EP4719695A1 - Verfahren und planungsvorrichtung zum planen einer lokal selektiven bestrahlung eines arbeitsbereichs mit einem energiestrahl, sowie verfahren und fertigungsvorrichtung zum additiven fertigen eines bauteils aus einem pulvermaterial - Google Patents

Abstract

Verfahren und Planungsvorrichtung zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit einem Energiestrahl, sowie Verfahren und Fertigungsvorrichtung zum additiven Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs (15) mit mindestens einem Energiestrahl (11), um mittels des mindestens einen Energiestrahls (11) mindestens ein Bauteil (3) schichtweise aus einer Mehrzahl an in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich (15) angeordneten Pulvermaterialschichten eines Pulvermaterials (5) herzustellen, wobei ˗ eine Bestrahlung einer Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen (21) auf dem Arbeitsbereich (15) mit dem mindestens einen Energiestrahl (11) geplant wird, wobei ˗ für die Bestrahlungsbereiche (21) der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen (21) ein jeweils zugeordneter Parameterwert mindestens eines Bestrahlungsparameters gewählt wird, wobei ˗ der zugeordnete Parameterwert in Abhängigkeit von einer Zuordnung des jeweiligen Bestrahlungsbereichs (21) zu einem Teilbereich (23) von mindestens zwei Teilbereichen (23) des Arbeitsbereichs (15) gewählt wird, wobei insbesondere ˗ ein Bestrahlungsplan für die lokal selektive Bestrahlung des Arbeitsbereichs (15) mit dem mindestens einen Energiestrahl (11) in der mindestens einen Pulvermaterialschicht erhalten wird.

Description

BESCHREIBUNG

Verfahren und Planungsvorrichtung zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit einem Energiestrahl, sowie Verfahren und Fertigungsvorrichtung zum additiven Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Planungsvorrichtung zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit einem Energiestrahl, sowie ein Verfahren und eine Fertigungsvorrichtung zum additiven Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial.

Bei der Herstellung von Bauteilen mittels lokal selektiver Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit einem Energiestrahl kann es aufgrund verschiedener Störgrößen dazu kommen, dass selbst bei im Übrigen identischen Bestrahlungsparametem abhängig vom Ort der Bestrahlung auf dem Arbeitsbereich verschiedene Bauteileigenschaften resultieren. Beispiele für derartige Störgrößen sind lokal unterschiedliche Bedingungen, die sich aufgrund einer symmetriebrechenden Gasströmung oder durch Inhomogenitäten in der Gasströmung über dem Arbeitsbereich ergeben, oder die aus lokal verschiedenen Einfallswinkeln des Energiestrahls resultieren. Hieraus können wiederum Inhomogenitäten innerhalb eines Bauteils oder aber unterschiedliche Eigenschaften verschiedener, an verschiedenen Orten auf dem Arbeitsbereich simultan hergestellter Bauteile resultieren. Beides ist unerwünscht, da es zu mangelnder Reproduzierbarkeit des Prozesses und/oder einer reduzierten Bauteilqualität führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Planungsvorrichtung zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit einem Energiestrahl sowie ein Verfahren und eine Fertigungsvorrichtung zum additiven Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein - im Folgenden auch als Planungsverfahren bezeichnetes - Verfahren zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit mindestens einem Energiestrahl, um mittels des mindestens einen Energiestrahls mindestens ein Bauteil schichtweise aus einer Mehrzahl an in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich angeordneten Pulvermaterialschichten eines Pulvermaterials herzustellen, geschaffen wird, wobei eine Bestrahlung einer Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen auf dem Arbeitsbereich mit dem mindestens einen Energiestrahl geplant wird, wobei für die Bestrahlungsbereiche, insbesondere für jeden Bestrahlungsbereich, der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen ein jeweils zugeordneter Parameterwert mindestens eines Bestrahlungsparameters gewählt wird, wobei der zugeordnete Parameterwert in Abhängigkeit von einer Zuordnung des jeweiligen Bestrahlungsbereichs zu einem Teilbereich von mindestens zwei Teilbereichen des Arbeitsbereichs gewählt wird. Durch die Zuordnung des jeweiligen Bestrahlungsbereichs zu einem Teilbereich des Arbeitsbereichs und die Wahl des jeweils zugeordneten Parameterwerts in Abhängigkeit von dieser Zuordnung ist es vorteilhaft möglich, Ortsabhängigkeiten in den Fertigungsbedingungen auf dem Arbeitsbereich bei der Bestrahlung zu berücksichtigen und somit insbesondere verschiedene lokale Bedingungen auszugleichen, beziehungsweise die Fertigung an verschiedenen Orten des Arbeitsbereichs zu homogenisieren. Vorteilhaft werden so lokal über dem Arbeitsbereich auftretende Variationen in den Bauteileigenschaften zumindest reduziert, bevorzugt vermieden, wodurch die Reproduzierbarkeit der Fertigung und die Qualität der Bauteile erhöht sind.

Insbesondere wird - insbesondere als Ergebnis oder Produkt des Planungsverfahrens - ein Bestrahlungsplan für die lokal selektive Bestrahlung des Arbeitsbereichs mit dem mindestens einen Energiestrahl in der mindestens einen Pulvermaterialschicht erhalten.

Unter einem Bestrahlungsbereich wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere ein Bereich verstanden, der vollständig, insbesondere systematisch, insbesondere mit definierter Verlagerungsrichtung des Energiestrahls mit einem Energiestrahl bestrahlt wird. Ein solcher Bestrahlungsbereich umfasst insbesondere mindestens zwei Bestrahlungsvektoren, die insbesondere zeitlich unmittelbar nacheinander mit dem Energiestrahl bestrahlt, das heißt durch den Energiestrahl abgearbeitet werden. Insbesondere kann ein solcher Bestrahlungsbereich als ein Streifen von parallel zueinander ausgerichteten, senkrecht zu ihrer Ausrichtung nebeneinander angeordneten Bestrahlungsvektoren ausgebildet sein.

Unter einem Bestrahlungsvektor wird insbesondere eine kontinuierliche, insbesondere lineare Verlagerung des Energiestrahls über eine bestimmte Strecke mit bestimmter Verlagerungsrichtung verstanden. Der Bestrahlungsvektor schließt insbesondere die Richtung und Orientierung der Verlagerung, das heißt die Vektorausrichtung, ein. Der Bestrahlungsvektor muss nicht als Geradenab schnitt ausgebildet sein, vielmehr kann ein Bestrahlungsvektor auch einer zumindest bereichsweise gekrümmten Linie oder Kurve folgen.

Unter einer Bestrahlung oder Abarbeitung eines Bestrahlungsvektors wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere verstanden, dass eine Bestrahlung des Pulvermaterials in dem Arbeitsbereich in Übereinstimmung mit der durch den Bestrahlungsvektor gegebenen Definition durchgeführt wird.

Insbesondere wird der jeweilige Parameterwert des mindestens einen Bestrahlungsparameters dem jeweils zugehörigen Bestrahlungsbereich zugeordnet. Insbesondere wird im Rahmen des Planungsverfahrens mindestens ein selber Bestrahlungsparameter für eine Mehrzahl verschiedener Bestrahlungsbereiche verwendet, wobei aber den verschiedenen Bestrahlungsbereichen jeweils in Abhängigkeit von der Zuordnung zu einem jeweiligen Teilbereich des Arbeitsbereichs verschiedene Parameterwerte des Bestrahlungsparameters zugewiesen werden.

Insbesondere wird der zugeordnete Parameterwert in Abhängigkeit von einer geometrischen Zuordnung des jeweiligen Bestrahlungsbereichs zu dem jeweiligen Teilbereich gewählt, insbesondere in Abhängigkeit von einer geometrischen Position des Bestrahlungsbereichs relativ zu dem Teilbereich.

In einer Ausgestaltung sind den Teilbereichen jeweils verschiedene Parameterwerte des mindestens einen Bestrahlungsparameters zugeordnet. In einer anderen Ausgestaltung ist einer ersten Gruppe von Teilbereichen derselbe Parameterwert zugeordnet ist, wobei mindestens einem weiteren Teilbereich oder mindestens einer zweiten Gruppe von Teilbereichen ein anderer Parameterwert zugeordnet ist. Insbesondere wird einem Bestrahlungsbereich derjenige Parameterwert zugeordnet, der dem Teilbereich zugeordnet ist, welchem der Bestrahlungsbereich zugeordnet wird.

Insbesondere wird für eine Mehrzahl der Pulvermaterialschichten, insbesondere für alle Pulvermaterialschichten, jeweils eine Bestrahlung einer Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen auf dem Arbeitsbereich mit dem mindestens einen Energiestrahl geplant, wobei für die Bestrahlungsbereiche der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen der jeweiligen Pulvermaterialschicht ein jeweils zugeordneter Parameterwert mindestens eines Bestrahlungsparameters gewählt wird, wobei der zugeordnete Parameterwert in Abhängigkeit von der Zuordnung des jeweiligen Bestrahlungsbereichs zu einem Teilbereich von mindestens zwei Teilbereichen des Arbeitsbereichs gewählt wird. Insbesondere wird diese Vorgehensweise für alle Pulvermaterialschichten der Mehrzahl an Pulvermaterialschichten durchgeführt. Insbesondere wird so ein Bestrahlungsplan für alle Pulvermaterialschichten erhalten. Insbesondere wird das Verfahren iterativ - Pulvermaterialschicht für Pulvermaterialschicht - durchgeführt.

Unter einem additiven oder generativen Fertigen oder Herstellen eines Bauteils wird insbesondere ein schichtweises Aufbauen eines Bauteils aus Pulvermaterial verstanden, insbesondere ein Pulverbett-basiertes Verfahren zum Herstellen eines Bauteils in einem Pulverbett, insbesondere ein Fertigungsverfahren, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem selektiven Lasersintern, einem Laser-Metall-Fusionieren (Laser Metal Fusion - LMF), einem direkten Metall-Laser-Schmelzen (Direct Metal Laser Melting - DMLM), einem Laser Net Shaping Manufacturing (LNSM), einem selektiven Elektronenstrahlschmelzen ((Selective) Electron Beam Melting - (S)EBM), und einem Laser Engineered Net Shaping (LENS). Die Fertigungsvorrichtung ist demnach insbesondere eingerichtet zur Durchführung von wenigstens einem der zuvor genannten additiven oder generativen Fertigungsverfahren.

Der Energiestrahl ist insbesondere ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem elektromagnetischen Strahl, insbesondere einem optischen Arbeitsstrahl, insbesondere einem Laserstrahl, und einem Teilchenstrahl, insbesondere einem Elektronenstrahl. Der Energiestrahl kann kontinuierlich oder gepulst sein, insbesondere kontinuierliche Laserstrahlung oder gepulste Laserstrahlung. In einer Ausführungsform mit einer Mehrzahl an Energiestrahlen sind in einer spezifischen Ausgestaltung alle Energiestrahlen Laserstrahlen.

Insbesondere kann im Rahmen des Planungsverfahrens eine lokal selektive Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit einer Mehrzahl an Energiestrahlen geplant werden, um mittels der Mehrzahl an Energiestrahlen ein Bauteil oder mehrere Bauteile schichtweise aus einer Mehrzahl an in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich angeordneten Pulvermaterialschichten eines Pulvermaterials herzustellen. Dabei ist es in einer Ausgestaltung möglich, dass alle Energiestrahlen über den gesamten Arbeitsbereich verlagert werden können. Es ist aber auch möglich, dass bestimmten Energie strahl en der Mehrzahl an Energiestrahlen jeweils bestimmte Teil-Verlagerungsbereiche auf dem Arbeitsbereichs zugeordnet sind, innerhalb derer sie verlagert werden können, wobei diese Energiestrahlen insbesondere in anderen Teil- Verlagerungsbereichen nicht verlagert werden können. Insbesondere ist es bei größeren Fertigungsvorrichtungen oder größeren Arbeitsbereichen möglich, dass bestimmte Energie strahl en konstruktionsbedingt bestimmte Teil-Verlagerungsbereiche des Arbeitsbereichs nicht erreichen können.

Wird eine Mehrzahl an Energie strahl en verwendet, ist es möglich, dass zumindest für eine Unterzahl der Energiestrahlen, die kleiner ist als eine Gesamtzahl der Energiestrahlen, insbesondere aber für alle Energiestrahlen, jeweils separate Teilbereiche auf dem Arbeitsbereich definiert werden, wobei die Wahl der jeweiligen Parameterwerte in Abhängigkeit von der Zuordnung eines einem bestimmten Energiestrahl zugeordneten Bestrahlungsbereichs zu einem demselben Energiestrahl zugeordneten Teilbereich des Arbeitsbereichs getroffen wird. Es ist aber alternativ auch bei der Verwendung einer Mehrzahl an Energie strahl en möglich, dass die Teilbereiche auf dem Arbeitsbereich zumindest für eine Unterzahl an Energiestrahlen, insbesondere aber für alle Energiestrahlen, einheitlich definiert werden, sodass es insoweit auf die Zuordnung eines Teilbereichs zu einem bestimmten Energiestrahl nicht ankommt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Bestrahlungsparameter ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: einer Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs, einer Position des Bestrahlungsbereichs in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen, einer Vektorrichtung der Bestrahlungsvektoren, einer Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren, einer Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren insbesondere innerhalb des Bestrahlungsbereichs, einem Abstand zwischen einander unmittelbar benachbarten Bestrahlungsvektoren des Bestrahlungsbereichs, einer Strahlleistung des mindestens einen Energiestrahls, einer Form des Energiestrahls auf dem Arbeitsbereich, einer Größe des Energiestrahls auf dem Arbeitsbereich, einer Verlagerungsgeschwindigkeit des mindestens einen Energiestrahls auf dem Arbeitsbereich, einer Strömungsgeschwindigkeit einer Schutzgasströmung über dem Arbeitsbereich, einer Strömungsrichtung der Schutzgas Strömung, einer Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Bestrahlungsparameter. Diese Bestrahlungsparameter sind in besonderer Weise geeignet, um durch Variation der Parameterwerte lokale Unterschiede in den Bestrahlungsbedingungen auf dem Arbeitsbereich auszugleichen.

Unter einer Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere eine Vektor-Abarbeitungsreihenfolge der Bestrahlungsvektoren verstanden, das heißt eine Reihenfolge, in der die Bestrahlungsvektoren zeitlich nacheinander abgearbeitet werden. Insbesondere ist die Bestrahlungsreihenfolge eine Vektor-Abarbeitungsreihenfolge entlang einer für den Bestrahlungsbereich bestimmten Abarbeitungsrichtung. Unter einer Abarbeitungsrichtung wird dabei insbesondere diejenige Richtung verstanden, entlang der die insbesondere parallel nebeneinander angeordneten Bestrahlungsvektoren zeitlich nacheinander abgearbeitet werden.

Unter einer Position des Bestrahlungsbereichs in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere verstanden, an welcher Stelle oder welchem Rang innerhalb der Abarbeitungsreihenfolge der betrachtete Bestrahlungsbereich angeordnet ist. Dabei wird unter einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen eine zeitliche Reihenfolge verstanden, in der die verschiedenen Bestrahlungsbereiche nacheinander abgearbeitet werden.

Unter einer Vektorrichtung eines Bestrahlungsvektors wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere eine Richtung des Bestrahlungsvektors auf dem Arbeitsbereich verstanden. Die Richtung kann beispielsweise in Form eines Winkels angegeben werden, den der Bestrahlungsvektor mit einer auf dem Arbeitsbereich definierten Bezugsachse oder Vorzugsrichtung einschließt.

Unter einer Vektororientierung eines Bestrahlungsvektors wird demgegenüber im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere verstanden, wie der Bestrahlungsvektor auf dem Arbeitsbereich orientiert ist, das heißt wie ein Startpunkt und ein Endpunkt der Verlagerung des Energiestrahls entlang des Bestrahlungsvektors angeordnet sind, oder - anders ausgedrückt - in welche Richtung der Vektorpfeil des Bestrahlungsvektors zeigt. Insbesondere ergeben sich für eine bestimmte Vektorrichtung eines Bestrahlungsvektors zwei verschiedene Vektororientierungen. Die Vektorausrichtung des Bestrahlungsvektors wird somit vollständig angegeben durch die Angabe der Vektorrichtung einerseits und der Vektororientierung andererseits.

Unter einer Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre dementsprechend insbesondere verstanden, wie die Vektororientierungen der entlang der Abarbeitungsrichtung parallel nebeneinander angeordneten Bestrahlungsvektoren eines Bestrahlungsbereichs zueinander ausgerichtet sind. Insbesondere können die benachbarten Bestrahlungsvektoren gleichsinnig oder alternierend ausgerichtet sein. Sind die Bestrahlungsvektoren alternierend ausgerichtet, können sie insbesondere einzeln, das heißt exakt abwechselnd alternierend, oder innerhalb von Vektorgruppen gleichsinnig und gruppenweise alternierend, ausgerichtet sein.

Unter einem Abstand zwischen einander unmittelbar benachbarten Bestrahlungsvektoren wird insbesondere eine minimale geometrische Distanz zwischen zwei einander unmittelbar benachbarten Bestrahlungsvektoren eines Bestrahlungsbereichs verstanden, die insbesondere senkrecht zur Vektorrichtung zumindest eines der Bestrahlungsvektoren gemessen wird, insbesondere senkrecht zur Vektorrichtung beider parallel zueinander orientierter Bestrahlungsvektoren. Der Abstand kann innerhalb des Bestrahlungsbereichs für alle Paare einander unmittelbar benachbarter Bestrahlungsvektoren identisch sein, oder innerhalb des Bestrahlungsbereichs variieren.

Unter einer Form des Energiestrahls auf dem Arbeitsbereich wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere die Form einer Projektion des Energiestrahls auf den Arbeitsbereich verstanden, das heißt insbesondere eine Querschnittsform des Energiestrahls, die sich auf dem Arbeitsbereich ergibt. Eine Grenzlinie oder Umrandung der Form wird dabei insbesondere bei einem vorbestimmten Prozentsatz der Spitzenleistung des Energiestrahls festgelegt. Insbesondere schließt die Form des Energiestrahls auf dem Arbeitsbereich - insbesondere bei nicht-rotationssymmetrischen Formen - eine Richtung und vorzugsweise auch eine Orientierung der Form ein.

Unter einer Größe des Energiestrahls auf dem Arbeitsbereich wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere ein Maß für die Ausdehnung der Form des Energiestrahls, beispielsweise ein Durchmesser oder dergleichen, verstanden.

Unter einer Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere eine geometrische Position des Bestrahlungsbereichs, gegebenenfalls auch einer Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen oder auch aller Bestrahlungsbereiche eines bestimmten Bauteils oder einer Insel eines Bauteils, auf dem Arbeitsbereich verstanden. Insbesondere schließt die Lage des Bestrahlungsbereichs - insbesondere bei nicht-rotationssymmetrischen Bestrahlungsbereichen - eine Richtung und vorzugsweise auch eine Orientierung des Bestrahlungsbereichs ein. Insbesondere wird in einer Ausführungsform als der Bestrahlungsparameter die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Position des Bestrahlungsbereichs in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Vektorrichtung und/oder die Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, insbesondere dessen Richtung und/oder Orientierung, verwendet.

Insbesondere wird in einer Ausführungsform ausschließlich die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs als der einzige Bestrahlungsparameter verwendet, dessen Parameterwert abhängig von dem zugeordneten Teilbereich gewählt wird. Insbesondere werden in dieser Ausgestaltung alle anderen gegebenenfalls noch verwendeten Bestrahlungsparameter unabhängig von der Zuordnung eines bestimmten Teilbereichs definiert.

Insbesondere werden in einer anderen Ausführungsform als der mindestens eine Bestrahlungsparameter - insbesondere ausschließlich - die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs und die Vektorrichtung der Bestrahlungsvektoren verwendet. In einer Ausgestaltung wird zusätzlich als der Bestrahlungsparameter die Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, insbesondere dessen Richtung und/oder Orientierung, verwendet.

Insbesondere werden in einer wieder anderen Ausführungsform als der mindestens eine Bestrahlungsparameter - insbesondere ausschließlich - die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs und die Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren verwendet. In einer Ausgestaltung wird zusätzlich als der Bestrahlungsparameter die Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, insbesondere dessen Richtung und/oder Orientierung, verwendet. In einer anderen Ausführungsform werden als der mindestens eine Bestrahlungsparameter - insbesondere ausschließlich - die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs, die Vektorrichtung und die Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren verwendet. In einer Ausgestaltung wird zusätzlich als der Bestrahlungsparameter die Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, insbesondere dessen Richtung und/oder Orientierung, verwendet.

In einer anderen Ausführungsform werden als der mindestens eine Bestrahlungsparameter - insbesondere ausschließlich - die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs, die Position des Bestrahlungsbereichs in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen, und die Vektorrichtung der Bestrahlungsvektoren verwendet. In einer Ausgestaltung wird zusätzlich als der Bestrahlungsparameter die Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, insbesondere dessen Richtung und/oder Orientierung, verwendet.

Insbesondere werden in einer wieder anderen Ausführungsform als der mindestens eine Bestrahlungsparameter - insbesondere ausschließlich - die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs, die Position des Bestrahlungsbereichs in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen, und die Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren verwendet. In einer Ausgestaltung wird zusätzlich als der Bestrahlungsparameter die Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, insbesondere dessen Richtung und/oder Orientierung, verwendet.

In einer anderen Ausführungsform werden als der mindestens eine Bestrahlungsparameter - insbesondere ausschließlich - die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs, die Position des Bestrahlungsbereichs in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen, die Vektorrichtung der Bestrahlungsvektoren und die Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren verwendet. In einer Ausgestaltung wird zusätzlich als der Bestrahlungsparameter die Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Bestrahlungsparameter die Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, insbesondere dessen Richtung und/oder Orientierung, verwendet.

In einer anderen Ausführungsform werden als der mindestens eine Bestrahlungsparameter - insbesondere ausschließlich - die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs, die Position des Bestrahlungsbereichs in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen, die Vektorrichtung der Bestrahlungsvektoren, die Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren und die Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren verwendet. In einer Ausgestaltung wird zusätzlich als der Bestrahlungsparameter die Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, insbesondere dessen Richtung und/oder Orientierung, verwendet.

In einer anderen Ausführungsform werden als der mindestens eine Bestrahlungsparameter - insbesondere ausschließlich - die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs, die Position des Bestrahlungsbereichs in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen, die Vektorrichtung der Bestrahlungsvektoren, die Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren, die Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren und die Lage des Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich, insbesondere dessen Richtung und/oder Orientierung, verwendet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als die mindestens zwei Teilbereiche Felder auf dem Arbeitsbereich verwendet werden, die ausgewählt sind aus einer Gruppe, bestehend aus: Sektoren, Sektorab schnitten, Kreisabschnitten, Kreisringen, rechteckförmigen Feldern, freigeformten Feldern, und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Felder. Die hier genannten Felder sind in besonderer Weise geeignet, um als Teilbereiche im Rahmen des Planungsverfahrens vorteilhaft lokal verschiedene Bestrahlungsbedingungen auf dem Arbeitsbereich zu berücksichtigen.

Unter einem Sektor wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere ein Kreissektor verstanden. Unter einem Kreisabschnitt wird insbesondere ein Kreissegment verstanden. Unter einem Sektorab schnitt wird wahlweise eine Schnittmenge aus einem Kreissektor und einem Kreisabschnitt, oder eine Schnittmenge aus einem Kreissektor und einem Kreisring verstanden.

Insbesondere werden in einer Ausführungsform als die mindestens zwei Teilbereiche insbesondere Sektoren verwendet. Alternativ oder zusätzlich werden als die mindestens zwei Teilbereiche Sektorabschnitte verwendet. Alternativ oder zusätzlich werden als die mindestens zwei Teilbereiche Kreisabschnitte verwendet. Alternativ oder zusätzlich werden als die mindestens zwei Teilbereiche Kreisringe verwendet.

In einer Ausführungsform werden als die mindestens zwei Teilbereiche Sektoren und Kreisabschnitte, insbesondere in Form von Schnittmengen dieser Felder, verwendet.

In einer anderen Ausführungsform werden als die mindestens zwei Teilbereiche Sektoren und Kreisringe, insbesondere in Form von Schnittmengen dieser Felder, verwendet.

Insbesondere können die mindestens zwei Teilbereiche als quadratische Felder ausgebildet, insbesondere in Form von Schachfeldern angeordnet sein. In einer anderen Ausgestaltung kommt eine Anordnung der Teilbereiche in Form von Tortenstücken in Betracht, insbesondere wenn als die Teilbereiche Sektoren verwendet werden. Auch kommt eine Anordnung der Teilbereiche als Felder infrage, die sich durch eine - insbesondere mehrfache - Teilung eines kreisförmigen Arbeitsbereichs durch mindestens eine Gerade, insbesondere durch zueinander parallelversetzte Geraden ergeben; insbesondere können hierbei auch Geraden verwendet werden, die teilweise zueinander parallel orientiert sind und teilweise senkrecht aufeinander stehen.

Insbesondere wird in einer Ausführungsform als der Bestrahlungsparameter die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs verwendet, und als die mindestens zwei Teilbereiche werden Sektoren oder rechteckförmige Felder verwendet.

In einer anderen Ausführungsform wird als der Bestrahlungsparameter die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs verwendet, und als die mindestens zwei Teilbereiche werden Kreisabschnitte verwendet.

In einer anderen Ausführungsform wird als der Bestrahlungsparameter die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs verwendet, und als die mindestens zwei Teilbereiche werden Sektoren und Kreisabschnitte, insbesondere in Form von Schnittmengen dieser Felder, verwendet.

In einer anderen Ausführungsform wird als der Bestrahlungsparameter die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs verwendet, und als die mindestens zwei Teilbereiche werden Sektoren und Kreisringe, insbesondere in Form von Schnittmengen dieser Felder, verwendet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine - insbesondere gedachte - Trennlinie, die die mindestens zwei Teilbereiche auf dem Arbeitsbereich voneinander abgegrenzt, derart auf dem Arbeitsbereich festgelegt ist oder wird, dass sie benachbart zu mindestens einem Energiestrahlzentrum verläuft. Vorteilhaft kann die mindestens eine Trennlinie mit Bezug zu mindestens einem Energiestrahlzentrum festgelegt werden oder festgelegt sein, wobei sich insbesondere Vorteile in Zusammenhang mit der Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb eines Bestrahlungsbereichs relativ zu einem solchen Energiestrahlzentrum ergeben. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass bessere Bauteileigenschaften resultieren, wenn die Bestrahlungsreihenfolge der Bestrahlungsvektoren von dem zugeordneten Energiestrahlzentrum weg gerichtet ist, das heißt dass solche Bestrahlungsvektoren, die näher an dem Energiestrahlzentrum angeordnet sind, zeitlich vor solchen Bestrahlungsvektoren abgearbeitet werden, die weiter von dem Energiestrahlzentrum entfernt angeordnet sind. Ein solcher Zusammenhang wurde auch für die Vektorausrichtung der Bestrahlungsvektoren gefunden, wobei bessere Bauteileigenschaften für solche Bestrahlungsvektoren resultieren, die in Richtung des zugeordneten Energiestrahlzentrums ausgerichtet sind als für solche Bestrahlungsvektoren, die von dem Energiestrahlzentrum weg ausgerichtet sind.

Darunter, dass ein Energiestrahlzentrum einem Bestrahlungsvektor oder Bestrahlungsbereich zugeordnet ist wird insbesondere verstanden, dass das Energiestrahlzentrum dem Energiestrahl zugeordnet ist, mit dem der Bestrahlungsvektor oder Bestrahlungsbereich bestrahlt wird.

Unter einem Energiestrahlzentrum wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere ein Ort auf dem Arbeitsbereich verstanden, der sich als Fußpunkt einer Scannervorrichtung zur Verlagerung eines Energiestrahls ergibt, insbesondere indem ausgehend von einem Ausgangspunkt des Energiestrahls auf der Scannervorrichtung das Lot auf den Arbeitsbereich gefällt wird. Es ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die mindestens eine Trennlinie in dem Planungsverfahren festgelegt wird. In diesem Fall schließt das Planungsverfahren das Festlegen der mindestens einen Trennlinie als einen Verfahrensschritt ein. In einer anderen Ausführungsform ist die mindestens eine Trennlinie aus Sicht des Planungsverfahrens vorbestimmt, wobei sie in geeigneter Form hinterlegt sein oder insbesondere von einer externen Rechenvorrichtung oder vorgelagerten Routine erhalten werden kann. Es ist auch möglich, dass ein Nutzer die mindestens eine Trennlinie - insbesondere über eine Benutzerschnittstelle - manuell definiert.

Insbesondere ist oder wird die mindestens eine Trennlinie derart auf dem Arbeitsbereich festgelegt, dass sie in einem vorbestimmten Abstand zu dem Energiestrahlzentrum verläuft. Der vorbestimmte Abstand ist insbesondere ein minimaler Abstand des Energiestrahlzentrums zu der Trennlinie, der insbesondere - lokal - senkrecht zu der Trennlinie gemessen wird.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Verlauf der mindestens einen Trennlinie, der dem mindestens einen Energiestrahlzentrum benachbart ist, ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die mindestens eine Trennlinie derart auf dem Arbeitsbereich festgelegt ist oder wird, dass sie durch das mindestens eine Energiestrahlzentrum verläuft.

Weiter ist alternativ oder zusätzlich in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die mindestens eine Trennlinie derart auf dem Arbeitsbereich festgelegt ist oder wird, dass sie durch einen Schwerpunkt einer Mehrzahl an Energiestrahlzentren verläuft.

Unter einem Schwerpunkt wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre allgemein insbesondere ein geometrischer Schwerpunkt verstanden, das heißt insbesondere ein Punkt, der durch Mittelung aller relevanten Punkte, an dieser Stelle konkret aller Energiestrahlzentren, erhalten wird. Bei einer symmetrischen Anordnung von Punkten ist der Schwerpunkt der Mittelpunkt dieser Anordnung.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Trennlinie, die die mindestens zwei Teilbereiche auf dem Arbeitsbereich voneinander abgegrenzt, derart auf dem Arbeitsbereich festgelegt ist oder wird, dass sie quer, insbesondere senkrecht, zu einer Strömungsrichtung einer Schutzgasströmung über dem Arbeitsbereich verläuft. Vorteilhaft ist es auf diese Weise möglich, den Einfluss der Schutzgasströmung auf die Bestrahlungsbedingungen zusätzlich zu berücksichtigen. Insbesondere ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die mindestens eine Trennlinie derart auf dem Arbeitsbereich festgelegt ist oder wird, dass sie benachbart zu mindestens einem Energiestrahlzentrum, oder durch das mindestens eine Energiestrahlzentrum, oder durch einen Schwerpunkt einer Mehrzahl an Energiestrahlzentren, verläuft, und dass sie zusätzlich quer, insbesondere senkrecht, zu der Strömungsrichtung der Schutzgasströmung über dem Arbeitsbereich verläuft.

In einer Ausführungsform ist weiterhin zusätzlich vorgesehen, dass der mindestens eine Bestrahlungsparameter ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: einer Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs, einer Position des Bestrahlungsbereichs in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen, einer Vektorrichtung der Bestrahlungsvektoren, einer Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren, und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Bestrahlungsparameter. Insbesondere auf diese Weise kann die Wahl des Bestrahlungsparameters in Abhängigkeit von der Zuordnung zu dem jeweiligen Teilbereich derart getroffen werden, dass die Verlagerungsrichtung des Energiestrahls - sei es bezüglich der Reihenfolge der Bestrahlungsvektoren, bezüglich der Verlagerung entlang der einzelnen Bestrahlungsvektoren, oder bezüglich der Abarbeitung der verschiedenen Bestrahlungsbereiche nacheinander - sowohl mit Blick auf das mindestens eine Energiestrahlzentrum als auch relativ zu der Strömungsrichtung für eine möglichst hohe Reproduzierbarkeit und möglichst hohe Bauteilqualität geeignet ausgerichtet ist.

Dies ist in besonderer Weise der Fall, wenn vorteilhaft als der mindestens eine Bestrahlungsparameter die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs verwendet wird: Ist nämlich die mindestens eine Trennlinie derart festgelegt, dass sie benachbart zu dem mindestens einen Energiestrahlzentrum, oder durch das mindestens eine Energiestrahlzentrum, oder durch einen Schwerpunkt einer Mehrzahl an Energiestrahlzentren, verläuft, und dass sie zusätzlich quer, insbesondere senkrecht, zu der Strömungsrichtung der Schutzgasströmung über dem Arbeitsbereich verläuft, ist der Arbeitsbereich jedenfalls unterteilt in mindestens zwei Teilbereiche, von denen ein erster Teilbereich ausgehend von der Trennlinie entgegen der Schutzgasströmung näher an der Quelle der Schutzgas Strömung, das heißt stromaufwärts der Schutzgasströmung angeordnet ist, wobei ein zweiter Teilbereich ausgehend von der Trennlinie weiter von der Quelle der Schutzgasströmung entfernt, das heißt stromabwärts der Schutzgasströmung angeordnet ist. Die Bestrahlungsreihenfolge der Bestrahlungsvektoren wird nun für mindestens einen dem ersten Teilbereich zugeordneten ersten Bestrahlungsbereich insbesondere so gewählt, dass sie entgegen der Schutzgasströmung ausgerichtet ist, so dass solche Bestrahlungsvektoren, die näher an der Trennlinie und weiter von der Quelle der Schutzgasströmung entfernt angeordnet sind, vor solchen Bestrahlungsvektoren bestrahlt werden, die weiter von der Trennlinie entfernt und näher an der Quelle der Schutzgasströmung angeordnet sind. Somit ist in dem ersten Bestrahlungsbereich die Bestrahlungsreihenfolge zugleich von dem mindestens einen Energiestrahlzentrum weg ausgerichtet, das heißt solche Bestrahlungsvektoren, die näher an dem mindestens einen Energiestrahlzentrum angeordnet sind, werden vor solchen Bestrahlungsvektoren bestrahlt, die weiter von dem mindestens einen Energiestrahlzentrum entfernt angeordnet sind. Für mindestens einen dem zweiten Teilbereich zugeordneten zweiten Bestrahlungsbereich wird die Bestrahlungsreihenfolge so gewählt, dass sie mit der Schutzgas Strömung ausgerichtet ist, so dass solche Bestrahlungsvektoren, die näher an der Trennlinie und näher an der Quelle der Schutzgasströmung angeordnet sind, vor solchen Bestrahlungsvektoren bestrahlt werden, die weiter von der Trennlinie entfernt und weiter von der Quelle der Schutzgasströmung entfernt angeordnet sind. Somit ist die Bestrahlungsreihenfolge auch in dem zweiten Bestrahlungsbereich von dem mindestens einen Energiestrahlzentrum weg ausgerichtet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens zwei Teilbereiche vor der Planung der Bestrahlung der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen auf dem Arbeitsbereich festgelegt werden. Vorteilhaft ist in diesem Fall die Festlegung der mindestens zwei Teilbereiche Bestandteil des Planungsverfahrens, als ein der Planung der Bestrahlung vorgelagerter Schritt. Innerhalb des Planungsverfahrens besteht in diesem Fall vollständige Kontrolle über die Ausgestaltung der Bestrahlung einschließlich der Festlegung der Teilbereiche. Diese können insbesondere automatisiert durch eine Planungsvorrichtung, insbesondere die unten beschriebene, erfindungsgemäße Planungsvorrichtung oder eine Planungsvorrichtung nach einer oder mehreren der unten beschriebenen Ausführungsformen, oder durch einen Nutzer, insbesondere über eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle, festgelegt werden.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens zwei Teilbereiche auf dem Arbeitsbereich festgelegt werden, indem die mindestens eine Trennlinie auf dem Arbeitsbereich festgelegt wird, die die mindestens zwei Teilbereiche der mindestens zwei Teilbereiche voneinander abgegrenzt. Durch die Festlegung der mindestens einen Trennlinie werden vorteilhaft in einfacher Weise zugleich die mindestens zwei Teilbereiche definiert. Die mindestens eine Trennlinie kann insbesondere automatisiert durch die Planungsvorrichtung, insbesondere die unten beschriebene, erfindungsgemäße Planungsvorrichtung oder eine Planungsvorrichtung nach einer oder mehreren der unten beschriebenen Ausführungsformen, oder durch einen Nutzer, insbesondere über eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle, festgelegt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als die mindestens eine Trennlinie eine Linie verwendet wird, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: einer Radiuslinie, einer Durchmesserlinie, einer in einem Mittelpunkt oder - insbesondere geometrischen - Schwerpunkt des Arbeitsbereichs zentrierten Kreislinie, einer Sekante, einer Kreissehne, einer Parallellinie zu einer Begrenzungskante des Arbeitsbereichs, und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Linien. Vorteilhaft sind insbesondere derartige Trennlinien geeignet, die mindestens zwei Teilbereiche als Felder auf dem Arbeitsbereich zu definieren, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus: Sektoren, Sektorabschnitten, Kreisabschnitten, Kreisringen, rechteckförmigen Feldern, freigeformten Feldern, und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Felder.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der jeweilige Bestrahlungsbereich einem bestimmten Teilbereich der mindestens zwei Teilbereiche zugeordnet wird, wenn eine Position eines - insbesondere geometrischen - Schwerpunkts des jeweiligen Bestrahlungsbereichs auf dem Arbeitsbereich in den bestimmten Teilbereich fällt. Vorteilhaft wird der jeweilige Bestrahlungsbereich auf diese Weise demjenigen Teilbereich zugeordnet, in dem er - insbesondere mit Bezug auf seine Fläche - zum größten Teil angeordnet ist.

Alternativ oder zusätzlich ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass der jeweilige Bestrahlungsbereich einem bestimmten Teilbereich der mindestens zwei Teilbereiche zugeordnet wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich in dem bestimmten Teilbereich angeordnet ist. Vorteilhaft stellt dies eine besonders einfache Zuordnungsregel basierend auf der geometrischen Lage der Bestrahlungsbereiche relativ zu den Teilbereichen dar.

In einer Ausgestaltung wird der jeweilige Bestrahlungsbereich geteilt, wenn er in mehr als einen Teilbereich der mindestens zwei Teilbereiche fällt. Auf diese Weise können auch solche Bestrahlungsbereiche, die in mehr als einen Teilbereich fallen, insbesondere solche Bestrahlungsbereiche, die durch mindestens eine Trennlinie geteilt werden, in einfacher Weise den entsprechenden Teilbereichen zugeordnet werden. Dabei stellt die geeignete Teilung der Bestrahlungsbereiche sicher, dass im Ergebnis nur noch solche Bestrahlungsbereiche vorhanden sind, die vollständig und eindeutig in einem Teilbereich angeordnet sind.

Alternativ ist es möglich, dass für solche Bestrahlungsbereiche, die vollständig in einem einzigen Teilbereich angeordnet sind, die einfache Regel angewendet wird, dass sie diesem Teilbereich zugeordnet werden, wobei andere Bestrahlungsbereiche, die in mindestens zwei Teilbereichen liegen, insbesondere weil sie durch mindestens eine Trennlinie geteilt werden, jeweils demjenigen Teilbereich zugeordnet werden, in den ihr jeweiliger Schwerpunkt fällt. Im Ergebnis ist diese Vorgehensweise allerdings identisch dazu, für jeden Teilbereich die Zuordnung gemäß dem Schwerpunkt anzuwenden, jedoch gegebenenfalls einfacher und schneller zu berechnen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem mindestens einen Bestrahlungsparameter ein erster vorbestimmter Parameterwert als der zugeordnete Parameterwert zugewiesen wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich einem ersten Teilbereich von zwei Teilbereichen des Arbeitsbereichs zugeordnet wird, wobei dem mindestens einen Bestrahlungsparameter ein zweiter, von dem ersten Parameterwert verschiedener vorbestimmter Parameterwert als der zugeordnete Parameterwert zugewiesen wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich einem zweiten Teilbereich der zwei Teilbereiche zugeordnet wird. Dies stellt vorteilhaft eine besonders einfache und zugleich funktionale Ausführungsform des Planungsverfahrens dar.

Insbesondere ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass dem mindestens einen Bestrahlungsparameter der erste vorbestimmte Parameterwert als der zugeordnete Parameterwert zugewiesen wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich dem ersten Teilbereich von genau zwei Teilbereichen des Arbeitsbereichs zugeordnet wird, wobei dem mindestens einen Bestrahlungsparameter der zweite, von dem ersten Parameterwert verschiedene vorbestimmte Parameterwert als der zugeordnete Parameterwert zugewiesen wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich dem zweiten Teilbereich der genau zwei Teilbereiche zugeordnet wird.

In einer besonders einfachen Ausführungsform des Planungsverfahrens ist zusätzlich vorgesehen, dass genau einem Bestrahlungsparameter einer Mehrzahl an Bestrahlungsparametem wahlweise der erste vorbestimmte Parameterwert oder der zweite vorbestimmte Parameterwert zugeordnet wird. Insbesondere werden dabei die anderen Bestrahlungsparameter der Mehrzahl an Bestrahlungsparametem unabhängig von der Zuordnung des jeweiligen Bestrahlungsbereichs zu einem Teilbereich des Arbeitsbereichs gewählt, insbesondere für alle Teilbereiche identisch. In einer Ausführungsform wird alternativ oder zusätzlich als der mindestens eine Bestrahlungsparameter die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb eines jeweiligen Bestrahlungsbereichs verwendet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als der mindestens eine Bestrahlungsparameter die Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs verwendet wird, wobei die Bestrahlungsreihenfolge entlang einer ersten Abarbeitungsrichtung gewählt wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich einem ersten Teilbereich von - insbesondere genau - zwei Teilbereichen des Arbeitsbereichs zugeordnet wird, wobei die Bestrahlungsreihenfolge entlang einer zweiten Abarbeitungsrichtung gewählt wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich einem zweiten Teilbereich der - insbesondere genau - zwei Teilbereiche zugeordnet wird, wobei die erste Abarbeitungsrichtung zumindest eine Komponente aufweist, die antiparallel zu einer Strömungsrichtung einer Schutzgas Strömung über dem Arbeitsbereich ausgerichtet ist, wobei die zweite Abarbeitungsrichtung zumindest eine Komponente aufweist, die parallel zu der Strömungsrichtung ausgerichtet ist, wobei insbesondere die zweite Abarbeitungsrichtung antiparallel zu der der ersten Abarbeitungsrichtung ausgerichtet ist. Vorteilhaft wird somit die Abarbeitungsrichtung in den jeweiligen Teilbereichen relativ zu der Strömungsrichtung definiert ausgerichtet.

Insbesondere ist in einer Ausführungsform zusätzlich vorgesehen, dass die Trennlinie derart auf dem Arbeitsbereich festgelegt ist oder wird, dass sie benachbart zu mindestens einem Energiestrahlzentrum, oder durch das mindestens eine Energiestrahlzentrum, oder durch einen Schwerpunkt einer Mehrzahl an Energiestrahlzentren, verläuft. Vorteilhaft wird somit die Abarbeitungsrichtung in den jeweiligen Teilbereichen relativ zu der Strömungsrichtung und zusätzlich relativ zu der Position des mindestens ein Energiestrahlzentrums definiert ausgerichtet.

Insbesondere ist in einer Ausführungsform weiter zusätzlich vorgesehen, dass die Trennlinie derart auf dem Arbeitsbereich festgelegt ist oder wird, dass sie quer, insbesondere senkrecht, zu der Strömungsrichtung der Schutzgasströmung über dem Arbeitsbereich verläuft. Insbesondere ist dabei der erste Teilbereich ausgehend von der Trennlinie stromaufwärts der Schutzgasströmung angeordnet, und der zweite Teilbereich ist ausgehend von der Trennlinie stromabwärts der Schutzgasströmung angeordnet. Somit ist die Bestrahlungsreihenfolge in mindestens einem dem ersten Teilbereich zugeordneten ersten Bestrahlungsbereich zugleich zumindest komponentenweise entgegen der Schutzgas Strömung und von dem mindestens einen Energiestrahlzentrum weg ausgerichtet. In mindestens einem dem zweiten Teilbereich zugeordneten zweiten Bestrahlungsbereich ist die Bestrahlungsreihenfolge zumindest komponentenweise mit der Schutzgas Strömung und von dem mindestens einen Energiestrahlzentrum weg ausgerichtet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bestrahlung mit einer Mehrzahl an Energie strahl en geplant wird, wobei als ein zusätzlicher Bestrahlungsparameter eine Zuordnung eines bestimmten Energiestrahls der Mehrzahl an Energie strahl en zu dem jeweiligen Bestrahlungsbereich verwendet wird. Vorteilhaft ist es auf diese Weise möglich, jedem Bestrahlungsbereich jeweils einen Energiestrahl zuzuordnen, dessen Energiestrahlzentrum möglichst nahe an dem jeweiligen Bestrahlungsbereich, insbesondere möglichst nah an dem - insbesondere geometrischen - Schwerpunkt des Bestrahlungsbereichs, angeordnet ist. Auf diese Weise werden nach Möglichkeit vorteilhaft flache Einstrahlwinkel auf den Arbeitsbereich für die Energiestrahlen vermieden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bestrahlung mit einer Mehrzahl an Energie strahl en geplant wird, wobei der zugeordnete Parameterwert des mindestens einen Bestrahlungsparameters zusätzlich in Abhängigkeit von einer Zuordnung eines bestimmten Energiestrahls der Mehrzahl an Energiestrahlen zu dem jeweiligen Bestrahlungsbereich gewählt wird. Insbesondere erlaubt dies vorteilhaft eine Berücksichtigung der relativen Lage des jeweiligen Energiestrahlzentrums zu dem zugeordneten Bestrahlungsbereich, insbesondere zu dem - insbesondere geometrischen - Schwerpunkt des Bestrahlungsbereichs. Insbesondere kann auf diese Weise gewährleistet werden, dass die Verlagerungsrichtung des zugeordneten Energiestrahls innerhalb des Bestrahlungsbereichs geeignet relativ zu dem Energiestrahlzentrum des Energiestrahls ausgerichtet ist, und/oder dass der Parameterwert des Bestrahlungsparameters geeignet gewählt wird, um gegebenenfalls nachteilige Effekte beispielsweise eines flachen Einstrahlwinkels zumindest abzumildern.

Insbesondere wird der Bestrahlungsplan als ein Datensatz für eine Ansteuerung einer Fertigungsvorrichtung, insbesondere einer im Folgenden noch beschriebenen erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung oder einer Fertigungsvorrichtung gemäß einer oder mehreren der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen, zum additiven Fertigen eines Bauteils aus dem Pulvermaterial erhalten. Unabhängig davon, ob das Verfahren auf einer separat zu einer Fertigungsvorrichtung angeordneten Planungsvorrichtung oder auf der Fertigungsvorrichtung selbst durchgeführt wird, wird der Bestrahlungsplan auf diese Weise in einfach handhabbarer, insbesondere maschinenlesbarer Form erhalten. Insbesondere ist es bevorzugt auch möglich, den als Datensatz erhaltenen Bestrahlungsplan zu exportieren und unabhängig von einer bestimmten Vorrichtung, beispielsweise verkörpert auf einem Datenträger oder virtuell über ein Netzwerk, zu transportieren, insbesondere zu übertragen.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein auch - im Folgenden auch als Fertigungsverfahren bezeichnetes - Verfahren zum additiven Fertigen mindestens eines Bauteils aus einem Pulvermaterial geschaffen wird, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines mithilfe eines erfindungsgemäßen Planungsverfahrens oder eines Planungsverfahrens nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen erhaltenen Bestrahlungsplans für die lokal selektive Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit mindestens einem Energiestrahl, um das mindestens eine Bauteil mittels des mindestens einen Energiestrahls schichtweise aus einer Mehrzahl an in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich angeordneten Pulvermaterialschichten des Pulvermaterials herzustellen, und Fertigen des mindestens einen Bauteils gemäß dem Bestrahlungsplan, insbesondere mittels der im Folgenden beschriebenen, erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung oder einer Fertigungsvorrichtung nach einer oder mehreren der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen. In Zusammenhang mit dem Fertigungsverfahren ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits zuvor in Zusammenhang mit dem Planungsverfahren erläutert wurden.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Bestrahlungsplan bereitgestellt wird, indem ein erfindungsgemäßes Planungsverfahren oder ein Planungsverfahren nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt wird. Somit umfasst das Verfahren zum Fertigen des Bauteils zugleich auch - insbesondere in Form vorgelagerter Schritte - das Planungsverfahren.

Als Energiestrahl wird vorzugsweise ein Laserstrahl oder ein Elektronenstrahl verwendet.

Vorzugsweise wird das Bauteil mittels selektiven Lasersinterns und/oder selektiven Laserschmelzens gefertigt.

Als Pulvermaterial kann in bevorzugter Weise insbesondere ein metallisches oder keramisches Pulver verwendet werden. Zur Erfindung gehört auch ein Computerprogrammprodukt, umfassend maschinenlesbare Anweisungen, aufgrund derer ein erfindungsgemäßes Planungsverfahren oder ein Planungsverfahren nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen auf einer Rechenvorrichtung durchgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf der Rechenvorrichtung läuft.

Alternativ oder zusätzlich umfasst das Computerprogrammprodukt maschinenlesbare Anweisungen, aufgrund derer ein erfindungsgemäßes Fertigungsverfahren oder ein Fertigungsverfahren nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen auf der Rechenvorrichtung durchgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf der Rechenvorrichtung läuft.

In Zusammenhang mit dem Computerprogrammprodukt ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits zuvor in Zusammenhang mit dem Planungsverfahren oder dem Fertigungsverfahren erläutert wurden.

Zur Erfindung gehört auch ein Datenträger, umfassend ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt oder ein Computerprogrammprodukt nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Planungsvorrichtung zur Planung einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit mindestens einem Energiestrahl, um mittels des mindestens einen Energiestrahls mindestens ein Bauteil aus einem in dem Arbeitsbereich angeordneten Pulvermaterial herzustellen, geschaffen wird, wobei die Planungsvorrichtung eingerichtet ist, um ein erfindungsgemäßes Planungsverfahren oder ein Planungsverfahren nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen. In Zusammenhang mit der Planungsvorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die zuvor bereits in Zusammenhang mit dem Planungsverfahren, dem Fertigungsverfahren oder dem Computerprogrammprodukt erläutert wurden.

Insbesondere kann die Planungsvorrichtung eingerichtet sein, um die lokal selektive Bestrahlung des Arbeitsbereichs mit einer Mehrzahl an Energiestrahlen zu planen.

In einer Ausführungsform ist die Planungsvorrichtung ausgebildet als eine Vorrichtung, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem Computer, insbesondere Personal Computer (PC), einer Einschubkarte oder Ansteuerkarte, und einem FPGA-Board. In einer Ausführungsform ist die Planungsvorrichtung eine RTC5- oder RTC6- Ansteuerkarte der SCANLAB GmbH, insbesondere in der an dem den Zeitrang des vorliegenden Schutzrechts bestimmenden Tag aktuell erhältlichen Ausgestaltung.

Insbesondere kann die Planungsvorrichtung extern oder separat zu einer Fertigungsvorrichtung vorgesehen sein, wobei durch die Planungsvorrichtung vorzugsweise ein Datensatz erstellt wird, der dann in geeigneter Weise, beispielsweise mittels eines Datenträgers oder über ein Netzwerk, insbesondere über das Internet, oder über eine andere geeignete drahtlose oder kabelgebundene Übermittlungsform, an eine Fertigungsvorrichtung, insbesondere eine Steuervorrichtung einer Fertigungsvorrichtung, übermittelt wird. Beispielsweise ist es möglich, dass die Planungsvorrichtung aus CAD-Daten CAM-Daten, das heißt insbesondere einen Befehlsablauf, insbesondere ein NC-Programm, zur Steuerung der Fertigungsvorrichtung generiert, wobei dieser Befehlsablauf dann an die Fertigungsvorrichtung zu deren Steuerung übermittelt wird. Auch ist es möglich, dass der Planungsvorrichtung CAD-Daten eines Bauteils übergeben werden, wobei die Planungsvorrichtung hieraus den Befehlsablauf für die Fertigungsvorrichtung generiert. Die Planungsvorrichtung kann aber auch in eine Fertigungsvorrichtung integriert sein. Insbesondere kann die Planungsvorrichtung in die Steuervorrichtung der Fertigungsvorrichtung integriert sein, oder die Steuervorrichtung der Fertigungsvorrichtung kann als Planungsvorrichtung ausgebildet sein, insbesondere durch Vorsehen einer geeigneten Hardwarekomponente und/oder durch Implementieren eines geeigneten Computerprogrammprodukts, insbesondere einer Software. Beispielsweise ist es möglich, dass der Fertigungsvorrichtung dann CAD-Daten eines herzustellenden Bauteils übergeben werden, wobei die Fertigungsvorrichtung selbst, insbesondere die in die Steuervorrichtung implementierte Planungsvorrichtung, aus den CAD-Daten entsprechende CAM-Daten beziehungsweise einen Befehlsablauf zur Steuerung der Fertigungsvorrichtung generiert. Es ist aber auch möglich, dass die Planungsvorrichtung eine Mehrzahl an Rechenvorrichtungen umfasst, wobei sie insbesondere physisch verteilt ausgebildet ist. Bevorzugt umfasst die Planungsvorrichtung dann eine Mehrzahl miteinander vernetzter Rechenvorrichtungen. Insbesondere kann die Planungsvorrichtung als Datenwolke oder sogenannte Cloud ausgebildet sein, oder die Planungsvorrichtung ist Teil einer Datenwolke oder Cloud. Es ist in bevorzugter Ausgestaltung auch möglich, dass die Planungsvorrichtung einerseits mindestens eine zu der Fertigungsvorrichtung externe Rechenvorrichtung und andererseits die Fertigungsvorrichtung, insbesondere die Steuervorrichtung der Fertigungsvorrichtung, umfasst, wobei dann durch die Planungsvorrichtung durchgeführte Schritte teilweise auf der externen Rechenvorrichtung und teilweise auf der Fertigungsvorrichtung, insbesondere auf der Steuervorrichtung, durchgeführt werden. Insbesondere ist es auch möglich, dass die Planungsvorrichtung nicht die vollständige Planung der lokal selektiven Bestrahlung des Arbeitsbereichs übernimmt, sondern nur Teile hiervon; insbesondere ist es möglich, dass die Planungsvorrichtung nur denjenigen Teil der Planung der lokal selektiven Bestrahlung des Arbeitsbereichs übernimmt, der sich auf die zuvor beschriebenen Schritte und/oder Festlegungen bezieht. Andere Teile der Planung der lokal selektiven Bestrahlung können dagegen in anderen Rechenvorrichtungen, insbesondere in zu der Fertigungsvorrichtung externen Rechenvorrichtung, oder auch in der Fertigungsvorrichtung selbst, insbesondere deren Steuervorrichtung, oder aber auch in einer Datenwolke oder Cloud, durchgeführt werden. Insbesondere ist es möglich, dass die Planungsvorrichtung von einer anderen Rechenvorrichtung erzeugte CAM-Daten oder einen Befehlsablauf, insbesondere ein NC-Programm, verändert, anpasst oder korrigiert.

Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Fertigungsvorrichtung zum additiven Fertigen von Bauteilen aus einem Pulvermaterial geschaffen wird. Die Fertigungsvorrichtung weist mindestens eine Strahlerzeugungsvorrichtung auf, die eingerichtet ist zum Erzeugen mindestens eines Energiestrahls. Außerdem weist die Fertigungsvorrichtung mindestens eine Scannervorrichtung auf, die eingerichtet ist, um einen Arbeitsbereich lokal selektiv mit dem mindestens einen Energiestrahl zu bestrahlen, um mittels des mindestens einen Energie Strahls ein Bauteil aus dem in dem Arbeitsbereich angeordneten Pulvermaterial herzustellen. Schließlich weist die Fertigungsvorrichtung eine Steuervorrichtung auf, die mit der mindestens einen Scannervorrichtung wirkverbunden und eingerichtet ist, um die Scannervorrichtung anzusteuern. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens oder eines Fertigungsverfahren nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. In Zusammenhang mit der Fertigungsvorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Planungsverfahren, dem Fertigungsverfahren, dem Computerprogrammprodukt und der Planungsvorrichtung erläutert wurden.

Bei einer Ausführungsform ist die Strahlerzeugungsvorrichtung eingerichtet, um eine Mehrzahl an Energie strahl en zu erzeugen, und/oder die Fertigungsvorrichtung weist eine Mehrzahl an Strahlerzeugungsvorrichtungen zur Erzeugung einer Mehrzahl an Energie strahl en auf. Es ist möglich, dass für die Mehrzahl an Energiestrahlen eine Mehrzahl an Scannervorrichtungen vorgesehen sind. Es ist aber auch möglich, dass die Scannervorrichtung eingerichtet ist, um eine Mehrzahl an Energiestrahlen - insbesondere unabhängig voneinander - auf dem Arbeitsbereich zu verlagern. Insbesondere kann die Scannervorrichtung hierfür eine Mehrzahl an separat ansteuerbaren Scannern, insbesondere Scannerspiegeln, aufweisen.

Die Scannervorrichtung weist bevorzugt mindestens einen Scanner, insbesondere einen Galvanometer-Scanner, Piezoscanner, Polygonscanner, MEMS-Scanner, und/oder einen relativ zu dem Arbeitsbereich verlagerbaren Arbeitskopf oder Bearbeitungskopf auf. Die hier vorgeschlagenen Scannervorrichtungen sind in besonderer Weise geeignet, den Energiestrahl innerhalb des Arbeitsbereichs zwischen einer Mehrzahl an Bestrahlungspositionen zu verlagern.

Unter einem relativ zu dem Arbeitsbereich verlagerbaren Arbeitskopf oder Bearbeitungskopf wird hier insbesondere ein integriertes Bauteil der Fertigungsvorrichtung verstanden, welches mindestens einen Strahlungsauslass für mindestens einen Energiestrahl aufweist, wobei das integrierte Bauteil, das heißt der Arbeitskopf, als Ganzes entlang zumindest einer Verlagerungsrichtung, vorzugsweise entlang zweier senkrecht aufeinander stehenden Verlagerungsrichtungen, relativ zu dem Arbeitsbereich verlagerbar ist. Ein solcher Arbeitskopf kann insbesondere in Portalbauweise ausgebildet sein oder von einem Roboter geführt werden. Insbesondere kann der Arbeitskopf als Roboterhand eines Roboters ausgebildet sein.

Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Computer, insbesondere Personal Computer (PC), einer Einschubkarte oder Ansteuerkarte, und einem FPGA-Board. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Steuervorrichtung eine RTC5- oder RTC6- Ansteuerkarte der SCANLAB GmbH, insbesondere in der an dem den Zeitrang des vorliegenden Schutzrechts bestimmenden Tag aktuell erhältlichen Ausgestaltung.

Bevorzugt weist die mindestens eine Strahlerzeugungsvorrichtung mindestens einen Laser auf. Der mindestens eine Energiestrahl wird somit vorteilhaft als intensiver Strahl kohärenter elektromagnetischer Strahlung, insbesondere kohärenten Lichts, erzeugt. Bestrahlung bedeutet insoweit bevorzugt Belichtung.

Die Fertigungsvorrichtung ist vorzugsweise eingerichtet zum selektiven Lasersintern. Alternativ oder zusätzlich ist die Fertigungsvorrichtung eingerichtet zum selektiven Laserschmelzen. Diese Ausgestaltungen der Fertigungsvorrichtung haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fertigungsvorrichtung eine Schutzgasvorrichtung - als Quelle der Schutzgasströmung - aufweist, die eingerichtet ist, um eine Schutzgas Strömung mit definierter Strömungsrichtung über dem Arbeitsbereich zu erzeugen.

In einer Ausführungsform weist die Fertigungsvorrichtung zusätzlich eine Schutzgas- Beeinflussungsvorrichtung auf, die eingerichtet ist, um einen Strömungs-Parameterwert zumindest eines Strömungsparameters der Schutzgasströmung festzulegen, insbesondere zu verändern, wobei der mindestens eine Strömungsparameter ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: der Strömungsrichtung über dem Arbeitsbereich und der Strömungsgeschwindigkeit der Schutzgasströmung.

Insbesondere ist die Steuervorrichtung mit der Schutzgas-Beeinflussungsvorrichtung wirkverbunden und eingerichtet, um den mindestens einen Strömungs-Parameterwert in Abhängigkeit von der Zuordnung eines jeweiligen Bestrahlungsbereichs zu einem Teilbereich von mindestens zwei Teilbereichen des Arbeitsbereichs zu wählen. Insbesondere ist die Steuervorrichtung dabei eingerichtet, um den Strömungsparameter als den mindestens einen Bestrahlungsparameter zu verwenden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fertigungsvorrichtung zum additiven Fertigen von Bauteilen aus einem Pulvermaterial mit einem Ausführungsbeispiel einer Planungsvorrichtung, und

Figur 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit einem Energiestrahl, und

Figur 3 schematische Detaildarstellungen weiterer Ausführungsbeispiele des Verfahrens zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs mit einem Energiestrahl.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fertigungsvorrichtung 1 zum additiven Fertigen eines Bauteils 3 aus einem Pulvermaterial 5 mit einem Ausführungsbeispiel einer Planungsvorrichtung 7. Die Fertigungsvorrichtung 1 weist mindestens eine vorzugsweise als Laser ausgebildete Strahlerzeugungsvorrichtung 9 auf, die eingerichtet ist zum Erzeugen mindestens eines Energiestrahls 11, insbesondere eines Laserstrahls, sowie außerdem eine Scannervorrichtung 13, die eingerichtet ist, um einen Arbeitsbereich 15 lokal selektiv mit dem mindestens einen Energiestrahl 11 zu bestrahlen, um mittels des mindestens einen Energiestrahls 11 das Bauteil 3 aus dem in dem Arbeitsbereich 15 angeordneten Pulvermaterial 5 herzustellen. Insbesondere erzeugt die Strahl erzeugungsvorrichtung 9 mehr als einen Energiestrahl 11, oder die Fertigungsvorrichtung 1 weist mehr als eine Strahlerzeugungsvorrichtung 9 zur Erzeugung einer Mehrzahl an Energie strahl en 11 auf; in Figur 1 sind konkret eine erste Strahlerzeugungsvorrichtung 9.1 zur Erzeugung eines ersten Energiestrahls 11.1 und eine zweite Strahlerzeugungsvorrichtung 9.2 zur Erzeugung eines zweiten Energiestrahls 11.2 dargestellt. Vorzugsweise weist die Fertigungsvorrichtung 1 für jeden Energiestrahl 11 eine separate Scannervorrichtung 13 auf, nämlich eine erste Scannervorrichtung 13.1 für den ersten Energiestrahl 11.1 und eine zweite Scannervorrichtung 13.2 für den zweiten Energiestrahl 11.2. Die Fertigungsvorrichtung 1 weist weiterhin eine insbesondere als eine Rechenvorrichtung 8 ausgebildete Steuervorrichtung 17 auf, die mit der Scannervorrichtung 13 und bevorzugt auch mit der Strahlerzeugungsvorrichtung 9 wirkverbunden und eingerichtet ist, um die Scannervorrichtung 13 und gegebenenfalls die Strahlerzeugungsvorrichtung 9 anzusteuern. Dabei ist die Steuervorrichtung 17 eingerichtet zur Durchführung eines im Folgenden näher beschriebenen Verfahrens zum Planen der lokal selektiven Bestrahlung des Arbeitsbereichs 15 mit dem Energiestrahl 11, kurz auch als Planungsverfahren bezeichnet.

Insbesondere weist die Steuervorrichtung 17 hierzu die insbesondere als eine weitere Rechenvorrichtung 10 ausgebildete Planungsvorrichtung 7 auf, die entsprechend zur Durchführung des Planungsverfahrens eingerichtet ist. Alternativ ist es möglich, dass die Steuervorrichtung 17 selbst als die Planungsvorrichtung 7 ausgebildet ist. Es ist aber in einer hier nicht dargestellten Ausgestaltung auch möglich, dass das Planungsverfahren auf einer separat zu der Fertigungsvorrichtung 1 vorgesehenen Planungsvorrichtung 7 ausgeführt wird.

Die Fertigungsvorrichtung 1 weist weiterhin eine Schutzgasvorrichtung 19 auf, die eingerichtet ist, um eine Schutzgasströmung mit einer durch erste Pfeile PI dargestellten definierten Strömungsrichtung über dem Arbeitsbereich 15 zu erzeugen.

Die Fertigungsvorrichtung 1 ist insbesondere eingerichtet, um das Bauteil 3 schichtweise aus einer Mehrzahl an in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich 15 angeordneten Pulvermaterialschichten aufzubauen. Hierzu ist der Arbeitsbereich 15, insbesondere in Form eines Pulverbetts, auf einer Bauplattform angeordnet, die im Zuge der Bereitstellung der zeitlich aufeinanderfolgenden Pulvermaterialschichten in dem Arbeitsbereich 15 schrittweise entgegen einer Hochrichtung abgesenkt wird. Das jeweils eine nächste Pulvermaterialschicht bildende Pulvermaterial 5 wird mittels eines insbesondere als Wischer oder Schieber ausgebildeten Beschichtungselements aus dem Bereich eines Vorratszylinders in den Arbeitsbereich 15 gefördert und dort durch das Beschichtungselement geglättet, sodass die jeweils aktuelle Pulvermaterialschicht bereitgestellt wird. Indem sukzessive auf diese Weise das Pulvermaterial 5 Pulvermaterialschicht für Pulvermaterialschicht mittels des Energiestrahls 11 in dem Arbeitsbereich 15 lokal selektiv verfestigt wird, wird das Bauteil 3 Schicht für Schicht, das heißt schichtweise, aufgebaut.

Es ist möglich, dass der erste Energiestrahl 11.1 lediglich innerhalb eines ersten Teil- Verlagerungsbereichs 15.1 und nicht in einem zweiten Teil-Verlagerungsbereich 15.2 des Arbeitsbereichs 15 verlagert werden kann, während der zweite Energiestrahl 11.2 umgekehrt lediglich innerhalb des zweiten Teil-Verlagerungsbereichs 15.2 und nicht in dem ersten Teil- Verlagerungsbereich 15.1 verlagert werden kann. Die Teil-Verlagerungsbereiche 15.1, 15.2 sind in Figur 1 durch eine strich-punktierte, gedachte Grenzlinie G voneinander abgeteilt. Es ist in einer anderen Ausgestaltung aber auch möglich, dass beide Energiestrahlen 11.1, 11.2 jeweils auf dem gesamten Arbeitsbereich 15 verlagert werden können, oder dass ihnen miteinander überlappende Teil-Verlagerungsbereiche 15.1, 15.2 zugeordnet sind.

Im Rahmen eines auch als Fertigungsverfahren bezeichneten Verfahrens zum Fertigen des Bauteils 3 aus dem Pulvermaterial 5 wird ein insbesondere mithilfe des im Folgenden beschriebenen Planungsverfahrens erhaltener Bestrahlungsplan für die lokal selektive Bestrahlung des Arbeitsbereichs 15 mit dem Energiestrahl 11 bereitgestellt, und das Bauteil 3 wird gemäß dem bereitgestellten Bestrahlungsplan gefertigt. Der Bestrahlungsplan wird dabei bevorzugt bereitgestellt, indem - insbesondere durch die Planungsvorrichtung 7 - das Planungsverfahren durchgeführt wird.

Im Rahmen des Planungsverfahrens wird insbesondere eine Bestrahlung einer Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen 21 auf dem Arbeitsbereich 15 mit dem mindestens einen Energiestrahl 11 geplant, wobei für die Bestrahlungsbereiche 21 ein jeweils zugeordneter Parameterwert mindestens eines Bestrahlungsparameters gewählt wird, wobei der zugeordnete Parameterwert in Abhängigkeit von einer Zuordnung des jeweiligen Bestrahlungsbereichs 21 zu einem Teilbereich 23 von mindestens zwei Teilbereichen 23 des Arbeitsbereichs 15 gewählt wird. Auf diese Weise wird insbesondere der Bestrahlungsplan für die lokal selektive Bestrahlung des Arbeitsbereichs 15 mit dem mindestens einen Energiestrahl 11 in der mindestens einen Pulvermaterialschicht erhalten.

Konkret ist der Arbeitsbereich 15 in dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 durch eine dort gestrichelt dargestellte - gedachte - Trennlinie 25 in zwei Teilbereiche 23 geteilt, einen ersten Teilbereich 23.1 und einen zweiten Teilbereich 23.2.

Dargestellt sind in Figur 1 weiterhin beispielhaft drei streifenförmige Bestrahlungsbereiche 21, von denen der besseren Übersichtlichkeit wegen nur einer mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet ist. Insbesondere werden in einer Ausgestaltung die Bestrahlungsbereiche 21 in Form von einander benachbarten, zueinander parallelversetzten Bestrahlungsvektoren 27 bestrahlt, wobei die Bestrahlungsvektoren 27 insbesondere senkrecht zu einer Längsrichtung der Bestrahlungsbereiche 21 ausgerichtet und in der Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Wie schematisch angedeutet, können die Bestrahlungsvektoren 27 innerhalb eines Bestrahlungsbereichs 21 zueinander gleichsinnig orientiert, gruppenweise gegensinnig orientiert, oder abwechselnd gegensinnig orientiert sein. Auch andere Ausgestaltungen sind möglich. Insbesondere sind die Bestrahlungsbereiche 21 jeweils vollständig mit Bestrahlungsvektoren 27 bedeckt oder gefüllt, beziehungsweise sie werden durch die Bestrahlungsvektoren 27 gebildet, wobei hier aber der besseren Übersichtlichkeit wegen nur wenige Bestrahlungsvektoren 27 pro Bestrahlungsbereich 21 tatsächlich dargestellt sind.

Der mindestens eine Bestrahlungsparameter ist insbesondere ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus: einer Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren 27 innerhalb der jeweiligen Bestrahlungsbereiche 21, einer Position der Bestrahlungsbereiche 21 in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen 21, einer Vektorrichtung der Bestrahlungsvektoren 27, einer Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren 27, einer Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren 27, einem Abstand zwischen einander unmittelbar benachbarten Bestrahlungsvektoren 27 des jeweiligen Bestrahlungsbereichs 21, einer Strahlleistung des mindestens einen Energiestrahls 11, einer Form des Energiestrahls 11 auf dem Arbeitsbereich 15, einer Größe des Energiestrahls 11 auf dem Arbeitsbereich 15, einer Verlagerungsgeschwindigkeit des mindestens einen Energiestrahls 11 auf dem Arbeitsbereich 15, einer Strömungsgeschwindigkeit der Schutzgasströmung über dem Arbeitsbereich 15, der Strömungsrichtung PI der Schutzgasströmung, einer Lage der Bestrahlungsbereiche 21 auf dem Arbeitsbereich 15, und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Bestrahlungsparameter.

In Figur 1 sind weiterhin zwei Energiestrahlzentren 29 auf dem Arbeitsbereich 15 dargestellt, ein erstes Energiestrahlzentrum 29.1, das dem ersten Energiestrahl 11.1 zugeordnet ist, und ein zweites Energiestrahlzentrum 29.2, das dem zweiten Energiestrahl 11.2 zugeordnet ist. Unter einem Energiestrahlzentrum 29 wird dabei ein Ort auf dem Arbeitsbereich 15 verstanden, der sich als Fußpunkt der jeweiligen Scannervorrichtung 13 zur Verlagerung des zugeordneten Energiestrahls 11 ergibt, insbesondere indem ausgehend von einem jeweiligen Ausgangspunkt 31, 31.1, 31.2 des zugeordneten Energiestrahls 11, 11.1, 11.2 auf der jeweiligen Scannervorrichtung 13, 13.1, 13.2 das Lot auf den Arbeitsbereich 15 gefällt wird.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Planungsverfahrens.

Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.

Insbesondere wird bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als der Bestrahlungsparameter die jeweils durch einen zweiten Pfeil P2 dargestellte Bestrahlungsreihenfolge der Bestrahlungsvektoren 27 innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs 21 verwendet, wobei hier beispielhaft fünf verschiedene Bestrahlungsbereiche 21 dargestellt sind, ein erster Bestrahlungsbereich 21.1, ein zweiter Bestrahlungsbereich 21.2, ein dritter Bestrahlungsbereich 21.3, ein vierter Bestrahlungsbereich 21.4 und ein fünfter Bestrahlungsbereich 21.5. Zur Vereinfachung der weiteren Erläuterungen ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel nur ein Energiestrahlzentrum 29 eines Energiestrahls 11 dargestellt. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist hier nur einer der zweiten Pfeile P2 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Arbeitsbereich 15 wiederum durch die genau eine Trennlinie 25 in den ersten Teilbereich 23.1 und den zweiten Teilbereich 23.2 geteilt. Die Trennlinie 25 ist hier insbesondere eine Durchmesserlinie des kreisförmigen Arbeitsbereichs 15. Die Trennlinie 25 ist oder wird insbesondere derart auf dem Arbeitsbereich 15 festgelegt, dass sie durch das Energiestrahlzentrum 29 verläuft. Alternativ oder zusätzlich kann die Trennlinie 25 benachbart zu dem Energiestrahlzentrum 29 oder durch einen Schwerpunkt einer Mehrzahl an Energiestrahlzentren 29 verlaufen. Die Trennlinie 25 verläuft hier außerdem senkrecht zu der durch den ersten Pfeil PI dargestellten Strömungsrichtung der Schutzgasströmung.

Die Bestrahlungsreihenfolge der Bestrahlungsvektoren 27 wird nun vorzugsweise für dem ersten Teilbereich 23.1 zugeordnete Bestrahlungsbereiche 21 so gewählt, dass sie entgegen der Schutzgasströmung ausgerichtet ist, so dass solche Bestrahlungsvektoren 27, die näher an der Trennlinie 25 und weiter von der Quelle der Schutzgasströmung, das heißt der Schutzgasvorrichtung 19, entfernt angeordnet sind, vor solchen Bestrahlungsvektoren 27 bestrahlt werden, die weiter von der Trennlinie 25 entfernt und näher an der Schutzgasvorrichtung 19 angeordnet sind. Für dem zweiten Teilbereich 23.2 zugeordnete Bestrahlungsbereiche 21 wird die Bestrahlungsreihenfolge dagegen so gewählt, dass sie mit der Schutzgasströmung ausgerichtet ist, so dass solche Bestrahlungsvektoren 27, die näher an der Trennlinie 25 und näher an der Schutzgasvorrichtung 19 angeordnet sind, vor solchen Bestrahlungsvektoren 27 bestrahlt werden, die weiter von der Trennlinie 25 und weiter von der Schutzgasvorrichtung 19 entfernt angeordnet sind.

Um die Bestrahlungsbereiche 21 bestimmten Teilbereichen 23 zuzuordnen, wird insbesondere folgendes Zuordnungskriterium verwendet: Ein Bestrahlungsbereich 21 wird demjenigen Teilbereich 23 zugeordnet, in dem ein - insbesondere geometrischer - Schwerpunkt 33 des Bestrahlungsbereichs 21 auf dem Arbeitsbereich 15 angeordnet ist. Die Schwerpunkte 33 der Bestrahlungsbereiche 21 sind in Figur 2 jeweils durch ein Quadrat schematisch gekennzeichnet, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen nur einer der Schwerpunkte 33 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Alternativ oder zusätzlich ist in einer Ausführungsform als Zuordnungskriterium vorgesehen, dass ein Bestrahlungsbereich 21 demjenigen Teilbereich 23 zugeordnet wird, in dem er - vollständig - angeordnet ist. Dabei kann insbesondere der jeweilige Bestrahlungsbereich 21 entlang der Trennlinie 25 geteilt werden, wenn er in mehr als einen Teilbereich 23 fällt.

Insbesondere wird dem mindestens einen Bestrahlungsparameter ein erster vorbestimmter Parameterwert als der zugeordnete Parameterwert zugewiesen, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich 21 dem ersten Teilbereich 23.1 zugeordnet wird, wobei dem mindestens einen Bestrahlungsparameter ein zweiter, von dem ersten Parameterwert verschiedener vorbestimmter Parameterwert als der zugeordnete Parameterwert zugewiesen wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich 21 dem zweiten Teilbereich 23.2 zugeordnet wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Bestrahlungsreihenfolge entlang einer ersten Abarbeitungsrichtung gewählt, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich 21 dem ersten Teilbereich 23.1 zugeordnet wird, wobei die Bestrahlungsreihenfolge entlang einer zweiten Abarbeitungsrichtung gewählt wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich 21 dem zweiten Teilbereich 23.2 zugeordnet wird, wobei die erste Abarbeitungsrichtung antiparallel zu der Strömungsrichtung der Schutzgasströmung ausgerichtet ist, und wobei die zweite Abarbeitungsrichtung parallel zu der Strömungsrichtung ausgerichtet ist.

Insbesondere werden aufgrund der Lage ihrer Schwerpunkte 33 in dem ersten Teilbereich 23.1 der erste Bestrahlungsbereich 21.1, der zweite Bestrahlungsbereich 21.2 und der dritte Bestrahlungsbereich 21.3 dem ersten Teilbereich 23.1 zugeordnet, und die Bestrahlungsreihenfolge für die Bestrahlungsvektoren 27 wird für diese drei Bestrahlungsbereiche 21.1, 21.2, 21.3 entlang der ersten Abarbeitungsrichtung, das heißt entgegen der Strömungsrichtung gewählt. Der vierte Bestrahlungsbereich 21.4 und der fünfte Bestrahlungsbereich 21.5 werden dagegen aufgrund der Lage ihrer Schwerpunkte 33 in dem zweiten Teilbereich 23.2 diesem zweiten Teilbereich 23.2 zugeordnet, und entsprechend wird für diese zwei Bestrahlungsbereiche 21.4, 21.5 die Bestrahlungsreihenfolge der Bestrahlungsvektoren 27 entlang der zweiten Abarbeitungsrichtung und damit parallel zu der Strömungsrichtung gewählt.

Vorzugsweise wird - bei einer Verwendung von mehr als einem Energiestrahl 11 - als ein zusätzlicher Bestrahlungsparameter eine Zuordnung eines bestimmten Energiestrahls 11 der Mehrzahl an Energiestrahlen 11 zu dem jeweiligen Bestrahlungsbereich 21 verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird der zugeordnete Parameterwert des mindestens einen Bestrahlungsparameters in Abhängigkeit von einer Zuordnung eines bestimmten Energiestrahls 11 der Mehrzahl an Energie strahl en 11 zu dem jeweiligen Bestrahlungsbereich 21 gewählt.

Fig. 3 zeigt schematische Detaildarstellungen weiterer Ausführungsbeispiele des Verfahrens zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung des Arbeitsbereichs 15 mit dem mindestens einen Energiestrahl 11.

Bei a) ist schematisch dargestellt, dass als die mindestens zwei Teilbereiche 23 rechteckförmige, insbesondere quadratische Felder 35 auf dem Arbeitsbereich 15 verwendet werden. Entsprechend werden als Trennlinien 25 zwei zueinander orthogonale Durchmesserlinien sowie zu den Durchmesserlinien parallelversetzte Sekanten verwendet. Bei b) ist schematisch dargestellt, dass als die mindestens zwei Teilbereiche 23 Felder 35 verwendet werden, die sich als Schnittmengen aus Sektoren und Kreisringen des Arbeitsbereichs 15 ergeben. Entsprechend werden als Trennlinien 25 Durchmesserlinien sowie in einem Mittelpunkt 37 des Arbeitsbereichs 15 zentrierte Kreislinien verwendet. Alternativ oder zusätzlich können als Teilbereiche 23 Felder 35 verwendet werden, die ausgewählt sind aus einer Gruppe, bestehend aus: Sektoren, Sektorab schnitten, Kreisabschnitten, Kreisringen, freigeformten Feldern, und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Felder.

Alternativ oder zusätzlich können als Trennlinien 25 Linien verwendet werden, die ausgewählt sind aus einer Gruppe, bestehend aus: Radiuslinien, Kreissehnen, Parallellinien zu einer Begrenzungskante des Arbeitsbereichs 15, und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Linien.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Planen einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs (15) mit mindestens einem Energiestrahl (11), um mittels des mindestens einen Energiestrahls (11) mindestens ein Bauteil (3) schichtweise aus einer Mehrzahl an in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich (15) angeordneten Pulvermaterialschichten eines Pulvermaterials (5) herzustellen, wobei eine Bestrahlung einer Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen (21) auf dem Arbeitsbereich (15) mit dem mindestens einen Energiestrahl (11) geplant wird, wobei

- für die Bestrahlungsbereiche (21) der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen (21) ein jeweils zugeordneter Parameterwert mindestens eines Bestrahlungsparameters gewählt wird, wobei der zugeordnete Parameterwert in Abhängigkeit von einer Zuordnung des jeweiligen Bestrahlungsbereichs (21) zu einem Teilbereich (23) von mindestens zwei Teilbereichen (23) des Arbeitsbereichs (15) gewählt wird, wobei insbesondere ein Bestrahlungsplan für die lokal selektive Bestrahlung des Arbeitsbereichs (15) mit dem mindestens einen Energiestrahl (11) in der mindestens einen Pulvermaterialschicht erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Bestrahlungsparameter ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: einer Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren (27) innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs (21), einer Position des Bestrahlungsbereichs (21) in einer Abarbeitungsreihenfolge der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen (21), einer Vektorrichtung der Bestrahlungsvektoren (27), einer Vektororientierung der Bestrahlungsvektoren (27), einer Abfolge von Vektororientierungen der Bestrahlungsvektoren (27), einem Abstand zwischen einander unmittelbar benachbarten Bestrahlungsvektoren (27) des Bestrahlungsbereichs (21), einer Strahlleistung des mindestens einen Energiestrahls (11), einer Form des Energiestrahls (11) auf dem Arbeitsbereich (15), einer Größe des Energiestrahls (11) auf dem Arbeitsbereich (15), einer Verlagerungsgeschwindigkeit des mindestens einen Energie Strahls (11) auf dem Arbeitsbereich (15), einer Strömungsgeschwindigkeit einer Schutzgasströmung über dem Arbeitsbereich (15), einer Strömungsrichtung der Schutzgas Strömung, einer Lage des Bestrahlungsbereichs (21) auf dem Arbeitsbereich (15), und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Bestrahlungsparameter.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als die mindestens zwei Teilbereiche (23) Felder auf dem Arbeitsbereich (15) verwendet werden, die ausgewählt sind aus einer Gruppe, bestehend aus: Sektoren, Sektorabschnitten, Kreisabschnitten, Kreisringen, rechteckförmigen Feldern, freigeformten Feldern, und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Felder.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Trennlinie (25), die die mindestens zwei Teilbereiche (23) auf dem Arbeitsbereich (15) voneinander abgegrenzt, derart auf dem Arbeitsbereich (15) festgelegt ist oder wird, dass sie

- benachbart zu mindestens einem Energiestrahlzentrum (29), oder durch mindestens ein Energiestrahlzentrum (29), oder durch einen Schwerpunkt einer Mehrzahl an Energiestrahlzentren (29) verläuft.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Trennlinie (25), die die mindestens zwei Teilbereiche (23) auf dem Arbeitsbereich (15) voneinander abgegrenzt, derart auf dem Arbeitsbereich (15) festgelegt ist oder wird, dass sie quer, insbesondere senkrecht, zu einer Strömungsrichtung einer Schutzgasströmung über dem Arbeitsbereich (15) verläuft.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens zwei Teilbereiche (23) vor der Planung der Bestrahlung der Mehrzahl an Bestrahlungsbereichen (21) auf dem Arbeitsbereich (15) festgelegt werden, insbesondere indem mindestens eine Trennlinie (25) auf dem Arbeitsbereich (15) festgelegt wird, die mindestens zwei Teilbereiche (23) der mindestens zwei Teilbereiche (23) voneinander abgegrenzt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als die mindestens eine Trennlinie (25) eine Linie verwendet wird, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: einer Radiuslinie, einer Durchmesserlinie, einer in einem Mittelpunkt oder Schwerpunkt des Arbeitsbereichs (15) zentrierten Kreislinie, einer Sekante, einer Kreissehne, einer Parallellinie zu einer Begrenzungskante des Arbeitsbereichs (15), und einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Linien.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Bestrahlungsbereich (21) einem bestimmten Teilbereich (23) der mindestens zwei Teilbereiche (23) zugeordnet wird, wenn eine Position eines Schwerpunkts (33) des jeweiligen Bestrahlungsbereichs (21) auf dem Arbeitsbereich (15) in den bestimmten Teilbereich (23) fällt, oder der jeweilige Bestrahlungsbereich (21) in dem bestimmten Teilbereich (23) angeordnet ist, wobei insbesondere der jeweilige Bestrahlungsbereich (21) geteilt wird, wenn er in mehr als einen Teilbereich (23) der mindestens zwei Teilbereiche (23) fällt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem mindestens einen Bestrahlungsparameter ein erster vorbestimmter Parameterwert als der zugeordnete Parameterwert zugewiesen wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich (21) einem ersten Teilbereich (23) von zwei Teilbereichen (23) des Arbeitsbereichs (15) zugeordnet wird, wobei dem mindestens einen Bestrahlungsparameter ein zweiter, von dem ersten Parameterwert verschiedener vorbestimmter Parameterwert als der zugeordnete Parameterwert zugewiesen wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich (21) einem zweiten Teilbereich (23) der zwei Teilbereiche (23) zugeordnet wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als der mindestens eine Bestrahlungsparameter eine Bestrahlungsreihenfolge von mindestens zwei Bestrahlungsvektoren (27) innerhalb des jeweiligen Bestrahlungsbereichs (21) verwendet wird, wobei die Bestrahlungsreihenfolge entlang einer ersten Abarbeitungsrichtung gewählt wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich (21) einem ersten Teilbereich (23) von zwei Teilbereichen (23) des Arbeitsbereichs (15) zugeordnet wird, wobei die Bestrahlungsreihenfolge entlang einer zweiten Abarbeitungsrichtung gewählt wird, wenn der jeweilige Bestrahlungsbereich (21) einem zweiten Teilbereich (23) der zwei Teilbereiche (23) zugeordnet wird, wobei die erste Abarbeitungsrichtung zumindest eine Komponente aufweist, die antiparallel zu einer Strömungsrichtung einer Schutzgasströmung über dem Arbeitsbereich (15) ausgerichtet ist, wobei die zweite Abarbeitungsrichtung zumindest eine Komponente aufweist, die parallel zu der Strömungsrichtung ausgerichtet ist, wobei insbesondere die zweite Abarbeitungsrichtung antiparallel zu der der ersten Abarbeitungsrichtung ausgerichtet ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 10, wobei die Bestrahlung mit einer Mehrzahl an Energie strahl en (11) geplant wird, wobei als ein zusätzlicher Bestrahlungsparameter eine Zuordnung eines bestimmten Energiestrahls (11) der Mehrzahl an Energie strahl en (11) zu dem jeweiligen Bestrahlungsbereich (21) verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestrahlung mit einer Mehrzahl an Energiestrahlen (11) geplant wird, wobei der zugeordnete Parameterwert des mindestens einen Bestrahlungsparameters zusätzlich in Abhängigkeit von einer Zuordnung eines bestimmten Energiestrahls (11) der Mehrzahl an Energie strahl en (11) zu dem jeweiligen Bestrahlungsbereich (21) gewählt wird.

13. Verfahren zum additiven Fertigen mindestens eines Bauteils (3) aus einem Pulvermaterial (5), mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines mithilfe eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 erhaltenen Bestrahlungsplans für die lokal selektive Bestrahlung eines Arbeitsbereichs (15) mit mindestens einem Energiestrahl (11), um das mindestens eine Bauteil (3) mittels des mindestens einen Energiestrahls (11) schichtweise aus einer Mehrzahl an in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich (15) angeordneten Pulvermaterialschichten des Pulvermaterials (5) herzustellen, und Fertigen des mindestens einen Bauteils (3) gemäß dem Bestrahlungsplan.

14. Planungsvorrichtung (7) zur Planung einer lokal selektiven Bestrahlung eines Arbeitsbereichs (15) mit mindestens einem Energiestrahl (11), um mittels des mindestens einen Energiestrahls (11) mindestens ein Bauteil (3) aus einem in dem Arbeitsbereich (15) angeordneten Pulvermaterial (5) herzustellen, wobei die Planungsvorrichtung (7) eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.

15. Fertigungsvorrichtung (1) zum additiven Fertigen von Bauteilen (3) aus einem Pulvermaterial (5), mit

- mindestens einer Strahlerzeugungsvorrichtung (9), die eingerichtet ist zum Erzeugen von mindestens einem Energiestrahl (11),

- mindestens einer Scannervorrichtung (13), die eingerichtet ist, um einen Arbeitsbereich (15) lokal selektiv mit dem mindestens einen Energiestrahl (11) zu bestrahlen, um mittels des mindestens einen Energiestrahls (11) mindestens ein Bauteil (3) aus dem in dem Arbeitsbereich (15) angeordneten Pulvermaterial (5) herzustellen, und mit einer Steuervorrichtung (17), die mit der mindestens einen Scannervorrichtung (13) wirkverbunden und eingerichtet ist, um die mindestens eine Scannervorrichtung (13) anzusteuern, wobei die Steuervorrichtung (17) eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 13.

16. Fertigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 15, mit einer Schutzgasvorrichtung (19), die eingerichtet ist, um eine Schutzgasströmung mit definierter Strömungsrichtung über dem Arbeitsbereich (15) zu erzeugen.