JP2021101045A - 校正デバイスを備えた製品の付加製造のための装置及びこの装置の校正方法 - Google Patents
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Abstract
Description
他の実施形態
1. 3次元物品(4)の積層製造のための装置であって、前記物品(4)が内部で構築される構築チャンバ(1)、及び該構築チャンバ(1)に関して外部にある光学システム(2)を有し、該光学システム(2)は、エネルギービーム(6)を生成するための少なくとも1つのビーム源(9)及びこのビーム(6)を移動させるための対応する走査手段(10)を備え、
前記ビーム(6)を移動させて選択位置に当てるために前記走査手段(10)を制御する制御ユニット(12)が提供され、
前記構築チャンバ(1)の壁が、前記ビーム(6)が窓(11)を通過し前記構築チャンバ(1)に入るように前記ビーム(6)に対して透明である窓(11)を特徴とし、
前記装置が、前記ビーム源(9)及び/又は前記走査手段(10)のための校正デバイス(3)を備え、少なくとも前記走査手段(10)が、前記ビーム(6)が前記窓(11)を通過し前記構築チャンバ(1)に入ることができる製造位置と、前記ビーム(6)が校正デバイス(3)に当たりしたがってそれと組み合わせて作用することができる構成位置との間で前記構築チャンバ(1)に関して移動可能である、
装置。
2. 前記製造位置と前記校正位置との間で前記走査手段(10)の移動を可能とする前記走査手段(10)のガイド手段(14)を備えることを特徴とする、実施形態1に記載の装置。
3. 前記ビーム(9)及び前記走査手段(10)が、同じ可動式ベース(13)に取り付けられることを特徴とする、実施形態1又は2に記載の装置。
4. 前記校正デバイス(3)が、前記ビーム(6)により実際に供給されるパワーを測定するためのパワーセンサを少なくとも備えることを特徴とする、実施形態1から3のいずれかに記載の装置。
5. 前記ビーム(6)の実際のパワーを、該ビーム(6)の設定された又は所望のパワーと比較するために調整手段が提供され、該調整手段は、前記供給された実際のパワーを前記所望のパワーに変えることができることを特徴とする、実施形態4に記載の装置。
6. 前記校正デバイス(3)が、前記ビーム(6)の位置を測定するための位置センサを備えることを特徴とする、実施形態1から5のいずれかに記載の装置。
7. 前記校正デバイス(3)が、異なる位置で前記ビーム(6)の位置を測定するために、少なくとも2つ及び好ましくは少なくとも3つの位置センサ(15)を備えることを特徴とする、実施形態6に記載の装置。
8. 前記位置センサ(15)が、前記校正デバイス(3)の2次元平面(16)上における前記ビーム(6)の入射点の位置の測定を可能とすることを特徴とする、実施形態5又は6に記載の装置。
9. 前記入射点の実際に測定された位置と、前記制御ユニット(12)により選択又は設定された入射点の位置との間の差異を特定するための手段が提供されることを特徴とする、実施形態8に記載の装置。
10. 前記手段が、前記選択された位置が前記入射点の実際の位置に一致するように前記制御ユニット(12)を調整することができることを特徴とする、実施形態9に記載の装置。
11. 前記構築チャンバ(1)が、密閉シールできることを特徴とする、実施形態1から10のいずれかに記載の装置。
12. 前記ビーム源(9)がレーザ源から構成され、前記ビーム(6)がレーザビームを含むことを特徴とする、実施形態1から11のいずれかに記載の装置。
13. 光学システム(2)を有する付加製造技術を用いた構築チャンバ(1)中での3次元物品(4)の製造、及び前記光学システム(2)の校正のための方法であって、
前記光学システム(2)が、コントローラを備え、エネルギービーム(6)の入射点を前記構築チャンバ(1)中に移動させるための対応する走査手段(10)を有する前記ビーム(6)を生成するためのビーム源(9)を少なくとも有し、
前記走査手段(10)によって、前記ビーム(6)が前記構築チャンバ(1)の壁に提供された窓(11)を通過して前記構築チャンバ(1)に入るように、前記光学システム(2)が製造位置に配置され、前記ビーム(6)の移動中に、前記構築チャンバ(1)中の粉末を前記物品(4)の連続的に接着した層に変えることにより前記物品(4)が製造され、
前記光学システム(2)の校正のために、少なくとも前記走査手段(10)を、前記製造位置から校正位置へ前記構築チャンバ(1)に関して移動させ、前記光学システム(2)の少なくとも1つのパラメータの実効値を測定し、該実際に測定された値を前記パラメータについて選択又は設定された数値と比較し、
前記走査手段(10)が、その後前記製造位置に戻され、前記パラメータの実際に測定された値が選択又は設定された数値に関して許容誤差よりも大きい差異を有する場合、この許容誤差内のパラメータの前記実効値が、このパラメータの前記選択又は設定された数値に一致するように、前記光学システム(2)を調整し、その後前記物品(4)が製造される、
方法。
14. 前記構築チャンバ(1)中で製造圧力を維持しながら、前記物品(4)の製造が一時的に中断され、前記光学システム(2)が前記校正位置に移動され、
前記光学システム(2)が校正後に前記製造位置に戻ると前記物品(4)の製造が再開されることを特徴とする、実施形態13に記載の方法。
15. 付加製造技術を用いて、構築チャンバ(1)中で3次元物品(4)を製造するための装置の光学システム(2)を校正するための方法であって、
前記光学システム(2)が、コントローラを備え、エネルギービーム(6)の入射点を前記構築チャンバ(1)中に移動させるための対応する走査手段(10)を備える前記ビーム(6)を生成するためのビーム源(9)を少なくとも有し、
前記ビーム(6)の移動中に、前記構築チャンバ(1)中の粉末を前記物品(4)の連続的に接着した層に変えることにより前記物品(4)を製造することを可能とするため、前記走査手段(10)によって、前記ビーム(6)が前記構築チャンバ(1)中の壁にある窓(11)を通過して前記構築チャンバ(1)に入るように、前記光学システム(2)が製造位置に配置され、
前記光学システム(2)の校正のために、前記光学システム(2)の少なくとも前記走査手段(10)を、前記製造位置から校正位置へ前記構築チャンバ(1)に関して移動させ、前記光学システム(2)の少なくとも1つのパラメータの実効値を測定し、該実際に測定された値を前記パラメータについて選択又は設定された数値と比較し、
前記走査手段(10)が、その後前記製造位置に戻り、前記パラメータの実際に測定された値が選択又は設定された数値に関して許容誤差より大きい差異を有する場合、このパラメータの前記実効値が、このパラメータの前記選択又は設定された値に一致するように、前記光学システム(2)を調整する、
方法。
16. 前記校正位置において、前記パラメータについて2次元平面(16)上で前記ビーム(6)の入射点について位置が設定され、このパラメータの前記実際に測定された値が、前記ビーム(6)の実際の位置とその設定された位置との間の差異を特定することを特徴とする、実施形態13から15のいずれかに記載の方法。
17. 前記パラメータが前記ビーム(6)のパワーであり、このパラメータの前記実際に測定された値が、前記ビーム(6)の実際のパワーとその選択されたパワーとの間の差異を特定することを特徴とする、実施形態13から16のいずれかに記載の方法。
18. 前記光学システム(2)の少なくとも前記走査手段(10)が、前記製造位置と前記校正位置との間で、ガイド手段(14)、特にガイドレールに亘って移動することを特徴とする、実施形態13から17のいずれかに記載の方法。
Claims (11)
- 3次元物品(4)の積層製造のための装置であって、前記物品(4)が内部で構築される構築チャンバ(1)、及び該構築チャンバ(1)に関して外部にある光学システム(2)を有し、該光学システム(2)は、エネルギービーム(6)を生成するための少なくとも1つのビーム源(9)及びこのビーム(6)を移動させるための対応する走査手段(10)を備え、
前記ビーム(6)を移動させて選択位置に当てるために前記走査手段(10)を制御する制御ユニット(12)が提供され、
前記構築チャンバ(1)の壁が、前記ビーム(6)が窓(11)を通過し前記構築チャンバ(1)に入るように前記ビーム(6)に対して透明である窓(11)を特徴とし、
前記装置が、前記ビーム源(9)及び/又は前記走査手段(10)のための校正デバイス(3)を備え、少なくとも前記走査手段(10)が、前記ビーム(6)が前記窓(11)を通過し前記構築チャンバ(1)に入ることができる製造位置と、前記ビーム(6)が校正デバイス(3)に当たりしたがってそれと組み合わせて作用することができる校正位置との間で前記構築チャンバ(1)に関して移動可能であり、
前記走査手段(10)が、可動式ベース(13)に取り付けられる、
装置。 - 前記製造位置と前記校正位置との間で前記走査手段(10)の移動を可能とする前記走査手段(10)のガイド手段(14)を備えることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記校正デバイス(3)が、前記ビーム(6)により実際に供給されるパワーを測定するためのパワーセンサを少なくとも備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の装置。
- 前記ビーム(6)の実際のパワーを、該ビーム(6)の設定された又は所望のパワーと比較するために調整手段が提供され、該調整手段は、前記供給された実際のパワーを前記所望のパワーに変えることができることを特徴とする、請求項3に記載の装置。
- 前記校正デバイス(3)が、前記ビーム(6)の位置を測定するための位置センサを備えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記校正デバイス(3)が、異なる位置で前記ビーム(6)の位置を測定するために、少なくとも2つ及び好ましくは少なくとも3つの位置センサ(15)を備えることを特徴とする、請求項5に記載の装置。
- 前記位置センサ(15)が、前記校正デバイス(3)の2次元平面(16)上における前記ビーム(6)の入射点の位置の測定を可能とすることを特徴とする、請求項4又は5に記載の装置。
- 前記入射点の実際に測定された位置と、前記制御ユニット(12)により選択又は設定された入射点の位置との間の差異を特定するための手段が提供されることを特徴とする、請求項7に記載の装置。
- 前記手段が、前記選択された位置が前記入射点の実際の位置に一致するように前記制御ユニット(12)を調整することができることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記構築チャンバ(1)が、密閉シールできることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ビーム源(9)がレーザ源から構成され、前記ビーム(6)がレーザビームを含むことを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。
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