JP6928072B2 - 三次元的な物体を付加的に製造するための方法 - Google Patents
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Description
以上の開示から、以下の付記が提案される。
<実施態様1>
連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービームによって凝固化可能な構造材料(3)から成る構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによって三次元的な物体(2)を付加的に製造するための装置(1)であって、
それぞれ少なくとも1つのエネルギービームを発生させるために設置されている複数の照射装置(6,7)と、
該照射装置(6,7)の動作を制御する制御情報を生成するために、及び前記照射装置(6,7)の動作を生成された制御情報に基づき制御するために設置されている制御装置(16)と
を含む前記装置において、
前記制御装置(16)が、少なくとも1つの第1の照射装置の動作を制御するための第1の制御情報を生成するために設置されており、該第1の制御情報に基づき、前記第1の照射装置が、構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のための第1のエネルギービーム(4a)を発生させ、
前記制御装置(16)が、少なくとも1つの第2の照射装置の動作を制御するための第2の制御情報を生成するために設置されており、該第2の制御情報に基づき、前記第2の照射装置が、選択的に凝固化される構造材料層の熱的な予備処理のための第2のエネルギービーム(4b)及び/又は選択的に凝固化された構造材料層の熱的な後処理のための第2のエネルギービーム(4b)を発生させ、
前記第2の制御情報が、前記第1のエネルギービーム(4a)に対する前記第2のエネルギービーム(4b)の場所的な、及び/又は時間的なずれを制御することにより、少なくとも部分的に前記第2のエネルギービーム(4b)のエネルギー入力を制御するように構成されている装置。
<実施態様2>
前記制御装置(16)が第2の制御情報を生成するために設置されており、該第2の制御情報に基づき、前記第2の照射装置によって発生される前記第2のエネルギービーム(4b)が、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)に対して所定の場所的な、及び/又は時間的な先行又は遅れをもって、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)と同一の移動経路に沿ってガイドされる請求項1に記載の装置。
<実施態様3>
前記第2の照射装置として動作可能又は動作する複数の照射装置(6,7)を含んでおり、前記制御装置(16)が第2の制御情報を生成するために設置されており、該第2の制御情報に基づき、各々の前記第2の照射装置によって発生される前記第2のエネルギービーム(4b)が、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)に対してそれぞれ所定の場所的な、及び/又は時間的な先行又は遅れをもって、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)と同一の移動経路に沿ってガイドされる請求項1又は2に記載の装置。
<実施態様4>
前記制御装置(16)が、前記構造材料層へ入れられる、各々の前記第2の照射装置によって発生される前記第2のエネルギービーム(4b)によるエネルギー入力を、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)に対する前記第2のエネルギービーム(4b)の前記場所的な、及び/又は時間的な先行又は遅れに依存して制御するために設置されている請求項3に記載の装置。
<実施態様5>
前記構造材料層へ入れられる、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)に対して、かつ相対的に別の第2のエネルギービーム(4b)より大きな場所的な、及び/又は時間的な先行又は遅れを有する前記第2のエネルギービーム(4b)によるエネルギー入力が、前記構造材料層へ入れられる、前記別の第2のエネルギービーム(4b)によるエネルギー入力よりも小さい請求項4に記載の装置。
<実施態様6>
前記制御装置(16)が前記第2の制御情報を生成するために設置されており、該第2の制御情報に基づき、前記第2の照射装置によって発生される前記第2のエネルギービーム(4b)が、所定の場所的な、及び/又は時間的なずれをもって、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)の移動経路に対する側方に、前記構造材料層にわたってガイドされる請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置。
<実施態様7>
前記第2の照射装置として動作可能又は動作する複数の照射装置(6,7)を含んでおり、前記制御装置(16)が前記第2の制御情報を生成するために設置されており、該第2の制御情報に基づき、各々の前記第2の照射装置によって発生される前記第2のエネルギービーム(4b)が、所定の場所的な、及び/又は時間的なずれをもって、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)の移動経路に対する側方に、前記構造材料層にわたってガイドされる請求項1〜6のいずれか1項に記載の装置。
<実施態様8>
前記制御装置(16)が、構造材料層へ入れられる、各々の前記第2の照射装置によって発生される前記第2のエネルギービーム(4b)によるエネルギー入力を、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)の前記移動経路に対する各々の前記第2のエネルギービーム(4b)の前記場所的な、及び/又は時間的なずれに依存して制御するために設置されている請求項7に記載の装置。
<実施態様9>
前記構造材料層へ入れられる、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)の前記移動経路に対する側方への、かつ相対的に別の第2のエネルギービーム(4b)より大きな場所的な、及び/又は時間的なずれを有する前記第2のエネルギービーム(4b)によるエネルギー入力が、前記構造材料層へ入れられる、別の第2のエネルギービーム(4b)によるエネルギー入力よりも小さい請求項8に記載の装置。
<実施態様10>
前記第2の照射装置によって発生される前記第2のエネルギービーム(4b)が、前記構造材料層への各エネルギービームのエネルギー入力に影響を与える少なくとも1つのエネルギービームパラメータにおいて、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)とは異なっている請求項1〜9のいずれか1項に記載の装置。
<実施態様11>
前記第2の照射装置によって発生される前記第2のエネルギービーム(4b)が、エネルギービーム強度及び/又はエネルギービーム焦点直径及び/又は前記エネルギービームを前記構造材料層にわたってガイドするエネルギービーム速度において、前記第1の照射装置によって発生される前記第1のエネルギービーム(4a)とは異なっている請求項10に記載の装置。
<実施態様12>
選択的に凝固化される範囲を含む少なくとも1つの前記構造材料層の特性を検出するために、及び前記構造材料層の検出された前記少なくとも1つの特性を示す検出情報を生成するために設置された検出装置(17)が設けられている請求項1〜11のいずれか1項に記載の装置。
<実施態様13>
前記制御装置(16)が、前記構造材料層への各エネルギービームのエネルギー入力に影響を与える、前記第2の照射装置によって発生される前記第2のエネルギービーム(4b)の少なくとも1つのエネルギービームパラメータを、前記検出情報によって示される前記構造材料層の前記特性に依存して制御するために設置されている請求項12に記載の装置。
<実施態様14>
前記制御装置(16)が、第1の構造材料層の選択的な凝固化の範囲において所定の照射装置(6,7)を前記第1の照射装置として動作させ、前記第1の構造材料層とは異なる別の構造材料層の選択的な凝固化の範囲において同一の照射装置(6,7)を前記第2の照射装置として動作させるために設置されている請求項1〜13のいずれか1項に記載の装置。
<実施態様15>
前記制御装置(16)が、前記構造材料層の第1の範囲の選択的な凝固化の範囲において所定の照射装置(6,7)を前記第1の照射装置として動作させ、前記構造材料層の前記第1の範囲とは異なる別の範囲の選択的な凝固化の範囲において同一の照射装置(6,7)を前記第2の照射装置として動作させるために設置されている請求項1〜14のいずれか1項に記載の装置。
<実施態様16>
請求項1〜15のいずれか1項に記載の装置(1)を用いて、連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービームによって凝固化可能な前記構造材料(3)から成る前記構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによって、三次元的な物体(2)を付加的に製造するための方法であって、それぞれ所定のエネルギービーム特性の少なくとも1つのエネルギービームを発生させるために設置されている複数の照射装置(6,7)が使用される、前記方法において、
少なくとも1つの前記第1の照射装置が、制御装置(16)によって生成される、前記構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のための前記第1のエネルギービーム(4a)を発生させるための前記第1の制御情報に基づいて動作され、
少なくとも1つの前記第2の照射装置が、前記制御装置(16)によって生成される、選択的に凝固化される前記構造材料層の熱的な予備処理のための前記第2のエネルギービーム(4b)及び/又は選択的に凝固化された前記構造材料層の熱的な後処理のための前記第2のエネルギービーム(4b)に基づいて動作され、
前記第2の制御情報が、前記第1のエネルギービーム(4a)に対する前記第2のエネルギービーム(4b)の場所的な、及び/又は時間的なずれを制御することにより、少なくとも部分的に前記第2のエネルギービーム(4b)のエネルギー入力を制御するように構成されている方法。
Claims (13)
- 三次元的な物体を付加的に製造するための方法であって、
第1の照射装置から第1のエネルギービームを照射し、前記第1のエネルギービームは、構造材料の複数の連続的な層のそれぞれを選択的に固化するように構成され、
第2の照射装置から第2のエネルギービームを照射し、前記第2のエネルギービームは、前記構造材料の前記複数の連続的な層のそれぞれの熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成され、
前記第1の照射装置及び前記第2の照射装置は、前記第1のエネルギービームに対する前記第2のエネルギービームの場所的な及び/又は時間的なずれを制御するように構成された制御情報に少なくとも部分的に基づいて制御装置により制御される、こと、
前記制御装置は、前記場所的な及び/又は時間的なずれに少なくとも部分的に基づいて、前記熱的な予備処理または熱的な後処理のエネルギー入力を制御するように構成される、ことを含む方法。 - 前記制御装置は、第1の制御情報を生成するように構成され、前記第1の制御情報は、前記第1の照射装置を制御するように構成され、及び/又は前記制御装置は、第2の制御情報を生成するように構成され、前記第2の制御情報は、前記第2の照射装置を制御するように構成される、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のエネルギービームを、前記制御装置からの前記制御情報に少なくとも部分的に基づいてガイドし、前記第2のエネルギービームにより、前記第1のエネルギービームと同一の移動経路に沿って場所的な及び/又は時間的なずれに依存して前記第1のエネルギービームをガイドまたは調整する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記場所的な及び/又は時間的なずれのうち前記場所的なずれは、前記第1のエネルギービームの移動経路に対する横方向のずれを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のエネルギービーム及び前記第2のエネルギービームは、少なくとも1つのエネルギービームパラメータにおいて互いに異なり、前記少なくとも1つのエネルギービームパラメータは、前記構造材料へのエネルギー入力に影響を与える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのエネルギービームパラメータは、エネルギービーム強度及び/又はエネルギービーム焦点直径、及び/又は前記構造材料の表面上をガイドされるエネルギービーム速度を含む、請求項5に記載の方法。
- 検出装置を用いて前記構造材料の前記複数の連続的な層のそれぞれの少なくとも1つの特性を検出し、前記検出装置を用いて前記構造材料の前記複数の連続的な層のそれぞれの少なくとも1つの前記特性を示す検出情報を生成する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記制御装置は、前記検出情報に少なくとも部分的に基づいて、前記第2のエネルギービームの少なくとも1つのエネルギービームパラメータを制御するように構成される、請求項7に記載の方法。
- 別の第2の照射装置から別の第2のエネルギービームを照射し、前記別の第2のエネルギービームは、前記構造材料の前記複数の連続的な層のそれぞれの前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成され、
前記別の第2の照射装置は、前記第1のエネルギービームに対する前記別の第2のエネルギービームの別の場所的な及び/又は時間的なずれを制御するように構成された別の制御情報に少なくとも部分的に基づいて、前記制御装置により制御され、
前記別の第2のエネルギービームは、前記制御装置からの前記別の制御情報に少なくとも部分的に基づいてガイドされ、前記別の第2のエネルギービームにより、前記第1のエネルギービームと同一の移動経路に沿って前記別の場所的な及び/又は時間的なずれに依存して前記第1のエネルギービームをガイドまたは調整する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第2のエネルギービームから前記構造材料へのエネルギー入力は、前記別の第2のエネルギービームから前記構造材料へのエネルギー入力よりも大きい、請求項9に記載の方法。
- 前記第2のエネルギービームの前記場所的な及び/又は時間的なずれは、前記別の第2のエネルギービームの前記場所的な及び/又は時間的なずれよりも大きい、請求項9又は10に記載の方法。
- 前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの第1の層のために、
前記第1の照射装置から前記第1のエネルギービームを照射し、前記第1のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第1の層を選択的に固化するように構成され、
前記第2の照射装置から前記第2のエネルギービームを照射し、前記第2のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第1の層の前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成され、
前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの第2の層のために、
前記第1の照射装置から前記第1のエネルギービームを照射し、前記第1のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第2の層を選択的に固化するように構成され、
前記第2の照射装置から前記第2のエネルギービームを照射し、前記第2のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第2の層の前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。 - 前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの第1の範囲のために、
前記第1の照射装置から前記第1のエネルギービームを照射し、前記第1のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第1の範囲を選択的に固化するように構成され、
前記第2の照射装置から前記第2のエネルギービームを照射し、前記第2のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第1の範囲の前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成され、
前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの第2の範囲のために、
前記第1の照射装置から前記第1のエネルギービームを照射し、前記第1のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第2の範囲を選択的に固化するように構成され、
前記第2の照射装置から前記第2のエネルギービームを照射し、前記第2のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第2の範囲の前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成される、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
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