KR20230009933A - 분말 층으로부터 물체를 적층 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

분말 층으로부터 물체를 적층 제조하는 방법이 개시되고, 이러한 방법은: 분말을 용융시키기 위해서, 에너지 빔을 스폿으로 분말 층의 표면 상으로 투사하는 단계(200); 스폿이 길이방향 스캐닝 방향을 따른 병진 이동 및 진동 방향의 적어도 하나의 성분을 갖는 진동 이동으로 이루어진 이동으로 표면 위에서 이동하도록, 에너지 빔으로 표면을 스캐닝하는 단계(202); 진동 방향의 진동 이동의 성분을 고려하지 않고, 길이방향 스캐닝 방향의 병진 이동에 따른 스캐닝 중에 에너지 빔의 포커스를 조정하는 단계(204)를 포함한다.

Description

분말 층으로부터 물체를 적층 제조하는 방법

본 발명은 분말의 층으로부터 물체를 적층 제조하는 방법, 및 그러한 방법을 구현하기에 적합한 장치에 관한 것이다.

적층 제조는 서로 중첩되는 분말의 층들을 용융시킴으로써 물체를 생산하는 것으로 구성된다. 이러한 층들은 제조되는 물체의 다양한 횡단면에 상응한다.

분말의 층을 용융시키기 위해서, 에너지 공급원이 에너지 빔을 이러한 분말의 층의 표면 상으로 스폿의 형태로 투사하고, 이러한 스폿에서 용융이 발생된다. 이어서, 층의 전체 표면에 걸쳐 이러한 용융을 확산시키기 위해서 표면을 스캔하는 방식으로, 에너지 빔을 제어한다.

통상적으로, 에너지 빔은 길이방향으로 그리고 복귀 방향(return sense)과 교번적인 아웃바운드 방향(outbound sense)으로 표면의 여러 구역을 스캔한다.

또한, 길이방향으로 완벽하게 직선인 병진 이동이 아니라 길이방향의 병진 이동 및 흔들림 이동(wobbling movement)으로 구성된 이동으로 스폿이 표면 위에서 이동하는 방식으로, 에너지 공급원을 제어하는 것이 제시되어 있다. 흔들림 이동은 특히 횡방향으로 큰 주파수 및 작은 진폭으로 진동하고, 그에 따라 용융 풀(melt pool)을 확대한다. 흔들림 이동은 일반적으로, 진자 방식으로, 소정 각도 범위로 빔을 배향시키는 것에 의해서 획득된다.

단의 면적당 층에 인가되는 에너지 양의 과다한 변동을 방지하기 위해서, 스폿의 크기를 미세하게 제어하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 스폿의 크기는 에너지 공급원과 표면 사이에서 빔에 의해서 커버되는 거리에 따라 달라지고, 이 자체는 표면에 대한 빔의 기울기 각도에 따라 달라진다. 그에 따라, 흔들림 이동은 스폿의 크기가 큰 주파수로 변경되게 한다. 이러한 것을 설명하기 위해서, 도 1은 길이방향에 수직인 평면 내의 표면 상으로 투사된 에너지 빔의 경로를 도시한다. 도 1에서, 횡방향은 수평이다. 빔의 경로는 길이방향에 평행한 그리고 고정 지점(P)을 통과하는 축을 중심으로 이동할 수 있다. 사용된 표기법은 다음과 같다:

· S는 빔이 표면 상으로 투사되는 형태의 스폿의 중심이다.

· r은 지점(P)과 지점(S) 사이의 최소 거리이다.

· α는 빔의 절반-흔들림 각도이다.

· L은 각도(α)로 경사진 빔에 의해서 커버되는 지점(P)과 표면(S) 사이의 거리이다.

- A는 횡방향을 따른, 표면 상의 지점(S)의 절반-흔들림 진폭이다.

흔들림 중에, 지점(P)과 지점(S) 사이의 빔에 의해서 커버되는 거리는 이하에서 주어지는 거리 차이(d)에 따라 달라진다:

이러한 차이(d)의 값은 매우 작다. 예를 들어, r = 700 mm 및 A = 0.3 mm에서, d = 0.06 ㎛의 값이 얻어진다.

스캐닝의 과정 중에 완벽하게 일정하게 유지되는 스폿 크기를 유지하기 위해서, 포커싱 기구가 흔들림 그리고 그에 따라 이러한 매우 작은 거리 차이(d)를 고려할 필요가 있을 것이다.

본 발명의 하나의 목적은 물체의 적층 제조 중에 에너지 빔에 의해서 분말의 층에 인가되는 단위 면적당 에너지의 양을 미세 제어할 수 있게 하면서, 동시에, 에너지 빔을 방출하는 에너지 공급원의 조기 마모가 없이, 확대된 용융 풀을 획득할 수 있게 하는 것이다.

이를 위해서, 본 발명의 제1 양태는 분말 층으로부터 물체를 적층 제조하는 방법을 제시하고, 이러한 방법은:

- 분말을 용융시키기 위해서, 에너지 빔을 스폿의 형태로 분말의 층의 표면 상으로 투사하는 단계,

- 스폿이 스캐닝의 길이방향을 따른 병진 이동 및 적어도 흔들림 방향의 성분을 갖는 흔들림 이동으로 이루어진 이동으로 표면 위에서 이동하도록, 에너지 빔으로 표면을 스캐닝하는 단계,

- 흔들림 방향의 흔들림 이동의 성분을 고려하지 않고, 스캐닝의 길이방향의 병진 이동에 따른 스캐닝 중에 에너지 빔의 포커스를 조정하는 단계를 포함한다.

흔들림에 따른 에너지 빔의 포커스를 조정하는 포커싱 기구는, 이론적으로 시간에 걸쳐 변경되지 않고 유지되는 스폿 크기를 획득할 수 있게 한다. 그러나, 본 발명자는, 그러한 방식으로 구성된 포커싱 기구가 흔들림 진동의 큰 주파수 및 그 작은 진폭으로 인해서 매우 빨리 마모된다는 것을 발견하였다.

그에 따라, 제1 양태에 따른 방법에서와 같이, 흔들림 방향의 흔들림 이동의 성분을 고려하지 않고 스캐닝의 과정 중에 에너지 빔의 포커스를 조정하는 것이 그러한 조기 마모를 방지할 수 있게 한다. 그럼에도 불구하고, 길이방향의 병진 이동에 따라 에너지 빔의 포커스를 조정하는 것은 병진 이동에 의해서 유발된 스폿 크기의 상당한 변동을 제한할 수 있게 한다. 따라서, 제1 양태에 따른 방법을 이용하여 단위 면적당 인가되는 에너지의 양은 여전히 허용 가능한 비율로 변경된다.

제1 양태에 따른 방법은, 단독적으로 또는 해당 조합이 기술적으로 실현 가능한 경우 서로 조합하여 고려되는, 이하의 선택적 특징을 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 흔들림 이동은 스캐닝의 길이방향에 수직인 스캐닝의 횡방향을 따른 횡방향 성분을 포함하고, 에너지 빔의 포커스는 흔들림 이동의 횡방향 성분을 고려하지 않고 조정된다.

바람직하게, 흔들림 이동의 횡방향 성분은 적어도 1 kHz의 주파수로 진동한다.

바람직하게, 흔들림 이동의 횡방향 성분은 100 마이크로미터 내지 2 밀리미터의 진폭으로 진동한다.

바람직하게, 흔들림 이동은 스캐닝의 길이방향을 따른 길이방향 성분을 포함하고, 에너지 빔의 포커스는 흔들림 이동의 길이방향 성분을 고려하지 않고 조정된다.

바람직하게, 흔들림 이동의 횡방향 성분은 적어도 1 kHz의 주파수로 진동한다.

바람직하게, 흔들림 이동의 길이방향 성분은 100 마이크로미터 내지 2 밀리미터의 진폭으로 진동한다.

바람직하게, 경로는 스캐닝의 길이방향으로 서로 오프셋된 연속적인 루프들을 포함한다.

바람직하게, 빔의 포커스는 에너지 빔의 투사 전에 계산된 미리 계산된 포커싱-매개변수 값을 이용하여 조정되고, 각각의 미리 계산된 포커싱-매개변수 값은 표면 상의 스폿의 위치와 관련된다.

마찬가지로, 본 발명의 제2 양태는 분말 층으로부터 물체를 적층 제조하기 위한 장치를 제시하고, 이러한 장치는 에너지 공급원을 포함하고, 에너지 공급원은:

- 분말을 용융시키기 위해서, 에너지 빔을 스폿의 형태로 분말의 층의 표면 상으로 투사하도록,

- 스폿이 스캐닝의 길이방향을 따른 병진 이동 및 적어도 흔들림 방향의 성분을 갖는 흔들림 이동으로 이루어진 이동으로 표면 위에서 이동하도록 에너지 빔으로 표면을 스캐닝하는 것을 명령하도록,

- 흔들림 방향의 흔들림 이동의 성분을 고려하지 않고, 스캐닝의 길이방향의 병진 이동에 따른 스캐닝 중에 에너지 빔의 포커스를 조정하도록 구성된다.

본 발명의 추가적인 특징, 목적 및 장점이 이하의 설명으로부터 명확해 질 것이고, 이하의 설명은 순전히 예시적이고 비-제한적이며, 첨부 도면과 함께 읽혀야 한다.
도 1은, 이미 설명되었고, 표면 상으로 투사되는 흔들리는 에너지 빔의, 횡방향을 따른, 이동을 개략적으로 도시한다.
도 2는 일 실시형태에 따른 적층 제조 장치의 개략도이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 적층 제조 방법의 단계의 흐름도이다.
도 4는 도 3과 관련된 방법의 구현 중에 에너지 빔을 표면 상에 투사하는 것으로부터 초래된 스폿이 따르는 경로를 도시한다.
모든 도면에 걸쳐, 유사한 요소들은 동일한 참조 부호를 갖는다.

적층 제조 장치

도 2를 참조하면, 적층 제조 장치가 에너지 공급원(1) 및 지지부(140)를 포함한다.

지지부(140)는 2개의 방향(길이방향 및 길이방향에 수직인 횡방향)으로 연장되는, 일반적으로 평면형인, 자유 표면을 갖는다. 이하에서, 길이방향은 관습적으로 X로, 그리고 횡방향은 Y로 표시할 것이다.

지지부(140)의 자유 표면은 분말의 층(150) 또는 서로 상하로 적층된 복수의 층(150s)을 위한 지지 표면(140)으로서 작용하도록 의도된 것이다.

일반적으로, 에너지 공급원(1)은 에너지 빔을 지지부(140)를 향해서 투사하도록 설계된다. 분말의 층(150)이 지지부(140) 상에 침착될 때, 이러한 에너지 빔은 스폿의 형태로 이러한 층(150)의 상부 표면 상으로 투사된다.

에너지 공급원(1)은 특히 에너지 빔을 생성하도록 구성된 생성기(110)를 포함한다. 생성기(110)는 예를 들어 레이저 공급원이고; 이어서 생성된 빔은 광자를 포함하는 레이저 빔, 또는 다시 말해서 광의 빔이다. 대안예로서, 생성기(110)는 전자의 빔을 생성하도록 설계된 EBM(Electron Beam Melting) 유형이다. 이하에서, 레이저 빔의 비제한적인 경우를 고려할 것이다.

에너지 공급원(1)은 광의 빔의 포커스를 조정하도록 설계된 포커싱 기구를 더 포함한다. 그에 따라, 이러한 포커싱 기구는, 빔이 지지부(140) 상에 침착된 분말의 층(150)의 상부 표면 상으로 투사되는 형태의 스폿의 크기를 변경할 수 있다.

포커싱 기구는 예를 들어 포커싱 요소(1102), 및 렌즈의 광학 축에 평행한 병진 이동으로 포커싱 요소에 대해서 이동될 수 있는 포커싱 렌즈(1101)를 포함한다. 포커싱 렌즈(1101)는 빔 생성기(110)의 하류에 배치된다. 이하에서, "상류" 및 "하류"라는 용어는 생성기(110)로부터 지지부(140)로 연장되는 광학 경로를 따른 에너지 빔의 전파 방향을 암시적으로 지칭한다.

포커싱 기구는 포커싱 렌즈(1101)를 포커싱 요소(1102)에 대해서 이동시키기 위한 작동기를 포함한다.

에너지 공급원(1)은, 빔이 투사되는 형태의 스폿이 지지부(140)에 대해서, 층(150)의 표면 위에서, 길이방향 및 횡방향으로 이동될 수 있게 에너지 빔을 배향시키도록 설계된 스캐닝 장치(130)를 더 포함한다.

스캐닝 장치(130)는 포커싱 장치의 하류에 배치된다.

스캐닝 장치(130)는 예를 들어 제1 회전 축(133)을 중심으로 지지부(140)에 대해서 회전 이동될 수 있는 제1 스캐닝 거울(131), 및 제1 회전 축과 상이한 제2 회전 축(134)을 중심으로 지지부(140)에 대해서 회전 이동될 수 있는 제2 스캐닝 거울(132)을 포함한다. 생성기(110)로부터 오는 에너지 빔이, 지지부(140)를 향해서 지향되기 전에, 순차적으로 2개의 스캐닝 거울에서 반사되도록, 2개의 스캐닝 거울(131, 132) 중 하나가 다른 스캐닝 거울의 하류에 배치된다.

변형예로서, 스캐닝 장치(130)는 제1 회전 축(133)을 중심으로 그리고 제2 회전 축(134)을 중심으로 지지부(140)에 대해서 회전 이동할 수 있는 하나의 스캐닝 거울을 포함한다. 이러한 경우에, 이러한 하나의 스캐닝 거울은, 생성기(110)로부터 오는 에너지 빔이 지지부(140)를 향해서 지향되기 전에 이러한 스캐닝 거울에서 반사되도록 하는 방식으로, 배치된다.

스캐닝 장치(130)는 적어도 하나의 작동기(사용되는 스캐닝 거울 당 하나)를 더 포함한다. 각각의 작동기의 목적은 스캐닝 거울을 적어도 하나의 회전 축을 중심으로 그리고 스캐닝 각도의 범위에 걸쳐 회전 이동시키는 것이다.

스캐닝 각도의 범위는, 예를 들어, 스폿이 층(150)의 표면의 전체 또는 적어도 그 대부분을 커버할 수 있도록, 결정된다.

주어진 스캐닝 장치의 구성에서, 생성기(110)로부터 방출되는 빔의 중앙 축은 특정 지점에서 지지부(140)의 표면과 교차한다. 따라서, 이러한 지점의 좌표(x, y)와 스캐닝 거울(131, 132)의 각도 위치 사이에는 수학적 관계가 있다.

스캐닝 장치(130)는 특히 분말 층(150)의 표면 상으로 투사되는 스폿의 복합적 이동을 유도하도록 구성된다. 이러한 복합적 이동은 스캐닝의 길이방향, 아웃바운드 방향, 및 아웃바운드 방향에 반대되는 복귀 방향을 따른 병진 이동을 포함하고, 이들은 서로 교번적이며, 스캐닝의 길이방향은 지지부(140)의 길이방향 및 횡방향과 독립적으로 선택된다.

복합적 이동은 또한 지지부(140) 상에 침착된 분말 층(150)의 표면에 걸친 적어도 하나의 흔들림 방향의 스폿의 흔들림 이동을 포함한다.

레이저 공급원(110) 및 스캐닝 장치(130)는, 예를 들어, 1000 cm²/분 초과, 예를 들어 2000 cm²/분 초과, 예를 들어 4000 cm²/분 초과, 예를 들어 15000 cm²/분 미만, 예를 들어 10000 cm²/분 미만, 예를 들어 약 6000 cm²/분인, 표면 용융 속도, 다시 말해서 단위 시간당 레이저 스폿에 의해서 커버되는 분말 층(150)의 면적이 가능하도록 하는 방식으로 배열된다.

스캐닝 장치(130)는 예를 들어 0.5 내지 10 m/s, 예를 들어 1 내지 5 m/s, 예를 들어 1 또는 2 m/s의 스폿 이동 속도를 가능하게 하도록 구성된다.

에너지 공급원(1)은 또한 포커싱 기구 및 스캐닝 장치(130)를 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다(제어 유닛은 도시하지 않았다). 이러한 제어 유닛은 특히 이러한 여러 장치의 각각의 작동기를 제어하도록 구성된다.

제어 유닛은 메모리를 포함할 수 있거나 메모리에 커플링될 수 있고, 이러한 메모리에는 지지부(140)의 자유 표면의 평면 내의 여러 좌표의(x, y) 쌍에 대해서 계산된 미리 계산된 포커싱-매개변수 값의 표가 저장된다. 따라서, 스폿이 지지부의 표면의 좌표(x, y) 지점 상에 센터링될 때, 제어 유닛은, 미리 계산된 값의 표에서, 이러한 쌍과 연관된 포커싱-매개변수 값을 이용하여 포커싱 기구에 명령하도록 구성된다.

적층 제조 방법

도 3을 참조하면, 전술한 장치를 이용한 적층 제조 방법이 이하의 단계를 포함한다.

적어도 하나의 분말 층(150)이 도 1에 도시된 바와 같이 지지부(140) 상에 침착된다. 분말 층(150)은 지지부의 길이방향 및 지지부의 횡방향으로 연장되는 자유 표면을 갖는다.

분말의 입자는 예를 들어 10 내지 100 ㎛, 예를 들어 20 내지 60 ㎛, 예를 들어 40 ㎛의 입자 크기를 갖는다.

상기 또는 각각의 분말 층(150)의 재료는 예를 들어 0.5 내지 10 J/mm², 예를 들어 1 내지 5 J/mm², 예를 들어 2 J/mm²의 유동성을 갖는다.

상기 또는 각각의 분말 층(150)의 재료는 티타늄 및/또는 알루미늄 및/또는 인코넬 및/또는 스테인리스 강 및/또는 마레이징 강을 포함할 수 있다. 상기 또는 각각의 분말 층(150)의 재료는 티타늄 및/또는 알루미늄 및/또는 인코넬 및/또는 스테인리스 강 및/또는 마레이징 강으로 구성될 수 있다.

생성기(110)가 활성화되어 에너지 빔을 방출한다. 이러한 에너지 빔은, 스폿 형태로 분말 층(150)의 자유 표면 상으로 투사되기 전에, 포커싱 기구 및 스캐닝 장치(130)를 통과한다(단계(200)). 그에 따라, 분말 층(150)은 이러한 스폿의 영역 내에서 그 입자의 용융을 유도하는 지점까지 가열된다.

스캐닝 장치(130)는, 스폿이 표면에 걸쳐 스캐닝의 길이방향으로 병진 이동적으로 이동하는 방식으로, 빔을 배향시킨다(단계(202)).

단계(202) 중에, 스캐닝 장치(130)는 에너지 빔이 흔들리게 하고, 그에 따라 이러한 병진 이동이 흔들림 이동에 의해서 변조되게 하고; 그에 따라 스폿은 전술한 복합적 이동으로 이동한다.

흔들림 이동은 수많은 방식으로 구현될 수 있다.

제1 실시형태에서, 흔들림 이동은 스캐닝의 횡방향으로만 수행되고, 이러한 스캐닝의 횡방향은 스캐닝의 길이방향에 수직이다. 스폿이 따른 경로는 그에 따라 지그재그형 경로이다.

제2 실시형태에서, 흔들림 이동은 스캐닝의 횡방향을 따른 횡방향 흔들림 성분 및 스캐닝의 길이방향을 따른 길이방향 흔들림 성분을 포함하고, 스캐닝의 횡방향은 스캐닝의 길이방향에 수직이다. 다시 말해서, 이러한 흔들림 이동은, 스폿이 스캐닝의 횡방향 뿐만 아니라 스캐닝의 길이방향으로 분말 층(150)의 표면 상에서 흔들리게 한다.

이러한 2개의 성분의 조합은 2-차원적인 흔들림 이동을 형성할 수 있게 하고, 그에 따라 스캐닝의 길이방향으로 서로 오프셋된 연속적인 패턴들을 포함하는 스폿 경로를 형성할 수 있게 하며, 이러한 패턴의 형상은 이러한 2개의 성분의 특정 매개변수, 특히 그 주파수, 그 진폭 및 그 위상 변이(phase shift)에 따라 달라진다.

예를 들어, 흔들림의 2개의 성분이 동일 주파수로 진동할 때, 흔들림 이동은 원형 또는 타원형일 수 있다. 이러한 원형 또는 타원형 이동을 스캐닝 장치(130)에 의해서 수행되는 전술한 병진 이동과 조합함으로써, 스폿이 층(150)의 표면에서 도 4에 도시된 바와 같이 길이방향으로 서로 오프셋된 연속적인 루프들을 포함하는 경로를 따르게 하는 것을 고안할 수 있다. 도 4에서, 점선으로 도시된 화살표는 길이방향을 따른 스캐닝 장치의 전술한 병진 이동을 나타낸다.

흔들림 이동은, 변형예에서, 다른 형상, 예를 들어 숫자-8의 형상 또는 무한대 표시의 형상(말하자면 숫자-8을 눕힌 것)을 가질 수 있다. 이어서, 스폿은, 단순한 루프보다 더 복잡한 연속적인 패턴들을 포함하는 경로를 따른다.

흔들림 이동이 횡방향 성분을 가질 때, 이러한 횡방향 성분은 바람직하게 적어도 1 kHz의 주파수로 진동한다. 이러한 주파수는 일반적으로, 에너지 빔이 레이저 빔일 때, 1 kHz 내지 10 kHz이고, 에너지 빔이 전자 빔일 때 1 kHz 내지 100 kHz이다. 또한, 흔들림 이동의 횡방향 성분은 100 마이크로미터 내지 2 밀리미터의 진폭으로 진동할 수 있다.

유사하게, 흔들림 이동이 길이방향 성분을 가질 때, 이러한 길이방향 성분은 바람직하게 적어도 1 kHz의 주파수로 진동한다. 이러한 주파수는 일반적으로, 에너지 빔이 레이저 빔일 때, 1 kHz 내지 10 kHz이고, 에너지 빔이 전자 빔일 때 1 kHz 내지 100 kHz이다. 또한, 흔들림 이동의 횡방향 성분은 100 마이크로미터 내지 2 밀리미터의 진폭으로 진동할 수 있다.

스캐닝 중에, 포커싱 기구는 에너지 빔의 포커스를 조정하도록 요청 받는다. 그러한 조정을 하기 위해서, 포커싱 렌즈(1101)가 포커싱 요소(1102)에 대해서 병진 이동적으로 이동되고, 이는 공급원(1)에 의해서 형성된 광학 시스템의 화상 포컬 평면을 분말 층(150)의 표면에 대해서 이동시키는 효과를 갖는다.

포커싱 기구에 의해서 수행되는 포커싱 조정은 스캐닝 장치(130)에 의해서 수행되는 스캐닝을 고려하고, 이는 스폿을 길이방향으로 병진 이동적으로 이동시킨다. 스캐닝에 의해서 유발되는 스폿 크기의 변동이 그에 따라 이러한 조정에 의해서 제한된다.

더 구체적으로, 포커스에 의해서 조정되는 빔 포컬 길이는 스캐닝 장치의 스캐닝 거울의 각도 위치에 따라 달라진다.

전술한 바와 같이, 주어진 스캐닝 장치(130)의 구성에서, 공급원(1)에 의해서 투사되는 에너지 빔의 중앙 축은 좌표(x, y)를 갖는 특정 지점에서 지지부(140)의 표면과 교차한다. 따라서, 이러한 지점의 좌표(x, y)와 스캐닝 거울의 각도 위치 사이에는 수학적 관계가 있다. 기재 상에 침착된 층(150)의 평균 두께를 고려하는 것에 의해서, 스캐닝 과정 중에 빔의 포커스를 수정하기 위해서 포커싱 기구에 의해서 사용되는 매개변수의 값을 미리 계산할 수 있고 이를 제어 유닛에 의해서 사용되는 메모리에 저장할 수 있다. 따라서, 제어 유닛은 포커싱 기구에 지시하기 위해서 계산을 수행할 필요가 없다.

대조적으로, 포커싱 기구에 의해서 수행되는 포커스 조정은 스캐닝 장치(130)에 의해서 생성된 흔들림을 고려하지 않는다. 더 구체적으로, 빔 포컬 길이는 흔들림에 의해서 유발된 빔 각도 위치에 따라 달라지지 않는다.

다시 말해서, 포커싱 기구는, 빔의 흔들림이 존재하지 않는 것과 같이 거동하도록 구성된다.

전술한 단계가 스캐닝의 횡방향으로 표면의 복수의 인접 구역들에 걸쳐 반복된다. 분말 층(150)의 표면의 2-차원적인 스캐닝의 프로세스를 가속하기 위해서, 이러한 구역들은 스캐닝의 길이방향으로, 그러나 서로 교번적인 아웃바운드 방향 및 복귀 방향으로 스캐닝된다.

전술한 방법은 다른 변형예의 대상일 수 있다.

첫 번째로, 에너지 빔이 전술한 장치(120)가 아닌 다른 유형의 흔들림-유도 장치에 의해서 흔들릴 수 있고, 전술한 포커싱 기구가 아닌 다른 유형의 포커싱 기구에 의해서 포커스될 수 있다. 전술한 방법은, 해당 공급원의 내부 구조, 특히 해당 복합적 이동의 여러 성분을 생성할 수 있는 구조가 어떠하든 간에, 스폿의 형태로 표면 상으로 투사되는 에너지 빔의 포커스를 수정할 수 있고, 이러한 스폿을 이러한 표면 상에서 병진 이동 및 흔들림 이동으로 구성된 복합적 이동으로 이동시킬 수 있는 임의의 유형의 에너지 공급원에 적용될 수 있다.

두 번째로, 바람직한 실시형태인 전술한 방법 실시형태에서, 에너지 빔의 포커스 조정에서 흔들림 이동의 성분은 고려되지 않는다. 이는, 공급원의 그리고 특히 포커싱 기구의 조기 마모를 방지하는 장점을 제공한다. 변형예로서, 흔들림 이동이 횡방향 성분 및 길이방향 성분의 2개의 성분을 가질 때, 빔의 포커싱이 흔들림 이동의 2개의 성분 중 하나에 의해서만 달라지는 것을 생각할 수 있다. 당연히, 이는 더 큰 공급원 마모를 유발하나, 포커스에 의한 빔의 제어는 더 정확하다.

세 번째로, 포커싱-매개변수 값을 미리 계산하는 것이 큰 계산 부담을 방지하는데 있어서 매우 유리하지만, 여전히 그러한 값을 스캐닝의 과정 중에 즉석에서 계산할 수 있다.

Claims (10)

1. 분말 층으로부터 물체를 적층 제조하는 방법이며:
   · 분말을 용융시키기 위해서, 에너지 빔을 스폿의 형태로 분말의 층의 표면 상으로 투사하는 단계(200),
   · 스폿이 스캐닝의 길이방향을 따른 병진 이동 및 적어도 흔들림 방향의 성분을 갖는 흔들림 이동으로 이루어진 이동으로 표면 위에서 이동하도록, 에너지 빔으로 표면을 스캐닝하는 단계(202),
   - 흔들림 방향의 흔들림 이동의 성분을 고려하지 않고, 스캐닝의 길이방향의 병진 이동에 따른 스캐닝 중에 에너지 빔의 포커스를 조정하는 단계(204)를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서,
   흔들림 이동은 스캐닝의 길이방향에 수직인 스캐닝의 횡방향을 따른 횡방향 성분을 포함하고, 에너지 빔의 포커스는 흔들림 이동의 횡방향 성분을 고려하지 않고 조정되는, 방법.
3. 제2항에 있어서,
   흔들림 이동의 횡방향 성분은 적어도 1 kHz의 주파수로 진동하는, 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   흔들림 이동의 횡방향 성분은 100 마이크로미터 내지 2 밀리미터의 진폭으로 진동하는, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   흔들림 이동은 스캐닝의 길이방향을 따른 길이방향 성분을 포함하고, 에너지 빔의 포커스는 흔들림 이동의 길이방향 성분을 고려하지 않고 조정되는, 방법.
6. 제5항에 있어서,
   흔들림 이동의 횡방향 성분은 적어도 1 kHz의 주파수로 진동하는, 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   흔들림 이동의 길이방향 성분은 100 마이크로미터 내지 2 밀리미터의 진폭으로 진동하는, 방법.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   경로가 스캐닝의 길이방향으로 서로 오프셋된 연속적인 루프를 포함하는, 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   빔의 포커스는 에너지 빔의 투사 전에 계산된 미리 계산된 포커싱-매개변수 값을 이용하여 조정되고, 각각의 미리 계산된 포커싱-매개변수 값은 표면 상의 스폿의 위치와 관련되는, 방법.
10. 분말 층으로부터 물체를 적층 제조하는 장치이며, 장치는 분말을 용융시키기 위해서 에너지 빔을 스폿의 형태로 분말의 층의 표면 상으로 투사하도록 구성된 에너지 공급원을 포함하고, 에너지 공급원은 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은:
    - 스폿이 스캐닝의 길이방향을 따른 병진 이동 및 적어도 흔들림 방향의 성분을 갖는 흔들림 이동으로 이루어진 이동으로 표면 위에서 이동하도록 에너지 빔으로 표면을 스캐닝하는 것을 명령하도록,
    - 흔들림 방향의 흔들림 이동의 성분을 고려하지 않고, 스캐닝의 길이방향의 병진 이동에 따른 스캐닝 중에 에너지 빔의 포커스를 조정하도록 구성되는, 장치.

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