程介质、尤其是抑制剂介质Mi来说可以构造成可透过的和/或具有贴靠在槽底部2上的提高部16，所述提高部用于使过程介质、尤其是抑制剂介质Mi在各提高部16之间穿过。贴靠在槽底部2上的提高部16尤其是可以贴靠在槽底部2的柔性的部分区域13上、优选在薄膜13a上。过程介质或抑制剂介质Mi(例如氧气)容纳在腔室6中。
如果封闭的槽结构能实现腔室6的负容积变化，例如由槽3(更准确地说是槽底部2)的轻微松弛决定地，则可以探测到压力升高。由此例如可以推断出可固化的、例如光敏的物质S在槽3中的填充位置。此外，可以测量槽底部2相对于支撑板15的零位置，在该零位置中支撑板15与柔性的槽底部2在所述槽底部与主体K分离之后的有针对性的碰撞导致可测量的压力梯度。
图3示出支撑板15的具有提高部16的区段，所述提高部贴靠在槽底部2上。在所述提高部16之间延伸有空隙部17，过程介质、例如抑制剂介质Mi可以在所述空隙部中流动。空隙部17例如可以构造成在板条形的提高部16之间的沟槽形的凹部。此外，当支撑板15对于过程介质、尤其是抑制剂介质Mi构造成可透过的，在支撑板15中未示出的通道可以设置用于引导过程介质、尤其是抑制剂介质Mi。所述支撑板15也可以多孔地构造。
在图4中示出装置1，所述装置具有至少部分形成的主体K。所述主体K具有多个层K1至Kn，这些层通过利用辐射对可固化的物质S进行局部固化而形成。所述主体K以构造成第一层的层K1附着在结构平台4上，而(在所示情况下在脱离之前)以最后构造的层Kn附着在槽底部2上、尤其是在薄膜13a上。在所示的状态下，结构平台4已经向上、也就是说沿正Z方向移动了一段距离并且远离槽3移动，由此薄膜13a至少在部分区域中从其静止位置中偏离。通过所述偏离增大腔室6的容积。这对应于容积变化的正符号(“+”)。因此，(在温度恒定且物质量恒定的情况下、即在封闭的腔室中)在腔室6中的压力下降。压力传感器5a设计用于探测所述压力变化并且将相应的信号传输到处理单元8上。同样地，与部分敞开的腔室6配合作用的流量传感器5b(在图4中未示出)可以探测腔室6中的物质量的变化，物质量的变化与腔室6的容积的增大相对应。尤其是，在腔室6敞开的情况下，通过薄膜13a的偏离使流体吸入到腔室6中。所述流量传感器5b也可以将相应的信号传输到处理单元8上。出于清楚的原因，在图4以及在另外的各图中没有示出处理单元8、驱动单元9和控制单元10。
区别于图4，在图5中设置有支撑板15，槽底部2、尤其是薄膜13a可以贴靠在该支撑板上。如在所示的槽底部2偏离的情况中可以看出，槽底部2、更准确地说薄膜13a仅松动地放置在支撑板15上并且在所附着的主体K的作用下可以从支撑板上提升。通过在支撑板15中的凹部17能实现在腔室6内的压力平衡，也就是说一方面在支撑板15与薄膜13a之间的空间与另一方面在支撑板15下方的腔室6之间的压力平衡。因此，槽底部2的偏离导致能由压力传感器5a探测的压力变化或能由流量传感器5b探测的物质量变化。在图5中，代替在封闭的腔室6中的压力传感器5a，也可以在部分敞开的腔室6(在图5中未示出)中设置流量传感器5b。
图6a简化地示出装置1，其中，腔室6作为封闭的腔室6例如与用于调节腔室6中的静压的至少一个可调节的压力源18连接，并且压力传感器5a经由处理单元8与可调节的压力源18连接。
图6b示出装置1，其中，腔室6例如与用于调节腔室6中的温度的可调节的加热装置19(或者通常热交换器)连接，并且压力传感器5a经由处理单元8与可调节的加热装置19连接。在该示例中，腔室6具有入口27和出口28。所述入口27和出口28能够分别通过一个阀29、30、尤其是分别通过一个电磁阀关闭。加热装置19设置在所述入口27之前的在压缩机32与阀29之间的输入管路31中。为了改变腔室6中的温度，可以至少暂时地激活压缩机32，以便例如通过孔口33吸入环境空气。同时将阀29、30打开到大致相同的程度，从而可压缩介质可以通过出口28从腔室6中排出并且被通过入口27补充流入的可压缩介质替代，其中，补充流入的介质在之前刚在加热装置19中被加热了。通过可压缩介质在腔室6中由于流动的混合而快速地出现均匀的温度。在此有利的是，设置有用于测量腔室6中的温度的设备并且必要时与处理单元8连接。因此，加热装置19例如用于直接加热可固化的物质S。只要达到所期望的温度，则又关闭所述阀29、30。在分析由压力传感器5a所探测的压力变化时，考虑阀29、30的状态(也就是关闭或者打开或者部分打开)，以便能够正确地关联压力变化的原因。
图6c简化地示出装置1，其中腔室6例如与可调节的过程物质源20、尤其是抑制剂源20a连接，所述过程物质源用于将过程介质、尤其是抑制剂介质Mi可调节地输送到腔室6中，并且压力传感器5a经由处理单元8与可调节的过程物质源20、尤其是抑制剂源20a连接。过程物质源20用于至少局部地操纵在槽3中的可通过辐射固化的物质S的固化过程。因为在这种情况下槽底部2对于过程介质来说可以是至少少量可透过的，所以该变形方案可以应对仅具有一个入口且没有出口。如果传感器5实施成流量传感器5b，则所述流量传感器可以设置在过程物质源20与腔室6之间的连接管路中。在这种情况下，借助质量平衡推断出容积变化；所述容积变化与流入的和流出的介质之间的差成比例。
图6d简化地示出装置1，其中，腔室6例如与用于在腔室6中产生空气流的空气流源21连接，并且压力传感器5a经由处理单元8与空气流源21连接。空气流源21例如用于混合容纳在腔室6中的可压缩的介质M。如在图6c中，作为传感器5也可以使用设置在空气流源21与腔室6之间的连接管路中的流量传感器5b。不言而喻地，装置1的腔室6可以与所述可调节的压力源18、可调节的加热装置19、可调节的过程物质源20和空气流源21中的多个连接。处理单元8优选设计用于，根据由传感器5提供的传感器信号来控制压力源18和/或加热装置19和/或过程物质源20和/或空气流源21。此外，处理单元8优选可以设计用于控制由包括进气阀29、排气阀30和压缩机32的组中的一个或多个成员。
图7示出具有通过抑制剂介质Mi形成的抑制层I的装置1。在所示的示例中，抑制层I构成在槽底部2与可固化物质S之间。为此，抑制剂介质Mi通过在图7中未示出的入口被引入到腔室6中。为了能够输送可固化物质S的抑制剂介质Mi，优选将槽底部2、尤其是薄膜13a构造成对于抑制剂介质Mi半透性的，或者通常对于过程介质可透过的。抑制剂介质Mi或由此形成的抑制层I降低附着力，主体K的最后形成的层Kn利用所述附着力附着在槽底部2上、尤其是在薄膜13a上。优选地，抑制剂介质Mi或抑制层I阻止这样的附着。在图7中示出的示例也可以实施为，利用在部分敞开的腔室6中的流量传感器5b代替在封闭的腔室6中的压力传感器5a。在此，流入和流出的介质的变化量对应于容积变化。
对腔室6的调温例如用于加速抑制剂介质Mi通过半透性的层(薄膜13a)的扩散过程，但也用于加热在槽3中的可固化的物质S。腔室6中的温度影响物质S的温度和因此影响粘度和可固化物质S对辐射的反应。
区别于图7，在图8中设有支撑板15，槽底部2、尤其是薄膜13a可以放置在该支撑板上。在此适宜的是，所述支撑板15构造成对于抑制剂介质Mi或通常对于过程介质是可透过的，和/或所述支撑板具有贴靠在槽底部2上的提高部16，所述提高部用于使抑制剂介质Mi或过程介质在各提高部16之间穿过。
图9示出装置1，其中抑制层I在所述主体K的下方部分地耗尽。这通过薄膜13a的向上拱曲和因此通过抑制层I在所述主体K下方的较薄的构造示出。
在图10所示的示例中，抑制层I在所述主体K的下方完全耗尽，因此，所述主体K的最后形成的层Kn以不期望的方式附着在槽底部2上、尤其是在薄膜13a上。
借助由传感器5所探测的容积变化通过薄膜13a的不同的偏离和由此引起的不同的容积变化来区分按照图9和图10的情况。如果传感器5是与封闭的腔室6配合作用的压力传感器5a，那么借助由压力传感器5a探测到的压力变化可以区分在腔室6中的不同的压力变化。因此，处理单元8例如可以用信号表示缺少抑制剂介质Mi，或者优选地例如通过控制相应的抑制剂源20单独地确保及时将抑制剂介质Mi补充输送或分配到腔室6中。
区别于图9，在图11中设有支撑板15，槽底部2、尤其是薄膜13a可以贴靠在该支撑板上。由于存在提高部16和凹部17，支撑板15在抑制剂介质Mi的分布方面不改变如上所述的基本工作原理。
图12以一种实施方式示出装置1，其中槽底部2是腔室6的腔室壳体7的可打开的、尤其是可取下的盖22。在该变型方案中，首先通过将槽3装入到装置中而将腔室6封闭。在此，腔室壳体7由腔室底部7a、侧向部件7b和腔室上部件7c组成。作为腔室壳体7的盖22的槽底部2可以如图12中所示的示例那样形成腔室上部件7c和侧向部件7b。因此，盖22被放置在由装置的支承面形成的腔室底部7a上。形成腔室底部7a的支承面在此同时是制造机的机器壳体的一部分。在另一种实施方式中，盖22可以仅形成腔室上部件7c并且被放置在侧向部件7b上和腔室底部7a上。备选于在图12中示例性示出的封闭的腔室6，所述腔室6可以部分敞开地构造，以便与流量传感器5b配合作用。
图13示出装置1，所述装置具有在槽3中可在槽底部2上、尤其是在薄膜13a上移动的刮板23。优选地，传感器5、也就是压力传感器5a或流量传感器5b经由处理单元8与刮板23的驱动单元24连接。在图13中所示的示例中，刮板23的驱动单元24是可移动地容纳在槽3中的杆25，通过由处理单元8操控的马达26使所述杆运动。处理单元8例如设计用于根据利用传感器5检测到的传感器信号、即根据利用压力传感器5a检测到的在腔室6中的压力或利用流量传感器5b检测到的在腔室6中的物质量变化来控制刮板23的驱动单元24(马达26)。
图14示出在如下状态中的装置1，在该状态中沿负Z方向下降的结构平台4接触于槽底部2、尤其是薄膜13a。“接触”理解为在槽底部2或薄膜13a没有明显的偏离或者说具有最小的偏离的情况下通过结构平台4或通过所述主体K的最后固化的层Kn触及槽底部2或薄膜13a。结构平台4的任何进一步降低将导致腔室6中的容积变化(即容积的减小和在腔室6封闭的情况下引起的压力的增大或者在腔室6部分敞开的情况下所引起的流体的量的减小)，该容积变化可由传感器5(压力传感器5a或流量传感器5b)测量。
图15示出在如下状态中的装置1，在该状态下为了(尤其是在可高度调节的结构平台4从槽底部2的静止位置离开运动期间)使所述主体K的最后固化的且附着在槽底部2上的层Kn与槽底部2脱离，通过处理单元8调节在腔室6中的使槽底部2远离地偏离于结构平台4的负压。在图15中示出的示例中，结构平台4已经向上、沿正Z方向移动了一段距离。根据利用传感器5、尤其是压力传感器5a检测到的在腔室6中的压力进行对腔室6中的负压的调节。为此，压力传感器5a经由处理单元8与和腔室6连接的压缩机32连接。压缩机32优选可以在两个方向上运行，也就是说只要将在入口27之前的阀29打开，在腔室6中就产生超压或负压。在图15中，所述负压通过竖直向下指向的箭头示出。为了在腔室6中产生负压，该腔室构造成封闭的或至少可关闭的。
图16示出在如下状态中的装置1，在该状态中在所述结构平台4或所述主体K的最后固化的层Kn接触槽底部2之前，通过所述处理单元8调节在腔室6中的使槽底部2朝向结构平台4偏离的超压。在图16中所示的示例中，所述结构平台4已经向下、沿负Z方向移动一段距离，以便接触槽底部2。根据利用传感器5、尤其是压力传感器5a检测到的在腔室6中的压力进行对腔室6中的超压的调节。为此，压力传感器5a经由处理单元8与和腔室6连接的压缩机32连接。所述超压引起薄膜13a的向上拱曲。由此，也可以在使用支撑板15的情况下应用所述接触，以便借助压力传感器5a根据突然的压力上升来探测接触时刻。为了在腔室6中产生超压，该腔室构造成封闭的或至少可关闭的。
在主体K的制造开始时，结构平台4这样程度地下降，使得所述结构平台位于槽底部2的上方的层厚度(优选10μm-300μm)的范围内。对所述主体K的要制造的第一层K1的随后的照射通常随着能量输入的提高而实施，以便确保层K1可靠地附着在结构平台4上。如果例如由于结构平台4的高度定位的精度、槽老化以及由于槽生产中的差异，结构平台4与槽底部2之间的距离可能变化，从而无法总是确保第一层K1的附着。因此，在图16中所示的通过结构平台4主动接触槽底部2是有意义的并且避免上面所提到的问题。为此，腔室6中的压力通过压缩机32或压力源18(参见图6a)升高，从而在槽底部2上产生如在图16中那样的轻微凸状的拱曲。随后，结构平台4朝向槽底部2的方向、即向下移动。只要结构平台4接触拱曲的槽底部2，腔室6中的压力就进一步升高。结构平台4可以继续朝向槽底部2的方向运动，直至压力不再变化，于是槽底部2贴靠在支撑板15上并且被压扁。沿负Z方向继续移动例如导致在步进马达中的步进损耗或者导致槽3的损坏。
在图17中示出故障情况，在所述故障情况中主体K以非期望的方式部分地与结构平台4脱离。这样的故障情况可以利用传感器5(压力传感器5a或流量传感器5b)检测，因为结构平台4向下、沿负Z方向的进一步移动导致在腔室6中的提前的容积减小(压力升高或物质量减小)。容积减小的提前性可以从所述主体K的基于已经产生的层K1至Kn的期望的高度和结构平台4的由步进马达报告的路径与由传感器5探测到的容积减小的时刻相比来查明和识别。
图18a至18c示出拱曲的槽底部2如何与所述主体K的最后固化的层Kn上脱离，其中，结构平台4的高度改变(Z1＜Z2＜Z3)。在图18a中，结构平台4已经沿正z方向移动了一段。在图18b中，结构平台4还继续沿正z方向移动并且已经进行了部分分离。在图18c中，结构平台4还继续少量地沿正z方向移动，并且槽底部2在该时刻完全与所述主体K脱离并且返回到其静止位置中。由此腔室6的容积变小，这对应于容积变化的负的符号(“-”)。
图19示出在由传感器5、尤其是压力传感器5a监控的层生成期间腔室6的容积、该容积的容积变化的符号、当所述腔室是封闭的情况下由所述容积变化引起的在腔室6中的压力变化以及结构平台4相对于槽底部2的静止位置的Z位置或者说高度的时间变化曲线。在开始时，对具有所期望的横截面形状的可固化的、例如光固化的物质S进行固化，以便形成层Kn。随后，在槽底部2与事先生成的层Kn-1之间形成的固化层Kn必须与槽底部2分离。从tstart起，结构平台4从Zx沿正Z方向移动。由于槽底部2的柔性的构造，该槽底部沿Z方向凹状地变形并且腔室6中的容积从正常容积Vnorm起升高(此后不久参见图18a)。正的容积变化(符号“+”或“1”)导致pnorm成比例的压力减小，该压力减小由压力传感器5a检测。根据横截面形状、层厚度、材料和多个其它因素，只要(在时刻tsep)达到高度zsep，则生成的层Kn与槽底部2脱离(参见图18c)。拱曲的槽底部2突然返回到其平的初始形状(静止位置)中。根据槽底部2的结构形式和材料，可能出现阻尼振动。槽底部2到静止位置中的过渡导致快速的负的容积变化(符号“-”或“-1”)，这在Vnorm处引起并且由此引起从psep到pnorm的可测量的压力变化。因此，脱离时刻或分离时刻tsep例如可以根据在分离过程期间容积变化从“1”到“-1”的符号改变来识别(容积变化的符号可选地可以作为压力变化的逆符号来查明)。由此可以结束分离过程、也就是说结束结构平台4的提升，并且结构平台从zsep运动(下降)到zx+1。在tdisp时出现材料挤压，所述材料挤压使槽底部2凹状地拱曲并且腔室6的容积减小，从而所测量的压力升高。在时刻tend到达Z位置zx+l，在该Z位置处应当生成新的层。腔室中的压力pdisp大于pnorm。因此，在时刻tnext才开始辐射、例如照射。这确保由平的槽底部2和由此产生的腔室压力pnorm表征的材料挤压结束。在Z位置图中由方格的矩形示出照射时间段。了解分离时刻tsep在工艺技术上是非常有价值的，因为在没有这种了解的情况下必须假定可能的分离高度zsep，并且必须给该可能的分离高度施加足够的可靠性，以便在任何情况下实现分离。这导致尽管层Kn已经与槽底部2脱离，结构平台4(在不了解分离时刻tsep的情况下)经常继续沿正Z方向移动。在此，每层徒劳地移动数秒。通常，要生成的主体最好包括超过1000层，因此在没有了解分离时刻tsep的情况下印刷工作显著延长。
图20a和20b示出三个主体K与槽底部2的分离过程，其中，在图20b中最右边示出的主体K已经与槽底部2脱离并且槽底部2在最右边示出的主体K的下方的区域中返回到其静止位置中。借助由传感器5(压力传感器5a或流量传感器5b)探测到的在腔室6中的容积变化(压力变化或物质量变化)可以确定各个主体K是否还没有脱离。
图21示出在通过传感器5、尤其是压力传感器5a监控的层生成期间压力变化和Z位置(或者说结构平台4相对于槽底部2的静止位置的高度)的时间变化曲线。在此，在时刻tsep1最右边示出的主体K与槽底部2脱离，在时刻tsep2在中间示出的主体K与槽底部2脱离，而在时刻tsep3最左边示出的主体K与槽底部2脱离。在压力变化的时间变化曲线中的三个局部的最小值是所述三个生成的主体K的脱离压力psep1、psep2、psep3。在Z位置的图表中由方格的矩形示出照射时间段。
图22是分离过程(分开过程)的静态力模型，用于可能地计算理论容积变化，所述理论容积变化可以与实际容积变化进行比较。由此也能够给各个分离时刻配设所生成的主体K。
考虑到牵拉力Fobj、偏离的槽底部2的复位力Fvat、所注入的作为可固化物质S的树脂的重力ρRVRg、以及由于压力差而产生的在机器空间(Avat-A0bj)patm中和在槽腔室6中力Avatpvat。
适用：
Fobj-Fvat＝ρRVRg+(Avat-Aobj)patm-Avatpvat
已知的力通过了解材料特性和填充位置以及通过测量在上述等式右侧的压力得出。在机器中的通常空间可以理解为机器空间，该空间也可以是结构空间。
因为Aobj的形状和位置是已知的，所以可以借助薄膜13a的Z高度和材料特性近似计算/预测Fvat。由此可以推断出牵拉力Fobj。所述牵拉力影响物体质量并且可能导致与结构平台4的非期望的脱离。所述牵拉力也可以在调节回路中用作参考参量，其中牵拉速度用作调整参量。
此外，通过已知的参数可以计算由于偏离引起的薄膜拱曲。由此产生的理论容积变化可以通过传感器数据与如下得出的实际容积变化进行比较。
腔室的状态变化由以下得出：
其中，适用于容积V2＝V1+ΔVist，由此可以计算出实际容积变化。
理论容积与实际容积之间的过大的偏差(ΔVist＜ΔVsoll)表示槽刚度的降低，由此可以评估槽老化或者槽3的质量。
因此，所述装置和方法能实现：借助结构平台4的已知位置和已知的固化位置(例如以照射矩阵的形式)对柔性的槽底部2的理论变形进行建模并且将由此产生的理论压力变化(理论容积变化)与实际的压力变化(容积变化)进行比较。此外，偏差表示槽刚度的变化，由此可以评估槽老化或槽3的质量。
图23a至23c示出对于三个方法流程结构平台4的高度调节与可固化物质S的照射时间的关系。在这些图表中照射时间段由方格的矩形示出。
图23a尤其是示出如下方法，其中在没有使用抑制层I的情况下与结构平台4的运动分开地进行对可固化物质S的照射(没有抑制层I的异步模式)。在此，结构平台4沿正Z方向向上移动，以便将所生成的层与槽底部2分离。基于传感器5(压力传感器5a或流量传感器5b)的测量值识别所生成的层与槽底部2的分离并且结束结构平台4的升高。结构平台4又下降并且在挤压等待时间之后照射下一层。在具有没有抑制层I的槽3的异步过程中，使用传感器5(压力传感器5a或流量传感器5b)的测量值以用于识别脱离时刻和用于通过每单位时间的最大允许的容积变化来调节牵拉速度。
图23b尤其是示出如下方法，其中同时进行对可固化物质S的照射以及结构平台4向上运动了一个层厚度的高度(同步模式，具有抑制层I)。在此，压力传感器5a以及流量传感器5b可以用于监控槽2的填充位置和/或监控抑制层的消耗并且因此能实现对腔室6中的压力、抑制介质到腔室6中的输送以及腔室6中的温度的适配进行适当的控制。
图23c尤其是示出如下方法，其中在使用抑制层I的情况下在结构平台4向上运动了一个层厚度的高度之后进行对可固化物质S的照射(具有抑制层I的异步模式)。
图24示出根据本发明的类似于图1中的装置1的装置1，其中与图1中的装置1不同的是，在与封闭的腔室6配合作用的压力传感器5a的位置处设有流量传感器5b，该流量传感器与部分敞开的腔室6配合作用。部分敞开的腔室6具有用作用于流体的入口和出口的开口34。因此，在腔室6的容积变化的情况下，封闭或者说包含在腔室6中的流体可以通过开口34流入或流出。由流量传感器5b探测通过开口34的流体流动。对于本领域技术人员来理解的是，在各图中所示的实施例中、尤其是在根据利用装置1实施的一些方法步骤中，具有压力传感器5a的封闭的腔室6可以被具有流量传感器5b的部分敞开的腔室6替代。

Claims (30)

1.用于由能通过辐射固化的物质(S)逐层地构建主体(K)的设备的装置(1)，该装置：包括具有槽底部(2)的槽(3)，所述槽用于容纳能通过辐射固化的物质(S)；包括设置在所述槽底部(2)上方的且能相对于该槽底部(2)高度调节的结构平台(4)；以及包括与该槽底部(2)配合作用的传感器(5)，其中，所述槽底部(2)至少部分地柔性地构造，其中，设有腔室(6)，该腔室(6)由槽底部(2)的下侧限定，其中，所述传感器(5)设计用于探测腔室(6)的容积变化并且提供传感器信号，由该传感器信号能确定容积变化的符号，所述传感器(5)设计用于定量地检测与所述腔室的容积或与容积变化直接或间接成比例的测量参数并且将其作为传感器信号提供，其特征在于，所述传感器(5)是压力传感器(5a)，所述压力传感器设计用于检测容纳在所述腔室(6)中的可压缩介质(M)的压力和/或与所述容积变化相对应的压力变化，和/或所述传感器是流量传感器，所述流量传感器设计和设置用于检测容纳在所述腔室中的流体的封闭在所述腔室(6)中的物质量的物质量变化，所述物质量变化与容积变化相对应，所述传感器(5)设计用于提供检测到的压力和/或检测到的压力变化和/或检测到的物质量变化作为测量参数和传感器信号，其中，设有在所述槽(3)中能在所述槽底部(2)上运动的刮板(23)，所述传感器(5)通过处理单元(8)与所述刮板(23)的驱动单元(24)连接，并且所述处理单元(8)设计用于根据由传感器(5)提供的传感器信号来控制刮板(23)的驱动单元(24)。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述传感器(5)与处理单元(8)连接，所述处理单元设计用于对由所述传感器(5)提供的传感器信号进行处理。
3.根据权利要求2所述的装置(1)，其特征在于，所述传感器(5)通过处理单元(8)与用于能高度调节的结构平台(4)的驱动单元(9)连接和/或与用于辐射源(11)的控制单元(10)连接，所述辐射源设置用于辐射能通过辐射固化的物质(S)，并且所述处理单元(8)设计用于根据由传感器(5)提供的传感器信号来控制用于能高度调节的结构平台(4)的驱动单元(9)和/或用于辐射源(11)的控制单元(10)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述腔室(6)与至少一个能调节的压力源(18)连接，所述压力源用于调节腔室(6)中的静压；和/或所述腔室与能调节的加热装置(19)连接，所述加热装置用于调节腔室(6)中的温度；和/或所述腔室与能调节的过程物质源(20)连接，所述过程物质源用于能调节地输送过程介质，以用于至少局部地操纵能通过辐射固化的物质(S)向腔室(6)中的加固过程；和/或所述腔室与空气流源(21)连接，所述空气流源用于在腔室(6)中产生空气流。
5.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，所述传感器(5)通过处理单元(8)与能调节的压力源(18)和/或能调节的加热装置(19)和/或能调节的过程物质源(20)和/或空气流源(21)连接，并且所述处理单元(8)设计用于根据由传感器(5)提供的传感器信号来控制所述压力源(18)和/或所述加热装置(19)和/或所述过程物质源(20)和/或所述空气流源(21)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述槽底部(2)至少部分是能透过辐射的。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述槽底部(2)构造成半透性的，对于过程介质构造成能透过的。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述槽底部(2)的至少一部分放置在至少部分能透过辐射的支撑板(15)上。
9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述支撑板(15)构造成对于过程介质是能透过的，或者所述支撑板具有贴靠在所述槽底部(2)上的提高部(16)，用于使过程介质在所述提高部(16)之间穿过。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述槽底部(2)是腔室(6)的腔室壳体(7)的能打开的盖(22)。
11.根据权利要求6所述的装置(1)，其特征在于，所述槽底部(2)具有柔性的张紧的薄膜(13a)。
12.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述支撑板(15)是透明的。
13.根据权利要求10所述的装置(1)，其特征在于，所述盖(22)是能取下的。
14.用于由能通过辐射固化的物质(S)逐层地构建主体(K)的方法，所述物质容纳在槽(3)中，所述槽具有槽底部(2)，其中，对于所述主体(K)的每个要形成的层(K1……Kn)，将能相对于所述槽底部(2)高度调节的结构平台(4)移动到在槽底部(2)上方的高度中，所述高度将在结构平台(4)或所述主体(K)的最后形成的层(Kn)距槽底部(2)之间的距离至少限定在所述主体(K)的要形成的层(Kn+1)的厚度的范围内，借助辐射源(11)通过辐射选择性地对能通过辐射固化的物质(S)进行固化以用于形成主体(K)的层(Kn+1)，并且使能高度调节的结构平台(4)连同主体(K)的附着在所述结构平台上的经固化的层(Kn+1)远离于槽底部(2)的静止位置地运动，以便提供用于在所述主体(K)的经固化的层(Kn+1)与槽底部(2)之间构造下一层(Kn+2)的空间，所述槽底部(2)至少部分地柔性地构造并且由与槽底部(2)配合作用的传感器(5)检测至少一个方法参数，其中，所述传感器(5)探测腔室(6)的容积变化并且提供传感器信号，由该传感器信号能确定容积变化的符号，所述腔室(6)由槽底部(2)的下侧限定，所述腔室(6)的容积能通过槽底部(2)的从所述静止位置出发的由方法决定的偏离来改变，所述传感器(5)定量地检测与所述腔室(6)的容积或与所述容积变化直接或间接成比例的测量参数并且将其作为传感器信号提供，其特征在于，所述传感器(5)是压力传感器(5a)或流量传感器(5b)，其中，利用所述压力传感器(5a)检测腔室(6)中的可压缩介质(M)的与所述容积变化相对应的压力变化作为测量参数，或者利用所述流量传感器检测流体的封闭在所述腔室(6)中的物质量的与所述容积变化相对应的物质量变化作为测量参数，其中，根据权利要求1至13中任一项所述的装置用于实施所述方法。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在与传感器(5)连接的处理单元(8)中处理由传感器(5)提供的传感器信号，并且根据由传感器(5)提供的传感器信号调节至少一个方法参数。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述处理单元(8)将检测到的且作为传感器信号提供的测量参数与期望值进行比较，和/或将检测到的测量参数的变化过程与期望值的变化过程进行比较，并且根据在所述测量参数与期望值之间的差和/或在所述测量参数的变化过程与期望值的变化过程之间的差来调节所述至少一个方法参数。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在与传感器(5)连接的处理单元(8)中以构建过程的期望值的模拟模型来处理利用传感器(5)检测到的且作为传感器信号提供的测量参数的变化，并且根据所述测量参数的至少一个检测到的测量值和/或检测到的测量值变化按照所述模拟模型的预先规定来调节至少一个方法参数。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，根据至少一个方法参数由所述处理单元(8)计算一个所述期望值和/或多个所述期望值。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述模拟模型考虑至少一个经调节的方法参数作为输入值。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，基于由所述传感器(5)提供的传感器信号，当所述槽底部(2)由于结构平台的运动而从静止位置中偏离时，在处理单元(8)中确定所述结构平台(4)和/或所述主体(K)的最后固化的层(Kn)相对于槽底部(2)的静止位置的高度和/或所述结构平台(4)的运动速度和/或所述主体(K)的最后固化的层(Kn)的面积大小作为方法参数。
21.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述处理单元(8)，根据由所述传感器(5)提供的传感器信号，借助与结构平台和与处理单元(8)连接的用于结构平台(4)的驱动单元(9)来控制所述结构平台(4)的高度调节和/或借助与处理单元(8)和与辐射源(11)连接的用于辐射源(11)的控制单元(10)来控制对能通过辐射固化的物质(S)的辐射作为方法参数。
22.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述处理单元(8)，根据由所述传感器(5)提供的传感器信号，借助与所述腔室(6)和处理单元(8)连接的能调节的至少一个压力源(18)来调节在所述腔室(6)中的静压和/或借助与该腔室(6)和处理单元(8)连接的能调节的至少一个加热装置(19)来调节在所述腔室(6)中的温度和/或借助与该腔室(6)和处理单元(8)连接的能调节的至少一个过程物质源(20)来调节过程介质向所述腔室(6)中的输送和/或借助与该腔室(6)和处理单元(8)连接的至少一个空气流源(21)来调节在所述腔室(6)中的空气流作为方法参数。
23.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，由所述传感器(5)提供的传感器信号，在所述处理单元(8)中确定所述主体(K)的最后固化的且附着在槽底部(2)上的层(Kn)与槽底部(2)的脱离和/或所述主体(K)的最后固化的且附着在所述槽底部(2)上的层(Kn)与所述槽底部(2)的脱离高度和/或脱离速度和/或对所述槽底部(2)的接触和/或能在所述槽(3)中移动的刮板(23)向槽底部(2)上的压紧力和/或错误地与所述结构平台(4)脱离的主体(K)和/或槽老化和/或在将抑制剂介质(Mi)输送到腔室(6)中并且输送到能通过辐射固化的物质(S)上时所述主体(K)的在槽底部(2)上的非期望的附着和/或能通过辐射固化的物质(S)在所述槽(3)中的填充位置和/或所述槽(3)的提供和/或在槽底部(2)中或在腔室(6)中的裂纹或孔作为方法参数。
24.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，根据由所述传感器(5)提供的传感器信号，为了使所述主体(K)的最后固化的且附着在槽底部(2)上的层(Kn)与槽底部(2)脱离，通过所述处理单元(8)来调节在腔室(6)中的使槽底部(2)远离于结构平台(4)地偏离的负压。
25.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，在所述结构平台(4)或所述主体(K)的最后固化的层(Kn)接触槽底部(2)之前，通过所述处理单元(8)调节在腔室(6)中的使槽底部(2)朝向结构平台(4)偏离的超压。
26.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述能高度调节的结构平台(4)连同主体(K)的附着在所述结构平台上和附着在槽底部(2)上的最后固化的层(Kn)远离槽底部(2)的静止位置运动，在处理单元(8)中通过传感器(5)确定所述主体(K)的最后固化的且附着在槽底部(2)上的层(Kn)与槽底部(2)的脱离，将所述能高度调节的结构平台(4)移动到在槽底部(2)的静止位置上方的高度(Zx+1)中，所述高度将所述主体(K)的最后固化的层(Kn)距槽底部(2)的静止位置之间的距离至少限定在所述主体(K)的要新形成的层(Kn+1)的厚度的范围内，并且此后将能通过辐射固化的物质(S)借助辐射源(11)通过辐射选择性地固化，以形成所述主体(K)的新的层(Kn+1)。
27.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，将抑制剂介质(Mi)经由腔室(6)输送给能通过辐射固化的物质(S)，并且使能高度调节的结构平台(4)连同所述主体(K)的附着在所述结构平台上的最后固化的层(Kn)移动到在槽底部(2)的静止位置上方的高度(Zx+1)中，所述高度将所述主体(K)的最后固化的层(Kn)距槽底部(2)的静止位置之间的距离至少限定在所述主体(K)的要新形成的层(Kn+1)的厚度的范围内，而同时为了使所述能高度调节的结构平台(4)移动，将能通过辐射固化的物质(S)借助辐射源(11)通过辐射选择性地固化，以形成所述主体(K)的新的层(Kn+1)。
28.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，将抑制剂介质(Mi)经由腔室(6)输送给能通过辐射固化的物质(S)，并且将能高度调节的结构平台(4)连同所述主体(K)的附着在所述结构平台上的最后固化的层(Kn)移动到在槽底部(2)的静止位置上方的高度(Zx+1)中，所述高度将所述主体(K)的最后固化的层(Kn)距槽底部(2)的静止位置之间的距离至少限定在所述主体(K)的要新形成的层(Kn+1)的厚度的范围内，并且此后将能通过辐射固化的物质(S)借助辐射源(11)通过辐射选择性地固化，以形成所述主体(K)的新的层(Kn+1)。
29.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，在能高度调节的结构平台(4)远离于槽底部(2)的静止位置运动期间，通过所述处理单元(8)来调节在腔室(6)中的使槽底部(2)远离于结构平台(4)地偏离的负压。
30.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，根据由所述传感器(5)提供的传感器信号，通过所述处理单元(8)调节在腔室(6)中的使槽底部(2)朝向结构平台(4)偏离的超压。
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