JP2008546536A - 3d生成プロセスでの3次元物体を製造するための方法およびデバイス - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図5B
Description
・処理チャンバ内で材料をターゲット面に特に選択的に積層して加えるステップ;
・材料を層内部で融着させて、3次元物体の下にある材料層が形成されているように、エネルギを材料からなる層に供給するステップ;
・材料を加えるステップとエネルギを供給するステップとを繰り返して、物体を積層して形成するステップ;
・処理チャンバに電磁放射線を入射するために、少なくとも1つの電磁要素が使用され、および/または、ターゲット面および処理チャンバ内の他のポテンシャル表面の温度が、表面によって射出される放射線を捕捉することによって測定されるステップ。
・ターゲット面に粉体層を加えるステップ;
・選択領域で粉末を溶融させるために、層内で形成されることになる物体の断面に対応する層の選択領域にエネルギを供給するステップ;
・粉末を加えるステップとエネルギを供給するステップとを繰り返して、物体を積層して形成するステップ。
・ついで溶融されていない粉末が物体から取り除かれる。
・ターゲット面2上に粉体層を加えること;
・粉末を選択領域で溶融するために、層内で形成されることになる物体の断面に対応している層の選択領域にエネルギを供給すること;
・粉末を加えエネルギを供給するステップを繰り返して、物体を積層して形成し、ターゲット面2および処理チャンバ内の他のポテンシャル面の温度が、放射線センサ6を使用して表面によって射出される放射線を捕捉することによって測定されること。
Claims (27)
- 生成プロセスで3次元物体を積層して製造するためのデバイスであって、
・前記3次元物体が中で徐々に形成される処理チャンバと
・材料を特に選択的に前記処理チャンバのターゲット面上に積層して加え、かつ、形成されることになる前記3次元物体の材料層を融着するための手段と
・前記処理チャンバに電磁放射線を射出し、および/または前記処理チャンバから電磁放射線を受けるための少なくとも1つの電磁要素と
を備えるデバイスにおいて、
前記デバイスが、前記電磁要素と前記処理チャンバの容積との間に、温度調節された流体から薄膜を生成するための手段を呈することを特徴とする、デバイス。 - 少なくとも1つの電磁要素が、光センサ、特に赤外線センサであることを特徴とする、請求項1に記載のデバイス。
- 少なくとも1つの電磁要素がレーザであることを特徴とする、請求項1または2に記載のデバイス。
- 流体膜を生成するための手段が、前記電磁要素に配置されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のデバイス。
- 流体膜を生成するための手段が、前記電磁要素から間隔を置いて配置されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のデバイス。
- 第1の流体膜を生成するための第1の手段が前記電磁要素に配置され、第2の流体膜を生成するための第2の手段が前記電磁要素から間隔を置いて配置されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記電磁要素が、ケーシングと、前記ケーシング内に前記処理チャンバに向けられる窓および/またはレンズとを有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記電磁要素の前記ケーシングが、それを通って前記温度調節された流体が流れることのできる溝を含むことを特徴とする、請求項4〜7のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記溝が、前記電磁要素の前記窓またはレンズの領域に出口を呈することを特徴とする、請求項7または8に記載のデバイス。
- 前記出口の領域にある前記溝が、前記窓またはレンズに対して傾斜して位置合わせされていることにより、前記温度調節された流体が、前記窓の表面またはレンズ面に対して平行である流れ要素で前記処理チャンバに流出することができることを特徴とする、請求項9に記載のデバイス。
- 前記溝が、前記電磁要素全体を包囲し、かつ、前記電磁要素を直接に包囲する内側ケーシングの領域と、前記溝を包囲する外側ケーシングの領域との間に延びる溝であることを特徴とする、請求項8〜10のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記溝が、円形であるか、または流れの方向に対して垂直である内側および外側の多角形によって縁取りされる断面を含むことを特徴とする、請求項11に記載のデバイス。
- 前記デバイスが、流体ラインがそこから前記電磁要素につながる流体源を含むことを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記デバイスが、前記流体がそこを通って前記処理チャンバから除去される流体シンクを呈することを特徴とする、請求項13に記載のデバイス。
- 前記流体シンクが前記流体源と流体的に連通されていて、それによって流体循環がもたらされることを特徴とする、請求項14に記載のデバイス。
- 前記流体が、前記流体シンクと前記流体源との間で調製されることを特徴とする、請求項15に記載のデバイス。
- 前記電磁要素が、流動する流体によって、特に前記流体によってのみ、温度調節されることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記電磁要素が、前記電磁要素の窓および/または前記電磁要素のレンズの縁部に加えられる断熱層を呈するか、あるいは、前記電磁要素の窓および/または前記電磁要素のレンズの縁部が断熱材料からなることを特徴とする、請求項7〜17のいずれか一項に記載のデバイス。
- 特に請求項1〜18のいずれか一項に記載のデバイスを使用して、3次元物体を積層して製造するための生成方法であって、
・処理チャンバ内で材料をターゲット面に特に選択的に積層して加えるステップと
・前記材料を層内部で融着させて、前記3次元物体の下にある材料層が形成されるように、エネルギを前記材料からなる層に供給するステップと
・材料を加えるステップとエネルギを供給するステップとを繰り返して、前記物体を積層して形成するステップと
を備え、
・少なくとも1つの電磁要素が前記処理チャンバに電磁放射線を入射するために使用され、および/または、前記ターゲット面および前記処理チャンバ内の他のポテンシャル表面の温度が前記表面によって射出される前記放射線を捕捉することによって測定される、生成方法において、
温度調節された流体からなる薄膜が、前記電磁要素と前記処理チャンバの容積との間に生成されることを特徴とする、生成方法。 - 温度調節された流体からなる薄膜が、前記電磁要素に生成されることを特徴とする、請求項19に記載の方法。
- 温度調節された流体からなる薄膜が、前記電磁要素から間隔を置いて生成されることを特徴とする、請求項19に記載の方法。
- 第1の流体膜が前記電磁要素に生成され、かつ、第2の流体膜が前記電磁要素から間隔を置いて生成されることを特徴とする、請求項19〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記温度調節された流体が保護ガスであり、特に窒素および/またはアルゴンを呈することを特徴とする、請求項19〜22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記温度調節された流体が前記電磁要素の周囲を流れ、スループットまたは液体を呈することを特徴とする、請求項19〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記温度調節された流体の前記液体が、前記電磁要素の周囲を流動した後で蒸発し、蒸気として前記処理チャンバに入ることを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- 前記電磁要素の周囲を流れる前記流体が、液滴を運ぶ保護ガスであり、保護ガスは、前記流体が前記電磁要素の周囲を流動するときに少なくとも部分的に蒸発することを特徴とする、請求項24または25に記載の方法。
- 0.3×105Pa〜3×105Paの間、好ましくは0.6×105Pa〜1.2×105Paの圧力で、前記処理チャンバの容積の計測値が0.2m3〜3m3であり、前記電磁要素の周囲を流動する温度調節された流体の流量またはスループットが、20cm3/分〜400cm3/分、好ましくは50cm3/分〜200cm3/分の間に及ぶことを特徴とする、請求項19〜26のいずれか一項に記載の方法。
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