DE102018112248A1

DE102018112248A1 - Kalibrierungssysteme zur Kalibrierung von Beschichtervorrichtungen von additiven Fertigungssystemen und zugehörige Programmprodukte

Info

Publication number: DE102018112248A1
Application number: DE102018112248.9A
Authority: DE
Inventors: Donnell Eugene Crear; Mikhail PAVLOV; Felix Martin Gerhard Roerig; Dean Andrew Snelling
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2018-12-06
Also published as: US20180348367A1; US10596803B2

Abstract

Es sind additive Fertigungssysteme (AMS) (100) offenbart. Das AMS (100) kann eine Bauplatte (112), die unmittelbar auf einer bewegbaren Bauplattform positioniert ist, und eine Beschichtervorrichtung (120) enthalten, die oberhalb der Bauplatte (112) positioniert ist. Die Beschichtervorrichtung (120) kann eine Klinge (124) enthalten. Außerdem kann das AMS (100) ein Kalibrierungssystem (134) enthalten, das mit der Beschichtervorrichtung (120) betriebsmäßig verbunden ist. Das Kalibrierungssystem (134) kann wenigstens eine Messvorrichtung (140), die mit der Beschichtervorrichtung (120) gekoppelt oder benachbart zu dieser positioniert ist, und wenigstens eine Rechenvorrichtung (136) enthalten, die mit der (den) Messvorrichtung(en) (140) betriebsmäßig verbunden ist. Die Rechenvorrichtung(en) (136) kann (können) eingerichtet sein, um die Beschichtervorrichtung (120) durch Einstellung einer Höhe der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) relativ zu einer Bezugsfläche einer Komponente (146) des AMS (100) als Reaktion auf eine Feststellung, dass sich ein Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) und der Bezugsfläche von einem gewünschten Abstand unterscheidet, zu kalibrieren. Der Vor-Bau-Abstand kann unter Verwendung der Messvorrichtung(en) (140) bestimmt werden.

Description

HINTERGRUND
Die Offenbarung betrifft allgemein additive Fertigungssysteme und insbesondere ein Kalibrierungssystem zur Kalibrierung von Beschichtervorrichtungen der additiven Fertigungssysteme und zugehörige Programmprodukte zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtungen.
Komponenten oder Teile für verschiedene Maschinen und mechanische Systeme können unter Verwendung von additiven Fertigungssystemen gebaut werden. Additive Fertigungssysteme können derartige Komponenten durch kontinuierliche Schichtung eines Pulvermaterials und Durchführung eines Materialumwandlungsprozesses, wie etwa Sintern oder Schmelzen, an dem Pulvermaterial bauen. Der Materialumwandlungsprozess kann den physikalischen Zustand des Pulvermaterials von einer granularen Zusammensetzung zu einem festen Material verändern, um die Komponente zu bauen. Die mit den additiven Fertigungssystemen gebauten Komponenten weisen nahezu identische physikalische Merkmale wie herkömmliche Komponenten, die gewöhnlich durch Durchführung maschineller Bearbeitungsprozesse an einem Ausgangsmaterial hergestellt werden, auf. Jedoch können diese Komponente bestimmte geometrische Merkmale umfassen, die nur durch additive Fertigungsverfahren erhalten werden können.
Herkömmliche additive Fertigungssysteme umfassen wenigstens eine und insbesondere zwei oder mehrere Schmelzvorrichtungen oder Energie emittierende Vorrichtungen, um die Geschwindigkeit des Baus von Komponenten zu erhöhen und um dem additiven Fertigungssystem zu ermöglichen, komplexere Geometrien und/oder Merkmale an den Komponenten zu bilden. Jede Energie emittierende Vorrichtung kann an unterschiedlichen Regionen der Komponente arbeiten und/oder unterschiedliche Regionen der Komponente bilden. Basierend auf den Betriebsfähigkeiten oder -eigenschaften der Energie emittierenden Vorrichtungen und/oder der Merkmale der Komponente, die gebaut wird, kann jede Energie emittierende Vorrichtung jedoch auch in einer ähnlichen Region der Komponente arbeiten. Der Abschnitt, der von jeder Energie emittierenden Vorrichtung bearbeitet wird, wird üblicherweise als der Verflechtungsbereich der Komponente bezeichnet. Während der Verflechtungsbereich unter Verwendung mehrerer, voneinander verschiedener Energie emittierender Vorrichtungen gebildet werden kann, ist es erwünscht, dass der Verflechtungsbereich der Komponente mit den anderen Bereichen, die unter Verwendung lediglich einer einzelnen Energie emittierenden Vorrichtung als gleichförmig erscheint (z.B. bzgl. der Materialumwandlungsqualität/-genauigkeit) und/oder derart erscheint, als würde er durch lediglich eine einzige Energie emittierende Vorrichtung gebildet sein (z.B. bezüglich der Materialumwandlungsungleichförmigkeit).
Vielfältige Faktoren und/oder Betriebsvorgänge können die Baugleichförmigkeit in dem Verflechtungsbereich der Komponente, die durch additive Fertigungssysteme gebildet wird, die mehrere Energie emittierende Vorrichtungen enthalten, beeinflussen. Zum Beispiel kann die Dicke des auf der Bauplatte oder dem gebauten Abschnitt der Komponente aufgebrachten Pulvermaterials die Materialumwandlungsqualität/-genauigkeit in dem Verflechtungsbereich der Komponente beeinflussen. Falls die Dicke des aufgebrachten Pulvermaterials größer als eine gewünschte Dicke zur Bildung der Komponente ist, kann sich das aufgebrachte Pulvermaterial über einer gewünschten und/oder vorbestimmten Ebene für die Energie emittierende Vorrichtung erstrecken. Infolgedessen kann die Energie emittierende Vorrichtung ggf. nicht in der Lage sein, das gesamte Pulvermaterial umzuwandeln, und der Verflechtungsbereich der Komponente kann nicht umgewandeltes oder unverändertes Pulvermaterial und/oder eine unvollständige Komponente umfassen.
Falls umgekehrt die Dicke des aufgebrachten Pulvermaterials geringer ist als die gewünschte Dicke zur Bildung der Komponente kann sich das aufgebrachte Pulvermaterial unter der gewünschten und/oder vorbestimmten Ebene für die Energie emittierende Vorrichtung erstrecken. Infolgedessen können die Energie emittierenden Vorrichtungen Abschnitte des Pulvermaterials zu stark umwandeln oder doppelt umwandeln (z.B. doppelt sintern). D.h., falls die Dicke des aufgebrachten Pulvermaterials in dem Verflechtungsbereich kleiner ist als die gewünschte Dicke und sich das aufgebrachte Pulvermaterial unterhalb der gewünschten Ebene befindet, können die Energie emittierenden Vorrichtungen dann außerhalb ihres gewünschten Bereiches innerhalb des Verflechtungsbereiches umwandeln, und Abschnitte des Pulvermaterials in dem Verflechtungsbereich können während des Bauprozesses in unerwünschter Weise beiden Energie emittierenden Vorrichtungen ausgesetzt sein. Infolgedessen kann der Verflechtungsbereich der Komponente strukturell minderwertige Bereiche oder Abschnitte (z.B. doppelt gesinterte Abschnitte) enthalten, die die Betriebseffizienzen und/oder die Betriebslebensdauer der durch die additiven Fertigungssysteme gebauten Komponente reduzieren können. Somit ist es wichtig, dass das auf der Bauplatte oder dem gebauten Abschnitt der Komponente aufgebrachte Pulvermaterial eine Dicke aufweist, die gleich einer gewünschten Dicke für additive Fertigungssysteme ist.
KURZBESCHREIBUNG
Ein erster Aspekt der Offenbarung stellt ein additives Fertigungssystem bereit, das enthält: eine Bauplatte, die unmittelbar auf einer bewegbaren Bauplattform positioniert ist, wobei die Bauplatte eingerichtet ist, um ein Pulvermaterial aufzunehmen; eine Beschichtervorrichtung, die oberhalb der Bauplatte positioniert ist, wobei die Beschichtervorrichtung eine Klinge enthält; und ein Kalibrierungssystem, das mit der Beschichtervorrichtung betriebsmäßig verbunden ist, wobei das Kalibrierungssystem enthält: wenigstens eine Messvorrichtung, die mit der Beschichtervorrichtung gekoppelt oder benachbart zu der Beschichtervorrichtung positioniert ist; und wenigstens eine Rechenvorrichtung, die mit der wenigstens einen Messvorrichtung betriebsmäßig verbunden ist, wobei die wenigstens eine Rechenvorrichtung eingerichtet ist, um die Beschichtervorrichtung zu kalibrieren durch: Einstellung einer Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung relativ zu einer Bezugsfläche als Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche sich von einem gewünschten Abstand unterscheidet, wobei der Vor-Bau-Abstand unter Verwendung der wenigstens einen Messvorrichtung bestimmt wird.
In dem zuvor erwähnten additiven Fertigungssystem kann die Bezugsfläche wenigstens eine von einer Bauoberfläche der Bauplatte, einer Oberfläche der bewegbaren Bauplattform oder einer freiliegenden Oberfläche eines Auflagetisches, der die bewegbare Bauplattform im Wesentlichen umgibt, enthalten.
Zusätzlich oder als eine Alternative kann die wenigstens eine Rechenvorrichtung eingerichtet sein, um die Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung durch Veränderung der Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung einzustellen, bis der Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche mit dem gewünschten Abstand identisch ist.
In einigen Ausführungsformen kann jedes beliebige vorstehend erwähnte additive Fertigungssystem ferner ein Führungssystem, das mit der Beschichtervorrichtung gekoppelt ist, wobei das Führungssystem eingerichtet ist, um die Beschichtervorrichtung über der Bauplatte zu bewegen, und einen Aktuator aufweisen, der mit entweder dem Führungssystem und/oder der Beschichtervorrichtung gekoppelt ist.
Zusätzlich kann die wenigstens eine Rechenvorrichtung mit dem Aktuator betriebsmäßig verbunden und eingerichtet sein, um die Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung durch Betätigung des Aktuators einzustellen, bis der Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche mit dem gewünschten Abstand identisch ist.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten additiven Fertigungssystems kann die wenigstens eine Rechenvorrichtung eingerichtet sein, um die Beschichtervorrichtung durch Berechnung des gewünschten Abstandes zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche auf der Basis von entweder Betriebseigenschaften wenigstens einer Energie emittierenden Vorrichtung, die oberhalb der Bauplatte positioniert ist, und/oder von Baueigenschaften einer Komponente, die auf der Bauplatte aus dem Pulvermaterial gebildet wird, zu kalibrieren.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnte additiven Fertigungssystems kann die wenigstens eine Messvorrichtung des Kalibrierungssystems wenigstens eines von wenigstens einem Näherungssensor, der mit der Beschichtervorrichtung gekoppelt ist, wenigstens einem Näherungssensor, der oberhalb der Beschichtervorrichtung positioniert ist, oder wenigstens einer Kamera, die oberhalb der Beschichtervorrichtung positioniert ist, enthalten.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten additiven Fertigungssystems kann die wenigstens eine Rechenvorrichtung eingerichtet sein, um die Beschichtervorrichtung durch Einstellung der Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung relativ zu der Bezugsfläche als Reaktion auf eine Feststellung zu kalibrieren, dass ein Abstand mitten im Bau zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und einer Schicht des auf der Bauplatte aufgebrachten Pulvermaterials sich von dem gewünschten Abstand unterscheidet, wobei der Abstand mitten im Bau unter Verwendung der wenigstens einen Messvorrichtung bestimmt werden kann.
Zusätzlich oder als eine Alternative kann die wenigstens eine Rechenvorrichtung eingerichtet sein, um eine Position wenigstens eines Spiegels der wenigstens einen Energie emittierenden Vorrichtung auf der Basis des bestimmten, Vor-Bau-Abstandes zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche zu verändern.
Ein zweiter Aspekt der Offenbarung stellt ein Kalibrierungssystem bereit, das mit einer Beschichtervorrichtung eines additiven Fertigungssystems betriebsmäßig verbunden ist, wobei das Kalibrierungssystem enthält: wenigstens eine Messvorrichtung, die mit der Beschichtervorrichtung gekoppelt oder benachbart zu der Beschichtervorrichtung positioniert ist; und wenigstens eine Rechenvorrichtung, die mit der wenigstens einen Messvorrichtung betriebsmäßig verbunden ist, wobei die wenigstens eine Rechenvorrichtung eingerichtet ist, um die Beschichtervorrichtung zu kalibrieren durch: Einstellung einer Höhe einer Klinge der Beschichtervorrichtung relativ zu einer Bezugsfläche des additiven Fertigungssystems als Reaktion auf eine Feststellung, dass sich ein Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche von einem gewünschten Abstand unterscheidet, wobei der Vor-Bau-Abstand unter Verwendung der wenigstens einen Messvorrichtung bestimmt wird.
In dem zuvor erwähnten Kalibrierungssystem kann die Bezugsfläche des additiven Fertigungssystems wenigstens eine von einer Bauoberfläche einer Bauplatte, einer Oberfläche einer bewegbaren Bauplattform oder einer freiliegenden Oberfläche eines Auflagetisches, der die bewegbare Bauplattform im Wesentlichen umgibt, enthalten.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten Kalibrierungssystems kann die wenigstens eine Rechenvorrichtung eingerichtet sein, um die Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung durch Veränderung der Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung einzustellen, bis der Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche mit dem gewünschten Abstand identisch ist.
Zusätzlich oder als eine Alternative kann die wenigstens eine Rechenvorrichtung eingerichtet sein, um die Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung durch Betätigung eines Aktuators in Kommunikationsverbindung mit der Beschichtervorrichtung einzustellen, bis der vorbestimmte Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche mit dem gewünschten Abstand identisch ist, wobei der Aktuator mit der wenigstens einen Rechenvorrichtung betriebsmäßig verbunden ist.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten Kalibrierungssystems kann die wenigstens eine Rechenvorrichtung eingerichtet sein, um die Beschichtervorrichtung durch Berechnung des gewünschten Abstandes zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche basierend auf wenigstens entweder Betriebseigenschaften von wenigstens einer Energie emittierenden Vorrichtung des additiven Fertigungssystems, die oberhalb der Beschichtervorrichtung positioniert ist, und/oder von Baueigenschaften einer durch das additive Fertigungssystem gebildeten Komponente zu kalibrieren.
Ein dritter Aspekt der Offenbarung stellt ein Computerprogrammprodukt bereit, das einen Programmcode enthält, der auf einem nicht-transetorischen Computer lesbaren Speichermedium gespeichert ist, der, wenn er durch wenigstens eine Rechenvorrichtung ausgeführt wird, die wenigstens eine Rechenvorrichtung veranlasst, eine Beschichtervorrichtung eines additiven Fertigungssystems durch Durchführung von Prozessen zu kalibrieren, die enthalten: Einstellung einer Höhe einer Klinge der Beschichtervorrichtung relativ zu einer Bezugsfläche des additiven Fertigungssystems als Reaktion auf eine Feststellung, dass sich ein Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche von einem gewünschten Abstand unterscheidet.
In dem zuvor erwähnten Computerprogrammprodukt kann die Einstellung der Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung eine Veränderung der Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung enthalten, bis der Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche mit dem gewünschten Abstand identisch ist.
Ferner kann die Bezugsfläche des additiven Fertigungssystems wenigstens eine von einer Bauoberfläche einer Bauplatte, einer Oberfläche einer bewegbaren Bauplattform oder einer freiliegenden Oberfläche eines Auflagetisches, der die bewegbare Bauplattform im Wesentlichen umgibt, enthalten.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten Computerprogrammproduktes kann der Programmcode die wenigstens eine Rechenvorrichtung veranlassen, den gewünschten Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche basierend auf entweder Betriebseigenschaften wenigstens einer Energie emittierenden Vorrichtung des additiven Fertigungssystems, die oberhalb der Beschichtervorrichtung positioniert ist, und/oder Baueigenschaften einer durch das additive Fertigungssystem gebildeten Komponente zu berechnen.
Zusätzlich oder als eine Alternative kann der Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und der Bezugsfläche unter Verwendung wenigstens einer Messvorrichtung, die mit der Beschichtervorrichtung betriebsmäßig verbunden ist, und der wenigstens einen Rechenvorrichtung bestimmt werden.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten Computerprogrammproduktes kann der Programmcode die wenigstens eine Rechenvorrichtung veranlassen, die Höhe der Klinge der Beschichtervorrichtung relativ zu der Bezugsfläche als Reaktion auf eine Feststellung einzustellen, dass ein Abstand mitten im Bau zwischen der Klinge der Beschichtervorrichtung und einer Schicht eines durch die Beschichtervorrichtung aufgebrachten Pulvermaterials sich von dem gewünschten Abstand unterscheidet.
Die beispielhaften Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind dazu bestimmt, die hierin beschriebenen Probleme und/oder andere nicht erläuterte Probleme zu lösen.
Figurenliste
Diese und weitere Merkmale dieser Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leichter verständlich, die verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung zeigen, in denen:

1 zeigt eine Vorderansicht eines additiven Fertigungssystems und eines Kalibrierungssystems, das Näherungssensoren enthält, die mit einer Beschichtervorrichtung des additiven Fertigungssystems gekoppelt sind, gemäß Ausführungsformen.
2 zeigt eine Vorderansicht eines additiven Fertigungssystems und eines Kalibrierungssystems, das Näherungssensoren enthält, die oberhalb einer Beschichtervorrichtung des additiven Fertigungssystems positioniert sind, gemäß Ausführungsformen.
3 zeigt eine Vorderansicht eines additiven Fertigungssystems und eines Kalibrierungssystems, das Kameras enthält, die oberhalb einer Beschichtervorrichtung des additiven Fertigungssystems positioniert sind, gemäß Ausführungsformen.
4 zeigt eine Vorderansicht eines additiven Fertigungssystems und eines Kalibrierungssystems, das Sender-Empfänger-Vorrichtungen enthält, die oberhalb einer Beschichtervorrichtung des additiven Fertigungssystems positioniert sind, gemäß Ausführungsformen.
5 zeigt eine Vorderansicht eines additiven Fertigungssystems und eines Kalibrierungssystems, das Näherungssensoren enthält, die mit einer Beschichtervorrichtung des additiven Fertigungssystems gekoppelt sind, gemäß weiteren Ausführungsformen.
6 zeigt eine Vorderansicht eines additiven Fertigungssystems, das eine teilweise gebaute Komponente auf einer Bauplatte enthält, und eines Kalibrierungssystem, das Näherungssensoren enthält, die mit einer Beschichtervorrichtung des additiven Fertigungssystems gekoppelt sind, gemäß weiteren Ausführungsformen.
7 zeigt eine Umgebung, die ein Kalibrierungssystem zur Kalibrierung einer Beschichtervorrichtung der additiven Fertigungssysteme der 1-6 enthält, gemäß Ausführungsformen.

Es sei erwähnt, dass die Zeichnungen der Offenbarung nicht maßstabsgetreu sind. Die Zeichnungen sollen lediglich typische Aspekte der Offenbarung darstellen und sollten folglich nicht in einem den Geltungsbereich der Offenbarung beschränkenden Sinne betrachtet werden. In den Zeichnungen repräsentieren gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente unter den Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Als eine anfängliche Angelegenheit ist es, um die vorliegende Offenbarung deutlich zu beschreiben, erforderlich, eine bestimmte Terminologie zu wählen, wenn auf relevante Maschinenkomponenten innerhalb additiver Fertigungssysteme Bezug genommen wird und diese beschrieben werden. Dabei wird, wenn möglich, in der Industrie übliche Terminologie verwendet und in einer mit deren akzeptierter Bedeutung übereinstimmenden Weise eingesetzt. Sofern nicht anders angegeben ist, sollte eine derartige Terminologie entsprechend dem Kontext der vorliegenden Anmeldung und dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche weit ausgelegt werden. Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass häufig eine bestimmte Komponente unter Verwendung mehrerer verschiedener oder überlappender Ausdrücke bezeichnet werden kann. Was hierin als ein Einzelteil beschrieben sein kann, kann in einem anderen Kontext mehrere Kontinenten enthalten und als aus mehreren Komponenten bestehend bezeichnet werden. Alternativ kann das, was hierin als mehrere Komponenten enthaltend beschrieben sein kann, woanders als ein Einzelteil bezeichnet werden.
Wie oben erwähnt, betrifft die Offenbarung allgemein additive Fertigungssysteme und insbesondere ein Kalibrierungssystem zur Kalibrierung einer Beschichtervorrichtung des additiven Fertigungssystems und zugehörige Programmprodukte zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung.
Diese und weitere Ausführungsformen sind nachstehend unter Bezugnahme auf die 1-7 erläutert. Fachleute auf dem Gebiet werden jedoch erkennen, dass die detaillierte Beschreibung, die hierin in Bezug auf diese Figuren dargelegt ist, lediglich beispielhaften Zwecken dient und nicht als beschränkend ausgelegt werden sollte.
1 zeigt eine Vorderansicht eines additiven Fertigungssystems 100. Insbesondere zeigt 1 eine Vorderansicht des additiven Fertigungssystems 100, wobei ein Teil eines Umschließungsgehäuses oder einer Baukammer entfernt ist, um innere Komponenten und/oder Merkmale des additiven Fertigungssystems 100 aufzudecken. Wie hierin im Einzelnen erläutert, kann das additive Fertigungssystem 100 ein Kalibrierungssystem enthalten, das eingerichtet ist, um eine Beschichtervorrichtung des additiven Fertigungssystems 100 zu kalibrieren. Das additive Fertigungssystem 100, einschließlich des Kalibrierungssystems und des Prozesses zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung des additiven Fertigungssystems 100, wie hierin beschrieben, können die Qualität einer Komponente, die durch das additive Fertigungssystem 100 aus einem Pulvermaterial gebaut wird, deutlich verbessern.
Wie in 1 veranschaulicht, kann das additive Fertigungssystem 100 (hier nachfolgend „AMS 100“) eine bewegbare Bauplattform 102 (hier nachfolgend „Bauplattform 102“) enthalten. Die Bauplattform 102 kann innerhalb einer Baukammer 104 des AMS 100 positioniert sein. Das heißt, die Bauplattform 102 kann wenigstens teilweise innerhalb einer Kammer oder eines Hohlraums 106 der Baukammer 104 wenigstens teilweise positioniert oder angeordnet sein, so dass die Baukammer 104 die Bauplattform 102 im Wesentlichen umgeben kann. Zusätzlich kann die Bauplattform 102 neben einem Auflagetisch 108 des AMS 100 und/oder innerhalb des Auflagetisches 108 positioniert sein. Wie in 1 veranschaulicht kann der Auflagetisch 108 eine freiliegende Oberfläche 109, die innerhalb des Hohlraums 106 positioniert ist, und eine Öffnung 110 enthalten, die eingerichtet ist, um die Bauplattform 102 aufzunehmen und/oder im Wesentlichen zu umgeben. Wie hierin erläutert, kann der Auflagetisch 108 verschiedene Komponenten des AMS 100 aufnehmen, mit diesen in Kontakt stehen und/oder diese stützen und/oder mit der Baukammer 104 gekoppelt sein und/oder als ein Teil der Baukammer 104 enthalten sein, so dass die Baukammer 104 und der Auflagetisch den Hohlraum 106 im Wesentlichen definieren. Zusätzlich, wie hierin erläutert, kann der Auflagetisch 108, und insbesondere die freiliegende Oberfläche 109, in einem Kalibrierungsprozess verwendet werden, wie dies hierin erläutert ist, (vgl. 6).
Wie in 1 veranschaulicht, kann die Bauplattform 102 eingerichtet sein, um eine Bauplatte 112 aufzunehmen. Insbesondere kann die Bauplatte 112 unmittelbar auf und/oder über der Bauplattform 102 positioniert sein und kann sich in den Hohlraum 106 hinein und/oder neben diesem erstrecken. In einem nicht beschränkenden Beispiel, das in 1 veranschaulicht ist, kann die Bauplattform 102 eingerichtet sein, um sich in eine Richtungen (D) zur Einstellung der Höhe der Bauplattform 102 und/oder der Bauplatte 112 zu bewegen. Wie hierin erläutert, kann sich die Bauplattform 102 während eines Bauprozesses, der durch das AMS 100 durchgeführt wird, um eine Komponente aus einem Pulvermaterial (vgl. 6) auf der Bauplatte 112 zu bauen, in die Richtung (D) bewegen. In nicht beschränkenden Beispielen kann die Bauplattform 102 eingerichtet sein, um während eines Bauprozesses, der durch das AMS 100 durchgeführt wird, durch ein beliebiges geeignetes System, eine beliebige geeignete Vorrichtung und/oder einen beliebigen geeigneten Mechanismus, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, hydraulischer und/oder Aktuatorsysteme, in die Richtung (D) bewegt zu werden. In einem weiteren nicht beschränkenden Beispiel kann die Bauplattform 102 mit einem (nicht veranschaulichten) Nivellierungssystem gekoppelt sein und/oder in elektronischer Kommunikationsverbindung stehen. Das Nivellierungssystem kann eingerichtet sein, um die Bauplattform 102 in die Richtung (D) zu bewegen sowie die Neigung und/oder Schrägstellung der Bauplattform 102 einzustellen, um die Bauplattform 102 derart zu positionieren oder auszurichten, dass sie im Wesentlichen eben, mit anderen Komponenten des AMS 100 planar ausgerichtet ist und/oder eine gewünschte Neigung für den Kalibrierungs- oder Komponentenbauprozess, wie hierin erläutert, aufweist.
Die Bauplattform 102 kann aus einem beliebigen geeigneten Material ausgebildet sein, das das Pulvermaterial und die aus dem Pulvermaterial gebildete Komponente, wie hierin erläutert, aufnehmen und/oder tragen kann. Zusätzlich kann die Größe und/oder Geometrie der Bauplattform 102 des AMS 100 wenigstens zum Teil von der Menge des Pulvermaterials, das von dem AMS 100 zur Bildung der Komponente verwendet wird, der Größe der Komponente, der Geometrie der durch das AMS 100 gebildeten Komponente und/oder der Größe der Bauplatte 112, die unmittelbar auf der Bauplattform 102 positioniert ist, abhängig sein.
Die Baukammer 104 kann die Bauplattform 102 und die unmittelbar auf der Bauplattform 102 positionierte Bauplatte 112 wenigstens teilweise und/oder im Wesentlichen umgeben. Die Baukammer 104 kann gemeinsam mit dem Auflagetisch 108 als eine beliebige geeignete Struktur und/oder ein Umschließungsgehäuse ausgebildet sein, die bzw. das den Bauhohlraum 106 enthält, der die Bauplattform 102, die Bauplatte 112 und/oder weitere Komponenten des AMS 100 aufnehmen kann, die verwendet werden können, um eine Komponente zu bilden. Die Baukammer 104 kann aus einem beliebigen geeigneten Material ausgebildet sein, das in der Lage sein kann, die Merkmale des AMS 100 zu enthalten und/oder zu unterstützen. In nicht beschränkenden Beispielen kann die Baukammer 104 aus Metallen, Metallliegerungen, Keramik, Polymeren und anderen Materialien, die ähnliche physikalische, materialtechnische und/oder chemische Eigenschaften aufweisen, ausgebildet sein. Außerdem kann die Größe und/oder Geometrie der Baukammer 104 wenigstens zum Teil von der Größe und/oder der Geometrie der durch das AMS 100 gebildeten Komponente abhängen.
Die Bauplatte 112 kann auf der Bauplattform 102 positioniert, gehalten und/oder mit dieser lösbar gekoppelt sein und kann durch das AMS 100 verwendet werden, um Komponenten zu bauen, wie dies hierin erläutert ist. Die Bauplatte 112 kann unmittelbar auf der Bauplattform 102 des AMS 100 unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Kopplungstechnik und/oder eines beliebigen geeigneten Mechanismus positioniert und mit der Bauplattform 102 lösbar verbunden sein. Zum Beispiel kann die Bauplatte 112 mit der Bauplattform 102 unter Verwendung von Bolzen, Schrauben, Klammern, Haltezapfen und dergleichen lösbar verbunden sein. Weil sie mit der Bauplattform 102 lösbar gekoppelt ist, kann sich die Bauplatte 112 gemeinsam mit der Bauplattform 102 in die Richtung (D) bewegen.
Die Bauplatte 112 kann ferner eine Bauoberfläche 118 enthalten, die Pulvermaterial zum Bau der Komponente (vgl. 6) unmittelbar auf der Bauoberfläche 118, wie hierin erläutert, aufnehmen kann. Wie in 1 veranschaulicht, kann die Bauoberfläche 118 mit dem Auflagetisch 108 des AMS 100 vor dem Bau der Komponente aus dem Pulvermaterial (vgl. 6) (zum Beispiel in einem Vor-Bau-Zustand) im Wesentlichen planar ausgerichtet, im Wesentlichen auf einem Niveau und/oder im Wesentlichen eben angeordnet sein. Wie in einem nicht beschränkenden Beispiel hierin erläutert, kann eine Ausrichtung der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 mit dem Auflagetisch 108 des AMS 100 bei einer Kalibrierung der Beschichtervorrichtung unterstützen.
Die Bauplatte 112 kann aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt sein, das in der Lage ist, den Prozessen zum Bau einer Komponente unter Verwendung des AMS 100 standzuhalten. In nicht beschränkenden Beispielen kann die Bauplatte 112 aus rostfreiem Stahl, Aluminium-, Titan-, Nickel-, Kobalt- oder Eisen-Legierungen oder einem beliebigen sonstigen Material mit ähnlichen physikalischen, materialtechnischen und/oder chemischen Eigenschaften ausgebildet sein. Außerdem kann die Größe und/oder Geometrie der Bauplatte 112 des AMS 100 wenigstens zum Teil von der Menge des Pulvermaterials, das durch das AMS 100 verwendet wird, um die Komponente zu bilden, der Größe der Komponente, der Geometrie der durch das AMS 100 gebildeten Komponente und/oder der Größe der Bauplattform 102, die eingerichtet ist, um die Bauplatte 112 aufzunehmen und lösbar mit dieser verbunden zu sein, abhängen.
Das AMS 100 kann ferner eine Beschichtervorrichtung 120 enthalten. Wie in 1 veranschaulicht, kann die Beschichtervorrichtung 120 innerhalb des Hohlraums 106 positioniert sein. Insbesondere kann die Beschichtervorrichtung 120 des AMS 100 innerhalb des Hohlraums 106 positioniert sein und/oder von der Baukammer 104 und dem Auflagetisch 108 umgeben sein. Die Beschichtervorrichtung 120 kann auch über der Bauplattform 102, dem Auflagetisch 108 und/oder der Bauplatte 112, die unmittelbar auf der Bauplattform 102 positioniert ist, positioniert sein und kann mit diesen (wenigstens teilweise) ausgerichtet sein. Wie hierin erläutert, kann die Beschichtervorrichtung 120 verschiedene Komponenten, Vorrichtungen und/oder Systeme enthalten, mit verschiedenen Komponenten, Vorrichtungen und/oder Systemen gekoppelt und/oder betriebsmäßig verbunden sein, die eingerichtet sein können, um Pulvermaterial auf der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 für eine nachfolgende Umwandlung (Sinterung), um die Komponente mit dem AMS 100 schichtweise zu bauen, aufzubringen.
Die Beschichtervorrichtung 120 kann einen Pulvermaterialvorratsbehälter 122 (hier nachfolgend „Vorratsbehälter 122“) enthalten. Wie in 1 veranschaulicht kann der Vorratsbehälter 122 innerhalb des durch die Baukammer 104 definierten Hohlraums 106 positioniert sein und über oder unter der Bauplattform 102 bzw. der Bauplatte 112 positioniert sein. Der Vorratsbehälter 122 kann als eine beliebige geeignete Komponente ausgebildet sein, die eingerichtet sein kann, um Pulvermaterial, zum Beispiel Metall, Polymer, Keramik und dergleichen) aufzunehmen, zu fassen und/oder zu halten, das in dem Bauprozess zur Bildung einer Komponente auf der Bauplatte 112, wie hierin erläutert, verwendet werden kann. In einem nicht beschränkenden Beispiel kann der Vorratsbehälter 122 aus einem Tank, Container, Gefäß, einer Aufnahme, einer Kammer, einem Trichter und/oder dergleichen gebildet sein. Zusätzlich kann der Vorratsbehälter 122 in einem nicht beschränkenden Beispiel eingerichtet sein, um das Pulvermaterial auf der Bauplatte 112 aufzubringen, um die gebaute Komponente schichtweise zu bilden. Der Vorratsbehälter 122 kann das Pulvermaterial auf die Bauplatte 112 unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Materialauftragskomponente oder -vorrichtung aufbringen und kann das Pulvermaterial unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Materialauftragungstechnik oder eines beliebigen geeigneten Materialauftragungsprozesses aufbringen.
Wie in 1 veranschaulicht, kann die Beschichtervorrichtung 120 ferner wenigstens eine Klinge 124 enthalten. Die Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 kann unter dem Vorratsbehälter 122 positioniert sein. Das heißt, die Klinge 124 kann unter dem Vorratsbehälter 122 positioniert sein und kann zwischen der Bauplatte 112 und dem Vorratsbehälter 122 positioniert sein. In dem nicht beschränkenden Beispiel kann die Klinge 124 auch oberhalb und unmittelbar benachbart zu der Bauplatte 112 positioniert sein, die unmittelbar auf der Bauplattform 102 positioniert ist. Die Klinge 124 kann mit dem Vorratsbehälter 124 über einen Klingenhalter 126 gekoppelt und/oder an diesem befestigt sein, um die Beschichtervorrichtung 120 zu bilden. Das heißt, der Klingenhalter 126 kann zwischen dem Vorratsbehälter 122 und der Klinge 124 positioniert und sowohl an den Vorratsbehälter 122 als auch an die Klinge 124 befestigt oder gekoppelt sein, und er kann folglich die Klinge 124 mit dem Vorratsbehälter 122 koppeln. Infolgedessen, und wie hierin erläutert, kann sich die Klinge 124, wenn sich die Beschichtervorrichtung 120 bewegt und das in dem Vorratsbehälter 122 aufbewahrte Pulvermaterial auf die Bauplatte 112 aufgebracht wird, ebenfalls gemeinsam mit der Beschichtervorrichtung 120 und/oder dem Vorratsbehälter 122 bewegen. Die Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 kann das Pulvermaterial, das durch den Vorratsbehälter 122 während des durch das AMS 100 durchgeführten Bauprozesses aufgebracht wird, einebnen. Insbesondere kann die Klinge 124 das Pulvermaterial verteilen, einebnen, glätten und/oder flach machen, nachdem dieses durch den Vorratsbehälter 122 aufgebracht worden ist, um sicherzustellen, dass die aufgebrachte Schicht des Pulvermaterials eine gewünschte Dicke aufweist, bevor das Pulvermaterial umgewandelt wird, wie hierin erläutert. In nicht beschränkenden Beispielen kann die Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 aus einer beliebigen geeigneten Komponente und einem beliebigen geeigneten Material ausgebildet sein, die bzw. das eingerichtet sein kann, um das aufgebrachte Pulvermaterial einzuebnen, um vor der Materialumwandlung eine ebene, gewünschte Dicke für das aufgebrachte Pulvermaterial zu schaffen. In nicht beschränkenden Beispielen kann die Klinge 124 aus einem keramischen Material, rostfreiem Stahl, Kautschuk, gesinterten Pulvermaterial ausgebildet sein und/oder kann als eine Bürste, die mehrere Borsten enthält, ausgebildet sein. Obwohl lediglich eine einzige Klinge 124 veranschaulicht ist, ist verständlich, dass die Beschichtervorrichtung 120 mehrere Klingen 124 und/oder Klingenhalter 126 enthalten kann.
Die Beschichtervorrichtung 120 kann auch mit einem Führungssystem 128 des AMS 100 gekoppelt sein. Insbesondere kann die Beschichtervorrichtung 120 mit dem Führungssystem 128 des AMS 100 gekoppelt sein, das innerhalb des Hohlraums 106 positioniert und/oder von der Baukammer 104 bzw. dem Auflagetisch 108 umgeben ist. In dem in 1 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel kann das Führungssystem 128 im Wesentlichen oberhalb der Beschichtervorrichtung 120 positioniert sein, und der Vorratsbehälter 122 der Beschichtervorrichtung 120 kann unmittelbar mit dem Führungssystem 128 gekoppelt sein. In anderen (nicht veranschaulicht) nicht beschränkenden Beispielen können andere Abschnitte oder Komponenten der Beschichtervorrichtung 120 (z.B. der Klingenhalter 126) mit dem Führungssystem 128 gekoppelt sein. Das Führungssystem 128 kann eigerichtet sein, um eine Position der Beschichtervorrichtung 120 innerhalb der Baukammer 104 des AMS 100 über der Bauplatte 112 während des durch das AMS 100 durchgeführten Komponentenlaufprozesses, wie hierin erläutert, einzustellen und/oder die Beschichtervorrichtung 120 innerhalb der Baukammer 104 zu bewegen. Das Führungssystem 128 kann als eine beliebige geeignete Komponente, Vorrichtung und/oder ein beliebiges geeignetes System ausgebildet sein, die bzw. das eingerichtet sein kann, um die Position der Beschichtervorrichtung 120 einzustellen und/oder diese zu bewegen. Zum Beispiel kann das Führungssystem 128 als ein Vier-Pfosten-Führungssystem und eine Quertraversenstütze ausgebildet sein, die eingerichtet sein können, um die Beschichtervorrichtung 120 während des hierin erläuterten Komponenten Bauprozesses in eine Richtung in die Seite hinein und aus dieser heraus, über der Bauplatte 112 zu bewegen.
Das AMS 100 kann wenigstens einen Aktuator 130 enthalten. Insbesondere kann das AMS 100, wie in 1 veranschaulicht, zwei verschiedene Aktuatoren 130 enthalten, die innerhalb des Hohlraums 106 positioniert und mit dem Führungssystem 128 unmittelbar gekoppelt sind. Weiter fortfahrend mit dem vorstehenden Beispiel können die Aktuatoren 130 des AMS 100, wenn das Führungssystem 128 ein Vier-Pfosten-Führungssystem enthält, jeden Pfosten des Führungssystems 128 bilden, oder sie können alternativ mit verschiedenen Pfosten gekoppelt und zwischen verschiedenen Pfosten bzw. dem Führungssystem 128 positioniert sein (nicht veranschaulicht). Außerdem können die Aktuatoren 130 in dem in 1 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel mit dem Auflagetisch 108 des AMS 100 gekoppelt, durch diesen gestützt und/oder auf diesem positioniert sein. Der Aktuator 120 kann ein beliebiger geeigneter Aktuator sein, und die Betätigungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um das Führungssystem 128 bzw. die Beschichtervorrichtung 120 in einer Richtung (D) zu bewegen, um die Beschichtervorrichtung 120 zu kalibrieren, wie hierin erläutert. Zum Beispiel kann die Beschichtervorrichtung 120 als ein Linearantrieb, ein hydraulischer Aktuator oder ein Teleskopaktuator ausgebildet sein, der eingerichtet sei, um das Führungssystem 128 und die mit dem Führungssystem 128 gekoppelte Beschichtervorrichtung 120 in der Richtung (D) zu bewegen, um die Beschichtervorrichtung (120) des AMS 100 vor und/oder während eines Bauprozesses zu kalibrieren, wie hierin erläutern.
Obwohl es hierin veranschaulicht und erläutert ist, wie es das Führungssystem 128 und den Aktuator 130 enthält, kann das AMS 100 eine beliebige geeignete Komponente und/oder ein beliebiges geeignetes System enthalten, die bzw. das eingerichtet ist, um die Position der Beschichtervorrichtung 120 bei der Durchführung des Kalibrierungsprozesses für die Beschichtervorrichtung 120 und/oder des Komponentenbauprozesses, wie hierin erläutert, einzustellen. Zum Beispiel kann die Beschichtervorrichtung 120 mit einem bewegbaren Anker gekoppelt und/oder an einem bewegbaren Anker fixiert sein, der die Position der Beschichtervorrichtung 120 in die verschiedenen erforderlichen Richtungen (zum Beispiel die Richtung (D), eine Richtung in die Seite hinein und aus dieser heraus) einstellen kann, um den Kalibrierungsprozess für die Beschichtervorrichtung 120 und/oder den Komponentenbauprozess, wie hierin erläutert, durchzuführen. Außerdem kann die Anzahl der Aktuatoren 130 des AMS 100 und/oder die Position der Aktuatoren 130, die in 1 veranschaulicht sind, lediglich beispielhaft sein. An sich kann das AMS 100 mehr oder weniger Aktautoren 130 als diejenigen, die durch das Beispiel in 1 dargestellt sind, enthalten. Außerdem kann der Aktuator (können die Aktuatoren 130) in anderen hierin erläuterten nicht beschränkenden Beispielen mit verschiedenen Abschnitten und/oder Komponente (z.B. der Beschichtervorrichtung 120, der Klinge 124, dem Klingenhalter 126, Seitenwänden der Kammer 104 und dergleichen) des AMS 100 (vgl. 5) gekoppelt sein.
Das AMS 100 kann ferner wenigstens eine Energie emittierende Vorrichtung 132 enthalten. Wie hierin erläutert, kann die eine oder können die mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 eine beliebige Vorrichtung sein, die eingerichtet ist, um einen Materialumwandlungsprozess (zum Beispiel Sintern, Schmelzen) an verschiedenen Pulvermaterialien (zum Beispiel aus Metall, Polymer, Keramik und dergleichen) durchzuführen, die verwendet werden, um die Komponente auf der Bauplatte 112 zu bilden. Wie in 1 veranschaulicht, können die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 des AMS 100 im Wesentlichen oberhalb der Bauplattform 102 und/oder der Bauplatte 112 positioniert sein, die unmittelbar auf der Bauplattform 102 positioniert ist. Außerdem können, wie in 1 veranschaulicht, die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 oberhalb der Beschichtervorrichtung 120 positioniert sein. In dem in 1 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel können die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 innerhalb der Baukammer 104 positioniert und mit der Baukammer 104 gekoppelt und/oder an dieser fixiert sein. In einem weiteren nicht beschränkenden Beispiel können die einen oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 außerhalb und/oder über der Baukammer 104 des AMS 100 positioniert sein (siehe die in Phantomlinien veranschaulichte(n) Energie emittierende(n) Vorrichtung (en) 132). Die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 des AMS 100 können wenigstens einen verstellbaren Spiegel 133 enthalten. Die Position und/oder Neigung des einen oder der mehreren Spiegel 133 der einen oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 kann/können während der Komponentenbauprozesse (kontinuierlich) eingestellt werden, um die emittierte Energie (zum Beispiel einen Laserstrahl, Elektronenstrahl) über der Bauplatte 112 zu lenken und/oder zu bewegen, um die Komponente zu bilden, wie hierin erläutert. In einem weiteren nicht beschränkenden Beispiel können die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 eingerichtet sein, um wenigstens teilweise gedreht zu werden, um eine Komponente auf der Bauplatte 112 durch Durchführung eines hierin beschriebenen Bauprozesses zu bilden. In weiteren nicht beschränkenden Beispiel können die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 mit einem (nicht veranschaulichten) anderen Führungssystem gekoppelt sein, das eingerichtet sein kann, um die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 bei der Durchführung eines hierin beschriebenen Bauprozesses einzeln in verschiedene Richtungen zu bewegen.
Die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 können eine beliebige geeignete Vorrichtung sein, die eingerichtet und/oder in der Lage ist, eine Komponente auf der Bauplatte 112 aus einem Pulvermaterial zu bilden. Insbesondere können die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 eingerichtet und/oder in der Lage sein, um das Pulvermaterial Schicht für Schicht (vgl. 6) umzuwandeln (zum Beispiel zu sintern, schmelzen), um eine Komponente in der hierin erläuterten Weise zu bilden. In einem nicht beschränkenden Beispiel, das in 1 veranschaulicht ist, können die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 ein beliebiger geeigneter Laser oder eine beliebige geeignete Laservorrichtung sein, der bzw. die eingerichtet ist, um Licht auszustrahlen, das in der Lage ist, das Pulvermaterial umzuwandeln. In weiteren (nicht veranschaulichten) nicht beschränkenden Beispielen können die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 eine beliebige sonstige geeignete Strahlungsenergie- oder Bestrahlungsvorrichtung (zum Beispiel einen Elektronenstrahl) enthalten, die eingerichtet ist, um das Pulvermaterial umzuwandeln, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, einer Wärmequelle, einer Strahlungsemissionsvorrichtung, einer Mikrowellen-Emissionsvorrichtung und dergleichen.
Es sind zwei Energie emittierende Vorrichtungen 132 hierin in Bezug auf das AMS 100 veranschaulicht und erläutert. Jedoch ist es verständlich, dass die Anzahl der Energie emittierenden Vorrichtungen des AMS 100, die in den Figuren veranschaulicht sind, lediglich beispielhaft ist. An sich kann das AMS 100 mehr oder weniger Energie emittierende Vorrichtung(en) 118 als die hierin dargestellte und erläuterte Anzahl enthalten.
Während des Komponentenbauprozesses kann Pulver- oder Granulatmaterial der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 unter Verwendung der Beschichtervorrichtung 120 zugegeben werden. Insbesondere kann sich der Vorratsbehälter 122 der Beschichtervorrichtung 120 (zum Beispiel in der Richtung in die Seite hinein und aus dieser heraus) über der Bauplattform 102/Bauplatte 112 bewegen und Pulvermaterial auf der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 auftragen. Zusätzlich und im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Auftrag kann die Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 ferner das aufgebrachte Pulvermaterial auf der Bauplatte 112 verteilen, einebnen, glätten und/oder verflachen, damit es eine im Wesentlichen planare Oberfläche aufweist und/oder eine vorbestimmte gewünschte Dicke aufweist. Das heißt, die Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 kann, wenn sie das Pulvermaterial verteilt, die Oberfläche des aufgebrachten Pulvermaterials im Wesentlichen definieren, Sobald das Pulvermaterial durch die Beschichtervorrichtung 120 aufgebracht und eingeebnet worden ist, kann es anschließend durch die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 umgewandelt (zum Beispiel gesintert, geschmolzen) werden, um eine Schicht der Baukomponente zu bilden. Sobald eine Schicht des Pulvermaterials durch die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 umgewandelt worden ist, können die Bauplattform 102 und die Bauplatte 112, die unmittelbar auf der Bauplattform 102 positioniert und mit dieser gekoppelt ist, in eine Richtung (D) innerhalb der Öffnung 110 von der Beschichtervorrichtung 120 weg und/oder weiter nach unten verstellt und/oder bewegt werden. Das Auftragen, das Einebnen, die Materialumwandlung und der Prozess zur Verstellung der Bauplattform 102 können kontinuierlich durchgeführt werden, um die Komponente Schicht für Schicht aufzubauen. Sobald die Komponente auf der Bauoberfläche 1189 der Bauplattform 112 gebaut ist, kann die Komponente von der Bauplatte 112 entfernt werden, wobei die Bauplatte 112 durch das AMS 100 erneut verwendet und/oder einem weiteren Bauprozess unterworfen werden kann, wie hierin erläutert, um eine oder mehrere andere Komponenten auf der Bauoberfläche 118 bauen zu lassen.
Wie in 1 veranschaulicht, kann das AMS 100 ferner ein Kalibrierungssystem 134 enthalten. Wie hierin erläutert, können das Kalibrierungssystem 134 und seine verschiedenen Komponenten mit Teilen, Komponenten, Vorrichtungen und/oder Systemen des AMS 100 (zum Beispiel der Beschichtervorrichtung 120, dem Aktuator 130 und dergleichen) betriebsmäßig verbunden sein, um die Beschichtervorrichtung 120 zu kalibrieren. Wie hierin im Einzelnen erläutert, können das Kalibrierungssystem 134 und die Prozesse zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 des AMS 100 unter Verwendung des Kalibrierungssystems 134 die Qualität einer durch das AMS 100 aus dem Pulvermaterial gebauten Komponente verbessern, indem sie sicherstellen, dass die Dicke des durch die Beschichtervorrichtung 120 aufgebrachten Pulvermaterials durchweg gleich der vorbestimmten, gewünschten Dicke ist und schließlich die Oberfläche des Aufgebrachten Pulvermaterials mit einer gewünschten und/oder vorbestimmten Ebene für die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 ausgebildet ist.
Das Kalibrierungssystem 134 kann wenigstens eine oder mehrere Rechenvorrichtungen 136 enthalten, die eingerichtet ist/sind, um die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 zu kalibrieren. Die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 können mit verschiedenen Komponenten des AMS 100 über eine beliebige geeignete elektronische und/oder mechanische Kommunikationskomponente oder -technik in einer festverdrahteten Weise, drahtlos und/oder betriebsmäßig verbunden sein und/oder in Kommunikationsverbindung stehen. Insbesondere können die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 des Kalibrierungssystems 134 mit dem (den) Aktuator(en) 130 und/oder der (den) Messvorrichtung(en) des AMS 100, wie hierin erläutert, in elektrischer Kommunikationsverbindung stehen und/oder betriebsmäßig verbunden sein. Die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und ihre verschiedenen hierin erläuterten Komponenten können ein einziges eigenständiges System sein, das gesondert von einem Betriebssystem AMS 100 (zum Beispiel der Rechenvorrichtung) funktioniert (nicht veranschaulicht), das wenigstens einen Teil der Betriebsvorgänge und/oder Funktionen des AMS 100 und ihre verschiedenen Komponenten (zum Beispiel die Bauplattform 102, die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132, den (die) Aktuator(en) 130, das Führungssystem 128 und dergleichen) steuern und/oder einstellen kann. Alternativ können die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und ihre Komponenten innerhalb eines größeren Steuersystems AMS 100 (zum Beispiel der Rechenvorrichtung) (nicht veranschaulicht) integral ausgebildet sein, in Kommunikationsverbindung mit diesem stehen und/oder als ein Teil des größeren Steuersystems AMS 100 ausgebildet sein, das wenigstens einen Teil der Betriebsvorgänge und/oder Funktionen des AMS 100 und ihrer verschiedenen Komponenten steuern und/oder einstellen kann.
In verschiedenen Ausführungsformen können die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 ein Beschichtervorrichtungssteuersystem 138 (hier nachfolgend „Steuersystem 138“) zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 enthalten. Weil die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 mit dem (den) Aktuator(en) 130 in betrieblicher Kommunikationsverbindung steht/stehen, kann das Steuersystem 138 ebenfalls mit dem (den) Aktuator(en) 130 des AMS 100 in elektronischer Kommunikationsverbindung stehen und/oder betriebsmäßig verbunden sein und kann eingerichtet sein, um den (die) Aktuator(en) 130 zu betreiben und/oder zu betätigen. Das heißt, und wie hierin erläutert, die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138 kann/können eingerichtet sein, um die Beschichtervorrichtung 120 durch Einstellung des Abstands zwischen der Beschichtervorrichtung 120 und einer Bezugsfläche (zum Beispiel der freiliegenden Oberfläche 109, der Bauoberfläche 118 und dergleichen) für die Komponente(n) des AMS 100 basierend auf vorbestimmten und/oder erhaltenen Abständen oder Zwischenräumen zwischen der Klinge 124 und der Bezugsfläche zu kalibrieren, um die Qualität einer durch das AMS 100 aus einem Pulvermaterial gebauten Komponente zu verbessern.
Zusätzlich kann das Kalibrierungssystem 134 wenigstens eine Messvorrichtung 140 enthalten. Die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 können mit der einen oder den mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder dem Steuersystem 138 in elektronischer Kommunikationsverbindung stehen und/oder betriebsmäßig verbunden sein und können eingerichtet sein, um Messdaten zu der einen oder den mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder dem Steuersystem 138 zu liefern, die in dem hierin erläuterten Kalibrierungsprozess verwendet werden sollen. Außerdem können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 innerhalb des und/oder benachbart zu dem AMS 100 positioniert sein, um einen Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und einer Bezugsfläche zu bestimmen, um die Beschichtervorrichtung 120 neu zu kalibrieren, wie hierin erläutert. In einem nicht beschränkenden Beispiel können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 innerhalb des Hohlraums 136 positioniert sein, der durch die Baukammer 104 und/oder den Auflagetisch 108 definiert ist. Außerdem können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 in dem in 1 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel an der Beschichtervorrichtung 120 und insbesondere an dem Klingenhalter 126 der Beschichtervorrichtung 120 positioniert und/oder mit dieser bzw. diesem gekoppelt sein. In Folge der Kopplung mit der Beschichtervorrichtung 120 können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 ferner im Wesentlichen über der Bauplattform 102, dem Auflagetisch 108 und/oder der Bauplatte 112 in Ausrichtung mit dieser bzw. diesem positioniert sein.
Die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 des Kalibrierungssystems 134 können eine beliebige geeignete Messvorrichtung, Komponente oder ein beliebiger geeigneter Sensor sein, die bzw. der eingerichtet ist, um den Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und eine Bezugsfläche der Komponente(n) des AMS 100 zu erfassen und/oder zu bestimmen, wie hierin erläutert. Zum Beispiel, und wie in 1 veranschaulicht, können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140, die mit der Beschichtervorrichtung 120 und insbesondere mit dem Klingenhalter 126 der Beschichtervorrichtung 120 gekoppelt sind, (ein) Näherungssensor(en) sein. In dem nicht beschränkenden Beispiel können der eine oder die mehreren Näherungssensoren, die die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 bilden, ein Signal (z.B. elektromagnetisches Feld) in Richtung der freiliegenden Oberfläche 109 des Auflagetisches 108 und/oder der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 (z.B. der Bezugsflächen) aussenden, um den Abstand zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und den Bezugsflächen zu bestimmen, um die Beschichtervorrichtung 120 neu zu kalibrieren, wie hierin erläutert. In anderen nicht beschränkenden Beispielen können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 als andere Messvorrichtungen oder Sensoren, wie etwa Kamerasysteme (vgl. 3) und andere Sender/Empfänger-Sensoren (z.B. photoelektrische Sensoren) (vgl. 4) ausgebildet oder eingerichtet sein.
In dem in 1 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel sind drei Messvorrichtungen 140 veranschaulicht. Jedoch kann das Kalibrierungssystem 134 des AMS 100 in anderen nicht beschränkenden Beispielen mehr oder weniger Messvorrichtungen 140 enthalten, solange die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 eingerichtet sein können, um die eine oder die mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138 mit Informationen oder Daten in Bezug auf den Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bezugsfläche des AMS 100 zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120, wie hierin erläutert, zu versehen. Das heißt, die Anzahl der Messvorrichtungen 140, wie sie in 1 veranschaulicht sind, ist lediglich beispielhaft und nicht beschränkend. Außerdem können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 in dem nicht beschränkenden Beispiel nach 1 mit der Beschichtervorrichtung 120 (z.B. dem Klingenhalter) unmittelbar gekoppelt sein. In anderen hierin erläuterten nicht beschränkenden Beispielen (vgl. 2-4) können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 innerhalb oder benachbart zu der Baukammer 104 positioniert und mit verschiedenen anderen Komponenten des AMS 100 gekoppelt sein, um den Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 und der Beschichtervorrichtung 120 und der (den) Bezugsfläche(n) des AMS 100 zu bestimmen, wie hierin erläutert.
Der Kalibrierungsprozess zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 des AMS 100 kann nun erläutert werden. In einem nicht beschränkenden Beispiel kann der Kalibrierungsprozess zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 in einem „Vor-Bau-Stadium“ durchgeführt werden. Das Vor-Bau-Stadium kann vorliegen, bevor ein Pulvermaterial durch die Beschichtervorrichtung 120 auf der Bauplatte 112 aufgetragen wird und bevor irgendein Teil der Komponente auf der Bauplatte 112 gebaut wird. Durch Durchführung des Kalibrierungsprozesses zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 in dem Vor-Bau-Stadium (z.B. vor dem Beginn des Baus der Komponente aus dem Pulvermaterial auf der Bauplatte 112) kann sichergestellt werden, dass die Beschichtervorrichtung 120 innerhalb des AMS 100 positioniert ist, um jede Schicht des Pulvermaterials derart aufzubringen und/oder einzuebnen, dass sie eine gewünschte Dicke aufweist. Eine Einebnung des Pulvermaterials, damit es die gewünschte Dicke für das Pulvermaterial aufweist, kann zur Folge haben, dass das Pulvermaterial gebildet ist, um eine gewünschte und/oder vorbestimmte Ebene für die eine oder die mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 während des Komponentenbauprozesses aufweist. Dies kann wiederum die Bauqualität der durch das AMS 100 gebauten Komponente verbessern.
Ein Abstand (D_DL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bezugsfläche kann das erste Mal bestimmt werden, wenn ein Kalibrierungsprozess zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 durchgeführt wird. In dem hierin erläuterten nicht beschränkenden Beispiel kann die Bezugsfläche, die zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 verwendet wird, die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 102 sein. Jedoch kann die Bezugsfläche in anderen nicht beschränkenden Beispielen sich auf andere freiliegende Oberflächen beziehen und/oder andere freiliegende Oberflächen umfassen, die mit der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 des Kalibrierungssystems 134 ausgerichtet und/oder benachbart zu dieser/diesen positioniert sind. Weitere nicht beschränkende Beispiele für die Bezugsfläche können die freiliegende Oberfläche 109 des Auflagetisches 108, eine Oberfläche der bewegbaren Bauplattform 102 (wenn die Bauplatte 112 nicht auf der Bauplattform 102 positioniert ist) und/oder die obere oder freiliegende Oberfläche eines Abschnitts der gerade durch das AMS 100 gebildeten Komponente umfassen.
Das Kalibrierungssystem 134 des AMS 100, und insbesondere die eine oder die mehreren Messvorrichtungen 140, kann den Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bauoberfläche 118 (z.B. der Bezugsfläche) der Bauplatte 112 bestimmen. Wie hierin erläutert, kann der Abstand (D_BL ) ein Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge 124 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112, vor dem Auftragen des Pulvermaterials auf die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 zur Bildung der Komponente, wie hierin erläutert, sein. In nicht beschränkenden Beispielen, die in 1 veranschaulicht sind, können die eine oder die mehreren Messvorrichtungen 140 einen Abstand (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der freiliegenden Oberfläche 109 des Auflagetisches 108 und/oder einer Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 bestimmen, was eine Bauoberfläche 118 umfassen kann, die mit der freiliegenden Oberfläche 109 des Auflagetisches 108 in dem Vor-Bau-Stadium im Wesentlichen eben ausgerichtet ist. Außerdem kann es auch bekannt und/oder vorbestimmt sein, wie weit entfernt und/oder beabstandet die Klinge 124 von der Messvorrichtung 140 ist. In dem in 1 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel kann die Klinge 124 mit der Unterseite oder dem untersten Teil der einen oder mehreren Messvorrichtungen 140 uneben und/oder oberhalb dieser Unterseite oder dieses unteren Abschnitts positioniert sein, und eine Trennung und/oder ein Spalt zwischen der Klinge 124 und der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 kann bekannt und/oder vorbestimmt sein. Indem das nicht beschränkende Beispiel fortgesetzt wird, kann, sobald der Abstand (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der freiliegenden Oberfläche 109 und/oder dem Auflagetisch 108 und/oder der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 durch die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 gemessen wird und die Trennung und/oder der Spalt zwischen der unebenen Klinge 124 und der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 bekannt ist, der Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 durch die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 126 und/oder das Steuersystem 128 des Kalibrierungssystems 134 bestimmt werden.
In anderen (nicht veranschaulichten) nicht beschränkenden Beispielen kann die Unterseite oder der unterste Abschnitt der einen oder mehreren Messvorrichtungen 140 plan und/oder eben mit der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 angeordnet sein. Infolgedessen kann in den nicht beschränkenden Beispielen der Abstand (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der freiliegenden Oberfläche 109 des Auflagetisches 108 und/oder der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 dem Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 im Wesentlichen ähnlich oder identisch mit diesem sein. Außerdem kann der Abstand (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der freiliegenden Oberfläche 109 des Auflagetisches 108 und/oder der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 für jede Messvorrichtung 140 gemessen und verglichen werden, um festzustellen, ob die Beschichtervorrichtung 120 geneigt und/oder uneben ist, und/oder um festzustellen, ob die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112, die auf der Bauplattform 102 positioniert ist, nicht im Wesentlichen plan und/oder eben mit dem Auflagetisch 108 des AMS 100 angeordnet ist. Falls festgestellt wird, dass die Beschichtervorrichtung 120 geneigt und/oder uneben ist, und/oder festgestellt wird, dass die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 nicht mit dem Auflagetisch 108 plan und/oder eben ist, kann/können die Beschichtervorrichtung 120 und/oder die Bauplattform 102 eingestellt werden, um diese Bestimmungen zu korrigieren, und der Abstand (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der freiliegenden Oberfläche 109 des Auflagetisches 108 und/oder der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 und/oder der Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bauplatte 112 kann/können erneut bestimmt werden.
Sobald der Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 in dem Vor-Bau-Stadium ermittelt ist, kann der Abstand (D_BL ) mit einem gewünschten Abstand für die Klinge 124 und die Bauoberfläche 118 (z.B. Bezugsfläche) der Bauplatte 112 verglichen werden. Das heißt, der Vor-Bau-Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112, wie er durch die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 bestimmt wird, kann mit einem gewünschten Abstand für die Klinge 124 und die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 des AMS 100 verglichen werden, um festzustellen, ob der Abstand (D_BL ) sich von dem gewünschten Abstand unterscheidet. Der gewünschte Abstand für die Klinge 124 und die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 kann auf Betriebseigenschaften für das AMS 100 und/oder Baueigenschaften der Komponente, die durch das AMS 100 gebaut wird, wie hierin erläutern, basieren. Insbesondere kann der gewünschte Abstand für die Klinge 124 und die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 basierend auf optimalen, bestimmten und/oder beabsichtigten Betriebseigenschaften für das AMS 100 und seine verschiedenen Komponenten, die in dem Bauprozess verwendet werden (z.B. die Beschichtervorrichtung 120, die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 130 und dergleichen) und/oder auf Baueigenschaften oder -merkmalen der durch das AMS 100 gebauten Komponente bekannt, vorbestimmt und/oder berechnet werden.
In nicht beschränkenden Beispielen können Betriebseigenschaften für das AMS 100 einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, die Anzahl der Energie emittierenden Vorrichtungen 130 des AMS 100, den Bewegungsbereich für die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 130 (z.B. ortsfest, jedoch drehbar, das Führungssystem für die Energie emittierende Vorrichtung und dergleichen), die Art der einen oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 130 des AMS 100, die Position der einen oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 130 innerhalb des AMS 100 in Bezug auf die Bauplatte 112, die Größe der Beschichtervorrichtung 120, die Auftragsrate des Pulvermaterials für die Beschichtervorrichtung 120, die Größe der Bauplatte 112, den Bewegungsbereich für die Bauplattform 102, einschließlich der Bauplatte 112, und dergleichen, umfassen. In nicht beschränkenden Beispielen können Baueigenschaften für die auf der Bauplatte 112 aus Pulvermaterial gebildete Komponente einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, die Zusammensetzung des Pulvermaterials, die Größe der Komponente, die Merkmale und/oder Geometrie der Komponente, die Anzahl von Pulvermaterialschichten, die aufgetragen werden, um die Komponente zu bilden, und dergleichen umfassen.
Der gewünschte Abstand zwischen der Klinge 124 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 für das AMS 100 kann einer gewünschten Höhe der Beschichtervorrichtung 120 entsprechen. Die gewünschte Höhe der Beschichtervorrichtung 120 kann sicherstellen, dass das auf die Bauplatte 112 aufgebrachte Pulvermaterial eine gewünschte Dicke und eine gewünschte Ebene für das aufgebrachte Pulvermaterial hat oder aufweist, die sicherstellen kann, dass das Pulvermaterial durch die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 130 des AMS 100 ohne Material- und/oder Zusammensetzungsdefekte (z.B. doppelte Sinterung) vollständig umgewandelt wird. Zum Beispiel ist es die Dicke des aufgebrachten Pulvermaterials, wenn die Beschichtervorrichtung 120 sich auf der gewünschten Höhe in Bezug auf die Bauplatte 112 befindet, und das Pulvermaterial kann derart aufgebracht werden, dass es eine gewünschte Ebene enthält, was sicherstellen kann, dass, wenn die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 130 das Pulvermaterial umwandeln, alle Abschnitte des Pulvermaterials umgewandelt werden und/oder jegliche Verflechtungsbereiche der durch das AMS 100 gebauten Komponente durch die Energie emittierenden Vorrichtungen 130 gleichförmig gebaut werden.
Falls festgestellt wird, dass der Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 in dem Vor-Bau-Stadium dem berechneten, gewünschten Abstand für die Klinge 124 und die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 ähnlich oder mit diesem identisch ist, kann keine Einstellung an der Beschichtervorrichtung 120 durch das Kalibrierungssystem 134 vorgenommen werden. Falls jedoch festgestellt wird, dass der Vor-Bau-Abstand (B_BL ) zwischen der Klinge 124 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 von dem berechneten, gewünschten Abstand für die Klinge 124 und die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 abweicht, kann das Kalibrierungssystem 134 die Beschichtervorrichtung 120 kalibrieren. Das Kalibrierungssystem 134 kann die Beschichtervorrichtung 120 durch Einstellung einer Höhe der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 in Bezug auf die Bauoberfläche 118 (z.B. die Bezugsfläche) der Bauplatte 112 kalibrieren. In einem nicht beschränkenden Beispiel kann das Kalibrierungssystem 134 die Höhe der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 in Bezug auf die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 durch Veränderung der Höhe der Klinge 124 einstellen, bis der Vor-Bau-Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 mit dem gewünschten Abstand identisch ist. Wenn der Abstand (D_BL ) größer als der gewünschte Abstand ist, kann das Kalibrierungssystem 134 die Höhe der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 einstellen und/oder verändern, indem es die Beschichtervorrichtung 120 und/oder die Klinge 124 in die Richtung (D) zu der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 hin und/oder näher zu dieser bewegt. Wenn der Abstand (D_BL ) kleiner als der gewünschte Abstand ist, kann das Kalibrierungssystem 134 alternativ die Höhe der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 einstellen und/oder verändern, indem es die Beschichtervorrichtung 120 und/oder die Klinge 124 in die Richtung (D) von der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 weg und/oder entfernt bewegt.
Das Kalibrierungssystem 134 kann die Höhe der Klinge 124 und/oder der Beschichtervorrichtung 120 unter Verwendung verschiedener Komponenten des AMS 100 einstellen. In einem nicht beschränkenden Beispiel, das in 1 veranschaulicht ist, kann das Kalibrierungssystem 134, und können insbesondere die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138, mit dem (den) Aktuator(en) 130 in Kommunikationsverbindung stehen und/oder betriebsmäßig verbunden sein. Als Reaktion auf eine Feststellung, dass das Kalibrierungssystem 134 die Beschichtervorrichtung 120 kalibrieren sollte, kann/können die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138 des Kalibrierungssystems 134 die Höhe der Klinge 124 und/oder der Beschichtervorrichtung 120 durch Betätigung eines oder mehrerer Aktuatoren 130 in der Richtung (D) einstellen. Wie hierin erläutert, können der eine oder die mehreren Aktuatoren 130 mit dem Führungssystem 128 gekoppelt sein, das wiederum mit der Beschichtervorrichtung 120 gekoppelt ist. Infolgedessen können, wenn die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138 des Kalibrierungssystems 134 den (die) Aktuator(en) 130 des AMS 100 betätigt/betätigen, das Führungssystem 128 und die Beschichtervorrichtung 120, einschließlich der Klinge 124, verlagert werden, und die Höhe der Klinge 124 kann verändert und/oder verstellt werden. In dem nicht beschränkenden Beispiel können die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138 des Kalibrierungssystems 134 die Höhe der Klinge 124 und/oder der Beschichtervorrichtung 120 unter Verwendung des einen oder der mehreren Aktuatoren 130 einstellen, bis der Vor-Bau-Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 mit dem gewünschten Abstand identisch ist.
In einem weiteren nicht beschränkenden Beispiel kann das Kalibrierungssystem, und insbesondere die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140, feststellen, dass die Beschichtervorrichtung 120 gekippt und/oder unter einem Neigungswinkel ausgerichtet ist. Insbesondere können verschiedene Messvorrichtungen 140 des Kalibrierungssystems 134 feststellen, dass der Abstand (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der freiliegenden Oberfläche 109 des Auflagetisches 108 und/oder der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 infolge einer Kippung bzw. Neigung der Beschichtervorrichtung 120 variieren kann. In diesem nicht beschränkenden Beispiel kann das Kalibrierungssystem 134 einen einzigen Aktuator 130 betätigen, oder es kann alternativ mehrere Aktuatoren 130 mit unterschiedlichen Verlagerungen betätigen, um die Höhe der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 einzustellen.
Eine Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 und insbesondere eine Einstellung der Höhe der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 kann sicherstellen, dass das auf die Bauplatte 112 durch die Beschichtervorrichtung aufgebrachte Pulvermaterial die gewünschte Dicke und eine gewünschte und/oder vorbestimmte Ebene für die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 während des Komponentenbauprozesses aufweist. Wie hierin erläutert, kann ein Auftrag des Pulvermaterials, damit es die gewünschte Dicke und eine gewünschte Ebene für das aufgebrachte Pulvermaterial sicherstellen, dass das Pulvermaterial durch die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 130 des AMS 100 ohne Material- und/oder Zusammensetzungsdefekte (z.B. doppelte Sinterung, metallurgische Defekte und Stufen an der Außenseite des Teils, eine erhöhte Oberflächenrauheit) vollständig umgewandelt wird, wenn der hierin erläuterte Bauprozess durchgeführt wird. Dies kann schließlich die Bauqualität, Betriebseigenschaften und/oder Betriebslebensdauer der durch das AMS 100 gebauten Komponente verbessern.
2-5 zeigen Vorderansichten verschiedener nicht beschränkender Beispiele des AMS 100. In den verschiedenen nicht beschränkenden Beispielen, die in den 2-5 veranschaulicht sind, kann das AMS 100 die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 des Kalibrierungssystems 134 und/oder den einen oder die mehreren Aktuatoren 130 enthalten, die an verschiedenen Stellen positioniert und/oder als verschiedene Vorrichtungen eingerichtet sind. Die Unterschiede bei diesen Komponenten des AMS 100 sowie der Unterschied bei der Durchführung des Kalibrierungsprozesses für diese nicht beschränkenden Beispiele sind hierin im Einzelnen erläutert. Es versteht sich, dass ähnlich bezeichnete und/oder benannte Komponenten in einer im Wesentlichen ähnlichen Weise funktionieren können. Eine redundante Erläuterung dieser Komponenten wird der Klarheit wegen weggelassen.
Unter Verweis auf 2, und ähnlich dem in 1 veranschaulichten AMS 100, kann das Kalibrierungssystem 134 eine oder mehrere Messvorrichtungen 140 enthalten, die als Näherungssensoren eingerichtet sein können. Anders als in 1 können jedoch die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140, wie sie in 2 veranschaulicht sind, oberhalb der Beschichtervorrichtung 120 positioniert sein. Insbesondere können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 des Kalibrierungssystems 134 in dem in 2 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel mit der Baukammer 104 gekoppelt und/oder an dieser fixiert sein, und sie können über der Beschichtervorrichtung 120 positioniert und mit dieser im Wesentlichen ausgerichtet sein. Infolge der Positionierung der einen oder mehreren Messvorrichtungen 140 über der Beschichtervorrichtung 120 kann der Abstand (D_MD ), der durch die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 gemessen und zur Bestimmung des Abstandes (D_BL ) zwischen der Klinge 124 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 verwendet wird, ein messbarer Abstand zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der Klinge 124 und/oder dem Klingenhalter 126 der Beschichtervorrichtung 120 sein. In dem nicht beschränkenden Beispiel, und wie ähnlich vorstehend erläutert, kann es auch bekannt und/oder vorbestimmt sein, wie weit entfernt und/oder beabstandet (z.B. die Trennung oder der Spalt) die Klinge 124 von dem Klingenhalter 126 der Beschichtervorrichtung ist. Somit kann, sobald der Abstand (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der Klinge 124 und/oder dem Klingenhalter 126 durch die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 gemessen wird, und mit der Kenntnis der Trennung zwischen der Klinge 124 und dem Klingenhalter 126, der Abstand (D_WL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 durch die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138 des Kalibrierungssystems 134 bestimmt werden.
Ähnlich wie in 2 zeigen die 3 und 4 eine oder mehrere Messvorrichtungen 140 des Kalibrierungssystems 134, die oberhalb der Beschichtervorrichtung 120 positioniert und/oder mit der Baukammer 104 gekoppelt sind. Jedoch können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 in den in den 3 und 4 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispielen als andere Messvorrichtungen und/oder -komponenten als die in 2 veranschaulichten Näherungssensoren eingerichtet sein.
Unter Verweis auf 3 können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 des Kalibrierungssystems 134 als Kamerasysteme eingerichtet und/oder ausgebildet sein, die ein Beleuchtungssystem enthalten und/oder mit einem Beleuchtungssystem gekoppelt sind. Die Kamerasysteme, die die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 bilden, können mit der Beschichtervorrichtung 120 des AMS 100 im Wesentlichen ausgerichtet sein und/oder diese sehen. Das heißt, die Beschichtervorrichtung 120, und insbesondere der Klingenhalter 126 der Beschichtervorrichtung 120, kann mit dem Kamerasystem, das die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 bildet, im Wesentlichen fluchtend ausgerichtet und in dem Sichtfeld des Kamerasystems angeordnet sein. Um den Abstand (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der Klinge 124 und/oder dem Klingenhalter 126 zu bestimmen oder zu messen, kann das Kamerasystem ein Bild der Klinge und/oder des Klingenhalters 126 erfassen und das Bild zu der einen oder den mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder dem Steuersystem 138 des Kalibrierungssystems 134 liefern. Die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138 können das durch das Kamerasystem aufgenommene Bild analysieren, um den Abstand (D_MD ) zu bestimmen. In einem nicht beschränkenden Beispiel ist eine räumliche Anzeigevorrichtung 142 auf dem Klingenhalter 126 positioniert und mit dem die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 bildenden Kamerasystem fluchtend ausgerichtet und/oder durch dieses sichtbar. Die räumliche Anzeigevorrichtung 142, die an dem Klingenhalter 124 positioniert ist, kann eine beliebige geeignete Referenz, ein beliebiges geeignetes Bild und/oder eine beliebige geeignete Sammlung von Markierungen sein, die in dem Bild erfasst werden können, das durch das Kamerasystem aufgenommen wird, das die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 bildet, und verwendet werden können, um den Abstand (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und dem Klingenhalter 126 zu messen.
In dem in 4 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel können die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 des Kalibrierungssystems 134 als photoelektrische Sensoren ausgebildet sein. Die photoelektrischen Sensoren können eine Sender- und eine Empfängerkomponente enthalten, die zur Messung des Abstands (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der Klinge 124 und/oder dem Klingenhalter 126 verwendet werden können. In dem in 4 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel kann das AMS 100 ferner eine reflektierende Komponente 144 enthalten, die an dem Blatthalter 126 positioniert und mit jeweiligen photoelektrischen Sensoren ausgerichtet ist, die die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 bilden. Ähnlich der räumlichen Anzeigevorrichtung 142 in 3 sind die reflektierenden Komponenten 144 an dem Klingenhalter 126 positioniert, um die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 und/oder das Kalibrierungssystem 134 bei der Messung des Abstandes (D_MD ) zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und dem Klingenhalter 126 zu unterstützen. Zum Beispiel können die reflektierenden Komponenten 144 reflektierende Ziele für die Senderkomponente der photoelektrischen Sensoren bereitstellen und können die Transmission (z.B. Licht) der photoelektrischen Sensoren in Richtung der Empfängerkomponente zurück reflektieren, um der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 zu ermöglichen, den Abstand (D_MD ) zu messen.
5 zeigt ein nicht beschränkendes Beispiel für ein AMS 100, bei dem ein oder mehrere Aktuatoren 130 mit der Beschichtervorrichtung 120 unmittelbar gekoppelt sind. Insbesondere, und wie in 5 veranschaulicht, können der eine oder die mehreren Aktuatoren 130 des AMS 100 mit dem Vorratsbehälter 122 der Beschichtervorrichtung 120 bzw. dem Führungssystem 128 direkt gekoppelt sein. Infolgedessen können der eine oder die mehreren Aktuatoren 130 die Beschichtervorrichtung 120 mit dem Führungssystem 128 koppeln. In dem nicht beschränkenden Beispiel können der eine oder die mehreren Aktuatoren 130 eingerichtet sein, um sich während des hierin beschriebenen Bauprozesses mittels des Führungssystems 128 gemeinsam mit der Beschichtervorrichtung 120 (z.B. in die Seite hinein und aus dieser heraus) zu bewegen. Eine Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120, und insbesondere eine Einstellung der Höhe der Klinge 124 und/oder der Beschichtervorrichtung 120, kann durch eine Bewegung der Beschichtervorrichtung 120 unter Verwendung des einen oder der mehreren Aktuatoren 130 bewerkstelligt werden. Im Unterschied zu dem AMS 100, das hierin in Bezug auf 1 veranschaulicht und erläutert ist, kann in dem nicht beschränkenden Beispiel, in dem der oder die Aktuatoren 130 mit der Beschichtervorrichtung 120 direkt gekoppelt sind, nur die Beschichtervorrichtung 120 während des Kalibrierungsprozesses bewegt werden. Das heißt, das Führungssystem 128, das in 5 veranschaulicht ist, kann sich nicht in die Richtung (D) bewegen, wenn die Beschichtervorrichtung 120 kalibriert und/oder die Höhe der Klinge 124 eingestellt wird; nur die Beschichtervorrichtung 120 kann sich in die Richtung (D) infolge einer Betätigung des Aktuators bzw. der Aktuatoren 130 bewegen.
Obwohl hierin erläutert ist, wie er in einem Vor-Bau-Stadium durchgeführt wird, versteht es sich, dass der Kalibrierungsprozess zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 während anderer Stadien des Bauprozesses durchgeführt werden kann. In einem weiteren nicht beschränkenden Beispiel, das in 6 veranschaulicht ist, kann der Kalibrierungsprozess zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 in einem „Mitten-im-Bau-Stadium“ durchgeführt werden, wenn ein Teil der Komponente 146 durch das AMS 100 gebildet ist. Das heißt, der Kalibrierungsprozess zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 kann in einem einzelnen Stadium mitten im Bau, kontinuierlich, nachdem jede einzelne Schicht durch das AMS 100 gebildet ist oder nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Schichten der Komponente durch das AMS 100 gebildet wird, durchgeführt werden. Der Teil der Komponente 146 kann durch das AMS 100 gebildet werden, indem er dem Bauprozess (z.B. Auftragung des Pulvermaterials, Umwandlung, Anpassung der Bauplattform 102 und dergleichen) unterworfen wird, wie er hierin in Bezug auf 1 erläutert ist. Außerdem kann, wie in 6 veranschaulicht, eine (nächste) Schicht des Pulvermaterials 148 auf den Teil der Komponente 146 aufgetragen werden, der auf der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 gebaut ist.
In dem in 6 veranschaulichten nicht beschränkenden Beispiel kann das Kalibrierungssystem 134 des AMS 100 den Kalibrierungsprozess in einem Stadium mitten im Bau in einer im Wesentlichen ähnlichen Weise durchführen, als wenn der Kalibrierungsprozess in dem Vor-Bau-Stadium durchgeführt werden würde, wie hierin erläutert. Das heißt, das Kalibrierungssystem 134 kann die Beschichtervorrichtung 120 des AMS 100 in dem Stadium mitten im Bau durch Durchführung ähnlicher Prozesse, wie diejenigen, die zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 in dem Vor-Bau-Stadium durchgeführt werden, kalibrieren. Zum Beispiel, und wie hierin in Bezug auf 1 erläutert, kann das Kalibrierungssystem 134, und können seine verschiedenen Komponenten, die Beschichtervorrichtung 120 während des Stadiums mitten im Bau durch Bestimmung des Abstandes (D_BL ), Vergleich des Abstandes (D_BL ) mit dem gewünschten Abstand und Einstellung der Höhe der Klinge 124 und/oder der Beschichtervorrichtung 120 kalibrieren.
Im Unterschied zu dem Vor-Bau-Stadium kann jedoch ein Teil der Komponente 146 bereits auf der Bauplattform 112 in dem Stadium mitten im Bau ausgebildet sein. Infolgedessen, und um zu ermöglichen, dass weitere Schichten des Pulvermaterials 148 über dem auf der Bauplatte 112 gebildeten Teil der Komponente 146 aufgetragen werden können, kann/können die Bauplattform 102 und/oder die Bauplatte 112 in eine Richtung (D) nach unten und/oder weg von der Beschichtervorrichtung 120 bewegt werden. Im Vergleich zu 1 (z.B. dem Vor-Bau-Stadium) kann in dem in 6 veranschaulichten Stadium mitten im Bau die Oberfläche 118 der Bauplatte 112 nicht mehr mit dem Auflagetisch 108 ausgerichtet und/oder eben sein. Vielmehr kann die Oberseite oder die freigelegte Oberfläche der Schicht des Pulvermaterials 128 mit dem Auflagetisch 108 im Wesentlichen ausgerichtet und/oder eben sein. An sich können die Bezugskomponenten oder -abschnitte des AMS 100, die zur Bestimmung des Abstandes (D_MD ) und/oder des Abstandes (D_BL ) ebenfalls in dem Stadium mitten im Bau variieren. Zum Beispiel kann in dem Stadium mitten im Bau der Abstand (D_MD ), der durch die eine oder mehreren Messvorrichtungen 140 des Kalibrierungssystems 134 gemessen wird, der Abstand zwischen der einen oder den mehreren Messvorrichtungen 140 und der freiliegenden Oberfläche 109 des Auflagetisches 108 und/oder der Schicht des Pulvermaterials 148 (z.B. den Bezugsflächen) sein, die über der Komponente 146 oder der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 aufgebracht oder aufgetragen ist. Außerdem kann der Abstand (D_BL ), der unter Verwendung des Messabstandes (D_MD ) bestimmt wird, um die Beschichtervorrichtung 120 zu kalibrieren, der Abstand zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Schicht des Pulvermaterials 148, die über der Baukomponente 146 oder der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112 aufgebracht ist, sein. Der gewünschte Abstand kann bei der Durchführung des Kalibrierungsprozesses in dem Stadium mitten im Bau der gleiche, die numerische oder messbare Höhe sein. In dem Stadium mitten im Bau kann jedoch der gewünschte Abstand der Abstand zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Schicht des Pulvermaterials 148, das über der Komponente 146 oder der Bauplatte 112 aufgetragen ist, oder alternativ einer oberen Schicht des Teils der Komponente, die durch das AMS 100 zuvor gebaut wurde, sein.
Durch Durchführung des Kalibrierungsprozesses zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 in dem Stadium mitten im Bau kann sichergestellt werden, dass die Beschichtervorrichtung 120 eine gewünschte Position innerhalb des AMS 100 aufrechterhält, um jede Schicht des Pulvermaterials 148 derart aufzubringen und/oder einzuebnen, dass diese eine gewünschte Dicke aufweist, und/oder die Oberfläche des aufgebrachten Pulvermaterials in einer gewünschten und/oder vorbestimmten Ebene für die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 ausgebildet ist. Alternativ kann die Durchführung des Kalibrierungsprozesses zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 in dem Stadium mitten im Bau feststellen, dass die Beschichtervorrichtung 120 (mitten im Bau) neu kalibriert werden muss, um sicherzustellen, dass die Schichten des Pulvermaterials 148, die die Komponente 146 bilden, bei einer gewünschten Dicke eingeebnet werden und eine gewünschte Dicke aufweisen. Dies kann wiederum die Bauqualität der durch das AMS 100 gebauten Komponente 146 verbessern, wie dies hierin ähnlich erläutert ist.
In einem weiteren nicht beschränkenden Beispiel kann der Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und einer Bezugsfläche (z.B. der Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112, der freiliegenden Oberfläche 109 des Auflagetisches 108, der Schicht des Pulvermaterials 148, das auf dem Teil der Komponente 146 aufgetragen ist, und dergleichen) auch dazu verwendet werden, die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 zu kalibrieren. Das heißt, in dem nicht beschränkenden Beispiel kann das AMS 100 den ermittelten Abstand (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und einer Bezugsfläche verwenden, um die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 zu kalibrieren, um die Qualität einer durch das AMS 100 aus Pulvermaterial gebauten Komponente dadurch zu verbessern, dass sichergestellt wird, dass die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 Energie auf eine momentane und/oder detektierte Ebene des aufgebrachten Pulvermaterials emittieren, die durch die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 umgewandelt werden soll. In dem nicht beschränkenden Beispiel kann das Kalibrierungssystem 134, und können insbesondere die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138, mit der einen oder den mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 in Kommunikationsverbindung stehen (nicht veranschaulicht). Das AMS 100 kann die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 durch Verwendung des ermittelten Abstandes (D_BL ) zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und einer Bezugsfläche kalibrieren, um den Pfad der durch die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen emittierten Energie einzustellen. Der Pfad der emittierten Energie kann basierend auf dem ermittelten Abstand (D_BL ) derart eingestellt werden, dass die emittierte Energie der derzeitigen und/oder detektierten Ebene entsprechen und/oder bei der derzeitigen und/oder detektierten Ebene emittiert werden kann. In dem nicht beschränkenden Beispiel kann der Pfad der durch die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 emittierten Energie durch Einstellung der Position und/oder Neigung der verstellbaren Spiegel 131 der einen oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 (vgl. 1) eingestellt werden. In diesem nicht beschränkenden Beispiel, in dem die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 kalibriert werden, kann die Beschichtervorrichtung 120 kalibriert werden oder nicht und/oder die Position oder Höhe der Beschichtervorrichtung 120 kann ggf. nicht angepasst werden, wie hierin erläutert. Das heißt, nur die Beschichtervorrichtung 120 kann kalibriert werden, nur die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 können kalibriert werden, oder sowohl die Beschichtervorrichtung 120 als auch die eine oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 132 können kalibriert werden, wie hierin erläutert.
7 zeigt eine beispielhafte Umgebung 150. Insofern enthält die Umgebung 150 eine Recheninfrastruktur 152, die die verschiedenen hierin beschriebenen Prozessschritte zur Kalibrierung der Beschichtervorrichtung 120 des AMS 100 durch Einstellung der Höhe der Beschichtervorrichtung 120 in Bezug auf eine Bezugsfläche (z.B. die freiliegende Oberfläche 109 des Auflagetisches 108, die Bauoberfläche 118 der Bauplatte 112) durchführen kann. Insbesondere ist die Recheninfrastruktur 152 veranschaulicht, wie sie eine oder mehrere Rechenvorrichtungen 136 enthält, die ein Steuersystem 138 für die Beschichtervorrichtung (hier nachfolgend „Steuersystem 138“) aufweisen, das der einen oder den mehreren Rechenvorrichtungen 136 ermöglicht, die Beschichtervorrichtung 120 des AMS 100 durch Durchführung eines oder mehrerer der Prozessschritte gemäß der Offenbarung zu kalibrieren.
Die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 sind veranschaulicht, wie sie eine Speicherkomponente 154 (zum Beispiel ein nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium), eine Verarbeitungskomponente 156, eine Eingabe/Ausgabe (E/A) - Komponente 158 und einen Bus 160 enthält/enthalten. Ferner sind die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 in Kommunikationsverbindung mit dem AMS 100 und seinen verschiedenen Komponenten (zum Beispiel der Bauplattform 102, der Bauplatte 112, der Beschichtervorrichtung 120, einschließlich der Klinge 124, und dergleichen) veranschaulicht. Wie bekannt ist, führt die Verarbeitungskomponente 156 im Allgemeinen einen Computerprogrammcode, wie etwa das Steuersystem 138, aus, der in der Speicherkomponente 154 oder einer externen Speicherkomponente 162 gespeichert ist. Während der Computerprogrammcode ausgeführt ist, kann die Verarbeitungskomponente 156 Daten, wie etwa das Steuersystem 138, zu/von der Speicherkomponente 154 und/oder der E/A-Komponente 158 lesen und/oder schreiben. Der Bus 160 stellt eine Kommunikationsverbindung zwischen allen der Komponenten in der oder den Rechenvorrichtungen 136 bereit. Die E/A-Komponente 158 kann eine beliebige Vorrichtung, die einem Benutzer 164 ermöglicht, mit der oder den Rechenvorrichtungen 136 zu interagieren, oder eine beliebige Vorrichtung aufweisen, die der oder den Rechenvorrichtungen 136 ermöglicht, mit einer oder mehreren weiteren Rechenvorrichtungen zu kommunizieren. Die Eingabe/Ausgabe-Komponenten 158 (zu denen einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Tastaturen, Anzeigen, Zeigevorrichtungen, etc. gehören) können mit dem System entweder direkt oder über dazwischengeschaltete E/A-Controller verbunden sein.
In jedem Fall können die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 einen beliebigen Universalzweck-Rechenherstellungsgegenstand aufweisen, der in der Lage ist, einen durch einen Benutzer 164 installierten Computerprogrammcode auszuführen (zum Beispiel einen Personalcomputer, einen Server, ein Handgerät, etc.). Jedoch wird verstanden, dass die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und das Steuersystem 138 für verschiedene mögliche äquivalente Rechenvorrichtungen, die die verschiedenen Prozessschritte der Offenbarung durchführen können, lediglich repräsentativ sind. Insofern können die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 in anderen Ausführungsformen einen beliebigen Spezialzweck-Rechenherstellungsgegenstand, der eine Hardware und/oder einen Computerprogrammcode zur Durchführung spezieller Funktionen aufweist, einen beliebigen Rechenherstellungsgegenstand, der eine Kombination aus Spezialzweck- und Universalzweck-Hardware/Software aufweist, oder dergleichen aufweisen. In jedem Fall können der Programmcode und die Hardware unter Verwendung standardmäßiger Programmier- bzw. Entwicklungstechniken geschaffen werden.
Ebenso ist die Recheninfrastruktur 152 für verschiedene Arten von Computerstrukturen zur Implementierung der Offenbarung lediglich beispielhaft. Zum Beispiel weist die Recheninfrastruktur 152 in einer Ausführungsform zwei oder mehrere Rechenvorrichtungen (zum Beispiel einen Servercluster) auf, die über eine beliebige Art einer verdrahteten und/oder drahtlosen Kommunikationsverbindung, wie etwa ein Netzwerk, einen gemeinsamen benutzten Speicher oder dergleichen, kommunizieren, um die verschiedenen Prozessschritte der Offenbarung durchzuführen. Wenn die Kommunikationsverbindung ein Netzwerk aufweist, kann das Netzwerk eine beliebige Kombination einer oder mehrerer Arten von Netzwerken (zum Beispiel das Internet, ein Weitbereichsnetzwerk, ein lokales Netzwerk, ein virtuelles privates Netzwerk, etc.) aufweisen. Netzwerkadapter können auch mit dem System verbunden sein, um dem Datenverarbeitungssystem zu ermöglichen, mit anderen Datenverarbeitungssystemen oder entfernten Druckern oder Speichervorrichtungen über dazwischen geschaltete private oder öffentliche Netzwerke verbunden zu werden. Modems, Kabelmodems und Internet-Karten sind lediglich ein paar der derzeit verfügbaren Arten von Netzwerkadaptern. Dessen ungeachtet können Kommunikationsverbindungen zwischen den Rechenvorrichtungen eine beliebige Kombination aus verschiedenen Arten von Übertragungstechniken verwenden.
Wie vorstehend erwähnt und hierin erläutert, ermöglicht das Steuersystem 138 der Recheninfrastruktur 152, einen Betrieb des AMS 100 zu steuern. Insofern ist das Steuersystem 138 veranschaulicht, wie es Messvorrichtungsdaten 166, vorbestimmte Messdaten 168, Betriebseigenschaftsdaten 170 und Baueigenschaftsdaten 172 enthält. Die Messvorrichtungsdaten 166 können einen Programmcode umfassen, der die Bestimmung, Messung und/oder Erfassung von Abständen zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bauplatte 112 betrifft (vgl. 1). Die vorbestimmten Messdaten 168 können einen Programmcode enthalten, der vorbestimmte, gewünschte Abstände zwischen der Klinge 124 und der Bauplatte 112 während des Bauprozesses betrifft, wie hierin erläutert. Die Betriebseigenschaftsdaten 170 können einen Programmcode enthalten, der den Betrieb und/oder die Steuerung des AMS 100, und insbesondere der Komponenten des AMS 100, einschließlich der Bauplattform 102, der Beschichtervorrichtung 120, der einen oder mehreren Energie emittierenden Vorrichtungen 130 und dergleichen, betrifft.
Die Baueigenschaftsdaten 172 können einen Programmcode enthalten, der mit der Komponente in Beziehung steht, die durch das AMS 100 gebaut werden soll, wobei der Programmcode Informationen und/oder Daten enthalten kann, die für die Merkmale, Geometrie und/oder Schichten der Komponente spezifisch sind, wie hierin erläutert. Eine weitere Funktion all dieser Daten 166-172 ist hierin näher erläutert. Jedoch wird verstanden, dass einige der verschiedenen, in 7 veranschaulichten Daten unabhängig voneinander implementiert, miteinander kombiniert und/oder für eine oder mehrere gesonderte Rechenvorrichtungen in einem Speicher gespeichert werden können, die in der Recheninfrastruktur 152 enthalten sind. Ferner wird verstanden, dass einige der Daten und/oder Funktionalität gegebenenfalls nicht implementiert sein können oder dass weitere Daten und/oder Funktionalität als Teil der Umgebung 150 enthalten sein kann bzw. können. In einem nicht beschränkenden Beispiel können verschiedene Daten 166-172 in der externen Speichervorrichtung 162 gespeichert sein.
Wie hierin erläutert, können die Baueigenschaftsdaten 172 einen Programmcode enthalten, der mit der Komponente im Zusammenhang steht, die durch das AMS 100 gebaut werden soll, der Informationen und/oder Daten enthalten kann, die für die Merkmale, Geometrie und/oder Schichten der Komponente spezifisch sind. Der Programmcode der Baueigenschaftsdaten 172 kann ein genau definiertes 3D-Model der Komponente enthalten und kann von beliebigen von einer großen Vielfalt allgemein bekannter Softwaresysteme zur computergestützten Konstruktion (CAD), wie etwa AutoCAD®, TurboCAD®, DesignCAD 3D Max, etc., generiert werden. In dieser Hinsicht kann der Programmcode der Baueigenschaftsdaten 172 ein beliebiges heutzutage bekanntes oder künftig entwickeltes Dateiformat annehmen. Zum Beispiel kann der Programmcode der Baueigenschaftsdaten 172 in der Standard Tessellation Language (STL), die für Stereolithographie-CAD-Programme von 3D-Systemen geschaffen wurde, oder als eine additive Fertigungsdatei (AMF, additive manufacturing file) vorliegen, die ein Standard der American Society of Mechanical Engineers (ASME, Berufsverband der Maschinenbauingenieure in den USA) ist, der ein auf der erweiterbaren Auszeichnungssprache (XML, extensible markup-language)) basierendes Format ist, das entworfen ist, um einer beliebigen CAD-Software zu ermöglichen, die Gestalt und Zusammensetzung eines beliebigen dreidimensionalen Objektes zu beschreiben, das auf einem beliebigen AM-Drucker hergestellt werden soll. Der Programmcode der Baueigenschaftsdaten 172 kann zwischen verschiedenen Formaten übersetzt, in einen Satz von Datensignalen umgewandelt und übertragen, als ein Satz von Datensignalen empfangen und in einen Code umgewandelt, gespeichert werden, etc., wie dies erforderlich sein mag. Der Programmcode der Baueigenschaftsdaten 172 kann eine Eingabe in die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder die Speicherkomponente 154 sein und kann von einem Teilekonstrukteur, einem Dienstleister für geistiges Eigentum (IP, intellectual property), einem Designunternehmen, dem (den) Benutzer(n) 164 der Rechenvorrichtung(en) 136, der externen Speichervorrichtung 162 oder von anderen Quellen stammen. Wie hierin erläutert, führen die eine oder mehreren Rechenvorrichtungen 136 und/oder das Steuersystem 138 den Programmcode der Baueigenschaftsdaten 172 aus, und es/sie unterteilen die Komponente in eine Reihe von definierten Schichten, die nach einer Formung durch die Energie emittierende Vorrichtung 132 einzeln umgewandelt werden können, um die Komponente zu bilden.
Das Flussdiagramm und die Blockdiagramme veranschaulichen die Architektur, Funktionalität und den Betrieb der möglichen Implementierungen der Systeme, Verfahren und Computerprogrammprodukte gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in dem Flussdiagramm oder den Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Teil eines Codes repräsentieren, das bzw. der eine oder mehrere ausführbare Instruktionen zur Implementierung der spezifizierten logischen Funktion(en) aufweist. Es sollte ferner erwähnt werden, dass in einigen alternativen Implementierungen die in dem Block erwähnten Funktionen in einer anderen Reihenfolge, als in den Figuren angegeben, auftreten können. Zum Beispiel können zwei Blöcke, die in einer Aufeinanderfolge veranschaulicht sind, in der Tat im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können manchmal, abhängig von der umfassten Funktionalität, in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden. Es sei ferner bemerkt, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder der Flussdiagrammdarstellung und Kombinationen der Blöcke in den Blockdiagrammen und/oder der Flussdiagrammdarstellung durch hardwarebasierte Spezialzwecksysteme, die die angegebenen Funktionen oder Handlungen durchführen, oder durch Kombinationen aus Spezial-Hardware und Computerinstruktionen implementiert werden können.
Wie hierin erläutert, sind verschiedene Systeme und Komponenten beschrieben, wie sie Daten „gewinnen“ bzw. „erhalten“ (zum Beispiel Messvorrichtungsdaten 166 gewinnen/erhalten, Baueigenschaftsdaten 172 für eine Komponente gewinnen/erhalten, etc.) Es ist verständlich, dass die entsprechenden Daten unter Verwendung einer beliebigen Lösung erhalten bzw. gewonnen werden können. Zum Beispiel kann das entsprechende System/die entsprechende Komponente die Daten generieren und/oder verwendet werden, um die Daten zu generieren, die Daten von einem oder mehreren Datenspeichern (zum Beispiel einer Datenbank) abrufen, die Daten von einem anderen System/einer anderen Komponente empfangen und/oder dergleichen. Wenn die Daten nicht durch das bestimmte System/die bestimmte Komponente generiert werden, wird verstanden, dass ein anderes System/eine andere Komponente neben dem veranschaulichten System/der veranschaulichten Komponente implementiert sein kann, das bzw. die die Daten generiert und sie dem System/der Komponente zuführt und/oder die Daten für einen Zugriff durch das System/die Komponente speichert.
Wie durch einen Fachmann auf dem Gebiet verstanden wird, kann die vorliegende Offenbarung als ein System, Verfahren oder Computerprogrammprodukt verkörpert sein. Demgemäß kann die vorliegende Offenbarung die Form einer vollständig hardwarebasierten Ausführungsform, einer vollständig softwarebasierten Ausführungsform, einschließlich Firmenware, residenter Software, Mikrocode, etc.) oder einer Ausführungsform, die Software- und Hardware-Aspekte kombiniert, einnehmen, die alle allgemein hierin als ein „Schaltkreis“, „Modul“ oder „System“ bezeichnet sein können. Außerdem kann die vorliegende Offenbarung die Form eines Computerprogrammproduktes einnehmen, das in einem beliebigen greifbaren Ausdrucksmedium mit dem in dem Medium verkörperten computernutzbaren Programmcode enthalten ist.
Es kann eine beliebige Kombination aus einem oder mehreren computernutzbaren oder computerlesbaren Medium/Medien verwendet werden. Das computernutzbare oder computerlesbare Medium kann zum Beispiel, jedoch nicht darauf beschränkt, ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, eine entsprechende Vorrichtung, Einrichtung oder ein entsprechendes Ausbreitungsmedium sein. Speziellere Beispiele (einer nicht erschöpfenden Liste) von computerlesbaren Medien würden das Folgende umfassen: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), einen Lichtwellenleiter, eine tragbare CD-ROM (compact disc read-only memory), eine optische Speichervorrichtung, ein Übertragungsmedium, wie beispielsweise diejenigen, die das Internet oder ein Intranet unterstützen, oder eine magnetische Speichervorrichtung. Es ist zu beachten, dass das computernutzbare oder computerlesbare Medium sogar Papier oder ein anderes geeignetes Medium sein könnte, auf dem das Programm gedruckt ist, da das Programm zum Beispiel über optisches Scannen des Papiers oder anderen Mediums elektronisch erfasst, einschließlich kompiliert, interpretiert oder anderweitig in einer geeigneten Weise verarbeitet werden kann, falls erforderlich, und dann in einem Computerspeicher gespeichert werden kann. In dem Kontext dieses Dokumentes kann ein computernutzbares oder computerlesbares Medium ein beliebiges Medium sein, das das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit dem System, der Vorrichtung oder der Einrichtung zur Ausführung von Instruktionen enthalten, speichern, übertragen, verbreiten oder transportieren kann. Das computernutzbare Medium kann ein übertragenes Datensignal mit dem darin verkörperten computernutzbaren Programmcode, entweder in einem Basisband oder als Teil einer Trägerwelle, enthalten. Der computernutzbare Programmcode kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Mediums, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, drahtlos, drahtgebunden, über ein Glasfaserkabel, über HF, etc., sein.
Der Computerprogrammcode zur Ausführung von Operationen gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in einer beliebigen Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen, einschließlich einer objektorientierten Programmiersprache, wie etwa Java, Smalltalk, C++ oder dergleichen, und herkömmlichen prozeduralen Programmiersprachen, wie etwa die „C“-Programmiersprache oder ähnliche Programmiersprachen, geschrieben sein. Der Programmcode kann vollständig auf dem Benutzercomputer, teilweise auf dem Benutzercomputer, als ein eigenständiges Softwarepacket, teilweise auf dem Benutzercomputer und teilweise auf einem entfernten Computer oder vollständig auf dem entfernten Computer oder Server ausgeführt werden. In dem letzten Szenarium kann der entfernte Computer mit dem Benutzercomputer über irgendeine Netzwerkart, einschließlich ein lokales Netzwerk (LAN) oder ein Weitbereichsnetzwerk (WAN), verbunden sein, oder die Verbindung kann zu einem externen Computer (zum Beispiel über das Internet unter Verwendung eines Internetdienstanbieters) hergestellt werden.
Die vorliegende Offenbarung ist hierin in Bezug auf Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben. Es wird verstanden, dass jeder Block der Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme und Kombinationen von Blöcken in den Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen durch Computerprogramminstruktionen implementiert sein können. Diese Computerprogramminstruktionen können einem Prozessor eines Universalzweckcomputers, eines Spezialzweckcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung zugeführt werden, um eine Maschine zu schaffen, so dass die Instruktionen, wenn sie durch den Prozessor des Computers oder der anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtdung ausgeführt werden, Mittel zur Implementierung der Funktionen/Handlungen, die in dem Block oder den Blöcken des Flussdiagramms und/oder Blockdiagramms angegeben sind, erzeugen.
Diese Computerprogramminstruktionen können ferner in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung anweisen kann, in einer bestimmten Weise zu funktionieren, so dass die in dem computerlesbaren Medium gespeicherten Instruktionen einen Herstellungsgegenstand erzeugen, der Instruktionsmittel enthält, die in dem Block oder den Blöcken des Flussdiagramms und/oder Blockdiagramms angegeben Funktionen/Handlungen implementieren.
Die Computerprogramminstruktionen können auch auf einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung geladen werden, um zu bewirken, dass eine Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung durchgeführt werden, um einen Computer implementierten Prozess zu erzeugen, so dass die Instruktionen, die auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Prozesse zur Implementierung der Funktionen/Handlungen, die in dem Block oder den Blöcken des Flussdiagramms und/oder Blockdiagramms angegeben sind, ergeben.
Die vorstehenden Zeichnungen zeigen einen Teil der mit verschiedenen Ausführungsformen dieser Offenbarung verbundenen Verarbeitung. In dieser Hinsicht stellt jede Zeichnung oder jeder Block innerhalb eines Flussdiagramms der Zeichnungen einen Prozess dar, der mit Ausführungsformen des beschriebenen Verfahrens im Zusammenhang steht. Es sollte ferner beachtet werden, dass in einigen alternativen Implementierungen die in den Zeichnungen oder Blöcken angegebenen Handlungen in einer anderen Reihenfolge, als sie in der Figur angegeben ist, erfolgen können, in der Tat im Wesentlichen parallel oder in umgekehrter Reihenfolge, je nach der umfassten Handlung, ausgeführt werden können. Ferner wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass zusätzliche Blöcke, die die Verarbeitung beschreiben, hinzugefügt werden können.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll für die Offenbarung nicht beschränkend sein. In dem hierin verwendeten Sinne sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“ bzw. „das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern aus dem Kontext nicht deutlich etwas anderes hervorgeht. Es wird ferner verstanden, dass die Ausdrücke „aufweist“ und/oder „aufweisen“, wenn sie in der Beschreibung verwendet werden, die Gegenwart der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch die Gegenwart oder Hinzunahme eines oder mehrerer weiterer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder deren Gruppen nicht ausschließen. „Optional“ oder „wahlweise“ bedeutet, dass das nachfolgend beschriebene Ereignis oder der nachfolgend beschriebene Umstand eintreten kann oder nicht und dass die Beschreibung Fälle, in denen das Ereignis eintritt, sowie Fälle umfasst, in denen es nicht eintritt.
Eine Näherungssprache, wie sie hierin überall in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, kann angewandt werden, um jede quantitative Darstellung zu modifizieren, die in zulässiger Weise variieren könnte, ohne zu einer Veränderung der Grundfunktion, mit der sie in Beziehung steht, zu führen. Demgemäß soll ein Wert, der durch einen Ausdruck oder durch Ausdrücke, wie „etwa“, „ungefähr“ und „im Wesentlichen“ modifiziert ist, nicht auf den genauen angegebenen Wert beschränkt sein. In wenigstens einigen Fällen kann die Näherungssprache der Genauigkeit eines Instrumentes zur Messung des Wertes entsprechen. Hier und überall in der Beschreibung und den Ansprüchen können Bereichsbeschränkungen miteinander kombiniert und/oder gegeneinander getauscht werden, wobei derartige Bereiche identifiziert sind und all die darin enthaltenen Unterbereiche umfassen, sofern aus dem Kontext oder der Sprache nicht etwas anderes hervorgeht. „Ungefähr“, wie es auf einen bestimmten Wert eines Bereiches angewandt wird, gilt für beide Werte, und sofern es nicht ansonsten von der Genauigkeit den Wert messenden Instrumentes abhängig ist, kann es +/- 10% der (des) angegebenen Werte(s) anzeigen.
Die entsprechenden Strukturen, Materialien, Handlungen und Äquivalente aller Mittel oder Schritt-plus-Funktion-Elemente in den nachstehenden Ansprüchen sollen eine beliebige Struktur, ein beliebiges Material oder eine beliebige Handlung zur Durchführung der Funktion in Kombination mit anderen beanspruchten Elementen, wie sie speziell beansprucht sind, umfassen. Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist für die Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt, ist jedoch nicht dazu bestimmt, erschöpfend oder auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränkt zu sein. Es werden sich viele Modifikationen und Veränderungen Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet erschließen, ohne dass von dem Rahmen und Umfang der Offenbarung abgewichen wird. Die Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und die praktische Anwendung bestmöglich zu erläutern und um andere Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet zu befähigen, die Offenbarung für verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für die spezielle vorgesehene Verwendung geeignet sind, zu verstehen.
Es sind additive Fertigungssysteme (AMS) 100 offenbart. Das AMS 100 kann eine Bauplatte 112, die unmittelbar auf einer bewegbaren Bauplattform positioniert ist, und eine Beschichtervorrichtung 120 enthalten, die oberhalb der Bauplatte 112 positioniert ist. Die Beschichtervorrichtung 120 kann eine Klinge 124 enthalten. Außerdem kann das AMS 100 ein Kalibrierungssystem 134 enthalten, das mit der Beschichtervorrichtung 120 betriebsmäßig verbunden ist. Das Kalibrierungssystem 134 kann wenigstens eine Messvorrichtung 140, die mit der Beschichtervorrichtung 120 gekoppelt oder benachbart zu dieser positioniert ist, und wenigstens eine Rechenvorrichtung 136 enthalten, die mit der (den) Messvorrichtung(en) 140 betriebsmäßig verbunden ist. Die Rechenvorrichtung(en) 136 kann (können) eingerichtet sein, um die Beschichtervorrichtung 120 durch Einstellung einer Höhe der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 relativ zu einer Bezugsfläche einer Komponente 146 des AMS 100 als Reaktion auf eine Feststellung, dass sich ein Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge 124 der Beschichtervorrichtung 120 und der Bezugsfläche von einem gewünschten Abstand unterscheidet, zu kalibrieren. Der Vor-Bau-Abstand kann unter Verwendung der Messvorrichtung(en) 140 bestimmt werden.

Claims

Kalibrierungssystem (134), das mit einer Beschichtervorrichtung (120) eines additiven Fertigungssystems (100) betriebsmäßig verbunden ist, wobei das Kalibrierungssystem (134) aufweist: wenigstens eine Messvorrichtung (140), die mit der Beschichtervorrichtung (120) gekoppelt oder benachbart zu der Beschichtervorrichtung (120) positioniert ist; und wenigstens eine Rechenvorrichtung (136), die mit der wenigstens einen Messvorrichtung (140) betriebsmäßig verbunden ist, wobei die wenigstens eine Rechenvorrichtung (136) eingerichtet ist, um die Beschichtervorrichtung (120) zu kalibrieren durch: Einstellung einer Höhe einer Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) relativ zu einer Bezugsfläche (109, 118) des additiven Fertigungssystems (100) als Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) und der Bezugsfläche (109, 118) sich von einem gewünschten Abstand unterscheidet, wobei der Vor-Bau-Abstand unter Verwendung der wenigstens einen Messvorrichtung (140) bestimmt wird.
Kalibrierungssystem (134) nach Anspruch 1, wobei die Bezugsfläche (109, 118) wenigstens eine der folgenden enthält: eine Bauoberfläche (118) der Bauplatte (112), eine Oberfläche der bewegbaren Bauplattform (102) oder eine freiliegende Oberfläche (109) eines Auflagetisches (108), der die bewegbare Bauplattform (102) im Wesentlichen umgibt.
Kalibrierungssystem (134) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine Rechenvorrichtung (136) eingerichtet ist, um die Höhe der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) einzustellen durch: Veränderung der Höhe der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120), bis der Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) und der Bezugsfläche (109, 118) mit dem gewünschten Abstand identisch ist.
Kalibrierungssystem (134) nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, das ferner aufweist: ein Führungssystem (128), das mit der Beschichtervorrichtung (120) gekoppelt ist, wobei das Führungssystem (128) eingerichtet ist, um die Beschichtervorrichtung (120) über der Bauplatte (112) zu bewegen; und einen Aktuator (130), der mit entweder dem Führungssystem (128) und/oder der Beschichtervorrichtung (120) gekoppelt ist.
Kalibrierungssystem (134) nach Anspruch 4, wobei die wenigstens eine Rechenvorrichtung (136) mit dem Aktuator (130) betriebsmäßig verbunden und eingerichtet ist, um die Höhe der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) einzustellen durch Betätigung des Aktuators (130), bis der Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) und der Bezugsfläche (109, 118) mit dem gewünschten Abstand identisch ist.
Kalibrierungssystem (134) nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Rechenvorrichtung (136) eingerichtet ist, um die Beschichtervorrichtung (120) zu kalibrieren durch: Berechnung des gewünschten Abstandes zwischen der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) und der Bezugsfläche (109, 118) basierend auf Betriebseigenschaften von wenigstens einer Energie emittierenden Vorrichtung (132), die oberhalb der Bauplatte (112) positioniert ist, und/oder Baueigenschaften einer Komponente (146), die auf der Bauplatte (112) aus dem Pulvermaterial (148) gebildet wird.
Kalibrierungssystem (134) nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Messvorrichtung (140) des Kalibrierungssystems (134) wenigstens eines der folgenden enthält: wenigstens einen Näherungssensor, der mit der Beschichtervorrichtung (120) gekoppelt ist, wenigstens einen Näherungssensor, der oberhalb der Beschichtervorrichtung (120) positioniert ist, und/oder wenigstens eine Kamera, die oberhalb der Beschichtervorrichtung (120) positioniert ist.
Kalibrierungssystem (134) nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Rechenvorrichtung (136) eingerichtet ist, um die Beschichtervorrichtung (120) zu kalibrieren durch: Einstellung der Höhe der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) relativ zu der Bezugsfläche (109, 118) als Reaktion auf eine Feststellung, dass ein mitten-im-Bau-Abstand zwischen der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) und einer Schicht des Pulvermaterials (128), das über der Bauplatte (112) aufgebracht ist, sich von dem gewünschten Abstand unterscheidet, wobei der mitten-im-Bau-Abstand unter Verwendung der wenigstens einen Messvorrichtung (140) bestimmt wird.
Kalibrierungssystem (134) nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Rechenvorrichtung (136) eingerichtet ist, um: eine Position wenigstens eines Spiegels (133) der wenigstens einen Energie emittierenden Vorrichtung (132) basierend auf dem bestimmten Vor-Bau-Abstand zwischen der Klinge (124) der Beschichtervorrichtung (120) und der Bezugsfläche (109, 118) zu verändern.
Additives Fertigungssystem (100) das aufweist: eine Bauplatte (112), die unmittelbar auf einer bewegbaren Bauplattform (102) positioniert ist, wobei die Bauplatte (112) eingerichtet ist, um ein Pulvermaterial (148) aufzunehmen; eine Beschichtervorrichtung (120), die oberhalb der Bauplatte (112) positioniert ist, wobei die Beschichtervorrichtung (120) eine Klinge (124) enthält; und ein Kalibrierungssystem (134) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kalibrierungssystem (134) mit der Beschichtervorrichtung (120) betriebsmäßig verbunden ist.