JP6749970B2 - ３次元の物体を付加製造する少なくとも１つの装置を動作させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造（積層造形）する少なくとも１つの装置を動作させる方法に関し、この装置は、造形材料を受け取るように適合された少なくとも１つの造形材料容器を備える。

そのような装置及び装置を動作させる方法は、従来技術から概して知られている。典型的には、たとえば対応するエネルギー源、たとえばレーザビーム又は電子ビームによって照射すると固化することができる粉末の造形材料が使用される。さらに、造形材料の異なる特性は、製造すべき物体の製造品質又は異なる特性、たとえば機械特性に影響しうることが、従来技術から知られている。

加えて、製造プロセス全体にわたって固化されなかった造形材料は、別の製造プロセスで、特に固化されていない造形材料を後処理した後、再利用することができる。後処理は通常、適した後処理装置、たとえば（少なくとも部分的に）固化された造形材料を固化されていない造形材料から分離するふるい分けユニットを介して実行される。

特に製造される物体の品質が改善される、３次元の物体を付加製造する少なくとも１つの装置を動作させる改善された方法を提供することが目的の一つである。

この目的は、本発明によれば、請求項１に記載の方法によって実現される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に準拠する。

本明細書に記載の方法が実行される装置は、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料（「造形材料」）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体、たとえば技術的構成要素を付加製造する装置である。それぞれの造形材料は、金属、セラミック、又はポリマー粉末とすることができる。それぞれのエネルギービームは、レーザビーム又は電子ビームとすることができる。それぞれの装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置とすることができる。

この装置は、その動作中に使用される複数の機能ユニットを備えることができる。例示的な機能ユニットには、プロセスチャンバ、プロセスチャンバ内に配置された造形材料層を少なくとも１つのエネルギービームで選択的に照射するように適合された照射デバイス、及び所与の流れ特性、たとえば所与の流れプロファイル、流速などでプロセスチャンバを通って少なくとも部分的に流れるガス状流体流を生成するように適合された流れ生成デバイスが挙げられる。ガス状流体流は、プロセスチャンバを通って流れる間に、装置の動作中に生成される固化されていない粒状の造形材料、特に煙又は煙残留物で充填することが可能である。ガス状流体流は、典型的には不活性であり、すなわち典型的には、不活性ガス、たとえばアルゴン、窒素、二酸化炭素などの流れである。

本発明は、少なくとも１つの造形材料容器内に受け取られた造形材料の少なくとも１部が使用された造形プロセスの数が判定されるという概念に基づいている。したがって、この方法は、少なくとも１つの造形材料容器内に受け取られたそれぞれの量又は体積の造形材料が製造プロセスですでに何回使用されたかを判定することを提案する。言い換えれば、この方法により、造形材料が受けた製造プロセス周期の判定が可能になる。

したがって、本発明によって、造形材料が製造プロセス中にすでに使用されたかどうか、及び造形材料容器内に受け取られた造形材料が何回の製造プロセスですでに使用されたか、又は造形材料が製造プロセスで使用されていない（「新しい造形材料」）のかどうかを判定することが可能になる。

これにより、造形材料が使用された製造プロセス周期の数は造形材料の品質にとって不利になりうるため、造形材料の品質に関する情報の生成が可能になる。たとえば、造形材料容器内に受け取られた造形材料が製造プロセスですでに使用されている場合、固化されていない造形材料が造形材料の体積内に収容されている可能性がある。さらに、たとえば部分的な分解が生じうる合成材料を使用した場合、製造プロセス中に生じる温度差もまた、造形材料に負の影響を与える可能性がある。また、製造プロセスの数とともに、たとえば粒子サイズ分布に関する規定の造形材料混合物の偏析（ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ）が進む可能性がある。

加えて、固化されていない造形材料、すなわち再利用される造形材料に対して実行される後処理ステップもまた、造形材料に負の影響を与える可能性がある。たとえば、典型的なふるい分けユニットでは、異なるメッシュサイズにより、異なる粒子サイズ、特に粉末の粒子の固化された塊を造形材料から分離することが可能になるため、造形材料の粒子サイズ分布は後処理中に変化する可能性がある。したがって、「新しい造形材料」の粒子サイズ分布は、製造プロセスですでに使用され且つ／又は後処理された造形材料の粒子サイズ分布とは異なる可能性がある。

さらに、製造プロセス周期の数、すなわち造形材料が製造プロセスで使用された回数により、粒子サイズ分布がさらに変わる可能性がある。したがって、２回の製造プロセスで使用された造形材料は、１回の製造プロセスのみで使用された造形材料などとは異なる粒子サイズ分布を有する可能性がある。当然ながら、粒子サイズ分布は、製造プロセスで造形材料を使用することによって変化しうるパラメータの単なる一例である。プロセス品質、特に造形材料の品質に影響を及ぼす他のパラメータも考慮に入れることができることは自明である。

この方法の第１の実施形態によれば、少なくとも１つの造形材料容器内に受け取られた造形材料の少なくとも一部に対して実行されたふるい分けプロセスの数を判定することができる。特に、第１の実施形態では、造形材料容器内に受け取られた造形材料の少なくとも一部に対して少なくとも１回のふるい分けプロセスが実行されたかどうかを判定することが可能になる。したがって、ふるい分けプロセスの数も同様に判定することができる。ふるい分けプロセスは、たとえば、前述したように後処理ステップと見なすことができる。したがって、製造プロセスで固化されなかった造形材料は、後処理装置、たとえばふるい分けユニット内へ送達することができ、ふるい分けユニットは、造形材料をふるい分け、すなわち部分的に固化された造形材料粒子の塊を固化されていない造形材料粒子から分離するように適合される。そのようなふるい分けプロセスはまた、造形材料に他の影響を与え、たとえば造形材料の粒子サイズ分布は、たとえば造形材料をふるい分けるために使用されるメッシュサイズに応じて変化し得る。

概して、製造プロセスで使用されなかった、特にふるい分けユニットを介して後処理されなかった造形材料は、異なる粒子サイズの造形材料粒子が造形材料の体積内により多く存在するため、ふるい分けられた造形材料より広い粒子サイズ分布を含む可能性がある。典型的には、ふるい分けユニット内では、粒子、特に部分的に固化された造形材料粒子の塊を造形材料の体積から分離するために、所定の格子サイズ又はメッシュサイズを有するメッシュが使用される。したがって、格子サイズより大きいサイズを有する造形材料粒子は、造形材料の体積から分離される。

記載の実施形態では、製造プロセスですでに使用された造形材料に対してふるい分けプロセスが実行されたかどうかを検証することがさらに可能になる。それによって、製造プロセスで使用された造形材料が適切に後処理されないこと、たとえばふるい分けられないことを回避することができる。したがって、部分的に固化された造形材料粒子を含有する造形材料の使用を回避することが可能になる。

本明細書の範囲内で、造形材料が使用された製造プロセスの数及び／又は造形材料に対して実行されたふるい分けプロセスの数の「判定」という用語は、必ずしも造形材料の分析を伴うものではない。代わりに、プロセスのそれぞれの数を「計数」することもでき、対応する造形材料に対してプロセスの数が記憶又は記述され、好ましくは、その造形材料に対して別のプロセスが実行された場合、又はその造形材料が別の製造プロセスで使用された場合、それぞれプロセスの数が更新される。

この方法は、実行された造形プロセス（製造プロセス）の数及び／又はふるい分けプロセスの数に応じて、規定数の造形プロセス及び／又はふるい分けプロセスを受けた少なくとも１つの規定量の造形材料、特に新しい造形材料が、造形材料容器内に受け取られた造形材料に加えられるように、さらに改善することができる。「新しい造形材料」という用語は、好ましくは、製造プロセスで使用されていない造形材料を指す。新しい造形材料は、好ましくは、規定の粒子サイズ分布などの規定の特性を含む。

したがって、（たとえば造形材料が使用された製造プロセスの数及び／又は造形材料に対して実行されたふるい分けプロセスの数によって引き起こされる造形材料容器内に受け取られた造形材料に対する影響を補償するために）造形材料容器内に受け取られた造形材料に、規定量の造形材料を加えることができる。実行された造形プロセス若しくは製造プロセスの数及び／又はふるい分けプロセスの数に応じて、造形材料容器内に受け取られた造形材料に加えられる造形材料の量を変動させることができ、たとえば実行された造形プロセスの数及び／又はふるい分けプロセスの数が多ければ多いほど、より多くの「新しい造形材料」が加えられる。

規定数の造形プロセス及び／又はふるい分けプロセスを受けた造形材料を、造形材料容器内に受け取られた造形材料に加えることによって、異なる数の造形プロセス及び／又はふるい分けプロセスを受けた造形材料の混合が可能になる。したがって、混合度、すなわちそれぞれの造形材料が混合されているかどうか又はどの程度混合されているかを判定するように適合された判定ユニット又は別個の判定ユニットを有することが有用になりうる。

また、造形材料容器内に受け取られた造形材料が構成する、異なる数の造形プロセス及び／又はふるい分けプロセスを受けた造形材料の比を判定することも可能である。したがって、対応する判定ユニットは、造形材料容器内に受け取られた造形材料の体積が構成される造形材料の比を判定するように適合される。言い換えれば、造形材料容器内に受け取られた異なる数の造形プロセス及び／又はふるい分けプロセスを受けた造形材料のそれぞれの量を判定することができる。たとえば、新しい造形材料の比並びに１回の造形プロセス及び／又は１回のふるい分けプロセスを受けた造形材料の比などを判定することが実行可能になる。

この方法の別の実施形態によれば、造形材料容器内に受け取られた造形材料は、造形プロセスの数及び／又はふるい分けプロセスの数に応じて、異なる処理ステップで再利用することができる。したがって、異なる処理ステップ又は製造プロセスで製造すべき異なる物体に対して、特に造形材料品質又は物体品質に関して、異なる要件を定義することができる。

そのような「品質パラメータ」は、異なる顧客及び／又は製造すべき異なる部品及び／又は異なる品質レベルに合わせて定義することができる。異なる品質レベルは、たとえば、物体の所期の用途に関して定義することができ、特に物体の特性、たとえば機械特性が十分に満たされることを必要とする医療もしくは航空宇宙の適用分野またはこれらの類似の適用分野などでは、高い要件間で区別することができる。さらに、物体の様々な特性、たとえば機械特性がそれほど重要でない模型、玩具、又は芸術などでは、中程度の要件及び／又は低い要件を定義することも可能である。

好ましくは、少なくとも１つの造形材料容器内に受け取られた造形材料の造形プロセスの数及び／又はふるい分けプロセスの数に関する少なくとも１つのパラメータを判定することができ、特に色及び／又は粒径（粒子サイズ）及び／又は粒径分布（粒子サイズ分布）及び／又はふるい分けプロセスで使用される少なくとも１つのメッシュのメッシュサイズを判定することができる。前述のパラメータ（複数可）を判定することによって、受け取った造形材料の造形プロセスの数及び／若しくはふるい分けプロセスの数並びに／又は造形材料の品質に関する結論を得ることができる。

特に粒径及び／又は粒径分布は、実行された造形プロセスの数及び／又はふるい分けプロセスの数とともに変動するため、造形材料容器内に受け取られた造形材料の体積内の粒径及び／又は粒径分布を判定するとき、造形材料がすでに何回使用されたか及び造形材料の現在の品質に関して記述することができる。したがって、記載されたパラメータを使用して、規定数の造形プロセス及び／又は規定数のふるい分けプロセスを受けた造形材料、特に新しい造形材料を、造形材料容器内に受け取られた造形材料に加える必要があるかどうかを判定することもできる。

この方法の別の実施形態によれば、情報記憶部が提案される。特に、造形プロセスの数及び／若しくはふるい分けプロセスの数並びに／又は上述した少なくとも１つのパラメータは、情報記憶部を介して記憶することができる。情報記憶部は、造形材料容器に接続することができ、情報記憶部に記憶又は接続された情報は、情報記憶部から直接又は間接的に読み取ることができる。たとえば、情報は、情報記憶部から直接読み取ることができ、たとえば情報記憶部は、データ記憶部、好ましくはハードドライブとして構築される。情報記憶部に記憶又はリンクされた情報はまた、特にバーコード及び／又はＱＲコード及び／又はＲＦＩＤ及び／又はＮＦＣを介して間接的に読み取ることもできる。情報記憶部は、造形材料容器に取り付けることができる。

当然ながら、情報はまた、バーコード及び／若しくはＱＲコード又はＲＦＩＤタグ若しくはＮＦＣタグに直接記憶することもできる。したがって、情報、特に造形プロセスの数及び／若しくはふるい分けプロセスの数並びに／又は少なくとも１つのパラメータを情報記憶部内に記憶することが可能である。さらに、それぞれの情報記憶部を使用して、これらの情報記憶部が取り付けられたそれぞれの造形材料容器を、造形プロセスの数及び／又はふるい分けプロセスの数が記憶されている造形材料容器とは離れたデータ記憶部とリンクするか又はこのようなデータ記録部を特定することも可能である。たとえば、造形材料容器に取り付けられた情報記憶部は、たとえばＱＲコードとして、対応する造形材料容器内に受け取られた造形材料がすでに使用されたプロセスの数及び／又は対応する造形材料容器内に受け取られた造形材料に対して実行されたふるい分けプロセスの数が記憶されているデータ記憶部内の対応するエントリに、この造形材料容器をリンクする。当然ながら、情報記憶部又は情報記憶部とリンクされたデータ記憶部からの情報の記憶及び／又はリンク及び／又は読み取りのための記載された方法の任意の組合せが可能である。

この方法の別の好ましい実施形態は、造形プロセスの数及び／又はふるい分けプロセスの数が、対応するプロセスが完了した後に更新されることを提案する。造形材料が造形プロセスで使用された後及び／又はふるい分けプロセスが造形材料に対して実行された後、判定された造形プロセスの数及び／又はふるい分けプロセスの数は更新され、たとえば対応する造形材料容器に取り付けられた情報記憶部（又はデータ記憶部）内で修正される。

当然ながら、規定数の造形プロセス及び／又は規定数のふるい分けプロセスが実行された造形材料を受け取る特定の造形材料容器を提供することも可能である。たとえば、１回の造形プロセスですでに使用され且つ／又はすでに１回ふるい分けられた造形材料だけが受け取られる造形材料容器を提供することができる。同様に、造形プロセスですでに２回使用され且つ／又はすでに２回ふるい分けられた造形材料を受け取ることができる別の造形材料容器を提供することもできる。さらに、割り当てられた造形材料容器内に造形材料が最大受け取り得る閾値を定義することができ、たとえば、規定数の造形プロセスで使用された造形材料及び／又は規定の回数、たとえば３回ふるい分けられた造形材料を受け取る造形材料容器が提供され、４〜６回の造形プロセスで使用され且つ／又は４〜６回ふるい分けられた造形材料を受け取る別の造形材料容器を提供することができる。

さらに、本発明は、エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置向けの判定ユニットに関し、この装置は、造形材料を受け取るように適合された少なくとも１つの造形材料容器を備え、判定ユニットは、少なくとも１つの造形材料容器内に受け取られた造形材料の少なくとも一部が使用された造形プロセスの数及び／又は少なくとも１つの造形材料容器内に受け取られた造形材料の少なくとも一部に対して実行されたふるい分けプロセスの数を判定するように適合される。前述したように、判定ユニットは、好ましくは本発明の方法を実行するように適合される。

さらに、本発明は、エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置に関し、この装置は、造形材料を受け取るように適合された少なくとも１つの造形材料容器を備え、この装置は、少なくとも１つの本発明の判定ユニットを備える。

それぞれの造形材料容器は特に、造形モジュール、たとえば造形モジュールの造形チャンバ、及び／若しくは溢流モジュール、たとえば溢流モジュールの溢流チャンバとして構築することができ、若しくはその中に備えることができ、又は造形材料容器は、造形モジュール若しくは溢流モジュールに連結することができる。さらに、造形材料容器はまた、取扱いステーション及び／又はふるい分けステーションなどの対応する後処理装置とも連結可能とすることができる。

当然ながら、本発明の方法に関して記載するすべての特徴、詳細、及び利点は、本発明の判定ユニット及び本発明の装置に完全に移行可能である。

本発明の例示的な実施形態について、図を参照して説明する。これらの図は概略図である。

本発明の装置の例示的な実施形態を示す図である。 本発明の取扱いステーションを示す図である。 本発明のふるい分けステーションを示す図である。 本発明の混合ユニットを示す図である。 本発明の供給ステーションを示す図である。 本発明の判定ユニットを示す図である。 本発明の方法の流れ図である。

図１は、エネルギー源、たとえばレーザビームによって固化することができる造形材料３の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体２を付加製造する装置１を示す。この装置は、複数の造形材料容器４を備え、造形材料容器４内に造形材料３が受け取られており又は受け取ることができる。装置１は、たとえば、供給モジュール５、造形モジュール６、及び溢流モジュール７を備えており、これらはすべて、本出願の範囲内で造形材料容器４と見なすことができる。

さらに、装置１は、モジュール５〜７に分離可能に連結可能な造形材料容器８を備え、それによって造形材料容器８は、図１に示す状況で、溢流モジュール７に連結されている。図１は、造形材料容器４、特に供給モジュール５、造形モジュール６、溢流モジュール７、及び造形材料容器８が、情報記憶部１０を備えることをさらに示す。各情報記憶部１０は、それぞれの造形材料容器４内に受け取られた造形材料３の造形プロセスの数及びそれぞれの造形材料容器４内に受け取られた造形材料３に対して実行されたふるい分けプロセスの数を記憶するために使用される。

たとえば、情報記憶部１０は、それぞれの造形材料容器４の外側に取り付けられた可読情報記憶部１０として構築される。言い換えれば、情報記憶部１０は、対応するデバイスによって読み取ることができ、たとえば情報記憶部１０は、それぞれの造形材料容器４の外面に取り付けられたＱＲコードとして構築することができ、対応するＱＲコードスキャナ（図示せず）によって読み取ることができる。それによって、ＱＲコードは、それぞれの造形材料容器４又は造形材料容器４内に受け取られた造形材料３を、データ記憶部（図示せず）内に記憶された対応する情報にリンクする。したがって、造形材料容器４に取り付けられた情報記憶部１０が読み取られた場合、データ記憶部内の対応するエントリへのリンクが確立される。当然ながら、たとえば情報記憶部１０をデータ記憶部、たとえばハードドライブとして直接構築することによって、情報記憶部１０内に情報を直接記憶することも可能である。

矢印９によって示すように、溢流モジュール７内に受け取られた造形材料３は、溢流モジュール７から着脱可能な造形材料容器８内へ充填することができる。溢流モジュール７から造形材料容器８内へ充填された造形材料３に関する情報は、溢流モジュール７の情報記憶部１０から造形材料容器８の情報記憶部１０へ伝達される。たとえば、供給モジュール５内で使用された造形材料３が、製造プロセスで使用されずふるい分けられていない「新しい造形材料」である場合、対応する情報は、溢流モジュール７の（供給モジュール５の情報記憶部１０からの情報を受け取った可能性がある）情報記憶部１０から造形材料容器８の情報記憶部１０へ伝達される。それによって、溢流モジュール７から造形材料容器８内へ充填された造形材料３が図１に示す製造プロセスで使用されると、この情報は更新される。したがって、対応する情報が更新され、そしてこの情報が、造形材料容器８の情報記憶部１０に記憶（又はリンク）される。話を簡単にするために、着脱可能な造形材料容器に対して参照符号８が使用されているが、当然ながら、異なる造形材料容器又は同じ造形材料容器を使用することができる。

図２は、物体２を取り囲む固化されていない造形材料３が除去される取扱いステーション１１を示す。造形モジュール６の対応する造形チャンバ内で造形プロセスが終了し、物体２が製造された後の造形モジュール６が示されている。物体２を取り囲む固化されていない造形材料３は、造形チャンバから除去され、たとえば造形チャンバから吸引されて造形材料容器８内へ充填される。さらに、対応する情報が、造形モジュール６の情報記憶部１０から造形材料容器８の情報記憶部１０によって受け取られる（破線の矢印によって示す）。したがって、この固化されていない造形材料３が図１に示す製造プロセス（並びにおそらく以前の製造プロセス及びふるい分けプロセス）ですでに使用されたという情報が、造形材料容器８の情報記憶部１０（又は情報記憶部１０にリンクされたデータ記憶部）へ伝達される。

図３は、造形材料３を収容する造形材料容器８、たとえば図１に示す造形材料容器８又は図２に示す造形材料容器８を示し、どちらの造形材料容器８も、１回又は複数の製造プロセスですでに使用された造形材料３を収容する。造形材料容器８は、ふるい分けユニット１２に取り付けられ、ふるい分けユニット１２は、規定のメッシュサイズを有する少なくとも１つのメッシュユニット１３を備える。メッシュユニット１３は、格子ユニットと呼ぶこともでき、メッシュサイズは、格子サイズと呼ぶこともできる。

造形材料容器８内に受け取られた造形材料３をメッシュユニット１３に通して運ぶことによって、メッシュサイズより大きい粒子サイズを有する造形材料３は、造形材料３から分離される。特に、少なくとも部分的に固化されている造形材料３、たとえば造形材料粒子の塊は、造形材料３から分離される。したがって、他の造形材料容器８又は同じ造形材料容器８は、ふるい分けユニット１２の対応する部分に連結することができ、したがってふるい分けユニット１２によってふるい分けられた造形材料３を受け取ることができる。したがって、ふるい分けユニット１２を介してふるい分けられた造形材料３を受け取る造形材料容器８の情報記憶部１０が更新され、このふるい分けプロセスが、造形材料容器８内に収容された造形材料３に対して実行されたふるい分けプロセスの数に加えられる。

図４に示すように、規定数の製造プロセス（造形プロセス）及び／又は規定数のふるい分けプロセスが造形材料１４、たとえば新しい造形材料に対して実行された造形材料１４を、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３に加えることができる。したがって、特定の量又は体積の造形材料１４を、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３に加えるための混合ユニット１５が提供される。造形材料１４に対して実行された造形プロセス及び／若しくはふるい分けプロセスの数は、混合ユニット１５の対応する造形材料容器８に取り付けられた情報記憶部１０内に記憶され、又はそれぞれの数が更新される。さらに、混合ユニット１５は、造形材料３、１４の均質な混合が実現されるように、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３、１４を混合するように適合される。

したがって、特定の量の造形材料１４を受け取る造形材料容器８に取り付けられた情報記憶部１０が更新され、造形材料１４を加えた後の造形材料３と造形材料１４の比が、情報記憶部１０内に記憶される。

図５は、供給モジュール５又は図１に示す供給モジュール５を空の状態で示す。図示のように、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３は、供給モジュール５に、特に供給モジュール５の対応する供給チャンバ内に加えることができる。たとえば、図５に示す造形材料容器８は、図３に示すふるい分けられた造形材料３を受け取った造形材料容器８であり、造形材料１４（たとえば、「新しい造形材料」）が、図４に示すように、混合ユニット１５を介して加えられている。

したがって、造形材料容器８に取り付けられた情報記憶部１０は、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３、１４のプロセス履歴に関する対応する情報を含む。したがって、その結果得られる造形材料３、１４の混合物が、供給モジュール５がその造形材料３を提供する製造プロセスに適しているかどうかを評価することができる。したがって、この情報は、供給モジュール５に取り付けられた情報記憶部１０へ伝達される。

図６は、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３が使用された製造プロセスの数及び造形材料容器８内に受け取られた造形材料３に対して実行されたふるい分けプロセスの数に関する異なるパラメータを判定するために使用される判定ユニット１６を示す。判定ユニット１６が判定するそれぞれのパラメータには、たとえば、造形材料３の色及び造形材料３の粒径、並びに造形材料容器８内に受け取られた造形材料３の粒径分布が挙げられる。判定ユニット１６はまた、造形材料容器８内に受け取られた対応する造形材料３が使用された製造プロセスの数及び造形材料３に対して実行されたふるい分けプロセスの数も「計数」する。判定ユニット１６はさらに、情報記憶部１０内に記憶された情報を更新する。判定ユニット１６は、図１に示す装置１の一部と見なすことができる。当然ながら、装置１並びに判定ユニット１６は、本発明の方法を実行するように適合される。

図７は、たとえば図１に示すように、３次元の物体を付加製造する装置１を動作させる方法の流れ図を示す。第１のプロセスステップで、造形材料３が造形材料容器８から供給モジュール５の供給チャンバ内へ充填される。対応する造形材料容器８は、「０／０」で参照され、これは、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３が、０回の製造プロセスで使用された「新しい造形材料」であり、０回のふるい分けプロセスが造形材料３に対して実行されたことを示す。言い換えれば、この参照は、情報記憶部１０内に記憶された情報を示す。造形材料３に対して実行された製造プロセス及びふるい分けプロセスの対応する数は、判定ユニット１６を介して、造形材料容器８に取り付けられた情報記憶部１０から、供給モジュール５に割り当てられた情報記憶部１０へ伝達される。

供給モジュール５内に受け取られた造形材料３は、造形モジュール６の造形チャンバ内へ運搬され、余分な造形材料３は、溢流モジュール７の溢流チャンバ内へ運搬される。この場合も、造形材料３は、溢流モジュール７に連結することができる造形材料容器８内へ再充填することができる。したがって、造形材料容器８は、「１／０」で参照され、これは、造形材料３が１回の製造プロセスで使用され、この造形材料３に対してはふるい分けプロセスは実行されていないことを示す。そうすることによって、適切な後処理を受けずに造形材料３が製造プロセスで再利用されることを回避することができる。

製造プロセス全体にわたって固化されずに造形モジュール６の造形チャンバ内に受け取られた造形材料３はまた、造形材料容器８内に収容された造形材料３に加えることもでき、この固化されていない造形材料３は、取扱いステーション１１内で造形材料６の造形チャンバから除去することができる。

その後、図３に関して前述したように、造形材料３を受け取る造形材料容器８は、ふるい分けユニット１２に連結することができ、ふるい分けユニット１２内で造形材料３をふるい分けることができる。したがって、造形材料容器８は、「１／１」で参照され、これは、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３が１回の製造プロセスで使用され、この造形材料３に対して１回のふるい分けプロセスが実行されたことを示す。

次のプロセスステップで、図４に関して前述したように、混合ユニット１５を介して、規定数の製造プロセス及びふるい分けプロセスを受けた造形材料１４を、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３と任意選択で混合することができる。

造形材料容器８内に受け取られた造形材料３は、その後再利用することができ、前述したように、造形材料３を造形材料容器８から供給モジュール５内へ充填することができる。「１／１」で示された造形材料３が、供給モジュール５が造形材料３を提供するプロセスについて規定の要件を満たすかどうかを評価することができる。

別の製造プロセス後、造形材料容器８は、「２／１」で参照され、これは、造形材料３が２回の製造プロセスで使用され、この造形材料３に対して１回のふるい分けプロセスのみが実行されたことを示す（混合ユニット１５を介して新しい造形材料が混合されなかった場合）。

さらに、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３は、この場合も、ふるい分けユニット１２内でふるい分けることができ、その後、造形材料容器８は、「２／２」で参照され、これは、造形材料容器８内に受け取られた造形材料３が２回の製造プロセスで使用され、この造形材料３に対して２回のふるい分けプロセスが実行されたことを示す。これに応じて、対応する方法を継続することができる。

記載の方法は、判定ユニット１６及び対応する判定ユニット１６を備える装置１上で実行することができることが自明である。

１ 装置
２ ３次元の物体
３ 造形材料
４ 造形材料容器
５ 供給モジュール
６ 造形モジュール
７ 溢流モジュール
８ 造形材料容器
１０ 情報記憶部
１１ 取扱いステーション
１２ ふるい分けユニット
１３ メッシュユニット
１４ 造形材料
１５ 混合ユニット
１６ 判定ユニット

Claims (12)

1. エネルギー源によって固化することができる造形材料（３、１４）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体（２）を付加製造する少なくとも１つの装置（１）を動作させる方法であって、前記装置（１）は、造形材料（３、１４）を受け取るように適合された少なくとも１つの造形材料容器（４、８）を備える、方法において、前記少なくとも１つの造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）の少なくとも一部が使用された造形プロセスの数が判定され、
   前記少なくとも１つの造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）の少なくとも一部に対して実行された、前記少なくとも１つの造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）の中から、所定粒子サイズより大きい粒子サイズを有する造形材料を分離するプロセスであるふるい分けプロセスの数が判定されることを特徴とする、方法。
2. 前記ふるい分けプロセスは、前記少なくとも１つの造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）の中から、少なくとも部分的に固化されている造形材料を分離するプロセスであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 実行された前記造形プロセスの数及び／又は前記ふるい分けプロセスの数に応じて、規定数の造形プロセス及び／又はふるい分けプロセスを受けた少なくとも１つの規定量の造形材料（３、１４）、特に新しい造形材料（３、１４）が、前記造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）に加えられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）が構成する、異なる数の造形プロセス及び／又はふるい分けプロセスを受けた造形材料（３、１４）の比が判定されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記造形プロセスの数及び／又は前記ふるい分けプロセスの数に応じて、前記造形材料（３、１４）は、異なる処理ステップで再利用されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）の前記造形プロセスの数及び／又は前記ふるい分けプロセスの数に関する少なくとも１つのパラメータ、特に色及び／又は粒径及び／又は粒径分布及び／又は前記ふるい分けプロセスで使用される少なくとも１つのメッシュのメッシュサイズが判定されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. 前記造形プロセスの数及び／若しくは前記ふるい分けプロセスの数並びに／又は前記少なくとも１つのパラメータは、前記造形材料容器（４、８）に接続された情報記憶部（１０）を介して記憶され、前記情報記憶部（１０）に記憶又は接続された情報は、（特にデータ記憶部、好ましくはハードドライブを介して）直接、又は（特に前記造形材料容器（４、８）に取り付けられたバーコード及び／若しくはＱＲコード及び／若しくはＲＦＩＤ及び／若しくはＮＦＣを介して）間接的に、前記情報記憶部（１０）から読み取ることができることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
8. 前記造形プロセスの数及び／又は前記ふるい分けプロセスの数は、対応するプロセスが完了した後に更新されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
9. エネルギー源によって固化することができる造形材料（３、１４）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体（２）を付加製造する装置（１）向けの判定ユニット（１６）であって、前記装置は、造形材料（３、１４）を受け取るように適合された少なくとも１つの造形材料容器（４、８）を備える、判定ユニットにおいて、前記少なくとも１つの造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３
   、１４）の少なくとも一部が使用された造形プロセスの数及び／又は前記少なくとも１つの造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）の少なくとも一部に対して実行されたふるい分けプロセスの数を判定し、
   前記少なくとも１つの造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）の少なくとも一部に対して実行された、前記少なくとも１つの造形材料容器（４、８）内に受け取られた前記造形材料（３、１４）の中から、所定粒子サイズより大きい粒子サイズを有する造形材料を分離するプロセスであるふるい分けプロセスの数を判定する、
   ように適合されることを特徴とする、判定ユニット（１６）。
10. 請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法を実行するように適合されることを特徴とする、請求項９に記載の判定ユニット。
11. エネルギー源によって固化することができる造形材料（３、１４）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体（２）を付加製造する装置（１）であって、造形材料（３、１４）を受け取るように適合された少なくとも１つの造形材料容器（４、８）を備える装置において、請求項９又は１０に記載の少なくとも１つの判定ユニット（１６）を特徴とする装置（１）。
12. 少なくとも１つの造形材料容器（４、８）が、供給モジュール（５）及び／又は造形モジュール（６）及び／又は溢流モジュール（７）及び／又は取扱いステーション（１１）及び／又はふるい分けユニット（１２）及び／又は混合ユニット（１５）として構築され、又はその中に配置されることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。

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