ES2936786T3

ES2936786T3 - Mapeo de densidad de energía en fabricación aditiva

Info

Publication number: ES2936786T3
Application number: ES17780968T
Authority: ES
Inventors: Michele Pavan; Den Ecker Piet Van; Tom Craeghs
Original assignee: Materialise NV
Current assignee: Materialise NV
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2023-03-22
Anticipated expiration: 2037-09-26
Also published as: BE1024495B1; EP3519156B1; EP3519156A1; KR102391125B1; CN110023057A; WO2018064066A1; US11260455B2; US20200038953A1; JP2019530598A; PL3519156T3; KR20190061017A; CN110023057B; JP7023939B2

Abstract

Se proporcionan sistemas y métodos para generar un mapa de densidad de energía de un objeto que se construirá en un entorno de fabricación aditiva. Ciertas realizaciones proporcionan un método para construir un objeto utilizando la fabricación aditiva, el método incluye: recibir un archivo de trabajo para construir el objeto, donde el archivo de trabajo incluye una pluralidad de cortes del objeto, y donde un primer corte del objeto indica líneas de exploración para aplicar una fuente de energía para construir material para construir la primera rebanada del objeto; determinar los parámetros de operación de la fuente de energía; y generar un primer mapa de densidad de energía de la primera porción del objeto basado en el archivo de trabajo y los parámetros de operación de la fuente de energía, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Mapeo de densidad de energía en fabricación aditiva

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente solicitud se relaciona con la distribución de energía espacial para construir un objeto en un entorno de fabricación aditiva. Más particularmente, la presente solicitud se relaciona con sistemas y métodos para generar un mapa de densidad de energía de un objeto a construir en un entorno de fabricación aditiva.

Descripción de la tecnología relacionada

Los sistemas de escaneo (por ejemplo, sistemas de escaneo láser, sistemas de escaneo de haz de electrones, etc.) se usan en muchas aplicaciones diferentes. Una de estas aplicaciones es el campo de la fabricación aditiva, en donde se forman objetos sólidos tridimensionales a partir de un modelo digital. Debido a que los objetos fabricados son tridimensionales, la fabricación aditiva se conoce comúnmente como impresión tridimensional ("3D"). El uso de un sistema de escaneo en la fabricación aditiva es especialmente frecuente en la estereolitografía, técnicas de fabricación de sinterización láser ("LS") y fusión por láser. Estas técnicas usan sistemas de escaneo para dirigir una fuente de energía (por ejemplo, un haz láser, un haz de electrones, etc.) a una ubicación específica con el fin de polimerizar o solidificar capas de materiales de construcción que se usan para crear el objeto tridimensional ("3D") deseado.

En procesos que producen objetos tales como la sinterización, la fuente de energía del sistema de escaneo proporciona la energía necesaria para polimerizar, sinterizar o fundir capas del material de construcción. El calentamiento y suministro de energía para polimerizar o solidificar capas del material de construcción puede afectar a diferentes aspectos del objeto producido.

El documento US 2016/059352 A1, publicado el 3 de marzo de 2016, se refiere a un método de cálculo de programación de potencia que utiliza una geometría idealizada para predecir los niveles de potencia láser en una trayectoria aditiva durante la deposición láser. El método calcula la potencia del haz para cualquier punto a lo largo de la trayectoria recorrida para formar una construcción que tenga una geometría. Cada punto a lo largo de la trayectoria tiene asociada una geometría idealizada que comprende un baño de fusión, una zona caliente y una parte a granel. El método comprende crear una descripción geométrica que representa la geometría de la construcción durante el proceso, crear una descripción de trayectoria que represente la trayectoria de la fuente del haz a través del espacio durante el proceso, calcular la geometría idealizada para el punto en la trayectoria basándose en la descripción geométrica y la descripción de la trayectoria, calcular un balance de energía en el baño de fusión para el punto en la trayectoria, calcular la energía total necesaria en el punto de la trayectoria y calcular la potencia óptima de la fuente del haz. En los cálculos, la temperatura de construcción se basa en un cálculo de la temperatura de la zona caliente obtenido a partir de la geometría idealizada.

Sumario

La invención se define por las reivindicaciones adjuntas. Ciertas realizaciones de la presente divulgación proporcionan un método para determinar la energía aplicada a un material de construcción mientras se construye un objeto usando fabricación aditiva, comprendiendo el método: recibir un archivo de trabajo para construir el objeto, en donde el archivo de trabajo incluye una representación digital del objeto que comprende una pluralidad de cortes del objeto, y en donde un primer corte del objeto indica unas líneas de escaneo para aplicar una fuente de energía al material de construcción para construir el primer corte del objeto; determinar parámetros de operación de la fuente de energía, en donde los parámetros de operación comprenden una potencia de la fuente de energía; y generar un primer mapa de densidad de energía del primer corte del objeto basándose en el archivo de trabajo y los parámetros de operación de la fuente de energía, en donde el primer mapa de densidad de energía indica una cantidad de energía de la fuente de energía por área de material de construcción aplicada al material de construcción para el primer corte del objeto, indicando de este modo la energía aplicada al material de construcción mientras se construye el objeto.

Ciertas realizaciones actualmente no reivindicadas de la presente divulgación proporcionan un aparato para construir un objeto usando fabricación aditiva, comprendiendo el aparato: una memoria; y un procesador configurado para: recibir un archivo de trabajo para construir el objeto, en donde el archivo de trabajo incluye una pluralidad de cortes del objeto, y en donde un primer corte del objeto indica unas líneas de escaneo para aplicar una fuente de energía al material de construcción para construir el primer corte del objeto; determinar parámetros de operación de la fuente de energía; y generar un primer mapa de densidad de energía del primer corte del objeto basándose en el archivo de trabajo y los parámetros de operación de la fuente de energía, en donde el primer mapa de densidad de energía indica una cantidad de energía de la fuente de energía por área de material de construcción aplicada al material de construcción para el primer corte del objeto.

Ciertas realizaciones de la presente divulgación proporcionan un aparato para su uso en determinar la energía aplicada a un material de construcción mientras se construye un objeto usando fabricación aditiva, comprendiendo el aparato: medios para recibir un archivo de trabajo para construir el objeto, en donde el archivo de trabajo incluye una representación digital del objeto que comprende una pluralidad de cortes del objeto, y en donde un primer corte del objeto indica unas líneas de escaneo para aplicar una fuente de energía al material de construcción para construir el primer corte del objeto; medios para determinar parámetros de operación de la fuente de energía, en donde los parámetros de operación comprenden una potencia de la fuente de energía; y medios para generar un primer mapa de densidad de energía del primer corte del objeto basándose en el archivo de trabajo y los parámetros de operación de la fuente de energía, en donde el primer mapa de densidad de energía indica una cantidad de energía de la fuente de energía por área de material de construcción aplicada al material de construcción para el primer corte del objeto, indicando de este modo la energía aplicada al material de construcción mientras se construye el objeto.

Ciertas realizaciones de la presente divulgación proporcionan un medio de almacenamiento legible por ordenador que tiene instrucciones almacenadas en el mismo para realizar un método para determinar la energía aplicada a un material de construcción mientras se construye un objeto usando fabricación aditiva, comprendiendo el método: recibir un archivo de trabajo para construir el objeto, en donde el archivo de trabajo incluye una representación digital del objeto que comprende una pluralidad de cortes del objeto, y en donde un primer corte del objeto indica unas líneas de escaneo para aplicar una fuente de energía al material de construcción para construir el primer corte del objeto; determinar parámetros de operación de la fuente de energía, en donde los parámetros de operación comprenden una potencia de la fuente de energía; y generar un primer mapa de densidad de energía del primer corte del objeto basándose en el archivo de trabajo y los parámetros de operación de la fuente de energía, en donde el primer mapa de densidad de energía indica una cantidad de energía de la fuente de energía por área de material de construcción aplicada al material de construcción para el primer corte del objeto, indicando de este modo la energía aplicada al material de construcción mientras se construye el objeto.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 ilustra un ejemplo de un patrón de escaneo correspondiente a una capa de un objeto.

La figura 2 es una gráfica que ilustra los diversos comportamientos dinámicos de una fuente de energía de ejemplo. La figura 3 ilustra un ejemplo de una representación visual de un mapa de densidad de energía para una capa de un objeto.

La figura 4 ilustra unas operaciones de ejemplo para generar un mapa de densidad de energía para una capa de un objeto, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente divulgación.

La figura 5 ilustra un ejemplo de una representación visual de un modelo de energía 3D de un objeto.

La figura 6 ilustra unas operaciones de ejemplo para identificar secciones críticas en un objeto, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente divulgación.

La figura 7A ilustra un ejemplo de una representación visual de un mapa de densidad de energía para una capa de un objeto antes de ajustar la construcción de las secciones críticas identificadas del objeto.

La figura 7B ilustra un ejemplo de una representación visual de un mapa de densidad de energía para una capa de un objeto después de ajustar la construcción de las secciones críticas identificadas del objeto.

La figura 8 es un ejemplo de un sistema para diseñar y fabricar objetos 3D.

La figura 9 ilustra un diagrama de bloques funcional de un ejemplo del ordenador mostrado en la figura 8.

La figura 10 muestra un proceso de alto nivel para fabricar un objeto 3D usando un sistema de fabricación aditiva.

Descripción detallada de ciertas realizaciones inventivas

La siguiente descripción y las figuras adjuntas están dirigidas a ciertas realizaciones específicas. Las realizaciones descritas en cualquier contexto particular no pretenden limitar la presente divulgación a la realización especificada o a cualquier uso particular. Los expertos en la materia reconocerán que las realizaciones, aspectos y/o características desvelados no se limitan a ninguna realización particular.

Los sistemas y métodos descritos en el presente documento pueden realizarse usando diversos sistemas y técnicas de fabricación aditiva y/o impresión tridimensional (3D). Habitualmente, las técnicas de fabricación aditiva comienzan a partir de una representación digital del objeto 3D a formar. En general, la representación digital se divide en una serie de capas transversales o "cortes", que se superponen para formar el objeto como un todo. Las capas representan el objeto 3D y pueden generarse usando software de modelado de fabricación aditiva ejecutado por un dispositivo informático. Por ejemplo, el software puede incluir software de diseño y fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM). La información sobre las capas de sección transversal del objeto 3D puede almacenarse como datos de sección transversal. Una fabricación aditiva (por ejemplo, impresión 3D) máquina o sistema utiliza los datos de sección transversal con el fin de construir el objeto 3D sobre una base de capa por capa. Por consiguiente, la fabricación aditiva permite la fabricación de objetos 3d directamente a partir de datos generados por ordenador de los objetos, tal como archivos de diseño asistido por ordenador (CAD) o archivos STL. La fabricación aditiva proporciona la capacidad de fabricar rápidamente piezas simples y complejas sin herramientas y sin la necesidad de ensamblar diferentes piezas.

Los procesos de fabricación aditiva, en general, incluyen el suministro de energía a partir de una fuente de energía (por ejemplo, un láser, un haz de electrones, etc.) para solidificar (por ejemplo, polimerizar) capas de material de construcción (por ejemplo, plástico, metal, etc.). Por ejemplo, la máquina de fabricación aditiva puede aplicar selectivamente energía a partir de una fuente de energía a (por ejemplo, escanear) el material de construcción basándose en un archivo de trabajo. El archivo de trabajo incluye información sobre cortes de una representación digital de un objeto a construir usando un proceso de fabricación aditiva. Por ejemplo, por cada corte, el archivo de trabajo puede incluir información con respecto a un patrón de escaneo para que la fuente de energía aplique energía (por ejemplo, láser para escanear, haz de electrones para escanear, etc.) la capa física de material de construcción correspondiente a ese corte. Debería observarse que, como se ha tratado en el presente documento, los términos corte y capa pueden usarse indistintamente. El patrón de escaneo puede incluir uno o más vectores, cada uno de los cuales indica una posición espacial para aplicar la energía a la capa del material de construcción y una dirección para aplicar la energía al material de construcción (por ejemplo, una dirección para mover el haz láser, el haz de electrones u otra fuente de energía sobre el material de construcción durante el escaneo).

Una máquina de fabricación aditiva construye un objeto sobre una base de capa por capa aplicando energía a (por ejemplo, escaneando) las capas del material de construcción de acuerdo con el patrón de escaneo para cada capa individual como se indica en un archivo de trabajo. Por ejemplo, la máquina de fabricación aditiva puede escanear una primera capa del material de construcción físico correspondiente a un primer corte de una representación digital de un objeto de acuerdo con el patrón de escaneo para el primer corte. La máquina de fabricación aditiva puede, a continuación, escanear una segunda capa del material de construcción correspondiente a un segundo corte adyacente al primer corte de acuerdo con el patrón de escaneo para el segundo corte. La máquina de fabricación aditiva continúa escaneando capas de material de construcción correspondientes a todos los cortes en el archivo de trabajo, hasta escanear la capa correspondiente al último corte.

Durante el proceso de escaneado, la energía se aplica desde la fuente de energía al material de construcción sobre una base de capa por capa para construir el objeto capa por capa. En algunos aspectos, algunas secciones o áreas de un objeto pueden recibir una cantidad diferente de energía que otras secciones del objeto. Por ejemplo, diferentes secciones o áreas de diferentes capas del material de construcción pueden recibir diferentes cantidades de energía. Estas diferentes cantidades de energía aplicadas a diferentes secciones de una capa de un objeto pueden afectar al objeto construido final. Por ejemplo, una cualidad de las diferentes secciones del objeto, tal como un resistencia, espesor, porosidad, tamaño, forma, acabado, etc. puede basarse en la cantidad de energía aplicada a las secciones. Por lo tanto, el control de la cantidad de energía aplicada al material de construcción durante el proceso de construcción de un objeto puede afectar a la calidad general del objeto de construcción final.

Por ejemplo, cuando la cantidad de energía aplicada a un objeto conduce a la porosidad, esto probablemente también afectará a las propiedades del material tales como la resistencia mecánica, rigidez o vida de fatiga. En una región del objeto donde la densidad de energía es baja, la materia prima puede no sinterizarse o fundirse completamente y, por lo tanto, puede haber porosidad. En una región del objeto donde la densidad de energía es alta, la porosidad puede estar presente ya sea debido a la degradación del material a altas temperaturas y/o a la formación de nuevos tipos de porosidad tal como la porosidad de ojo de cerradura. Una región de alta porosidad puede ser estructuralmente débil y/o vulnerable a la fatiga.

En algunas realizaciones, la cantidad de energía aplicada o contenida en una unidad de material de construcción es su densidad de energía. La cantidad de energía puede considerarse por unidad de volumen, por unidad de área o por unidad de medida en un espacio 1D, 2D o 3D. La cantidad de energía puede estar en un corte del objeto o en una parte del corte. La cantidad de energía puede estar en un subconjunto de cortes, por ejemplo, en un corte dado, así como uno o más cortes colocados directamente encima y/o uno o más cortes colocados directamente debajo. La densidad de energía puede calcularse a partir de cualquiera de estas geometrías o de cualquier unidad de espacio. La densidad de energía puede ser la densidad de energía real en un espacio determinado o puede ser una densidad de energía simulada basada en modelos. En algunas realizaciones, se calculan una o más variaciones de densidad de energía, tales como la densidad de energía acumulada, densidad de energía máxima, densidad de energía mínima, densidad de energía media o densidad de energía promedio.

La divulgación proporciona sistemas y métodos para generar mapas de densidad de energía para un objeto a construir en un entorno de fabricación aditiva. Por ejemplo, puede generarse un mapa de densidad de energía para cada corte de una representación digital de un objeto (por ejemplo, archivo de trabajo). El mapa de densidad de energía indica una cantidad de energía (por ejemplo, cantidad estimada de energía o energía realmente aplicada) aplicada a una capa del material de construcción desde la fuente de energía por área de la capa del material de construcción al fabricar la capa del objeto.

En algunas realizaciones, el mapa de densidad de energía se usa para identificar secciones críticas (por ejemplo, secciones con potencial de errores al construir, lo que puede referirse como una no conformidad) del objeto (por ejemplo, áreas o volúmenes) o la probabilidad de que una sección tenga un error o no conformidad. Por ejemplo, el mapa de densidad de energía puede usarse para identificar secciones del objeto que pueden no tener la calidad suficiente (por ejemplo, vacíos en el objeto, deformes, débiles, alta porosidad, etc.). En algunas realizaciones, el mapa de densidad de energía puede usarse para estimar o determinar secciones con no conformidades geométricas (por ejemplo, diferencias entre las dimensiones resultantes reales del objeto construido y las dimensiones de la representación digital del objeto). En algunas realizaciones, el mapa de densidad de energía se usa para optimizar la construcción del objeto. Por ejemplo, puede ajustarse la aplicación de energía desde la fuente de energía al material de construcción en las secciones críticas identificadas del objeto. Por ejemplo, pueden ajustarse el patrón de escaneo, el nivel de potencia de la fuente de energía, la velocidad con la que se mueve la fuente de energía durante el escaneo, la forma del haz de la fuente de energía y/o el diámetro del haz de la fuente de energía. En algunas realizaciones, el patrón de escaneo puede ajustarse modificando el archivo de trabajo (por ejemplo, incluyendo más o menos líneas de escaneo) en secciones críticas identificadas del objeto. En algunas realizaciones, la aplicación de energía desde la fuente de energía al material de construcción en las secciones críticas identificadas puede modificarse de manera automatizada. Por consiguiente, la generación de un mapa de densidad de energía puede permitir ventajosamente un mejor control de los procesos de fabricación aditiva y conducir a una mayor calidad de los objetos construidos usando los procesos de fabricación aditiva.

La sinterización láser (LS) selectiva es una técnica de fabricación aditiva usada para la impresión 3D de objetos. Los aparatos LS usan a menudo un láser de alta potencia (por ejemplo, un láser de dióxido de carbono) para "sinterizar" (es decir, fusionar) pequeñas partículas de plástico, metal, cerámica, polvos de vidrio u otros materiales apropiados en un objeto 3D. El aparato LS puede usar un láser para escanear secciones transversales en la superficie de un lecho de polvo de acuerdo con un diseño CAD o archivo de trabajo. También, el aparato LS puede bajar una plataforma de fabricación en un espesor de capa después de que se haya completado una capa y agregar una nueva capa del material con el fin de que pueda formarse una nueva capa. En algunas realizaciones, un aparato LS puede precalentar el polvo con el fin de facilitar que el láser eleve la temperatura durante el proceso de sinterización. Aunque las realizaciones descritas en el presente documento pueden describirse con respecto a LS, las realizaciones también pueden usarse con otras técnicas de fabricación aditiva apropiadas, como comprenderá un experto en la materia.

La figura 1 ilustra un ejemplo de un patrón de escaneo 100 correspondiente a una capa de un objeto. Por ejemplo, el patrón de escaneo 100 es para un corte de una representación digital del objeto correspondiente a la capa del objeto. El corte puede ser uno de una pluralidad de cortes que son parte de un archivo de trabajo usado por una máquina de fabricación aditiva para construir el objeto. Como se muestra, el patrón de escaneo 100 incluye un conjunto de líneas 105. Las líneas 105 del patrón de escaneo 100 indican a la máquina de fabricación aditiva dónde aplicar energía desde una fuente de energía para construir el material correspondiente a la capa del objeto. Por ejemplo, la máquina de fabricación aditiva puede escanear una fuente de energía (por ejemplo, un haz láser, un haz de electrones, etc.) sobre una capa del material de construcción en un patrón que coincida con las líneas 105 del patrón de escaneo 100. En algunos aspectos, las líneas 105 incluyen vectores. Los vectores de las líneas 105 indican una posición espacial para aplicar la energía a la capa del material de construcción y una dirección para mover la fuente de energía y aplicar la energía al material de construcción (por ejemplo, una dirección para mover el haz láser, el haz de electrones u otra fuente de energía sobre el material de construcción durante el escaneo).

En algunas realizaciones, un dispositivo informático puede almacenar y acceder a un archivo de trabajo para un objeto. Como se ha tratado, el archivo de trabajo incluye una representación digital del objeto. La representación digital del objeto incluye una pluralidad de cortes correspondientes a capas del objeto. Cada uno de los cortes puede incluir un patrón de escaneo tal como el patrón de escaneo 100. En algunas realizaciones, el dispositivo informático está configurado para generar un mapa de densidad de energía para cada capa del objeto basándose en el corte correspondiente en el archivo de trabajo del objeto.

De acuerdo con la invención, el dispositivo informático genera un mapa de densidad de energía para una capa de un objeto basándose en el patrón de escaneo de la capa (por ejemplo, en un archivo de trabajo) y los parámetros operativos de la fuente de energía de la máquina de fabricación aditiva usada para construir el objeto. Los parámetros operativos incluyen la potencia de la fuente de energía y el tamaño de un haz de la fuente de energía, y pueden comprender además una velocidad de escaneo de la fuente de energía y la forma de un haz emitido desde la fuente de energía. Algunos aspectos, tales como cuando la fuente de energía incluye un haz de electrones, los parámetros de operación pueden incluir uno o más de una potencia de la fuente de energía, una velocidad de escaneo de la fuente de energía, una tensión de aceleración y una corriente de la fuente de energía. Como se ha tratado, el archivo de trabajo incluye una representación digital del objeto, que incluye un corte correspondiente a la capa del objeto. El corte incluye un patrón de escaneo (por ejemplo, el patrón de escaneo 100).

El dispositivo informático puede determinar una posición espacial de la fuente de energía usada para escanear la capa del material de construcción correspondiente a la capa del objeto basándose en el patrón de escaneo del corte correspondiente. En particular, como se ha tratado, el patrón de escaneo puede indicar la posición espacial y la dirección para aplicar energía a la capa del material de construcción. El dispositivo informático puede calcular además la cantidad de energía a aplicar por la fuente de energía en cada área en la que se va a aplicar la energía a la capa del material de construcción.

Por ejemplo, el dispositivo informático puede calcular la energía a aplicar por la fuente de energía en cada área basándose en el patrón de escaneo y los parámetros operativos de la fuente de energía. En particular, en algunas realizaciones, el dispositivo informático usa la posición espacial de la fuente de energía y opcionalmente, la forma del haz y/o el tamaño del haz (por ejemplo, para un haz láser) o la tensión y/o corriente de aceleración (por ejemplo, para un haz de electrones), para determinar las áreas en el material de construcción donde se aplicará la energía. Adicionalmente, el dispositivo informático usa la velocidad de escaneo y/o la dirección a la que se mueve la fuente de energía durante el escaneo para determinar la duración de la aplicación de la energía en cada área. A continuación, el dispositivo informático usa el nivel de potencia de la fuente de energía y la duración de la aplicación de la energía en cada área para determinar la cantidad de energía a aplicar en cada área del material de construcción. Por ejemplo, el dispositivo informático puede multiplicar la duración de la energía a aplicar por el nivel de potencia de la fuente de energía para cada área del material de construcción. En otro ejemplo, el dispositivo informático puede dividir el nivel de potencia de la fuente de energía por la velocidad (por ejemplo, la velocidad de escaneo) del movimiento de la fuente de energía sobre el material de construcción para cada área del material de construcción para determinar la energía aplicada por la fuente de energía en cada área.

En algunas realizaciones, el dispositivo informático genera un mapa de densidad de energía para una capa de un objeto basándose en el patrón de escaneo de la capa (por ejemplo, en un archivo de trabajo) y los parámetros operativos de la fuente de energía de la máquina de fabricación aditiva usada para construir el objeto, y además basándose en el comportamiento dinámico de la fuente de energía. El comportamiento dinámico de la fuente de energía puede incluir un comportamiento dinámico de un escáner de la fuente de energía, tal como, el movimiento de espejos que dirigen un haz láser. El comportamiento dinámico de la fuente de energía también puede incluir el comportamiento dinámico de la propia energía, tal como un tiempo de subida y bajada del nivel de potencia de la fuente de energía (por ejemplo, un láser). Por ejemplo, el comportamiento dinámico de la fuente de energía puede incluir uno o más de un tiempo de subida, un tiempo de asentamiento, un tiempo de retardo, un tiempo de aceleración y un tiempo de desaceleración de la fuente de energía. La figura 2 es una gráfica 200 que ilustra los diversos comportamientos dinámicos de una fuente de energía de ejemplo. En particular, el eje x representa el tiempo y el eje y representa un nivel de potencia de la fuente de energía. Por ejemplo, el tiempo de subida tr de la fuente de energía puede ser el tiempo para que la fuente de energía alcance un porcentaje (por ejemplo, 98 %) del nivel de potencia usado para escanear el material de construcción. El tiempo de aceleración de la fuente de energía puede ser el tiempo antes de que se alcance una velocidad de escaneo de estado estacionario. El tiempo de retardo td puede ser el tiempo que tarda la fuente de energía en comenzar a generar energía después de recibir un orden para generar energía. El tiempo de asentamiento ts puede ser el momento en que la fuente de energía alcance un estado estacionario (por ejemplo, dentro del 2-5 % del nivel de potencia usado para escanear el material de construcción). El tiempo de desaceleración de la fuente de energía puede ser el tiempo antes de que se detenga el movimiento de la fuente de energía.

El comportamiento dinámico puede usarse por el dispositivo informático, junto con el patrón de escaneo y los parámetros operativos tratados anteriormente, para determinar una duración en la que se aplica la energía en cada área, y un nivel de potencia de la fuente de energía aplicada en cada área. Como se ha tratado anteriormente, entonces, el dispositivo informático usa el nivel de potencia de la fuente de energía y la duración de la aplicación de la energía en cada área para determinar la cantidad de energía a aplicar en cada área del material de construcción. En otro ejemplo, el comportamiento dinámico puede usarse por el dispositivo informático, junto con el patrón de escaneo y los parámetros operativos tratados anteriormente, para determinar una velocidad a la que se aplica la energía en cada área, y un nivel de potencia de la fuente de energía aplicada en cada área. El dispositivo informático puede dividir el nivel de potencia de la fuente de energía por la velocidad (por ejemplo, la velocidad de escaneo) del movimiento de la fuente de energía sobre el material de construcción para cada área del material de construcción para determinar la energía aplicada por la fuente de energía en cada área. En algunos aspectos, la velocidad de la fuente de energía se adapta basándose en el nivel de potencia.

En algunos aspectos, el comportamiento dinámico de la fuente de energía para una fuente de energía particular puede determinarse basándose en la fuente de energía y los aspectos del dispositivo de fabricación aditiva que incluyen la fuente de energía. En algunos aspectos, un controlador acoplado al dispositivo de fabricación aditiva y configurado para controlar la operación del dispositivo de fabricación aditiva está configurado para identificar dicho comportamiento dinámico de la fuente de energía y proporcionar dicha información al dispositivo informático. En algunos aspectos, el propio controlador es el dispositivo informático. En algunos aspectos, el comportamiento dinámico de la fuente de energía y, en consecuencia, la cantidad estimada de energía puede determinarse sin construir realmente el objeto.

En consecuencia, el dispositivo informático puede determinar la cantidad estimada de energía a aplicar en cada área de la capa del material de construcción basándose en el patrón de escaneo y los parámetros operativos de la fuente de energía y, opcionalmente, en el comportamiento dinámico de la fuente de energía. Por ejemplo, la cantidad de energía puede representarse como una cantidad de julios por área de material de construcción (por ejemplo, J/mm2). Las cantidades de energía en cada área pueden compilarse juntas y usarse para generar un mapa de densidad de energía que indique la cantidad de energía a aplicar en cada área de la capa del material de construcción. En algunos aspectos, la cantidad estimada de energía puede determinarse sin construir realmente el objeto. Dichos mapas de densidad de energía calculados sin construir realmente el objeto pueden ser ejemplos de mapas de densidad de energía anteriores a la construcción. Por consiguiente, el dispositivo informático determina cuánta energía se aplica en cada área de la capa del material de construcción. En algunas realizaciones, el mapa de densidad de energía para una capa comprende un conjunto de valores que indican una cantidad de energía correlacionada con una ubicación espacial (por ejemplo, coordenadas, tamaño, forma, etc.) de un área del material de construcción. La figura 3 ilustra un ejemplo de una representación visual de un mapa de densidad de energía 300 para una capa de un objeto. El nivel de sombreado en cada área del mapa de densidad 300 puede indicar la densidad de energía (por ejemplo, la cantidad de energía aplicada) en cada área del material de construcción para la capa. Por ejemplo, un sombreado más oscuro indica una mayor densidad de energía y un sombreado más claro indica una menor densidad de energía. En algunos aspectos, el dispositivo informático puede mostrar visualmente el mapa de densidad de energía 300 a un usuario (por ejemplo, en una pantalla) para permitir que el usuario identifique las secciones críticas potenciales del objeto a construir (por ejemplo, unas áreas con densidad de energía demasiado baja o demasiado alta).

En algunas realizaciones, el mapa de densidad de energía anterior a la construcción se usa como una entrada para análisis basados en simulación. Por ejemplo, puede generarse una construcción simulada antes de la construcción real, con el fin de predecir errores o características subóptimas de la construcción. El mapa de densidad de energía de las capas en la construcción o secciones de la construcción puede usarse como una entrada para la simulación de la construcción. En determinadas realizaciones, un mapa de densidad de energía puede comprender información de densidad de energía para todos los cortes de la construcción. Como alternativa, el mapa de densidad de energía puede comprender información de densidad de energía de una selección de cortes. La carga computacional para la simulación puede reducirse, especialmente si el mapa de densidad de energía para la construcción comprende cálculos de densidad de energía para volúmenes que representen una selección de todo el objeto, por ejemplo, un volumen que comprende dos o más cortes. Si bien un mapa de densidad de energía que comprenda cálculos de densidad de energía tomados de cada parte puede ser grande, una versión más pequeña del mapa de densidad de energía para un objeto puede comprender cálculos de densidad de energía promedio tomados a partir de un volumen que contiene una pluralidad de cortes y no la totalidad de todos los cortes.

En algunas realizaciones, además de o como alternativa a estimar la cantidad de energía a aplicar en cada área de la capa del material de construcción basándose en el patrón de escaneo y los parámetros operativos de la fuente de energía y opcionalmente, el comportamiento dinámico de la fuente de energía, como se ha tratado, el dispositivo informático determina la cantidad real de energía aplicada en cada área. Por ejemplo, el dispositivo informático puede determinar la cantidad real de energía aplicada en cada área a usar como una verificación de la calidad de una pieza realmente construida, como una verificación de la operación del dispositivo de fabricación aditiva, como una verificación de si modificar un archivo de trabajo si la cantidad estimada es diferente de la cantidad real para las construcciones posteriores de un objeto, etc. En algunas realizaciones, un controlador de un dispositivo de fabricación aditiva determina (por ejemplo, registros, monitores, etc.) una posición y/o velocidad real de la fuente de energía y opcionalmente, un nivel de potencia real de la fuente de energía, a lo largo del tiempo durante el proceso de construcción mientras se construye el objeto. El controlador puede proporcionar la información de la duración de la información de posición y/o la velocidad de aplicación de la energía al dispositivo informático. A continuación, el dispositivo informático determina la cantidad de energía aplicada realmente en cada área del material de construcción basándose en el nivel de potencia de la fuente de energía y la duración y/o la velocidad a la que se aplica la energía en cada área para determinar la cantidad de energía aplicada en cada área del material de construcción. A continuación, el dispositivo informático puede generar un mapa de densidad de energía para la capa, como se ha tratado en el presente documento. Dichos mapas de densidad de energía calculados basándose en la información recopilada cuando se construye el objeto pueden ser ejemplos de mapas de densidad de energía posteriores a la construcción.

En algunos aspectos, tanto los mapas de densidad de energía anteriores a la construcción como los mapas de densidad de energía posteriores a la construcción se generan para un objeto. Los mapas de densidad de energía posteriores a la construcción pueden compararse con los mapas de densidad de energía anteriores a la construcción mediante un dispositivo informático para identificar las desviaciones entre los diferentes mapas de densidad de energía. En algunos aspectos, las desviaciones pueden usarse por un dispositivo informático para determinar si la operación del dispositivo de fabricación aditiva es defectuosa. Por ejemplo, las grandes desviaciones pueden deberse a errores con el dispositivo de fabricación aditiva.

En aspectos adicionales, pueden generarse mapas de densidad de energía durante la construcción. De esta manera, la densidad de energía real a medida que se construye el objeto puede compararse con una referencia tal como una densidad de energía proporcionada, un mapa de densidad de energía anterior o un umbral. En ubicaciones, en las que el mapa de densidad de energía real se desvía de una referencia, puede haber una alta probabilidad de errores. En vista de las regiones que tienen una alta probabilidad de errores, el dispositivo informático puede detener la construcción y/o tomar acciones correctivas.

La figura 4 ilustra unas operaciones de ejemplo 400 para generar un mapa de densidad de energía para una capa de un objeto, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente divulgación. En 405, se recibe una representación digital de la capa del objeto. Por ejemplo, un dispositivo informático puede recibir un archivo de trabajo que incluye una pluralidad de cortes de una representación digital del objeto. Cada corte puede representar una capa del objeto. Adicionalmente, cada corte puede indicar un patrón de escaneo (por ejemplo, líneas de escaneo para aplicar una fuente de energía al material de construcción para construir la capa del objeto) para la capa del objeto. En 410, se determinan los parámetros de operación de una fuente de energía para construir el objeto. Por ejemplo, el dispositivo informático puede determinar uno o más parámetros operativos de la fuente de energía como se ha tratado. Adicionalmente, en 415, se genera un mapa de densidad de energía de la capa del objeto basándose en los parámetros operativos de la fuente de energía y el patrón de escaneo de la capa del objeto. El mapa de densidad de energía indica una cantidad de energía de la fuente de energía por área del material de construcción aplicado al material de construcción para la capa del objeto. En algunos aspectos, el mapa de densidad de energía se genera además basándose en el comportamiento dinámico de la fuente de energía y/o la posición real de la fuente de energía mientras se construye el objeto.

En algunas realizaciones, el dispositivo informático puede generar un modelo de energía 3D (por ejemplo, modelo vóxel) basándose en los mapas de densidad de energía 2D generados para cada capa de un objeto. Por ejemplo, el dispositivo informático puede "apilar" los mapas de densidad de energía correspondientes a cada capa del objeto con el fin de generar un modelo de energía 3D del objeto. En algunos aspectos, el dispositivo informático puede mostrar visualmente el modelo de energía 3D a un usuario (por ejemplo, en una pantalla) para permitir que el usuario identifique las secciones críticas potenciales del objeto a construir (por ejemplo, unas áreas con densidad de energía demasiado baja o demasiado alta). La figura 5 ilustra un ejemplo de una representación visual de un modelo de energía 3D de un objeto.

El modelo de energía 3D puede ser una "pila" de capas (o cortes) seleccionadas del objeto. El modelo de energía 3D puede comprender una capa específica y una o más capas ubicadas en la dirección z directamente encima de la capa específica. El modelo de energía 3D puede comprender una capa específica y una o más capas ubicadas en la dirección z directamente debajo de la capa. Un mapa de densidad de energía, ya sea 2D o 3D, puede comprender cálculos realizados a partir de capas enteras o partes de capas o cualquier combinación de estas.

El dispositivo informático puede usar además los mapas de densidad de energía 2D y/o el modelo de energía 3D del objeto para identificar secciones críticas (por ejemplo, secciones con potencial de errores al construir) del objeto (por ejemplo, áreas o volúmenes). Por ejemplo, el dispositivo informático puede usar los mapas de densidad de energía 2D y/o el modelo de energía 3D del objeto para identificar secciones (por ejemplo, áreas 2D o volúmenes 3D) del objeto que pueden no ser de suficiente calidad y/o secciones con no conformidades geométricas. En un ejemplo, el dispositivo informático puede usar los mapas de densidad de energía 2D y/o el modelo de energía 3D del objeto para determinar la probabilidad de que una sección dada del objeto tenga un error. En algunos aspectos, el dispositivo informático puede etiquetar una sección como una sección crítica si la probabilidad de que la sección dada del objeto tenga un error está por encima de un umbral.

En algunas realizaciones, el dispositivo informático puede usar además los mapas de densidad de energía 2D y/o el modelo de energía 3D del objeto para ajustar la construcción de dichas secciones críticas identificadas del objeto. Por ejemplo, puede ajustarse la aplicación de energía desde la fuente de energía al material de construcción en las secciones críticas identificadas del objeto. Por ejemplo, pueden ajustarse el patrón de escaneo, el nivel de potencia de la fuente de energía, la velocidad con la que se mueve la fuente de energía durante el escaneo, la forma del haz de la fuente de energía, el tamaño del haz, una tensión de aceleración y/o una corriente de la fuente de energía desde la fuente de energía. En algunas realizaciones, el patrón de escaneo puede ajustarse modificando el archivo de trabajo (por ejemplo, incluyendo más o menos líneas de escaneo) en secciones críticas identificadas del objeto. En algunas realizaciones, la aplicación de energía desde la fuente de energía al material de construcción en las secciones críticas identificadas puede modificarse de manera automatizada usando probabilidades calculadas de errores o desviaciones de los umbrales como entrada a una función que calcula o ajusta la aplicación de energía de la fuente de energía.

En algunas realizaciones, la probabilidad de que las secciones de un objeto a construir (por ejemplo, basándose en un archivo de trabajo) incluyan un error (por ejemplo, posibles defectos o errores) pueden determinarse usando el modelo de energía 3^ddel objeto. Por ejemplo, en algunos aspectos, el modelo de energía 3D es una representación digital del volumen del objeto. El dispositivo informático puede dividir el volumen del modelo de energía 3D en una pluralidad de secciones o regiones, cada una con su propio volumen. La pluralidad de regiones pueden tener cada una un volumen uniforme o pueden tener volúmenes diferentes. A continuación, el dispositivo informático puede determinar una probabilidad para cada región de la pluralidad de regiones de que la región incluya un error. En algunas realizaciones, si la probabilidad de una región está por encima de un nivel de umbral, el dispositivo informático identifica la región como una región crítica.

En algunas realizaciones, el dispositivo informático calcula la cantidad total de energía por volumen en una región dada basándose en el modelo de energía 3D. Por ejemplo, la cantidad de energía para cada área en la región dada se calcula y se divide por el volumen total de la región. A continuación, el dispositivo informático compara la cantidad de energía por volumen con al menos un umbral. Por ejemplo, si la cantidad de energía por volumen de la región está por debajo de una primera cantidad de energía umbral, entonces la región puede incluir un posible defecto y etiquetarse como región crítica. En otro ejemplo, si la cantidad de energía por volumen de la región está por encima de una segunda cantidad de energía umbral (diferente a la primera cantidad de energía umbral), entonces la región puede incluir un posible defecto y etiquetarse como región crítica. En algunos aspectos, el primer umbral y/o el segundo umbral pueden ser los mismos para todas las regiones del objeto. Por ejemplo, puede determinarse una cantidad de energía límite inferior y/o límite superior para garantizar una calidad de construcción particular para el objeto. En algunos aspectos, el primer umbral y/o el segundo umbral pueden ser diferentes para cada región del modelo de energía 3D. Por ejemplo, los umbrales para una región pueden ser adaptables y basarse en la cantidad total de energía por volumen en regiones cercanas (por ejemplo, adyacentes) a la región dada.

En algunos aspectos, en lugar de identificar inmediatamente una región como una región crítica basándose en la comparación de la cantidad total de energía por volumen en la región dada con uno o más umbrales, el dispositivo informático usa la comparación para identificar las regiones como una región crítica potencial. En algunos aspectos, el dispositivo informático determina a continuación una probabilidad de que la región crítica potencial incluya un error. Por ejemplo, el dispositivo informático determina la probabilidad de que la región crítica potencial incluya un error basándose en uno o más del volumen de la región, una relación de aspecto de la región, cantidades de energía en las regiones circundantes y la cantidad de energía en la región dada. El dispositivo informático puede determinar la probabilidad, por ejemplo, como un cálculo ponderado basándose en estos factores.

Por ejemplo, para regiones identificadas como que tienen una cantidad total de energía por volumen por debajo de un umbral, cuanto mayor sea el volumen de la región, mayor será la probabilidad asignada, y cuanto menor sea el volumen de la región, menor será la probabilidad asignada. Por ejemplo, un volumen más grande puede tener una mayor probabilidad de que el volumen contenga un defecto. En otro ejemplo, para regiones identificadas como que tienen una cantidad total de energía por volumen por debajo de un umbral, cuanto menor sea la relación de aspecto de la región (por ejemplo, menor disparidad entre los valores de las diferentes dimensiones de la región), mayor será la probabilidad asignada, y cuanto mayor sea la relación de aspecto de la región, menor será la probabilidad asignada. Por ejemplo, una región que tiene forma de aguja puede tener menos probabilidad de defecto que una región esférica. En un ejemplo adicional, para regiones identificadas como que tienen una cantidad total de energía por volumen por debajo de un umbral, cuanto mayor sea la cantidad de energía en las regiones circundantes (por ejemplo, en una región similar a un caparazón que rodea la región que tiene un cierto espesor), menor será la probabilidad asignada, y cuanto menor sea la cantidad de energía en las regiones circundantes, mayor será la probabilidad asignada. Por ejemplo, si la cantidad de energía en las regiones circundantes es mayor, puede compensar parcialmente una menor cantidad de energía en la región dada. En otro ejemplo, para regiones identificadas como que tienen una cantidad total de energía por volumen por debajo de un umbral, cuanto menor sea la cantidad de energía por volumen en la región dada, mayor será la probabilidad asignada, y cuanto mayor sea la cantidad de energía por volumen en la región dada, menor será la probabilidad asignada.

Por ejemplo, para regiones identificadas que tienen una cantidad total de energía por volumen por encima de un umbral, cuanto mayor sea el volumen de la región, mayor será la probabilidad asignada, y cuanto menor sea el volumen de la región, menor será la probabilidad asignada. Por ejemplo, un volumen más grande puede tener una mayor probabilidad de que el volumen contenga un defecto. En otro ejemplo, para regiones identificadas que tienen una cantidad total de energía por volumen por encima de un umbral, cuanto menor sea la relación de aspecto de la región (por ejemplo, menor disparidad entre los valores de las diferentes dimensiones de la región), mayor será la probabilidad asignada, y cuanto mayor sea la relación de aspecto de la región, menor será la probabilidad asignada. Por ejemplo, una región que tiene forma de aguja puede tener una menor probabilidad de defecto que una región esférica. En un ejemplo adicional, para regiones identificadas que tienen una cantidad total de energía por volumen por encima de un umbral, cuanto mayor sea la cantidad de energía en las regiones circundantes (por ejemplo, en una región similar a un caparazón que rodea la región que tiene un cierto espesor), mayor será la probabilidad asignada y cuanto menor sea la cantidad de energía en las regiones circundantes, menor será la probabilidad asignada en algunos casos. En otro ejemplo, para regiones identificadas que tienen una cantidad total de energía por volumen por encima de un umbral, cuanto menor sea la cantidad de energía por volumen en la región dada, menor será la probabilidad asignada, y cuanto mayor sea la cantidad de energía por volumen en la región dada, mayor será la probabilidad asignada.

En algunos aspectos, las probabilidades para cada región pueden almacenarse por el dispositivo informático y presentarse a un usuario. En algunos aspectos, las probabilidades de cada región pueden compararse con un umbral y si la probabilidad de una región está por encima de un nivel de umbral, el dispositivo informático identifica la región como una región crítica.

En algunas realizaciones, el dispositivo informático puede determinar áreas críticas potenciales para un objeto basándose en los mapas de densidad de energía 2D para el objeto. Por ejemplo, en su lugar, pueden realizarse cálculos similares a los realizados por el dispositivo informático para el modelo de energía 3D en 2D usando los mapas de densidad de energía 2D.

En algunas realizaciones, el dispositivo informático determina la cantidad total de energía por área en una sección dada de una capa basándose en el mapa de densidad de energía 2D de la capa. A continuación, el dispositivo informático compara la cantidad de energía por área con al menos un umbral. Por ejemplo, si la cantidad de energía por área de la sección está por debajo de una primera cantidad de energía umbral, entonces la sección puede incluir un posible defecto y etiquetarse como una región crítica. En otro ejemplo, si la cantidad de energía por área de la sección está por encima de una segunda cantidad de energía umbral (diferente a la primera cantidad de energía umbral), entonces la sección puede incluir un posible defecto y etiquetarse como sección crítica. En algunos aspectos, el primer umbral y/o el segundo umbral pueden ser iguales para todas las secciones de la capa del objeto. Por ejemplo, puede determinarse una cantidad de energía límite inferior y/o límite superior para garantizar una calidad de construcción particular para el objeto. En algunos aspectos, el primer umbral y/o el segundo umbral pueden ser diferentes para cada sección del mapa de densidad de energía 2D. Por ejemplo, los umbrales para una sección pueden adaptarse y basarse en la cantidad total de energía por área en secciones cercanas (por ejemplo, adyacentes) a la sección dada.

En algunos aspectos, en lugar de identificar inmediatamente una sección como una sección crítica basándose en la comparación de la cantidad total de energía por área en la sección dada con uno o más umbrales, el dispositivo informático usa la comparación para identificar la sección como una sección crítica potencial. En algunos aspectos, el dispositivo informático determina a continuación una probabilidad de que la sección crítica potencial incluya un error. Por ejemplo, el dispositivo informático determina la probabilidad de que la sección crítica potencial incluya un error basándose en uno o más del área de la sección, cantidades de energía en las secciones circundantes y la cantidad de energía en la sección dada. El dispositivo informático puede determinar la probabilidad, por ejemplo, como un cálculo ponderado basándose en estos factores. Por ejemplo, cuanto mayor sea el área de la sección, mayor será la probabilidad asignada, y cuanto menor sea el área de la sección, menor será la probabilidad asignada. Por ejemplo, un área más grande puede tener una mayor probabilidad de que un defecto esté contenido en el área. En un ejemplo adicional, cuanto mayor sea la cantidad de energía en las secciones circundantes (por ejemplo, en una sección similar a un caparazón que rodea la sección que tiene un cierto espesor), menor será la probabilidad asignada y cuanto menor sea la cantidad de energía en las secciones circundantes, mayor será la probabilidad asignada. Por ejemplo, si la cantidad de energía en las secciones circundantes es mayor, puede compensar parcialmente una menor cantidad de energía en la sección dada. En otro ejemplo, cuanto menor sea la cantidad de energía por área en la sección dada, mayor será la probabilidad asignada, y cuanto mayor sea la cantidad de energía por área en la sección dada, menor será la probabilidad asignada.

En algunos aspectos, las probabilidades para cada sección pueden almacenarse por el dispositivo informático y presentarse a un usuario. En algunos aspectos, las probabilidades de cada sección pueden compararse con un umbral y si la probabilidad de una sección está por encima de un nivel de umbral, el dispositivo informático identifica la región como una sección crítica.

La figura 6 ilustra las operaciones de ejemplo 600 para identificar secciones críticas en un objeto, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente divulgación. En 605, se recibe una representación digital de la cantidad de energía a aplicar al objeto. Por ejemplo, un dispositivo informático puede recibir un modelo de energía 3D del objeto y/o un mapa de densidad de energía 2D de una capa del objeto. En 610, la representación digital de la cantidad de energía a aplicar al objeto que se recibe se divide en secciones. Por ejemplo, el dispositivo informático puede dividir el modelo de energía 3D del objeto y/o un mapa de densidad de energía 2^den secciones con volúmenes o áreas definidas. En 615, se determina una probabilidad de que la sección sea una sección crítica. Por ejemplo, como se ha tratado, la probabilidad de que la sección sea una sección crítica puede determinarse basándose en uno o más factores, tales como la comparación de la cantidad de energía por volumen o área de la sección con uno o más umbrales. En 620, cualquier sección que tenga una probabilidad de ser una sección crítica por encima de un umbral se identifica como sección crítica.

En algunas realizaciones, la probabilidad de que las secciones de un objeto a construir (por ejemplo, basándose en un archivo de trabajo) incluyan un error (por ejemplo, posibles defectos o errores) puede determinarse usando el modelo de energía 3D del objeto para predecir las dimensiones reales del objeto cuando se construye mediante el dispositivo de fabricación aditiva. Por ejemplo, el dispositivo informático puede predecir las dimensiones reales del objeto a construir basándose en el modelo de energía 3D del objeto escalando (por ejemplo, en diferentes direcciones espaciales) una representación digital del objeto basada en la cantidad de energía aplicada al objeto. En algunos aspectos, la representación del objeto también puede escalarse (por ejemplo, escala XY aplicada) para corregir el efecto térmico de la fabricación. Cualquier sección que esté escalada fuera de los límites de diseño para el objeto puede identificarse como no conformidades geométricas correspondientes a secciones críticas.

En algunas realizaciones, el dispositivo informático puede utilizar además los mapas de densidad de energía 2D y/o el modelo de energía 3D del objeto para ajustar la construcción de las secciones críticas identificadas del objeto. Por ejemplo, puede ajustarse la aplicación de energía desde la fuente de energía al material de construcción en las secciones críticas identificadas del objeto. Por ejemplo, pueden ajustarse el patrón de escaneo, el nivel de potencia de la fuente de energía, la velocidad con la que se mueve la fuente de energía durante el escaneo, la forma del haz de la fuente de energía, el diámetro del haz de la fuente de energía, una tensión de aceleración y/o una corriente de la fuente de energía. En algunas realizaciones, el patrón de escaneo puede ajustarse modificando el archivo de trabajo (por ejemplo, incluyendo más o menos líneas de escaneo) en secciones críticas identificadas del objeto. En algunas realizaciones, la aplicación de energía desde la fuente de energía al material de construcción en las secciones críticas identificadas puede modificarse de manera automatizada. Por ejemplo, en secciones (o para uno o más vectores de esas secciones) identificadas como que tienen una baja densidad de energía (por ejemplo, la cantidad de energía por volumen o área está por debajo de un primer umbral), pueden agregarse uno o más vectores adicionales al o los patrones de escaneo para la sección, pueden alargarse uno o más vectores del o los patrones de escaneo, pueden dividirse uno o más vectores del o los patrones de escaneo, puede aumentarse el nivel de potencia de la fuente de energía para escanear en la sección, puede disminuir la velocidad a la que se mueve la fuente de energía en la sección, puede disminuir el tamaño del haz (por ejemplo, el diámetro) de la fuente de energía (por ejemplo, para concentrar más energía por área), puede cambiarse la forma del haz (por ejemplo, para concentrar más energía por área), puede cambiarse la corriente (por ejemplo, aumentarse) y/o puede cambiarse la tensión de aceleración (por ejemplo, aumentarse). En secciones (o para uno o más vectores de esas secciones) identificadas como de alta densidad de energía (por ejemplo, la cantidad de energía por volumen o área está por encima de un segundo umbral), pueden eliminarse o acortarse uno o más de los vectores en el o los patrones de escaneo para la sección, pueden dividirse uno o más vectores del o los patrones de escaneo, puede disminuirse el nivel de potencia de la fuente de energía para escanear en la sección, puede aumentarse la velocidad a la que se mueve la fuente de energía en la sección, puede aumentarse el tamaño del haz (por ejemplo, el diámetro) de la fuente de energía (por ejemplo, para concentrar menos energía por área), puede cambiarse la forma del haz (por ejemplo, para concentrar menos energía por área), puede cambiarse la corriente (por ejemplo, disminuirse) y/o puede cambiarse la tensión de aceleración (por ejemplo, disminuirse).

Por ejemplo, la figura 7A ilustra un ejemplo de una representación visual de un mapa de densidad de energía para una capa de un objeto antes de ajustar la construcción de las secciones críticas identificadas del objeto. La figura 7B ilustra un ejemplo de una representación visual de un mapa de densidad de energía para una capa de un objeto después de ajustar la construcción de las secciones críticas identificadas del objeto. Cada una de las líneas en los mapas de densidad de energía representa las líneas de escaneo. Como se muestra, las líneas de escaneo se han ajustado entre la figura 7A y la figura 7B. Por ejemplo, en la región circular 705, se han agregado líneas de escaneo adicionales al mapa de densidad de energía de la figura 7B. Adicionalmente, en la región circular 710, las líneas de escaneo se han eliminado del mapa de densidad de energía de la figura 7B. Las áreas donde se han ajustado las líneas de escaneo pueden ser áreas destinadas a la inspección posterior a la construcción o al procesamiento posterior.

En algunos aspectos, donde una sección crítica identificada de un objeto a construir incluye una diferencia entre las dimensiones reales previstas del objeto cuando se construye con el dispositivo de fabricación aditiva y las dimensiones de la representación digital (por ejemplo, archivo CAD, archivo de trabajo, etc.) del objeto, la aplicación de energía de la fuente de energía al material de construcción en las secciones críticas identificadas del objeto puede ajustarse así las dimensiones reales previstas del objeto cuando se construya se alineen mejor con las dimensiones de la representación digital del objeto.

En aspectos adicionales, los mapas de densidad de energía pueden usarse para determinar al menos una región de interés (ROI). Una ROI puede ser una región crítica o una sección crítica como se ha descrito anteriormente. La ROI puede haberse identificado anteriormente como una sección crítica, por ejemplo, un área donde la cantidad total de energía por área en la sección dada se comparó con uno o más umbrales y se determinó que era una sección crítica con una alta probabilidad de errores. En esta ROI, pueden tomarse acciones correctivas y a continuación puede evaluarse un nuevo mapa de densidad de energía en la ROI. Como alternativa, la ROI puede ser una zona que es susceptible a defectos basados en una geometría particular, tensiones tales como tensiones térmicas u otros factores y que pueden identificarse sobre la base de otras mediciones o cálculos además de la densidad de energía. Un ejemplo de dicho cálculo es un modelo que predice la tensión residual térmica inducida en la fusión láser de metales. En algunas realizaciones, la ROI puede ser una zona identificada como susceptible a defectos pero donde los cálculos de densidad de energía no indican una alta probabilidad de errores relacionados con la densidad de energía. De este modo, puede ser posible eliminar la densidad de energía como un factor potencial en el error. En determinadas realizaciones, los cálculos de densidad de energía pueden indicar que es probable que la densidad de energía sea un factor subyacente en la susceptibilidad a errores, a pesar de que la ROI se haya identificado anteriormente usando otras medidas o cálculos.

En algunas realizaciones, la ROI puede ser una zona específica en la que deberían realizarse mediciones adicionales de porosidad, integridad estructural, fatiga, etc. Por ejemplo, pueden realizarse escaneos CT en la ROI de un objeto, en lugar de en el objeto completo. Pueden realizarse escaneos de alta resolución en la ROI, mientras que los escaneos de menor resolución se realizan en el resto del objeto. Finalmente, una ROI puede ser un área donde se realizan procedimientos de posprocesamiento, como el tratamiento térmico local aplicado solo a la ROI, por ejemplo, para cambiar las propiedades de volumen solo en esta región o para cambiar las propiedades de superficie tales como el acabado de la superficie y/o la porosidad de superficie. Las ROI determinadas por los mapas de densidad de energía pueden determinarse de manera automatizada para una construcción y presentarse al usuario, por ejemplo, en una visualización visual.

En determinadas realizaciones, una región en un objeto se identifica usando al menos una de una variedad de medidas, después de lo cual se realizan cálculos de densidad de energía en la región para confirmar que la región tiene errores o es susceptible de errores. Medidas a modo de ejemplo son la temperatura, dinámica de baño de fusión, detección de características en imágenes tales como imágenes ópticas, escaneos CT, imágenes IR y otras medidas de características físicas o de comportamiento dinámico del objeto. En algunas realizaciones, los sensores en la cámara de construcción AM se usan para realizar mediciones durante una construcción. Cuando las medidas reales en una región se desvían de las medidas esperadas, pueden generarse mapas de densidad de energía con el fin de confirmar que la desviación puede esperarse en esas regiones, por ejemplo, debido a que el objeto tiene regiones de susceptibilidad conocida al error. En cambio, donde se produjo una desviación pero no se esperaba ni se explicaba fácilmente por las características del objeto, los mapas de densidad de energía pueden proporcionar una segunda verificación de problemas o errores posibles.

En algunos aspectos, determinar mapas de densidad de energía para un objeto a construir puede usarse para disminuir el tiempo de escaneo para construir realmente el objeto. Por ejemplo, un dispositivo informático puede generar una pluralidad de estrategias de escaneo para el objeto. Una estrategia de escaneo para el objeto puede incluir el patrón de escaneo para cada capa del objeto. Diferentes estrategias de escaneo pueden tener diferentes patrones de escaneo para una o más capas del objeto que entre sí. El tiempo para construir el objeto usando cada una de las estrategias de escaneo puede calcularse mediante un dispositivo informático. Adicionalmente, los mapas de densidad de energía para cada estrategia de escaneo pueden generarse mediante un dispositivo informático. Por consiguiente, cada estrategia de escaneo incluye un tiempo de escaneo asociado y un conjunto asociado de mapas de densidad de energía (y opcionalmente un modelo de energía 3D). Una de las estrategias de escaneo para construir realmente el objeto puede seleccionarse basándose en la calidad/uniformidad de sus mapas de densidad de energía y el tiempo de escaneo. Por ejemplo, en algunos aspectos, puede sacrificarse algo de uniformidad por un tiempo de escaneo más rápido. En algunos aspectos, puede sacrificarse algo de tiempo por uniformidad. En algunos aspectos, se selecciona la estrategia con el tiempo de escaneo más rápido y se ajustan las secciones críticas como se trata en el presente documento.

En ciertos aspectos, los mapas de densidad de energía pueden usarse como referencia para una inspección de calidad adicional. Cuando un mapa de densidad de energía indica que la cantidad de energía está dentro de los umbrales que predijeron una baja probabilidad de errores, ese mapa de densidad de energía puede usarse como comparación estándar o de referencia para construir objetos futuros. Por consiguiente, cuando los mapas de densidad de energía de los objetos que se fabrican son sustancialmente idénticos al mapa de densidad de energía de referencia, puede esperarse que los objetos tengan una baja probabilidad de errores. Los mapas de densidad de energía también pueden usarse como base para una certificación de calidad, por ejemplo, si un objeto fabricado está acompañado de su propio mapa de densidad de energía que indica la baja probabilidad de errores o de una comparación de su mapa de densidad de energía con un mapa de referencia. En algunas realizaciones, puede usarse un mapa de densidad de energía que indica una baja probabilidad de errores para verificar que cualquier error en el objeto sea el resultado de otros factores y no de la densidad de energía.

Las realizaciones de la invención pueden practicarse dentro de un sistema para diseñar y fabricar objetos 3D. Volviendo a la figura 8, se muestra un ejemplo de un entorno informático adecuado para la implementación del diseño y fabricación de objetos 3D. El entorno incluye un sistema 800. El sistema 800 incluye una o más ordenadores 802a-802d, que pueden ser, por ejemplo, cualquier estación de trabajo, servidor u otro dispositivo informático capaz de procesar información. En algunos aspectos, cada uno de los ordenadores 802a-802d puede conectarse, por cualquier tecnología de comunicación adecuada (por ejemplo, un protocolo de Internet), a una red 805 (por ejemplo, Internet). Por consiguiente, los ordenadores 802a-802d pueden transmitir y recibir información (por ejemplo, software, representaciones digitales de objetos 3D, órdenes o instrucciones para operar un dispositivo de fabricación aditiva, etc.) entre sí a través de la red 805.

El sistema 800 incluye además uno o más dispositivos de fabricación aditiva (por ejemplo, impresoras 3D) 808a-808b. Como se muestra, el dispositivo de fabricación aditiva 808a está directamente conectado a un ordenador 802d (y a través del ordenador 802d conectado a los ordenadores 802a-802c a través de la red 805) y el dispositivo de fabricación aditiva 808b está conectado a los ordenadores 802a-802d a través de la red 805. Por consiguiente, un experto en la materia entenderá que un dispositivo de fabricación aditiva 808 puede conectarse directamente a un ordenador 802, conectarse a un ordenador 802 a través de una red 805, y/o conectarse a un ordenador 802 a través de otro ordenador 802 y a la red 805.

Debería observarse que aunque el sistema 800 se describe con respecto a una red y uno o más ordenadores, las técnicas descritas en el presente documento también se aplican a un sólo ordenador 802, que puede conectarse directamente a un dispositivo de fabricación aditiva 808. Cualquiera de los ordenadores 802a-802d puede configurarse para funcionar como el dispositivo informático y/o el controlador descrito con respecto a las figuras 1-7. Adicionalmente, cualquiera de los ordenadores 802a-802d puede configurarse para realizar las operaciones descritas en el presente documento, incluyendo las operaciones 400 y 600 descritas con respecto a las figuras 4 y 6.

La figura 9 ilustra un diagrama de bloques funcional de un ejemplo de un ordenador de la figura 8. El ordenador 802a incluye un procesador 910 en comunicación de datos con una memoria 920, un dispositivo de entrada 930 y un dispositivo de salida 940. En algunas realizaciones, el procesador está además en comunicación de datos con una tarjeta de interfaz de red opcional 990. Aunque se describe por separado, debe apreciarse que los bloques funcionales descritos con respecto al ordenador 502a no necesitan ser elementos estructurales separados. Por ejemplo, el procesador 910 y la memoria 920 pueden incorporarse en un solo chip.

El procesador 910 puede ser un procesador de fin general, un procesador de señal digital (DSP), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una matriz de puertas programables en campo (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, puerta discreta o proceso lógico de transistor, componentes de hardware discretos o cualquier combinación adecuada de los mismos, diseñados para realizar las funciones descritas en el presente documento. Un procesador también puede implementarse como una combinación de dispositivos informáticos, por ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo DSP o cualquier otra configuración similar.

El procesador 910 puede acoplarse, a través de uno o más buses, para leer información desde o escribir información en la memoria 920. El procesador puede además o como alternativa, contener memoria, tal como registros de procesador. La memoria 920 puede incluir una caché de procesador, eludiendo una caché jerárquica multinivel en la que los diferentes niveles tienen diferentes capacidades y velocidades de acceso. La memoria 920 también puede incluir memoria de acceso aleatorio (RAM), otros dispositivos de almacenamiento volátil o dispositivos de almacenamiento no volátil. El almacenamiento puede incluir discos duros, discos ópticos, tales como discos compactos (CD) o discos de video digital (DVD), memoria flash, disquetes, cinta magnética y unidades Zip.

El procesador 910 también puede estar acoplado a un dispositivo de entrada 930 y a un dispositivo de salida 940 para, respectivamente, recibir una entrada desde y proporcionar salida a un usuario del ordenador 802a. Los dispositivos de entrada adecuados incluyen, pero no se limitan a, un teclado, botones, teclas, conmutadores, un dispositivo apuntador, un ratón, una palanca de mando, un control remoto, un detector de infrarrojos, un lector de código de barras, un escáner, una cámara de video (posiblemente junto con un software de procesamiento de video para, por ejemplo, detectar gestos con las manos o gestos faciales), un detector de movimiento o un micrófono (posiblemente acoplado a un software de procesamiento de audio para, por ejemplo, detectar órdenes de voz). Los dispositivos de salida adecuados incluyen, pero no se limitan a, dispositivos de salida visual, que incluyen pantallas e impresoras, dispositivos de salida de audio, que incluyen altavoces, auriculares, audífonos y alarmas, dispositivos de fabricación aditiva y dispositivos de salida háptica.

El procesador 910 además puede estar acoplado a una tarjeta de interfaz de red 990. La tarjeta de interfaz de red 990 prepara los datos generados por el procesador 910 para su transmisión a través de una red de acuerdo con uno o más protocolos de transmisión de datos. La tarjeta de interfaz de red 990 también decodifica los datos recibidos a través de una red de acuerdo con uno o más protocolos de transmisión de datos. La tarjeta de interfaz de red 990 puede incluir un transmisor, receptor o ambos. En otras realizaciones, el transmisor y el receptor pueden ser dos componentes separados. La tarjeta de interfaz de red 990, puede incorporarse como un procesador de fin general, un procesador de señal digital (DSP), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una matriz de puertas programables en campo (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, puerta discreta o proceso lógico de transistor, componentes de hardware discretos o cualquier combinación adecuada de los mismos, diseñados para realizar las funciones descritas en el presente documento.

La figura 10 ilustra un proceso 1000 para fabricar un objeto o dispositivo 3D. Como se muestra, en una etapa 1005, se diseña una representación digital del objeto usando un ordenador, tal como el ordenador 802a. Por ejemplo, pueden introducirse datos 2D o 3D en el ordenador 802a para ayudar en el diseño de la representación digital del objeto 3D. Continuando en la etapa 1010, la información se envía desde el ordenador 802a a un dispositivo de fabricación aditiva, tal como el dispositivo de fabricación aditiva 808, y el dispositivo 808 comienza el proceso de fabricación de acuerdo con la información recibida. En una etapa 1015, el dispositivo de fabricación aditiva 808 continúa fabricando el objeto 3D usando materiales adecuados, tal como una resina líquida. En una etapa 1020, se construye finalmente el objeto.

Estos materiales adecuados pueden incluir, pero no se limitan a una resina de fotopolímero, poliuretano, copolímero de metacrilato de metilo-acrilonitrilo-butadieno-estireno, materiales reabsorbibles tales como materiales compuestos poliméricos-cerámicos, etc. Ejemplos de materiales disponibles comercialmente son: la serie de materiales DSM Somos® 7100, 8100, 9100, 9420, 10100, 11100, 12110, 14120 y 15100 de DSM Somos; ABSplus-P430, ABSi, ABS-ESD7, ABS-M30, ABS-M30i, PC-ABS, ISO PC, PC, ULTEM 9085, materiales PPSF y PPSU de Stratasys; la línea de materiales Accura Plastic, DuraForma, CastForm, Laserform y VisiJet de 3-Systems; la línea PA de materiales, los materiales PrimeCast y PrimePart y Alumide y CarbonMide de EOS GmbH. La línea de materiales VisiJet de 3-Systems puede incluir Visijet Flex, Visijet Tough, Visijet Clear, Visijet HiTemp, Visijet e-stone, Visijet Black, Visijet Jewel, Visijet FTI, etc. Los ejemplos de otros materiales pueden incluir materiales de Objet, como Objet Fullcure, Objet Veroclear, Objet Digital Materials, Objet Duruswhite, Objet Tangoblack, Objet Tangoplus, Objet Tangoblackplus, etc. Otro ejemplo de materiales puede incluir materiales de las series Renshape 5000 y 7800. Adicionalmente, en una etapa 820, se genera el objeto 3D.

Diversas realizaciones desveladas en el presente documento contemplan el uso de un controlador o sistema de control informático. Un experto en la materia apreciará fácilmente que estas realizaciones pueden implementarse usando numerosos tipos diferentes de dispositivos informáticos, que incluyen tanto sistemas, entornos o configuraciones informáticos de fin general como/o de fin especial. Ejemplos de sistemas informáticos, entornos y/o configuraciones bien conocidos que pueden ser adecuados para su uso junto con las realizaciones establecidas anteriormente pueden incluir, pero no se limitan a, ordenadores personales, ordenadores servidor, dispositivos de mano o portátiles, sistemas multiprocesador, sistemas basados en microprocesadores, electrónica de consumo programable, PC de red, miniordenadores, ordenadores centrales, entornos informáticos distribuidos que incluyen cualquiera de los sistemas o dispositivos anteriores, y similares. Estos dispositivos pueden incluir instrucciones almacenadas, que, cuando se ejecutan por un microprocesador en el dispositivo informático, hacen que el dispositivo informático realice acciones específicas para llevar a cabo las instrucciones. Tal y como se usa en el presente documento, las instrucciones se refieren a etapas implementadas por ordenador para procesar información en el sistema. Las instrucciones pueden implementarse en software, firmware o hardware e incluyen cualquier tipo de etapa programada emprendida por los componentes del sistema.

Un microprocesador puede ser cualquier microprocesador convencional de uno o diversos chips de fin general tal como un procesador Pentium®, un procesador Pentium® Pro, un procesador 8051, un procesador MIPS®, un procesador Power PC® o un procesador Alpha®. Además, el microprocesador puede ser cualquier microprocesador convencional de fin especial tal como un procesador de señal digital o un procesador de gráficos. El microprocesador normalmente tiene líneas de dirección convencionales, líneas de datos convencionales y una o más líneas de control convencionales.

Los aspectos y realizaciones de las invenciones desveladas en el presente documento pueden implementarse como un método, aparato o artículo de fabricación usando una programación estándar o técnicas de ingeniería para producir software, firmware, hardware o cualquier combinación de los mismos. La expresión "artículo de fabricación", tal como se usa en el presente documento, se refiere al código o la lógica implementados en hardware o medios no transitorios legibles por ordenador tales como dispositivos de almacenamiento óptico, y dispositivos de memoria volátiles o no volátiles o medios transitorios legibles por ordenador tales como señales, ondas portadoras, etc. Dicho hardware puede incluir, pero no se limita a, matrices de puertas programables en campo (FPGA), circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), dispositivos lógicos programables complejos (CPLD), matrices lógicas programables (PLA), microprocesadores u otros dispositivos de procesamiento similares.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para determinar la energía aplicada a un material de construcción mientras se construye un objeto utilizando fabricación aditiva, comprendiendo el método:

recibir un archivo de trabajo para construir el objeto, en donde el archivo de trabajo incluye una representación digital del objeto que comprende una pluralidad de cortes del objeto, y en donde un primer corte del objeto indica unas líneas de escaneo para aplicar una fuente de energía al material de construcción para construir el primer corte del objeto;

determinar parámetros de operación de la fuente de energía, en donde los parámetros de operación comprenden una potencia de la fuente de energía, en donde la fuente de energía comprende un haz de láser o de electrones y en donde los parámetros de operación de la fuente de energía comprenden además el tamaño de un haz de la fuente de energía; y

generar un primer mapa de densidad de energía del primer corte del objeto basándose en el archivo de trabajo y los parámetros de operación de la fuente de energía, en donde el primer mapa de densidad de energía indica una cantidad de energía de la fuente de energía por área de material de construcción aplicada al material de construcción para el primer corte del objeto,

indicando de este modo la energía aplicada al material de construcción mientras se construye el objeto.

2. El método de la reivindicación 1, en donde los parámetros de operación de la fuente de energía comprenden además al menos una de una velocidad de escaneo de la fuente de energía, una forma de un haz de la fuente de energía, una corriente y una tensión de aceleración.

3. El método de la reivindicación 1, en donde las líneas de escaneo comprenden unos vectores que indican posiciones y direcciones para aplicar la fuente de energía al material de construcción.

4. El método de la reivindicación 1, que comprende además: determinar el comportamiento dinámico de la fuente de energía, comprendiendo el comportamiento dinámico al menos uno de un tiempo de subida, un tiempo de asentamiento, un tiempo de retardo, un tiempo de aceleración,

y un tiempo de desaceleración de la fuente de energía a lo largo de las líneas de escaneo, y en donde a generar el primer mapa de densidad de energía del objeto se basa además en el comportamiento dinámico de la fuente de energía.

5. El método de la reivindicación 1, que comprende, además:

construir el objeto basándose en el archivo de trabajo; y

determinar, en un dispositivo informático, una cantidad real de energía aplicada en cada corte del objeto registrando al menos una de las posiciones de la fuente de energía, la velocidad de la fuente de energía y el nivel de potencia de la fuente de energía a lo largo del tiempo mientras se construye cada corte del objeto, generando de este modo un mapa de densidad de energía del objeto basándose en la información recopilada cuando se construye el objeto.

6. El método de la reivindicación 1, que comprende, además:

generar una pluralidad de mapas de densidad de energía de la pluralidad de cortes del objeto basándose en el archivo de trabajo y los parámetros de operación de la fuente de energía;

generar una distribución de energía tridimensional del objeto basándose en la pluralidad de mapas de densidad de energía; y

determinar una posible no conformidad en la construcción del objeto cuando una parte de un volumen de la distribución de energía tridimensional tiene un nivel de energía que es al menos uno de por debajo de un primer umbral o por encima de un segundo umbral.

7. El método de la reivindicación 6, que comprende además: ajustar la aplicación de la fuente de energía al material de construcción correspondiente a la parte del volumen de la distribución de energía tridimensional basándose en determinar la posible no conformidad, en donde ajustar la aplicación de la fuente de energía comprende al menos uno de ajustar las líneas de escaneo, ajustar un nivel de potencia de la fuente de energía, ajustar la velocidad de la fuente de energía, ajustar una forma de haz de la fuente de energía y ajustar un tamaño de haz de la fuente de energía.

8. El método de la reivindicación 6, que comprende, además:

estimar las no conformidades geométricas del objeto basándose en la distribución de energía tridimensional; y ajustar la aplicación de la fuente de energía al material de construcción correspondiente a las no conformidades geométricas estimadas, en donde ajustar la aplicación de la fuente de energía comprende al menos uno de ajustar las líneas de escaneo, ajustar un nivel de potencia de la fuente de energía, ajustar la velocidad de la fuente de energía, ajustar una forma de haz de la fuente de energía y ajustar un tamaño de haz de la fuente de energía.

9. El método de la reivindicación 6, en donde determinar una posible no conformidad se basa además en al menos uno de un volumen de la parte, una relación de aspecto de la parte y los niveles de energía en las regiones que rodean la parte.

10. El método de la reivindicación 1, que comprende además determinar una posible no conformidad en la construcción del objeto cuando una parte de un área del primer mapa de densidad de energía tiene un nivel de energía que es al menos uno por debajo de un primer umbral o por encima de un segundo umbral.

11. El método de la reivindicación 10, que comprende además ajustar la aplicación de la fuente de energía al material de construcción correspondiente a la parte del área del primer mapa de densidad de energía basándose en determinar la posible no conformidad, en donde ajustar la aplicación de la fuente de energía comprende al menos uno de ajustar las líneas de escaneo, ajustar un nivel de potencia de la fuente de energía, ajustar la velocidad de la fuente de energía, ajustar una forma de haz de la fuente de energía y ajustar un tamaño de haz de la fuente de energía.

12. El método de la reivindicación 10, que comprende además ajustar la aplicación de la fuente de energía al material de construcción correspondiente a unas determinadas no conformidades geométricas, en donde ajustar la aplicación de la fuente de energía comprende al menos uno de ajustar las líneas de escaneo, ajustar un nivel de potencia de la fuente de energía, ajustar la velocidad de la fuente de energía, ajustar una forma de haz de la fuente de energía y ajustar un tamaño de haz de la energía.

13. El método de la reivindicación 11, en donde ajustar la aplicación de la fuente de energía comprende ajustar las líneas de escaneo que comprende el acortar, alargar, agregar o eliminar vectores de las líneas de escaneo.

14. Un aparato para su uso en determinar la energía aplicada a un material de construcción mientras se construye un objeto usando fabricación aditiva, comprendiendo el aparato:

medios para recibir un archivo de trabajo para construir el objeto, en donde el archivo de trabajo incluye una representación digital del objeto que comprende una pluralidad de cortes del objeto, y en donde un primer corte del objeto indica unas líneas de escaneo para aplicar una fuente de energía al material de construcción para construir el primer corte del objeto;

medios para determinar parámetros de operación de la fuente de energía, en donde los parámetros de operación comprenden una potencia de la fuente de energía, en donde la fuente de energía comprende un haz de láser o de electrones, y en donde los parámetros de operación de la fuente de energía comprenden un tamaño de un haz de la fuente de energía; y medios para generar un primer mapa de densidad de energía del primer corte del objeto basándose en el archivo de trabajo y los parámetros de operación de la fuente de energía, en donde el primer mapa de densidad de energía indica una cantidad de energía de la fuente de energía por área de material de construcción aplicada al material de construcción para el primer corte del objeto, indicando de este modo la energía aplicada al material de construcción mientras se construye el objeto.

15. Un medio de almacenamiento legible por ordenador que tiene instrucciones almacenadas en el mismo que, cuando se ejecutan por un ordenador, hacen que el ordenador realice un método para determinar la energía aplicada a un material de construcción mientras se construye un objeto usando fabricación aditiva, comprendiendo el método: