CN114585498A - 运行装置以增材制造三维对象的方法和创建用于实施上述方法的工艺窗口的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种运行装置以增材制造三维对象的方法，其中，辐照参数位于按位置改变的工艺窗口内，以及涉及一种创建用于实施上述方法的工艺窗口的方法。

Description

运行装置以增材制造三维对象的方法和创建用于实施上述方 法的工艺窗口的方法
技术领域
本发明涉及一种运行装置以通过逐层施加构建材料、尤其粉末状构建材料并将其选择性固化来增材(additiven)制造三维对象的方法。本发明涉及一种创建用于实施上述方法的工艺窗口的方法。
背景技术
用于增材制造三维对象的这类装置具有对象形成腔室，在该对象形成腔室中，逐步创建要生产的对象。该对象形成腔室中设有工作表面，该工作表面具有用于制造三维对象的构建区。
在此，该方法涉及具有至少一个射束源和扫描单元的制造装置。然而，特别地，该方法可以在具有至少两个射束源和两个扫描单元的制造装置上实施。这一个或多个扫描单元构造且布置为分别将由相应扫描单元控制的、相应射束源的射束指向构建区上的各个目标点。换言之，射束可以通过扫描单元被引导或导向到构建区的各个点上。
具有两个或更多射束源的制造装置在当前情况下也意味着具有用于实际产生射束的单一装置的制造装置，其中，该射束进而例如通过分束器(beam splitter)被分为多个部分射束。接着，在本发明的意义上，被划分射束的各个部分射束代表多个射束源。
该制造装置还包括传感器单元。该传感器单元具有监测区域，其中，该传感器单元构造为检测在该监测区域中从构建区发射的辐照。该传感器单元例如可以构造为同轴传感器单元。然而，传感器单元的监测区域还可以独立于射束源或扫描单元的目标点来导向。例如，传感器单元可以是具有或没有第二射束源的第二扫描单元的同轴传感器单元。传感器单元还可以具有按位置来固定的监测区域。这样的传感器单元可以例如通过其监测区域来检测整个构建区。还可以设置使得，刚刚描述的传感器单元和/或另外的传感器单元中的多个组合存在并且用于实施这些方法。
对于三维对象的增材制造，所谓的“Selective Laser Sintering”(SLS)或“Selective Laser Melting”(SLM)方法、即选择性激光烧结以及选择性激光熔化是已知的。为此目的，在对象形成腔室中用来自上述射束源的电磁辐照、尤其用激光来辐照粉末状构建材料，例如金属或陶瓷粉末。在腔室的构建区上施加薄的粉末层，通过激光来将其烧结或熔化以制造对象。在此情况下，逐步进行对象的制造；一个接一个地施加粉末层并且分别将其烧结或熔化。在生产步骤之间，通过施加装置、例如擦拭器、辊、刷子或刀片来将粉末状构建材料施加至或涂覆到构建平台上。
在公布文献DE 10 2018 200 721 A1和DE 10 2018 203 444 A1中披露了用于优化增材制造方法的工艺参数的方法。
在DE 10 2018 200 721 A1中披露了以下方法：通过该方法，根据要在局部分别创建的部件几何形状，在构建区上确定按位置来适配的工艺参数。
发明内容
本发明基于以下目的：使得能够以尽可能准确或避免错误的工艺参数设置来运行上述制造装置。此目的通过根据权利要求1所述的方法和根据权利要求8所述的方法来实现。
相应地，根据权利要求1所述的方法具有以下步骤：
辐照构建区内的构建材料的子区域，在该子区域中，射束源的射束通过扫描单元指向构建材料。在此辐照过程中，以这样的方式选择所引入的能量，使得构建材料固化。可以通过烧结粉末状构建材料或通过局部熔化(形成熔池(Schmelzpools或Meltpools))并随后固化来进行固化。因此，形成要制造的三维对象的子区域。
在如此制造三维对象子区域期间，分别局部地以这样的方式选择表征该辐照的至少一个辐照参数，使得其位于工艺窗口内，该工艺窗口在构建区的表面上与位置相关地改变。因此，工艺窗口意味着根据检测到的传感器信号来预设相应辐照参数的允许值的关系。
换言之，工艺窗口预设了由传感器单元检测到的传感器信号与辐照参数的容许
Figure BDA0003597972240000021
值之间的关系。因此，例如可以设置使得传感器单元检测被辐照点处的温度(例如熔池的局部温度，即熔化的构建材料池的局部温度)并且工艺窗口根据此温度来预设辐照参数的容许值或值范围，在工艺引导时维持该容许值或值范围。
现有技术中不知道工艺窗口预设了由传感器单元检测到的传感器信号与辐照参数的容许值之间的关系。工艺窗口可以说是根据构建区上的位置来预设辐照参数的容许值的不同选择可能性，并且基于由传感器单元检测到的传感器信号从这些值中选择将使用的辐照参数值。因此，在构建区上的同一位置处，工艺窗口有可能预设辐照参数的多个不同值，其中，要使用的那一个值是基于由传感器单元局部检测到的传感器信号来选择的。
在根据本发明的方法的情况下，可以设置使得在构建区的表面上与位置相关地改变的工艺窗口附加地根据对象表面中的子区域类型而改变。因此，在构建区中限定特定的子区域类型，并且在这些子区域类型中，通过工艺窗口来预设辐照参数与由传感器单元检测到的传感器信号之间的与子区域类型相关的关系。
对象表面中的子区域类型可以包括：具有预定散热特性的外廓(Kontur)子区域和/或上皮(Upskin)和/或下皮(Downskin)和/或内皮(Inskin)子区域，该预定散热特性尤其是在子区域下方已经固化的一定数量的粉末层的预定散热特性和/或上述子区域的与该外廓形状相关的部分的预定散热特性。外廓区域是形成该表面中的、固化区域的外部区域的区域；这在所谓的外廓运行(Konturfahrt)中被单独曝光或辐照，以便在平面中获得平滑的外部外廓。上皮区域是形成固化区域的上边界的区域，这些区域可以说是形成了上“皮”或边界表面。在其下的层中，材料被固化，在其上的下一层中是未固化的材料。相比之下，下皮区域是形成固化区域的下边界的区域，这些区域可以说是形成了下“皮”或边界表面。在其上的层中，材料被固化，在其下的下一层中，存在未固化的材料。内皮区域进而位于固化材料内，换言之，平面内位于旁边的材料被固化(否则该区域将是外廓子区域)，位于其下的材料已在最后一次曝光运行时固化(否则该子区域将是下皮子区域)，并且上方下一层中的材料将在下一个逐层曝光运行时固化(否则该子区域将是上皮子区域)。子区域也可以是外廓子区域和三种其他子区域类型中的另一种。另一子区域类型可以是支撑子区域，其涉及随后从完成的工件或对象上去除的待固化材料部分。在支撑子区域中，对材料品质的要求较低，并且可以相应地适配辐照。在其他子区域中，相邻或不相邻固化材料或粉末状构建材料影响散热特性，并且有利的是相应地适配辐照参数。
可以在考虑至少一个机器参数的情况下形成在构建区的表面上与位置相关地改变的工艺窗口，尤其以下机器参数之一：
-射束撞击该构建区的角度，
-惰性气体流量，优选地惰性气体流的速度、体积和均匀性或惰性气体类型，
-所使用的激光射束的射束轮廓，优选地激光射束到粉末床上的投影的射束轮廓，和/或
-校准部件上的校准测量，优选地在固定点的位置处。以此方式，可以考虑机器配置的各种影响。
还可以设置使得，附加地在考虑该粉末状构建材料的至少一个参数的情况下形成在构建区的表面上与位置相关地改变的工艺窗口时，尤其该构建材料的以下参数之一：
-化学组成，
-平均粒度，和/或
-粒度分布。
例如，关于辐照参数与检测到的传感器信号的关联性，可设想的是，射束源的功率或通过射束引入粉末状构建材料中的能量是取决于传感器信号来设定的，因此处于由工艺窗口预设的值范围内。另一方面，例如还可以根据熔池的温度或另一传感器信号来预设激光的或被辐照点的移动速度(Verfahrgeschwindigkeit)。在脉冲辐照的情况下，有可能的预设参数的另一示例还可以是脉冲持续时间。
还可设想的是，使用具有多个射束源的制造装置，并且对于射束源中的每个，使用自己的工艺窗口来确定相应射束源的辐照参数的容许值范围。
在本方法的情况下还可以设置使得，在辐照期间，表征辐照的多个辐照参数分别位于参数特异性工艺窗口中。换言之，可以以这样的方式与位置相关地选择表征局部辐照的多个参数，使得它们位于相应的工艺窗口内，该工艺窗口在构建区的表面上与位置相关地改变。因此可以针对不同的辐照参数来设置不同的工艺窗口。
在此情况下，相应的工艺窗口预设由传感器单元检测到的传感器信号与相应辐照参数的容许值之间的关系。
还可以设置使得，除了传感器信号之外，其他辐照参数的选择也影响特定辐照参数的允许工艺窗口。因此，工艺窗口可以根据传感器信号和另外的辐照参数来预设辐照参数的容许值范围。在此情况下，这些关系也是通过工艺窗口在构建区的表面上以变化的方式预设的。
例如可以设置使得，除了熔池的温度(传感器信号)之外，射束的移动速度(辐照参数)也限制了辐照源功率的允许值。
还可以设置使得，制造装置包括多个传感器单元，并且辐照参数的工艺窗口根据由不同传感器单元检测到的多个传感器信号来预设辐照参数的允许值范围。在此情况下，这些关系也是通过工艺窗口在构建区的表面上以变化的方式预设的。
因此，可以分别局部地以这样的方式选择表征该辐照的至少一个辐照参数、尤其表征该辐照的多个辐照参数，使得其位于工艺窗口内，该工艺窗口在该构建区的表面上与位置相关地改变，其中，该工艺窗口(或在多个辐照参数的情况下，这些工艺窗口)分别预设由传感器单元检测到的多个传感器信号与一个或多个辐照参数的容许值之间的关系。在此情况下，可以设置使得，至少一个传感器单元将监测区域随被辐照点一起移动(直接指向被辐照点或与之偏离)，还可以设置使得，另外的传感器单元具有静止的监测区域。
在当前情况下，可以类似地设置使得工艺窗口由按位置预设的固定点限定。这些按位置预设的固定点分布在构建区上，但是它们并不对应构建区的整个表面。在相应的固定点处，限定检测到的一个或多个传感器信号(也有可能是另外的辐照参数)与一个或多个辐照参数的容许值之间的关系。如上文解释的，这些固定点处的辐照参数的容许值因此还可以取决于一个或多个其他辐照参数的值。该方法还可以包括：在构建区上的与这些按位置预设的固定点偏离的点处，通过对固定点之间的关系进行线性插值来求取对应关系。为此，可以使用位于多个固定点之间的点与这些固定点的距离来对周围固定点的工艺窗口进行加权并且因此得到位于固定点之间的点处的局部工艺窗口。为了求取位于固定点之间的点处的局部工艺窗口，典型地考虑位置最接近该点的三个固定点，并在它们的工艺窗口之间实施线性插值。在位于多个固定点之间的点周围的固定点的加权也可以在插值范畴中通过在点与固定点之间建立的三角形进行，其中，对相应的固定点指派关于该点在其对面的、建立的三角形。
在本发明的意义上，尤其可以设置使得，例如根据本文描述的类型之一的按位置改变的工艺窗口根据检测到的传感器信号来至少预设激光射束的移动速度作为辐照参数。
在本发明的意义上，尤其可以设置使得，例如根据本文描述的类型之一的按位置改变的工艺窗口根据检测到的传感器信号来至少预设激光射束的功率作为辐照参数。
在本发明的意义上，尤其可以设置使得，例如根据本文描述的类型之一的按位置改变的工艺窗口根据检测到的传感器信号来至少预设激光射束的脉冲持续时间作为辐照参数。
对应辐照参数的另一示例是扫描单元的值。
对应辐照参数的另一示例是射束直径。
尤其可以设置使得，工艺窗口根据表征熔池的至少一个传感器信号来预设对应的辐照参数。在这个意义上，“表征熔池的传感器信号”至少包括目前被辐照点处的局部温度(在熔化之前，或者还有熔池的温度)、引导在被辐照点之前的(vorangeführten)测量点处的局部温度、引导在被辐照点之后的(nachgeführten)测量点处的局部温度、已被辐照点的冷却变化过程和/或被辐照点移向的点的加热行为。
用于求取辐照参数容许值的传感器信号可以例如通过在辐照过程期间将传感器单元的监测区域引导在射束的移动或射束的目标点的移动之前来求取。在此，“引导在……之前”意味着监测区域在射束之前经过构建区上的后来被辐照的区域。在这种情况下，监测区域可以与射束的目标点相距恒定距离被引导。然而，还可设想的是，监测区域相对于射束的目标点具有特定的时间提前地移动。这意味着监测区域总是与射束的目标点具有完全相同的时间偏差地经过构建区上的位置。基于传感器单元检测到的信号，可以得出例如关于仍然为粉末状且尚未固化的构建材料的状况、尤其温度状况的结论，然后可以在工艺窗口的范畴内在“设置”合适的辐照参数时使用这些结论。
还可以通过在辐照过程期间被引导在射束的移动之后的传感器单元监测区域来求取用于求取辐照参数容许值的传感器信号。“引导在……之后”在这里意味着监测区域跟随射束的移动图案。在此情况下，监测区域可以以限定的距离跟随射束。在此情况下，该距离可以在时间上或在几何上限定。因此，监测区域可以在构建区上以在射束之后的特定的时间偏差被引导，或者与射束相距特定的空间距离地在它之后移动。基于传感器单元检测到的信号，可以得出例如关于固化或冷却的构建材料的状况、尤其温度状况的结论，然后可以在工艺窗口的范畴内在“设置”合适的辐照参数时使用这些结论。
工艺窗口的按位置的适配使得可以考虑构建区的表面上的不均匀状况。即使构建区的不同位置处的传感器信号相同，在构建区的不同位置处仍可能存在不同的状况，或者可能需要不同的辐照参数来实现相同的结果。例如，这可能是由射束撞击构建区的不同角度或由不同的惰性气体流量引起的。所使用的激光射束的射束轮廓也可能与位置相关地改变。特别地，所使用的惰性气体流量可以与位置相关地改变，并且因此导致构建区的不同位置处的对流散热状况不同。还可能的情况是，进入构建材料上方大气中的颗粒在构建区的不同位置处以不同程度的有效性被运走，从而尽管在辐照源的相同输出功率下在不同位置处有相同的传感器信号，但实际到达构建区的能量可能不同。相同的状况(例如熔池的温度)也可能在构建区不同位置处导致传感器信号不同，这例如是由光场中的不同传输引起的。通过使用根据本发明的方法可以考虑所有这些影响。
根据本发明，尤其可以设置的是，根据以下类型之一创建一个工艺窗口或指派给各个库存参数(Bestandsparametern)的多个工艺窗口。
在此情况下，根据本文描述的实施方式之一创建用于实施制造装置的运行方法的或用于实施辐照的工艺窗口(权利要求8)可以包括：
通过在构建区内逐层施加构建材料并将其选择性固化来构建多个三维参考对象。在此情况下，至少一个辐照参数在这些参考对象的不同构建过程中分别改变。
在构建参考对象期间，检测并记录一个或多个辐照参数。在此情况下，除了相应辐照参数的值之外，还检测并记录构建区上的局部位置。因此，可以说是对于参考对象的每个构建过程而言，在构建区上创建了反映在构建区各个点处使用的辐照参数的相应值的图表。
换言之，用于创建工艺窗口的方法包括取决于构建区上的被辐照位置来检测并记录一个或多个辐照参数。
创建工艺窗口还包括：通过借助一个或多个传感器单元取决于构建区上的被辐照位置地检测传感器信号并记录这些传感器信号，而监测该构建过程。换言之，以类似于在辐照参数的情况下的方式，也取决于构建区上的相应位置来检测并存储传感器信号。因此，此后，所使用的辐照参数以及检测到的传感器信号取决于位置地可用于构建区上的各个位置。
还检查参考对象。因此可以检查对参考对象的构建过程是否已经分别导致了令人满意的结果，尤其在构建区上的哪些位置处已经实现了令人满意的结果。由于已经构建了不同的参考对象并且在此已经改变了辐照参数，因此可以求取构建区上相应位置的容许辐照参数的值区间。例如，可以识别，在特定点处，在特定激光源功率下，输入到构建材料中的能量不再足以完全熔化材料并且因此不再足以产生无缺陷的参考对象。还可以设置使得，对参考对象的“检查”通过基于检测到的辐照参数和传感器信号的模拟来进行。在此情况下，可以通过分析或数字方式求取所使用的参数和接收到的传感器信号是否产生所获得的参考对象的足以令人满意的品质。然而，尤其设置的是对参考对象的物理分析，例如通过截面图像、目视检查、负载测试以及例如另外的冶金研究方法。
随后可以创建与位置相关的工艺窗口。在此情况下，创建工艺窗口基于检测并记录的辐照参数和传感器信号以及对参考对象的检查结果。相应的工艺窗口预设至少一个传感器信号或多个传感器信号与一个辐照参数或多个的容许值之间的关系。
可以设置使得，在创建工艺窗口时将构建区分为虚拟子区域。然后，可以将检测到的辐照参数和传感器信号在相应的子区域上相应地求平均，并且基于平均值针对每个子区域来求取具有在检测到的一个或多个传感器信号与一个或多个辐照参数的容许值之间的预设关系的固定点。在此情况下，固定点在其在构建区上的空间布置方面可以尤其对应于子区域的相应面积形心
Figure BDA0003597972240000091
因此，测得的传感器信号中的局部“异常值”可以被“平均化”，并且工艺窗口的求取不易受到干扰。所使用的子区域尤其可以具有六边形形状。
可以设置使得，为了求取每个子区域的工艺窗口，将n个传感器信号组合成长度为n的平均值向量。在此情况下，向量的每个项可以对应于关于子区域求平均的传感器信号。除了平均值向量之外，还可以创建协方差矩阵。在此情况下，协方差矩阵描述了平均值向量的各个传感器信号的相应方差以及传感器信号相对于彼此的相应协方差。
在这些方法中使用的传感器单元或所使用的传感器单元之一可以构造为同轴传感器单元。使用一个具有按位置来固定的监测区域的传感器单元或具有可独立于射束源移动的监测区域的多个传感器单元也是可能的。
传感器单元可以例如由光敏传感器、例如光电二极管、相机、光谱仪和/或高温计形成。
总之，工艺窗口的创建也可以通过以下方式说明：以特定的、例如部分已经被试验过的辐照参数来创建参考构建任务，并记录传感器值和辐照参数。然后这些值可以基于它们的位置来分段(子区域的形成)。基于分段的值，然后可以求取统计学工艺窗口。通过按位置来分段，这些工艺窗口与位置相关地改变。与在整个构建区上求平均相比，由此实现了更准确的工艺窗口并且可以考虑构建区的局部条件。
对传感器信号和辐照参数的检测和记录典型地以在25-600kHz范围内的频率进行。
另外的细节和有利的构型可以从以下描述中获得，在此基础上更详细地描述和解释了本发明的示例性实施例。
附图说明
附图示出：
图1示出了用于增材制造三维对象的制造装置的示意图，根据本发明的方法在该制造装置上实施；
图2示出了用于辐照的方法的顺序的示意性表示；
图3示出了用于创建工艺窗口的方法的顺序的示意性表示；
图4示出了制造装置的构建区的示意性平面视图，其中，该构建区被分为单独的子区域；
图5示出了制造装置的构建区的区段的示意性平面视图，其中，这些单独的子区域被分派了相应的工艺窗口；
图6示出了不同固定点的加权的展示；以及
图7示出了用于增材制造三维对象的另外的制造装置的示意图，根据本发明的方法在该另外的制造装置上实施。
具体实施方式
图1中示出了制造装置10，根据本发明的方法在该制造装置上实施。装置10具有对象形成腔室12。对象形成腔室12中布置了工作表面14，该工作表面具有构建区16。对象形成腔室12中类似地布置了施加装置18，在当前示例中，该施加装置构造为呈辊的形式，但是还可以例如由刮刀构造。
粉末状构建材料20(其在当前情况下以层的方式布置在构建区16上)仅示意性地表示出并且部分地表示出，其中，这种表示被大大地放大。对于每个逐层构建过程，在构建区16上通过施加装置18以层的方式分布典型地在1μm至200μm之间、尤其在10μm至100μm之间、尤其在20μm至40μm之间的粉末状构建材料20。
在当前示例中，制造装置10包括两个扫描单元22。主扫描单元22a和另外的或辅助的扫描单元22b。主扫描单元22a被指派有主射束源24a，而另外的或辅助的扫描单元22b被指派有另外的或辅助的射束源24b。
然而，还可以设置使得，该方法通过具有仅单一扫描单元22和射束源24的制造装置10来实施。
相应地，相应的扫描单元22被指派有相应的传感器单元26以及分束器28。通过分束器28，一方面，传感器单元26的监测区域30被引导到扫描单元22，并且另一方面，射束源24的相应射束32被耦合到同一光学路径中。在当前示例中，这两个传感器单元26均构造为同轴传感器单元26。
在此情况下，辅助射束源24b在图1中被示为处于停用状态，因而从该辅助射束源不发出射束32b。
相比之下，主射束源24a在图1中被示为处于启用状态，因而从该主射束源发出射束32a。射束32a通过扫描单元22a指向要在构建区16上构建的对象34，从而所述射束辐照目标点36a。传感器单元26的监测区域30同样通过相应的扫描单元22指向构建区16。
然而还可以设置使得，该方法通过没有辅助射束源24b的制造装置10来实施。然而，也可以设置辅助扫描单元22b，该辅助扫描单元独立于主射束源24a或主扫描单元22a，该辅助扫描单元能够使辅助传感器单元26b的监测区域30b在构建区16上移动。
在当前情况下，主扫描单元22a的目标点36a在构建区16上沿着移动方向38移动。在此情况下，目标点36a是构建区16上的、扫描单元22将相应射束32引导到其上的那个区域。
监测区域30b移动成被引导在射束32a或目标点36a之前。相比之下，监测区域30a指向目标点36a并且随之移动。
图6中展示了具有仅一个射束源24、扫描单元22以及同轴传感器单元26的对应构建的制造装置10，并且该制造装置可以类似地实施该方法。
在图2中，展示了用于运行该制造装置的方法的顺序。
框101展示了对构建区上的点的辐照。框103展示了被辐照点的移动。框105展示了在移动期间实施的对辐照参数的适配。
在图3中，展示了用于创建工艺窗口的方法的顺序。
框201展示了对构建区上的点的辐照以构建参考对象。框203展示了检测并记录局部辐照参数。框205展示了为此通过检测并记录局部传感器信号来同时监测构建过程。框207展示了检查参考对象。框209展示了基于检测并记录的辐照参数和传感器信号以及基于对参考对象的检查结果来创建与位置相关的工艺窗口。在此情况下，该工艺窗口预设了传感器信号与辐照参数的容许值之间的关系。
如图3中通过链到框101所示，所产生的局部工艺窗口随后可以用于以对应的辐照参数实施辐照。
在图4中，示出了构建区16的视图，其中，此构建区已经被分为子区域40。在当前情况下，子区域40构造为六边形形式。子区域40中的每个子区域具有面积形心42。这些面积形心42分别形成固定点44。
在步骤203和205中检测到的辐照参数和传感器信号已在相应子区域40上求平均。基于平均值，对于每个子区域40，已经针对相应固定点44求取检测到的一个或多个传感器信号与辐照参数B和其他辐照参数的容许值之间的关系。
图5展示了如何为不同的子区域40或固定点44指派不同的工艺窗口46。所述工艺窗口针对每个子区域40为传感器信号S分派一组48容许辐照参数B以及将优选使用的一组50辐照参数B。
现在，如果要辐照不位于任何固定点44上的点52以构建对象34，则通过相邻的固定点44a、44b和44c的工艺窗口46进行线性插值，并且因此求取具有针对点52的容许值的工艺窗口46。
图6展示了，对于点52周围的相应固定点44a-44c的这种插值，可以使用在固定点与点52之间分别建立的三角形54a-54c作为固定点44a-44c的加权。在此情况下，为固定点44a-44c中的每个固定点指派关于点52在其对面的三角形54a-54c。因此，用三角形54a的表面对固定点44a加权，并且用三角形54b的表面对固定点44b加权，而相应地，用三角形54c的表面对固定点44c加权。
因此，在当前示例中，由固定点44a-44c的工艺窗口乘以分别对它们加权的三角形54a-54c的表面的乘积之和除以三角形54a-54c的表面之和来获得点52的工艺窗口。

Claims (15)

1.一种运行制造装置(10)以通过在位于工作表面(14)中的构建区(16)内逐层施加构建材料(20)、尤其粉末状构建材料(20)并将其选择性固化来增材制造三维对象(34)的方法，
其中，所述制造装置(10)具有至少一个扫描单元(22)，所述至少一个扫描单元构造且布置用于将由所述扫描单元(22)控制的、射束源(24)的射束指向所述构建区(16)上的各个目标点(36)，
其中，所述制造装置(10)包括具有监测区域(30)的传感器单元(26)，
其特征在于，所述方法具有以下步骤：
辐照所述构建区(16)内的构建材料(20)的子区域，在所述构建材料的子区域中，通过所述扫描单元(22)将所述射束源(24)的射束(32)指向所述构建材料(20)，其中，以这样的方式选择所引入的能量，使得所述构建材料(20)固化，从而形成要制造的所述三维对象(34)的子区域，
其中，分别局部地以这样的方式选择表征所述辐照的至少一个辐照参数(B)，使得所述辐照参数位于工艺窗口(46)内，所述工艺窗口在所述构建区(16)的表面上与位置相关地改变，
其中，所述工艺窗口(46)预设由所述传感器单元(26)检测到的传感器信号(S)与所述辐照参数(B)的容许值(48)之间的关系。
2.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述构建区(16)的表面上与位置相关地改变的所述工艺窗口(46)附加地根据所述对象(34)的表面中的子区域类型而改变。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对象(34)的表面中的子区域类型包括：具有预定散热特性的外廓子区域和/或上皮子区域和/或下皮子区域和/或内皮子区域，所述预定散热特性尤其是在子区域下方已经固化的一定数量的粉末层的预定散热特性和/或上述子区域的与外廓形状相关的部分的预定散热特性。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述工艺窗口(46)根据检测到的传感器信号(S)来至少预设以下各项作为辐照参数(B)：所述激光射束(32)的移动速度和/或所述激光射束(32)的功率和/或所述激光射束(32)的脉冲持续时间和/或射束直径。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述辐照期间，分别局部地以这样的方式选择表征所述辐照的多个辐照参数(B)，使得所述多个辐照参数位于相应的工艺窗口(46)内，所述工艺窗口在所述构建区(16)的表面上与位置相关地改变，
其中，所述相应的工艺窗口(46)预设由所述传感器单元(26)检测到的传感器信号与所述辐照参数(B)的容许值(48)之间的关系。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述制造装置(10)包括多个传感器单元(26)，
其中，分别局部地以这样的方式选择表征所述辐照的至少一个辐照参数(B)、尤其表征所述辐照的多个辐照参数(B)，使得所述辐照参数位于工艺窗口(46)内，所述工艺窗口在所述构建区(16)的表面上与位置相关地改变，
其中，一个工艺窗口或多个工艺窗口(46)分别预设由所述传感器单元(26)检测到的多个传感器信号(S)与一个辐照参数或多个辐照参数(B)的容许值(48)之间的关系。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述工艺窗口(46)由按位置预设的固定点(44)限定，所述固定点具有检测到的一个或多个传感器信号(S)与一个辐照参数或多个辐照参数(B)的容许值(48)之间的预设关系，并且所述方法包括：在所述构建区(16)上的与所述按位置预设的固定点(44)偏离的点(52)处，通过对所述固定点(44)之间的关系进行线性插值来求取对应关系。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在考虑至少一个机器参数的情况下形成在所述构建区(16)的表面上与位置相关地改变的所述工艺窗口(46)，尤其以下机器参数之一：
-所述射束撞击所述构建区的角度，
-惰性气体流量，优选地惰性气体流的速度、体积和均匀性或惰性气体类型，
-所使用的激光射束的射束轮廓，优选地所述激光射束到粉末床上的投影的射束轮廓，和/或
-校准部件上的校准测量，优选地在固定点(44)的位置处。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，附加地在考虑所述粉末状构建材料的至少一个参数的情况下形成在所述构建区(16)的表面上与位置相关地改变的所述工艺窗口(46)，尤其所述构建材料的以下参数之一：
-化学组成，
-平均粒度，和/或
-粒度分布。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述工艺窗口(46)根据表征熔池的至少一个传感器信号(S)来预设所述辐照参数(B)，其中，表征所述熔池的传感器信号(S)至少是目前被辐照点处的局部温度、被引导在所述被辐照点之前的测量点处的局部温度、被引导在所述被辐照点之后的测量点处的局部温度、已被辐照点的冷却变化过程和/或所述被辐照点移向的点的加热行为。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述工艺窗口(46)是根据以下权利要求中任一项所述来创建的。
12.一种创建用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的工艺窗口(46)的方法，其中，所述方法包括：
通过在构建区(16)内分别以至少一个不同的辐照参数(B)逐层施加构建材料(20)并将其选择性固化来构建多个三维参考对象(34)；
取决于所述构建区(16)上的被辐照位置地检测并记录一个或多个辐照参数(B)；
通过借助一个或多个传感器单元(26)取决于所述构建区(16)上的被辐照位置地检测传感器信号(S)并且记录所述传感器信号(S)，监测构建过程；
检查所述参考对象(34)；
基于所检测并记录的辐照参数(B)和传感器信号(S)以及基于所述参考对象(34)的检查结果来创建与位置相关的工艺窗口(46)，其中，所述工艺窗口(46)预设传感器信号(S)与所述辐照参数(B)的容许值(48)之间的关系。
13.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，将所述构建区(16)分为虚拟子区域(40)，并且将所检测到的辐照参数(B)和传感器信号(S)在相应的所述子区域(40)上求平均，并且基于平均值针对每个子区域(40)求取具有在检测到的一个或多个传感器信号(S)与所述一个或多个辐照参数(B)的容许值(48)之间的预设关系的固定点(44)，其中，所述固定点(44)在其在所述构建区(16)上的空间布置方面尤其对应于所述子区域(40)的相应面积形心(42)。
14.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，为了求取每个子区域(40)的工艺窗口(46)，将n个传感器信号(S)组合成长度为n的平均值向量，其中，所述向量的每个项对应于关于所述子区域(40)求平均的传感器信号(S)，尤其地，其中，除了所述平均值向量之外，还创建了协方差矩阵，所述协方差矩阵描述了所述平均值向量的各个传感器信号(S)的相应方差以及所述传感器信号(S)相对于彼此的相应协方差。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器单元(26)或所使用的传感器单元(26)之一构造为同轴传感器单元(26)和/或构造为具有按位置来固定的监测区域(30)的传感器单元(26)。
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