JP6698623B2 - 選択的凝固装置および方法 - Google Patents
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Description
i)物体を1層ずつ構築する際に粉末材料を凝固するときとるべきエネルギビームのためのスキャン経路を定義する幾何学データを受け取るステップと、
ii)ワイパの各行程中、ワイパの両側でエネルギビームによってスキャンされることになるスキャン経路またはスキャン経路の一部を識別するステップと、を含む方法が提供される。
Claims (29)
- 構築チャンバと、
該構築チャンバ内で下降可能な構築プラットフォームと、
粉末ベッドの連続する粉末層を形成するために前記構築プラットフォームにわたって粉末材料を広げるためのワイパと、
前記粉末材料を固めるためにエネルギビームを生成するためのエネルギビームユニットと、
前記エネルギビームを各粉末層上に導き集束するためのスキャナと、
該スキャナを制御するためのプロセッサと
を備えた選択的凝固装置であって、
前記プロセッサは、前記ワイパが前記粉末ベッドにわたって移動しているとき前記ワイパの両側で粉末材料を固めるように前記エネルギビームを前記粉末ベッドにわたってスキャンするように、および、前記粉末ベッドにわたる前記ワイパの2回以上の行程中に前記粉末層の少なくとも1つにわたって前記エネルギビームをスキャンするように、前記スキャナを制御するように構成され、
前記2回以上の行程は、前記ワイパが粉末層を形成する行程と、1または複数の後続の行程とを含むことを特徴とする選択的凝固装置。 - 前記1または複数の後続の行程は、前記ワイパが後続の粉末層を形成する行程を含むことを特徴とする請求項1に記載の選択的凝固装置。
- 前記1または複数の後続の行程は、前記ワイパが粉末層を形成しない戻り行程を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の選択的凝固装置。
- 前記ワイパで前記粉末層を形成している間、前記ワイパが第1の領域から離れつつあるとき、前記粉末層上の前記第1の領域が前記エネルギビームによって固められるように、および、前記後続の行程中、前記ワイパが第2の領域に向かって移動しているとき、前記粉末層上の前記第2の領域が前記エネルギビームによって固められるように、前記プロセッサは、前記スキャナが前記粉末ベッドにわたって前記エネルギビームをスキャンするべく制御するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の選択的凝固装置。
- 前記プロセッサは、前記スキャナが前記エネルギビームの焦点を変更し、前記粉末ベッドの表面のレベルの変化に合わせて調整するべく前記スキャナを制御するように構成されることで、事前設定のプロファイルを有するエネルギスポットが前記粉末ベッドの表面上で維持されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の選択的凝固装置。
- 前記プロセッサは、前記ワイパが前記粉末ベッドにわたって移動するときエネルギスポットが前記ワイパの一方の側から他方に移動されるにつれて、前記エネルギビームの焦点が変更され、前記粉末ベッドのレベルの変化が補償されるように、前記スキャナを制御することを特徴とする請求項5に記載の選択的凝固装置。
- 前記プロセッサは、前記エネルギビームの焦点が変更され、前記ワイパの行きの行程と戻り行程との間で前記粉末ベッドの上部表面のレベルの変化が補償されるように、前記スキャナを制御することを特徴とする請求項5または請求項6に記載の選択的凝固装置。
- 前記エネルギビームはレーザビームを含み、前記スキャナは、前記レーザビームの焦点を変更するための可動の光学系を備えることを特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の選択的凝固装置。
- 前記スキャナは、前記粉末ベッドにわたってレーザスポットをスキャンするためのチルト光学系を備え、前記プロセッサは、前記チルト光学系の単一の部分が前記表面のレベルに応じて前記粉末ベッドの表面上の異なる位置をスキャンすることを自動的に補償するように、前記チルト光学系を制御するように構成されることを特徴とする請求項8に記載の選択的凝固装置。
- 前記ワイパが前記粉末ベッドにわたって移動するとき前記ワイパの位置を測定するための位置測定デバイスをさらに備え、前記プロセッサは、前記位置測定デバイスから信号を受信し、前記位置測定デバイスからの前記信号に基づいて前記スキャナを制御するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の選択的凝固装置。
- エネルギビームを使用して粉末層が1層ずつ凝固され、物体を形成する、選択的凝固によって物体を形成するための方法であって、反復的に、粉末ベッドの粉末層を形成するようにワイパで構築プラットフォームにわたって粉末材料を広げるステップと、前記粉末ベッドにわたる前記ワイパの移動中、前記ワイパの両側で粉末材料が凝固するように、および、前記粉末ベッドにわたる前記ワイパの2回以上の行程中に前記粉末層の少なくとも1つにわたってエネルギビームがスキャンされるように、前記粉末ベッドにわたってエネルギビームをスキャンするステップと、を含み、前記2回以上の行程は、前記ワイパが粉末層を形成する行程と、1または複数の後続の行程とを含むことを特徴とする方法。
- 前記1または複数の後続の行程は、前記ワイパが後続の粉末層を形成する行程を含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記1または複数の後続の行程は、前記ワイパが粉末層を形成しない戻り行程を含むことを特徴とする請求項11または12に記載の方法。
- 前記ワイパで前記粉末層を形成している間、前記粉末層上の第1の領域は、前記ワイパが前記第1の領域から離れつつあるときに前記エネルギビームによって固められ、前記後続の行程中、前記粉末層上の第2の領域は、前記ワイパが前記第2の領域に向かって移動しているときに前記エネルギビームによって固められることを特徴とする請求項11ないし13のいずれかに記載の方法。
- 前記エネルギビームの焦点を変更し、前記粉末ベッドの表面のレベルの変化に合わせて調整することで、事前設定のプロファイルを有するエネルギスポットが前記粉末ベッドの表面上で維持されるようにするステップを含むことを特徴とする請求項11ないし14のいずれかに記載の方法。
- 前記ワイパで粉末を広げている間、エネルギスポットが前記ワイパの一方の側から他方に移動されるにつれて、前記エネルギビームの焦点を変更するステップを含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記エネルギビームの焦点を変更し、前記ワイパの行きの行程と戻り行程との間で前記粉末ベッドの上部表面のレベルの変化が補償されるようにするステップを含むことを特徴とする請求項15または16に記載の方法。
- 構築チャンバと、該構築チャンバ内で下降可能な構築プラットフォームと、粉末ベッドの連続する粉末層を形成するために前記構築プラットフォームにわたって粉末材料を広げるためのワイパと、前記粉末材料を固めるためにエネルギビームを生成するためのエネルギビームユニットと、前記エネルギビームを各粉末層上に導き集束するためのスキャナとを備えた選択的凝固装置を制御するためにプロセッサによって実行される命令が記憶されたデータキャリアであって、前記命令は、前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサが請求項11ないし請求項17のいずれかに記載の方法を実施するものであることを特徴とするデータキャリア。
- 構築チャンバと、該構築チャンバ内で下降可能な構築プラットフォームと、粉末ベッドの連続する粉末層を形成するために前記構築プラットフォームにわたって粉末材料を広げるためのワイパと、前記粉末材料を固めるためのエネルギビームを生成するためのエネルギユニットと、前記ワイパが前記粉末ベッドにわたって移動しているとき、前記ワイパの両側で前記粉末材料を固めるように前記エネルギビームを各粉末層上に導き集束するためのスキャナと、を備えた選択的凝固装置を制御するための命令を生成する方法であって、
i)物体を1層ずつ構築する際に粉末材料を凝固するときとるべき前記エネルギビームのためのスキャン経路を定義する幾何学データを受け取るステップと、
ii)前記ワイパの各行程中、前記ワイパの両側で前記エネルギビームによってスキャンされることになるスキャン経路またはスキャン経路の一部を識別するステップであって、前記粉末ベッドにわたる前記ワイパの第1の行程中にスキャンされることになる前記粉末層のためのスキャン経路またはスキャン経路の一部の第1のセット、および、前記粉末ベッドにわたる前記ワイパの第2の行程中にスキャンされることになる前記粉末層のためのスキャン経路またはスキャン経路の一部の第2のセットを識別するステップと、を含み、前記第1の行程は、前記ワイパが前記粉末層を形成する行程であることを特徴とする方法。 - 前記第2の行程は、前記ワイパが後続の粉末層を形成する行程を含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記第2の行程は、前記ワイパが粉末層を形成しない戻り行程を含むことを特徴とする請求項19または20に記載の方法。
- 前記スキャン経路またはスキャン経路の一部の第1のセットは、前記第1の行程中、前記ワイパが第1の領域から離れつつあるとき、前記粉末層上の前記第1の領域を固めるためのものであり、前記スキャン経路またはスキャン経路の一部の第2のセットは、前記第2の行程中、前記ワイパが第2の領域に向かって移動しているとき、前記粉末層上の前記第2の領域を固めるためのものであることを特徴とする請求項19ないし21のいずれかに記載の方法。
- 前記ワイパの各行程中、前記ワイパの両側で前記エネルギビームによってスキャンされることになる前記スキャン経路またはスキャン経路の一部は、各行程中の予想される前記ワイパの移動に基づいて識別されることを特徴とする請求項19ないし22のいずれかに記載の方法。
- 前記スキャン経路は、粉末層のエリアを凝固させるためのスキャン経路パターンを含み、該スキャン経路パターンは、前記エリアを、スキャンされることになる別個の領域に分割し、前記方法は、前記ワイパの1以上の行程中、各領域で前記ワイパのどちらの側がスキャンされるかを識別するステップを含むことを特徴とする請求項19ないし23のいずれかに記載の方法。
- 前記ワイパの移動に基づいて前記領域がスキャンされる順序をスケジューリングするステップを含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記エリアは、内側部分と、前記エリアの縁部に配置され、前記内側部分を囲む周囲とを備え、
前記エリアの内側部分は、平行のスキャン経路の設定されたパターンを使用して形成され、前記エリアの周囲は、前記エリアの縁部の形状に従う1または複数の境界スキャン経路を使用して形成され、前記方法は、前記境界スキャン経路の全体が1つの連続的なスキャンで完了され得るように、前記ワイパの行程中、前記境界スキャン経路または各境界スキャン経路に沿って前記エネルギビームをいつスキャンするかを識別するステップを含むことを特徴とする請求項19ないし請求項25のいずれかに記載の方法。 - 前記ワイパの移動に基づいてスキャン経路を決定するステップを含むことを特徴とする請求項19ないし請求項26のいずれかに記載の方法。
- 前記ワイパの各行程中、前記ワイパの両側で前記エネルギビームによってスキャンされることになる前記スキャン経路またはスキャン経路の一部を識別するステップは、前記ワイパの、スキャンが行われるべきでない片側または両側の安全ゾーンを考慮することを特徴とする請求項19ないし請求項27のいずれかに記載の方法。
- プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサが請求項19ないし請求項28のいずれかに記載の方法を実施する命令が記憶されたデータキャリア。
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