WO2020104212A1 - Verfahren zur additiven fertigung und system - Google Patents

Verfahren zur additiven fertigung und system

Info

Publication number
WO2020104212A1
WO2020104212A1 PCT/EP2019/080610 EP2019080610W WO2020104212A1 WO 2020104212 A1 WO2020104212 A1 WO 2020104212A1 EP 2019080610 W EP2019080610 W EP 2019080610W WO 2020104212 A1 WO2020104212 A1 WO 2020104212A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
segments
irradiation
segment
building
units
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/080610
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Fey
Original Assignee
AMCM GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AMCM GmbH filed Critical AMCM GmbH
Priority to CN201980086717.3A priority Critical patent/CN113226712B/zh
Priority to EP19801312.0A priority patent/EP3883748A1/de
Priority to US17/309,302 priority patent/US20220001614A1/en
Publication of WO2020104212A1 publication Critical patent/WO2020104212A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/171—Processes of additive manufacturing specially adapted for manufacturing multiple 3D objects
    • B29C64/176—Sequentially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227—Driving means
    • B29C64/241—Driving means for rotary motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/264—Arrangements for irradiation
    • B29C64/277—Arrangements for irradiation using multiple radiation means, e.g. micromirrors or multiple light-emitting diodes [LED]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/264—Arrangements for irradiation
    • B29C64/277—Arrangements for irradiation using multiple radiation means, e.g. micromirrors or multiple light-emitting diodes [LED]
    • B29C64/282—Arrangements for irradiation using multiple radiation means, e.g. micromirrors or multiple light-emitting diodes [LED] of the same type, e.g. using different energy levels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a method for additive manufacturing of three-dimensional objects and a system for additive manufacturing of three-dimensional objects. Furthermore, the present invention relates to a computer-readable
  • the document DE 10 2010 041 284 A1 describes a method and a system for selective laser sintering, the layer by layer
  • the workpiece to be produced has at least partially a curved contour and is produced using laser energy using a plurality of linear energy inputs. Sub-sections of the contour which are spaced apart from one another are machined in accordance with a defined sequence of the linear energy inputs in order to avoid overheating of the workpiece.
  • the invention has for its object to provide a method for additive manufacturing, which is efficient and simple in a cost-effective manner
  • the task is made more specific by a process for additive manufacturing
  • Segment along the direction of extension of the building platform, wherein at least one of the segments is designed as a single segment or at least one of the segments is divided into at least two sub-segments;
  • Irradiation areas of the irradiation units in particular radiation units arranged next to one another, partially overlap or adjoin the radiation areas;
  • the invention is based on the basic idea of providing a method which uses the radiation units in such a way that an optimal one
  • Utilization is achieved by minimizing idle times.
  • the process duration for producing one or more three-dimensional objects can be optimized or reduced.
  • Irradiation units are freely adaptable in this way and can be aligned overlapping or adjacent to one another, so that the
  • the irradiation times of the individual segments and / or partial segments for the selective solidification of a layer of construction material can be designed to be substantially evenly distributed in order to reduce the
  • the adaptation of the irradiation areas can therefore take into account the layers in particular
  • the geometry of the at least one three-dimensional object is generated by layers of the building material being gradually deposited on one another and solidified, in particular locally solidified.
  • selective consolidation means that a layer of newly applied building material! is expediently solidified along the desired contour or the contours of the at least one three-dimensional object to be produced.
  • the applied layer of building material is irradiated in a targeted manner by the radiation units along the geometry of the three-dimensional object to be produced.
  • a layer of building material is selectively solidified in the sense of the present invention as soon as sufficient, expedient solidification of the layer of building material has taken place or has been achieved.
  • a selectively solidified layer of building material accordingly forms part of the
  • the installation space that is the volume of a system
  • Construction platform in which the at least one or more three-dimensional objects can be built up in layers, divided into at least a first and a second segment.
  • the layers of building material to be applied or deposited are to be assigned in sections to the first or second segment.
  • the set construction level can be divided based on the segments.
  • the construction platform is preferably provided as a circular or ring-shaped, oval-shaped, U-shaped, rectangular-frame-shaped or the like, so that a three-dimensional object or a plurality of three-dimensional objects can be produced over an angular range of 360 degrees along a circumferentially or circularly closed construction platform and can be arranged.
  • a revolution of the coating unit can be understood to mean that the coating unit is moved over at least 360 degrees along the extent of the construction platform.
  • the construction platform is therefore in particular the construction of the construction platform in
  • the segments can be provided as individual segments or each have sub-segments.
  • a segment can in turn be sub-divided into sub-segments or can be sub-divided.
  • One of the at least two radiation units is assigned to one of the segments. Irradiation of subsegments of a segment by one of the irradiation units for selective consolidation can take place serially, that is to say one after the other.
  • sub-segments can be alternately selectively consolidated by means of the assigned radiation unit of the segment such that, for example, the coating unit can move through the sub-segments and the irradiation unit switches over to one of the sub-segments for the selective consolidation of the other sub-segment before the required irradiation period has expired.
  • an irradiation unit can switch between two subsegments as required during the selective solidification, in particular before the irradiation time required for one of the subsegments has expired. If a change between the sub-segments by the assigned
  • Irradiation unit takes place and in a sub-segment if necessary
  • Passing the coating unit through a segment is made possible, while the selective consolidation can be continued alternately in one of the sub-segments.
  • the invention as a switching off of the radiation unit or as a change of the radiation unit between subsegments for selective consolidation, the irradiation unit being switched from one subsegment to the other subsegment.
  • Construction material is selectively solidified continuously along the sub-segments.
  • the coating unit can be movable continuously, in particular at a constant speed, or discontinuously in the direction of extension of the building platform or building level during the production process of at least one three-dimensional object.
  • the coating unit can be moved continuously and preferably without interruption, regardless of whether a new layer of building material is applied along the set building level.
  • the speed at which the coating unit is moved is preferably set such that an advantageous minimization of idle times can be achieved during the manufacture or manufacture of the at least one three-dimensional object.
  • the coating unit is moved at least at a minimum speed, the minimum speed being
  • Filing or orders corresponds to a layer of construction material.
  • the coating unit can preferably have a maximum
  • Filing or orders corresponds to a layer of construction material. In this way, the time required for one circulation of the coating unit along the extent of the building platform or the building level can be minimized.
  • An idling run of the coating unit with at least the minimum speed to be maintained is carried out if a circulation period of the coating unit for applying the at least one layer of
  • Construction material would end before the required irradiation duration in at least one of the segments along the set construction level has not yet been reached or has expired. Accordingly, an idling run is carried out if the coating unit would move into a segment that has not yet been fully selectively hardened when a new layer of building material is applied.
  • the coating unit can be stopped and temporarily parked as a parking segment, which is already selectively solidified, in particular until a new layer of building material is applied along the segments or partial segments can.
  • the application of a layer of building material is only carried out in a coherent, complete circulation along the building level. If this is not possible due to segments or subsegments that have not yet been selectively solidified, an idle run is performed by the
  • the building material is selectively solidified in a segment if at least one layer of building material has been deposited along the entire segment or an entire sub-segment by activating the respectively assigned radiation unit.
  • Coating unit has deposited a complete layer of building material.
  • the respectively assigned radiation unit can only be activated if the coating unit is not in the respective segment or sub-segment which is to be selectively solidified. Furthermore, the respective irradiation unit for a segment or sub-segment of a segment is only activated when the last layer applied by
  • the radiation unit can be deactivated in the sense of the present invention if a segment or the associated sub-segments is / are selectively solidified or when the
  • Orders of at least one layer of the building material is deactivated, the coating unit being able to be moved through any number of segments and / or partial segments without applying or depositing or releasing a new layer of building material until the
  • Coating unit reaches a parking segment or so that the
  • Coating unit exercises at least one idle run.
  • the application of building material can be deactivated by means of the coating unit as soon as at least one complete layer of building material has been deposited in all segments and / or partial segments.
  • a complete layer is understood to mean that building material is deposited over the entire extent of a segment or partial segment.
  • the coating unit performs at least one complete circulation along the building platform in order to deposit a layer of building material. If a segment or sub-segment has only been partially re-coated, the subsequent laying down of a further layer over the entire extent of the segment or sub-segment is provided to provide a complete layer of construction material, in particular after the other segments in the course of the most recent circulation the coating unit.
  • the coating unit can be moved during the entire process duration or temporarily in the direction of extension of the building platform, a new layer of building material being dispensed as required. In this sense, the coating unit can make uninterrupted revolutions along the extension of the construction platform.
  • Movement of the coating unit along the extension of the construction platform can be understood as an idle run.
  • An idling run can comprise one or more segments or partial segments or comprise one or more circulations or partial rotations of the coating unit.
  • the coating unit can carry out any number of cycles or partial cycles to carry out idling runs or in a predeterminable number
  • the radiation units which are each assigned to a segment and / or the sub-segments of a segment, have radiation areas. Under the radiation area one
  • the radiation unit is to be understood as the region along the set building level which can be selectively solidified by means of the respective radiation unit.
  • Irradiation area of an irradiation unit cover the respectively assigned segment and / or extend beyond the assigned segment into an adjacent segment.
  • the radiation area of at least one of the radiation units can be adapted as required.
  • the irradiation area of at least one irradiation unit can preferably be adapted or readjusted after a plurality of layers of the building material, so that a total irradiation duration for the selective solidification of the individual ones
  • Layers of building material can be minimized.
  • individual radiation areas can be adapted as required after individually applied and selectively solidified layers of building material.
  • An irradiation area can be adapted by adapting the position of the respective irradiation unit and / or by changing the orientation of the respective irradiation unit.
  • the change in the position of an irradiation unit describes, in particular, its arrangement along the direction of extension of the construction platform and thus a longitudinally displaceable position. Alignment of a
  • Irradiation unit describes in particular the angular orientation or inclination of the irradiation unit and / or a beam path of the irradiation unit, e.g. against the horizontal.
  • An irradiation area can accordingly take place according to the invention by a longitudinal displacement of an irradiation unit in the direction of extension of the construction platform and / or by changing the angular orientation of the irradiation unit or the beam path of the
  • Solidification of at least one applied layer of building material can an efficient and time-saving method for the additive manufacturing of at least one three-dimensional object is provided, in particular if the punishment units are used to optimize or minimize the
  • Total exposure times can be adapted if necessary.
  • the relative position between the building platform and the coating unit is changed continuously or discontinuously to provide a changed building level.
  • Coating unit speed in the sense of the present invention describes in particular the speed at which the
  • Coating unit moved along the extent of the building platform, in particular in the horizontal direction.
  • the speed of the relative movement between the building platform and the coating unit describes the speed in the course of the change in the relative position between the building platform and
  • Coating unit especially in the vertical direction.
  • Construction platform can be provided in continuous or discontinuous form. Furthermore, the relative movement, preferably at least in the
  • Construction platform take place continuously.
  • a continuous or continuous, that is to say uninterrupted, adjustment of the building level can thus take place by means of the relative movement between the building platform and the coating unit in order to change the relative position.
  • the relative movement or readjustment of the building level can be continued in one segment during the application of a layer of building material as well as during an idling run of the coating unit or during the parking of the coating unit.
  • a discontinuous change in the relative position between the building platform and the coating unit that is to say a gradual adjustment of the building level, is possible.
  • the coating unit it is also possible for the coating unit to be temporarily stopped, in particular to change the relative position between the building platform and the coating unit during an empty driveway or within a parking segment. Continuous or discontinuous movement of the coating unit is possible.
  • Construction material carried out to minimize the need
  • the irradiation times of the individual segments can advantageously be matched to one another by targeted distribution of the irradiation areas of the irradiation units or can be divided between the different irradiation units, so that the selective consolidation of the segments or
  • Sub-segments preferably occupies a period that is as comparable as possible.
  • the total irradiation time of one or more layers of building material can be optimized.
  • the radiation areas can preferably be individual
  • Irradiation units can be adapted such that over a variety of
  • Total exposure time is achieved.
  • the position and / or orientation of the irradiation units required for this can deviate from a position and / or orientation with which a minimum total irradiation time of the individual layers of construction material could be achieved.
  • the radiation areas of the radiation units can thus be averaged in this way for, for example, five successive layers of building material! can be set in order to minimize the process time for producing at least one three-dimensional object.
  • segments along themselves become partial
  • a selective solidification by one of the two radiation units can take place along overlapping radiation areas of two radiation units.
  • the two radiation units can partially partially solidify the layer of building material along the overlapping radiation regions.
  • particularly complicated and complexly selectively solidified structures can be selectively solidified in an advantageous and time-efficient manner by means of two radiation units on the basis of their overlapping radiation areas.
  • the radiation areas of two radiation units can adjoin one another, in particular along the boundary between their respectively assigned segments or sub-segments.
  • Irradiation areas can be adapted in such a way that, if necessary, optimization of the total irradiation time is possible for the selective solidification of the individual layers of construction material.
  • the position and / or orientation of the radiation units is automatically and / or manually adapted.
  • Irradiation areas are carried out by a user.
  • a preferably fully automatic optimization of the manufacturing process by adapting the irradiation areas as required is conceivable.
  • three-dimensional object can be provided.
  • a system which is used for the additive manufacturing of three-dimensional objects by applying a building material in layers and locally selectively solidifying the
  • Building material according to the method of the present invention is suitable.
  • the system according to the invention is designed with the installation space that
  • Construction platform within the construction space on which the at least one object to be produced can be built up in layers
  • the at least one coating unit for applying the construction material in layers in a construction level which is provided parallel to the construction platform, and at least two
  • Irradiation units for locally selective solidification of the building material on the building level.
  • the installation space is divided into at least a first segment and a second segment in the direction of extension of the construction platform and at least one of the segments is designed as a single segment or at least one of the segments is divided into at least two subsegments, with each segment or the subsegments of a segment at least one of the
  • Irradiation units are assigned and the irradiation areas
  • Irradiation units in particular arranged side by side
  • Irradiation units partially overlap or adjoin the irradiation areas.
  • the radiation areas along the building level can be adapted by adapting the position and / or the orientation of at least one of the radiation units such that a total radiation duration for the selective solidification of one or more layers of the
  • the at least one coating unit is used to apply the building material in layers in a building plane that is parallel to the building platform
  • the construction platform thus represents the basic level of the system on which the at least one three-dimensional object can be generated.
  • the building level is therefore preferably arranged on the building platform.
  • the first building level can be used to apply the first layer of
  • Building material should be vertically offset from the building platform in such a way that below the finally selectively solidified layer of
  • a powder bed or non-selectively solidified material bed remains. Detachment of the finished three-dimensional object from the construction platform can thus be facilitated.
  • the coating unit can be arranged so that it is inclined with respect to the vertical or horizontal, so that expedient application of building material along the planned, set construction level.
  • the coating unit can be arranged inclined such that
  • the building level describes in particular the current working level in which a new, further layer of building material is to be applied or selectively solidified.
  • the re-enactment of the building level or a re-building level thus describes the change in the building level in order to be able to apply and selectively solidify a new, next layer of building material, in the sense of layer-by-layer production or generation of at least one three-dimensional object.
  • Relative position between the coating unit and the building platform take place, in particular by moving or moving the building platform or the coating unit in the vertical direction.
  • the at least two segments and / or their sub-segments form a closed path, in particular a circular path, along the building level, in particular so that the coating unit passes from the first segment into the second segment directly or indirectly via at least one further segment or its sub-segments and can pass from the second segment into the first segment.
  • the segments or sub-segments are provided such that a
  • first and second segments there can be direct transitions between the first and second segments, the second and third segments and the third and first segments.
  • An indirect transition would be, for example, between the first and third segment with which
  • the construction platform is preferably designed in a ring shape, several or a single three-dimensional object can be produced in a circular manner or over an angular range of 360 degrees by means of the radiation units and the coating unit.
  • the system is designed to provide a relative movement for changing the vertical relative position between the construction platform and the coating unit within the construction space continuously or discontinuously.
  • the adjustment or readjustment of the building level can be done during the
  • the coating unit continues to move in the direction of extension of the building platform during the readjustment of the building level, that is to say during the vertical relative movement between the coating unit and the building platform.
  • the adjustment for the following building level can already be made or started.
  • the relative movement or readjustment of the building level can also take place during a
  • the idling run of the coating unit can be started or continued.
  • Relative movement between the build platform and the coating unit are temporarily interrupted, especially in the sense of a discontinuous movement of the coating unit.
  • the radiation area of at least one radiation unit can be adapted in such a way that a time-efficient selective one
  • segments along selectively overlapping radiation areas of the at least two radiation units can be selectively solidified by one or both radiation units
  • the deposited layer of building material can be solidified along the overlapping radiation areas by one of the two radiation units.
  • the deposited layer of building material along the overlapping radiation areas can in each case be selectively solidified by one of the two radiation units.
  • time-efficient or time-optimized selective solidification can be carried out using the adaptable one
  • the position and / or the orientation of individual radiation units can be automatically and / or manually adapted.
  • a manual operation or setting of the radiation areas can be carried out by a user of the system, as well as a fully automatic control of the system, in particular for setting the radiation areas of the radiation units.
  • the system has a control unit, which is preferably designed at least for adapting the irradiation areas and / or for irradiating overlapping irradiation areas along the segments in the building plane by at least two irradiation units by changing the position and / or the orientation of the
  • Irradiation units for the selective solidification of the applied layer of building material in the building plane of the at least one three-dimensional object to be produced can be changed, in particular between the beginning and the end of the production of the at least one three-dimensional object.
  • control unit is furthermore at least designed to particularly control the movement and / or the duration of one revolution or one revolution period of the coating unit and the application of build-up material by the coating unit, activation and deactivation of at least one of the radiation units, preferably a plurality of radiation units preferably all irradiation units, and / or the execution of the vertical relative movement between the construction platform and the
  • control unit of the system according to the invention is preferably provided to control and / or regulate the system at least as required in the sense of the method according to the invention.
  • control unit is in particular designed to use the system to implement an inventive system
  • An efficient and process duration-optimized, additive manufacturing of at least one three-dimensional object can be provided.
  • computer-readable storage medium which contains instructions which cause at least one processor, in particular a processor of the control unit of a system according to the invention, to implement a Implement method if the instructions are executed by the at least one processor.
  • Fig. 5 shows an embodiment of a system for
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a construction platform 10, which is divided into a total of four segments A; B; C; D is divided. According to FIG. 1, five selectively solidified layers for forming at least one three-dimensional object 1 are present on the construction platform.
  • the building level 20 provided according to FIG. 1 is set on the uppermost, selectively solidified layer of building material 30 of the object 1 to be manufactured.
  • a coating unit 40 according to FIG. 1 places a layer over the extent of the first segment A.
  • a movement of the coating unit 40 is a movement from left to right through the segments A to D along the
  • the segments A; B; C; D comparable, in particular identical, exposure times as required for the selective solidification of applied building material 30.
  • a preferably annular design of the construction platform 10 is illustrated in FIGS. 1 to 3 in that the coating unit 40 passes directly from the fourth segment D into the first segment A, in order to carry out a circular movement or a revolution.
  • Coating unit 40 may include a layer of build material 30 along sub-segments Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; Apply D2 to deposit a full layer of build material 30.
  • the partial segments A1-D2 of the segments A-D can be provided with comparable, in particular identical, exposure times as required for the selective solidification of the applied building material 30.
  • Fig. 2 is in the first sub-segment Al; Bl; CI; Dl of segments A; B; C; D the selective solidification of the building material 30 by means of the respective
  • the sub-segments Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2 each of a segment A; B; C; D is assigned a common irradiation unit SO, which sub-segments Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2 of a segment A; B; C; D can solidify selectively or alternately. It is thus shown in FIG. 2 that after the application of a complete layer of building material 30, the first sub-segment Al; Bl; CI; Dl of segments A; B; C; D is selectively solidified.
  • Respective progress indicators 52 indicate the progress of the selective consolidation. It is shown that, according to FIG. 2, the selective solidification of the first sub-segment A1 of the first segment A is completed until the coating unit 40 has reentered. Then the second
  • Irradiation unit 40 selectively solidified. After the first subsegments Al; Bl; CI; Dl are selectively solidified, the individual radiation units 50 can each with the selective solidification of the second sub-segment A2; B2; C2; Continue D2.
  • the coating unit 40 can thus move into the selectively solidified first sub-segment A1 of the first segment A, which can be provided as a parking segment according to FIG. 3.
  • Radiation duration selectively solidified.
  • Irradiation areas of the irradiation units 50 are shown, which are assigned to the first segment A and the second segment B.
  • first and second segments A; B shown as individual segments.
  • the irradiation units 50 are essentially centered with respect to the respective segments A; B positioned. Furthermore, according to FIG. 4a, segments A of the same size are located; B before to make a comparable
  • FIG. 4b shows how the radiation units 50 of the first and second segment A; B form adjacent radiation areas.
  • the radiation areas according to FIG. 4b delimit along the boundary between the first and second segment A; B to each other.
  • the first segment A and the second segment B can be selectively solidified solely by the respectively assigned radiation unit 50.
  • FIG. 4c also shows adjacent radiation areas of adjacent segments A; B shown.
  • the segments A; B are with different sizes designed to be comparable
  • the irradiation units 50 can be displaced or displaceable in the direction of extension of the building platform 10. Furthermore, an irradiation unit 50 according to FIG. 4c, here of the second segment B, can also be off-center of the respectively assigned segment A; B; C; D may be arranged.
  • the first and second segment A; Irradiation units 50 assigned to B project with their irradiation areas into the adjacent segments A; B; C; D in and are thus in sections for selective consolidation in these adjacent segments A; B; C; D can be used.
  • the irradiation unit 50 of the first segment A along the overlapping irradiation areas can adjoin the adjacent segments B; D at least partially solidify selectively.
  • the irradiation unit 50 assigned to the second segment B can adjoin the adjacent segments C; A selectively solidify A at least in sections.
  • the irradiation units 50 can each have one
  • the alignment of the radiation units or their beam path can be adaptable in such a way that the respective
  • Irradiation unit 50 into the adjacent segment A; B; C; D can shine into it.
  • the overlapping areas of the radiation units 50 shown in FIG. 4d can be selectively solidified by one of the radiation units 50 or partially solidified by one of the two radiation units 50. In this way, an efficient, selective consolidation of the last applied layer of building material 30 is possible.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a system according to the invention for additive manufacturing of at least one three-dimensional object 1 in a perspective cross section.
  • the system has the construction platform 10, above which a construction space for the layered construction of at least one three-dimensional object 1 is formed.
  • a three-dimensional object 1 or a plurality of three-dimensional objects 1 can be along the ring-shaped or circular
  • Extension of the building platform 10 can be built up in layers.
  • Coating unit 40 is spaced above and vertically
  • Construction platform 10 arranged and can apply or store building material 30 along the respectively set building level 20 in the sense of a layered construction.
  • Irradiation units 50 distributed over the extent of the ring-shaped construction platform 10.
  • the irradiation units 50 are each of the segments A; B; C; D assigned and arranged for selective consolidation.
  • time-optimized, efficient production of at least one can be carried out on the basis of the targeted use or the specific adaptation of the radiation units 50, the radiation areas of which can be adapted as required and can be provided overlapping or adjacent to one another
  • three-dimensional object 1 are made possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur additiven Fertigung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes (1) mittels eines Systems mit einer Beschichtungseinheit (40) und wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten (50), deren Bestrahlungsbereiche sich teilweise überlappen oder aneinander angrenzen, wobei die Bestrahlungsbereiche angepasst werden, sodass eine Gesamtbestrahlungsdauer zur selektiven Verfestigung einer Schicht oder mehrerer Schichten von aufgebrachtem Aufbaumaterial (30) bedarfsweise minimiert wird. Ein System zur additiven Fertigung dreidimensionaler Objekte und ein computerlesbares Speichermedium werden auch offenbart.

Description

Verfahren zur additiven Fertigung und System
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur additiven Fertigung dreidimensionaler Objekte sowie ein System zur additiven Fertigung dreidimensionaler Objekte. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein computerlesbares
Speichermedium.
Herkömmliche Verfahren zur additiven Fertigung von dreidimensionalen Objekten wenden eine strikt serielle Abfolge des Auftragens einer neuen Schicht von Aufbaumaterial und deren Bestrahlung zur Verfestigung der aufgetragenen Schicht an. Die Bestrahlung zur Verfestigung der aufgetragenen Schicht von Aufbaumaterial erfolgt dabei stets entlang gleichbleibender Bestrahlungsbereiche. Durch ein solch serielles Vorgehen entstehen sehr große Nebenzeiten, die die Effizienz des Systems im Gesamten reduzieren. Entsprechend kostenintensiv und langwierig ist die Herstellung bereits eines einzelnen dreidimensionalen Objektes mittels eines additiven Fertigungsverfahrens.
Darüber hinaus weisen bekannte Systeme zur additiven Fertigung von
dreidimensionalen Objekten zusätzlichen Platzbedarf auf, um die
Beschichtungseinheit während der Bestrahlung zur selektiven Verfestigung von zuletzt aufgetragenem Aufbaumaterial außerhalb des selektiv zu verfestigenden Bereiches, also außerhalb des Bauraums, unterbringen bzw. verstauen zu können. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 10 2010 041 284 Al ein Verfahren sowie eine Anlage zum selektiven Lasersintern, wobei das lagenweise
herzustellende Werkstück zumindest teilweise eine gekrümmte Kontur aufweist und anhand mehrerer linienförmigen Energieeinträge durch Laserstrahlen hergestellt wird. Gemäß einer festgelegten Reihenfolge der linienförmigen Energieeinträge werden voneinander beabstandete Teilabschnitte der Kontur bearbeitet, um eine Überhitzung des Werkstückes zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur additiven Fertigung anzugeben, welches auf einfache und kostengünstige Weise die effiziente
Herstellung bzw. Erzeugung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes bei gleichbleibender Qualität ermöglicht. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung ein System und ein computerlesbares Speichermedium anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch den Gegenstand des Anspruchs 1, hinsichtlich des Systems durch den Gegenstand des Anspruchs 6 und hinsichtlich des computerlesbaren Speichermediums durch den Gegenstand des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .
Konkret wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur additiven Fertigung
dreidimensionaler Objekte mittels eines Systems gelöst, welches einen Bauraum aufweist, eine Bauplattform innerhalb des Bauraums, auf der das wenigstens eine herzustellende Objekt schichtweise aufbaubar ist, wenigstens eine
Beschichtungseinheit zum schichtweisen Aufbringen des Aufbaumaterials in einer Bauebene, die parallel zu der Bauplattform vorgesehen ist, und wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten zur örtlich selektiven Verfestigung des Aufbaumaterials in der Bauebene, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- Unterteilen des Bauraums in wenigstens ein erstes und ein zweites
Segment entlang der Erstreckungsrichtung der Bauplattform, wobei wenigstens eines der Segmente als Einzelsegment ausgebildet wird oder wenigstens eines der Segmente in wenigstens zwei Teilsegmente unterteilt wird;
- Zuordnen jeweils einer der Bestrahlungseinheiten zu einem der Segmente und/oder den Teilsegmenten eines Segments, wobei sich
Bestrahlungsbereiche der Bestrahlungseinheiten, insbesondere nebeneinander angeordneter Bestrahlungseinheiten, teilweise überlappen oder die Bestrahlungsbereiche aneinander angrenzen;
- Anpassen der Bestrahlungsbereiche entlang der Bauebene durch die
Adaption der Position und/oder der Ausrichtung wenigstens einer der Bestrahlungseinheiten, sodass eine Gesamtbestrahlungsdauer zur selektiven Verfestigung einer Schicht oder mehrerer Schichten des aufgebrachten Aufbaumaterials entlang aller Segmente und/oder aller Teilsegmente in der Bauebene bedarfsweise minimiert wird;
- Aufbringen und selektives Verfestigen einer Schicht des Aufbaumaterials entlang der Segmente und/oder der Teilsegmente.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken ein Verfahren bereitzustellen, welches die Bestrahlungseinheiten derart einsetzt, sodass eine optimale
Ausnutzung durch Minimierung der Nebenzeiten erzielt wird. Insbesondere kann die Prozessdauer zur Fertigung eines oder mehrerer dreidimensionaler Objekte optimiert bzw. reduziert werden.
Es ist hierzu vorgesehen, dass die Bestrahlungsbereiche der
Bestrahlungseinheiten derart beliebig adaptierbar sind und überlappend oder nebeneinander angrenzend ausgerichtet werden können, sodass die
Gesamtbestrahlungsdauer einer Schicht oder mehrerer Schichten des
aufgebrachten Aufbaumaterials auf effektive Weise reduzierbar ist. Insbesondere können die Bestrahlungsdauern der einzelnen Segmente und/oder Teilsegmente zur selektiven Verfestigung einer Schicht von Aufbaumaterial im Wesentlichen gleichverteilt ausgestaltet werden, um eine Reduktion der
Gesamtbestrahlungsdauer zu erzielen. Die Adaption der Bestrahlungsbereiche kann demnach insbesondere unter Berücksichtigung der schichtweise
aufzubauenden Struktur des wenigstens einen herzustellenden, dreidimensionalen Objektes vorgesehen sein.
Im Sinne eines additiven Fertigungsprozesses ist es möglich, ein
dreidimensionales Objekt oder mehrere dreidimensionale Objekte schichtweise aufzubauen bzw. zu erzeugen. So ist vorgesehen, dass die Geometrie des wenigstens einen dreidimensionalen Objekts erzeugt wird, indem Schichten des Aufbaumaterials schrittweise aufeinander abgelegt und verfestigt werden, insbesondere örtlich selektiv verfestigt werden. Unter dem Begriff der selektiven Verfestigung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass eine Schicht von neu aufgetragenem Aufbaumateria! entlang der gewünschten Kontur bzw. den Konturen des wenigstens einen, herzustellenden dreidimensionalen Objektes zweckmäßig verfestigt wird. Hierzu wird die aufgetragene Schicht von Aufbaumaterial entlang der herzustellenden Geometrie des dreidimensionalen Objektes durch die Bestrahlungseinheiten gezielt bestrahlt. Eine Schicht von Aufbaumaterial ist im Sinne der vorliegenden Erfindung selektiv verfestigt, sobald eine hinreichende, zweckmäßige Verfestigung der Schicht von Aufbaumaterial erfolgt ist bzw. erreicht ist. Eine selektiv verfestigte Schicht von Aufbaumaterial stellt demnach einen Teil des zu
erzeugenden Endproduktes und vorzugsweise die Basis dar, um eine weitere Schicht von Aufbaumaterial abzulegen und selektiv zu verfestigen.
Erfindungsgemäß wird der Bauraum, also das Volumen eines Systems zur
Durchführung des Verfahrens in Erstreckungsrichtung bzw. entlang der
Bauplattform, in dem das wenigstens eine oder mehrere dreidimensionale Objekte schichtweise aufbaubar sind, in wenigstens ein erstes und ein zweites Segment unterteilt. Die aufzutragenden bzw. abzulegenden Schichten von Aufbaumaterial sind abschnittsweise dem ersten oder zweiten Segment zuzuordnen. Die jeweils eingestellte Bauebene kann anhand der Segmente unterteilt werden.
Bevorzugter Weise ist die Bauplattform als eine kreisförmige bzw. ringförmige, ovalförmige, U-förmige, Rechteck-rahmenförmige oder dergleichen ausgebildete Bauplattform vorgesehen, sodass ein dreidimensionales Objekt oder mehrere dreidimensionale Objekte über einen Winkelbereich von 360 Grad entlang einer umlaufend bzw. zirkulär geschlossenen Bauplattform herstellbar und anordbar sind. Insofern kann unter einem Umlauf der Beschichtungseinheit verstanden werden, dass die Beschichtungseinheit über wenigstens 360 Grad entlang der Erstreckung der Bauplattform bewegt wird. Unter der Erstreckung der
Bauplattform ist somit insbesondere die Ausbildung der Bauplattform in
umlaufender Richtung entlang des Winkelbereiches von 360 Grad zu verstehen.
Des Weiteren können die Segmente als Einzelsegmente vorgesehen sein oder jeweils Teilsegmente aufweisen. So kann ein Segment wiederrum in Teilsegmente unterteilt werden bzw. unterteilbar sein. Jeweils eine der wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten wird einem der Segmente zugeordnet. Eine Bestrahlung von Teilsegmenten eines Segments durch eine der Bestrahlungseinheiten zur selektiven Verfestigung kann seriell, also nacheinander, erfolgen.
Alternativ können Teilsegmente mittels der zugeordneten Bestrahfungseinheit des Segments derart abwechselnd selektiv verfestigt werden, dass beispielsweise die Beschichtungseinheit sich durch die Teilsegmente hindurchbewegen kann und die Bestrahlungseinheit vor dem Ablauf der bedarfsweisen Bestrahlungsdauer in einem der Teilsegmente zur selektiven Verfestigung des anderen Teilsegmentes übergeht.
Demzufolge kann eine Bestrahlungseinheit während der selektiven Verfestigung zwischen zwei Teilsegmente bedarfsweise wechseln, insbesondere bevor die bedarfsweise Bestrahlungsdauer eines der Teilsegmente abgelaufen ist. Sofern ein Wechsel zwischen den Teilsegmenten durch die zugeordnete
Bestrahlungseinheit erfolgt und in einem Teilsegment die bedarfsweise
Bestrahlungsdauer nicht vollständig erreicht wurde, ist die selektive Verfestigung dieses Teilsegments zu einem späteren Zeitpunkt fortzusetzen, um eine selektive Verfestigung zu erreichen.
Es besteht der Vorteil, dass anhand der Teilsegmente beispielsweise eine
Durchfahrt der Beschichtungseinheit durch ein Segment ermöglicht wird, während die selektive Verfestigung abwechselnd in jeweils einem der Teilsegmente fortgesetzt werden kann.
Ein Deaktivieren einer Bestrahlungseinheit ist im Sinne der vorliegenden
Erfindung als ein Abschalten der Bestrahlungseinheit oder als ein Wechsel der Bestrahlungseinheit zwischen Teilsegmenten zur selektiven Verfestigung zu verstehen, wobei die Bestrahlungseinheit von einem Teilsegment auf das andere Teilsegment umgestellt wird. Bei einer solcher Umstellung der
Bestrahlungseinheit von einem Teilsegment auf ein anderes Teilsegment ist ein vollständiges Ausschalten der Bestrahlungseinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht zwingend notwendig, sodass die Bestrahlungseinheit
Aufbaumaterial entlang der Teilsegmente ununterbrochen selektiv verfestigt. Des Weiteren kann die Beschichtungseinheit während des Fertigungsprozesses wenigstens eines dreidimensionalen Objektes kontinuierlich, insbesondere mit konstanter Geschwindigkeit, oder diskontinuierlich in Erstreckungsrichtung der Bauplattform bzw. Bauebene bewegbar sein. Die Beschichtungseinheit kann in diesem Sinne fortlaufend und vorzugsweise ohne Unterbrechung bewegt werden, unabhängig davon, ob eine neue Schicht von Aufbaumaterial entlang der eingestellten Bauebene aufgetragen wird. Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit, mit der die Beschichtungseinheit bewegt wird, derart eingestellt, dass eine vorteilhafte Minimierung der Nebenzeiten während der Herstellung bzw. Fertigung des wenigstens einen dreidimensionalen Objekts erzielbar ist.
Insbesondere wird die Beschichtungseinheit wenigstens mit einer minimalen Geschwindigkeit fortbewegt, wobei die minimale Geschwindigkeit zur
Fortbewegung der Beschichtungseinheit einer Mindestgeschwindigkeit zum
Ablegen bzw. Aufträgen einer Schicht von Aufbaumaterial entspricht.
Bevorzugter Weise kann die Beschichtungseinheit mit einer maximalen
Geschwindigkeit fortbewegt, wobei die maximale Geschwindigkeit zur
Fortbewegung der Beschichtungseinheit einer Maximalgeschwindigkeit zum
Ablegen bzw. Aufträgen einer Schicht von Aufbaumaterial entspricht. Auf diese Weise kann die notwendige Zeit für einen Umlauf der Beschichtungseinheit, entlang der Erstreckung der Bauplattform bzw. der Bauebene, minimiert werden.
Eine Leerlauffahrt der Beschichtungseinheit mit wenigstens der einzuhaltenden minimalen Geschwindigkeit wird durchgeführt, wenn eine Umlaufdauer der Beschichtungseinheit zum Aufträgen der wenigstens einen Schicht von
Aufbaumaterial enden würde, bevor die bedarfsweise Bestrahlungsdauer in wenigstens einem der Segmente entlang der eingestellten Bauebene noch nicht erreicht bzw. abgelaufen ist. Demnach wird eine Leerlauffahrt durchgeführt, wenn die Beschichtungseinheit beim Aufträgen einer neuen Schicht von Aufbaumaterial in ein noch nicht vollständig selektiv verfestigtes Segment einfahren würde.
Alternativ kann die Beschichtungseinheit nach dem Aufträgen einer vollständigen Schicht von Aufbaumaterial in einem Segment und/oder Teilsegment als ein Parksegment, welches bereits selektiv verfestigt ist, angehalten und zeitweise geparkt werden, insbesondere bis eine neue Schicht von Aufbaumaterial entlang der Segmente bzw. Teilsegmente aufgetragen werden kann. In diesem Sinne wird die Auftragung einer Schicht von Aufbaumaterial nur in einem zusammenhängenden, vollständigen Umlauf entlang der Bauebene ausgeführt. Ist dies aufgrund noch nicht selektiv verfestigter Segmente oder Teilsegmente nicht möglich, wird eine Leerlauffahrt durch die
Beschichtungseinheit ausgeführt oder die Beschichtungseinheit in einem vorbestimmbaren Parksegment angehalten.
Erfindungsgemäß erfolgt die selektive Verfestigung des Aufbaumaterials in einem Segment, wenn wenigstens eine Schicht von Aufbaumaterial entlang des gesamten Segments bzw. eines gesamten Teilsegments abgelegt ist durch Aktivierung der jeweils zugeordneten Bestrahlungseinheit.
Sofern ein Segment bzw. Teilsegment nur abschnittsweise mit Aufbaumaterial beschichtet ist, erfolgt vorzugsweise keine selektive Verfestigung bis die
Beschichtungseinheit eine vollständige Schicht von Aufbaumaterial abgelegt hat. Die Aktivierung der jeweils zugeordneten Bestrahlungseinheit kann ausschließlich erfolgen, wenn sich die Beschichtungseinheit nicht in dem jeweiligen Segment bzw. Teilsegment, welches selektiv verfestigt werden soll, befindet. Des Weiteren wird die jeweilige Bestrahlungseinheit für ein Segment bzw. Teilsegment eines Segments nur aktiviert, wenn die zuletzt aufgetragene Schicht von
Aufbaumaterial nicht bereits selektiv verfestigt ist.
Demzufolge kann eine Deaktivierung der Bestrahlungseinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung erfolgen, wenn ein Segment bzw. die zugehörigen Teilsegmente selektiv verfestigt ist/sind oder bei Einfahrt der
Beschichtungseinheit in das selektiv zu verfestigende Segment und/oder
Teilsegment.
Des Weiteren ist im Sinne der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Aufträgen von Aufbaumaterial durch die Beschichtungseinheit nach dem
Aufträgen wenigstens einer Schicht des Aufbaumaterials deaktiviert wird, wobei die Beschichtungseinheit durch eine beliebige Anzahl von Segmenten und/oder Teilsegmenten hindurch weiterbewegt werden kann ohne eine neue Schicht von Aufbaumaterial aufzutragen bzw. abzulegen bzw. abzugeben, bis die
Beschichtungseinheit ein Parksegment erreicht oder sodass die
Beschichtungseinheit wenigstens eine Leerlauffahrt ausübt. Insbesondere kann das Aufträgen von Aufbaumaterial mittels der Beschichtungseinheit deaktiviert werden, sobald in allen Segmenten und/oder Teilsegmenten wenigstens eine vollständige Schicht von Aufbaumaterial abgelegt ist.
Unter einer vollständigen Schicht ist zu verstehen, dass Aufbaumaterial über die gesamte Erstreckung eines Segments bzw. Teilsegments abgelegt ist. In diesem Sinne vollzieht die Beschichtungseinheit wenigstens einen vollständigen Umlauf entlang der Bauplattform, um eine Schicht von Aufbaumaterial abzulegen. Sofern ein Segment bzw. Teilsegment nur teilweise neu beschichtet wurde, ist das anschließende Ablegen einer weiteren Schicht über die komplette Erstreckung des Segments bzw, Teilsegments zur Bereitstellung einer vollständigen Schicht von Aufbaumaterial vorgesehen, insbesondere im Anschluss an die übrigen Segmente im Zuge des zuletzt vollzogenen Umlaufs der Beschichtungseinheit.
Insbesondere kann die Beschichtungseinheit während der gesamten Prozessdauer oder zeitweise in Erstreckungsrichtung der Bauplattform bewegt werden, wobei eine bedarfsweise Abgabe einer neuen Schicht von Aufbaumaterial erfolgt. In diesem Sinne kann die Beschichtungseinheit unterbrechungsfreie Umläufe entlang der Erstreckung der Bauplattform vollziehen.
Nach der Deaktivierung der Abgabe von Aufbaumaterial kann die weitere
Bewegung der Beschichtungseinheit entlang der Erstreckung der Bauplattform als Leerlauffahrt aufgefasst werden. Eine Leerlauffahrt kann ein oder mehrere Segmente bzw. Teilsegmente umfassen oder einen oder mehrere Umläufe bzw. Teilumläufe der Beschichtungseinheit umfassen. Während einer solchen
Leerlauffahrt wird keine neue Schicht von Aufbaumaterial abgegeben, wobei die Bestrahlungseinheiten der Segmente jeweils deaktiviert werden, sobald die Beschichtungseinheit in das jeweilige Segment bzw. ein zugehöriges Teilsegment einfährt.
Die Beschichtungseinheit kann nach dem Aufträgen wenigstens einer Schicht von Aufbaumaterial eine beliebige Anzahl von Umläufen bzw. Teilumläufen zur Ausübung von Leerlauffahrten ausführen oder in einem vorbestimmbaren
Parksegment angehalten werden, bis eine neue Schicht von Aufbaumaterial zweckmäßig aufgetragen wird bzw. aufgetragen werden kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bestrahlungseinheiten, die jeweils einem Segment und/oder den Teilsegmenten eines Segments zugeordnet sind, Bestrahlungsbereiche aufweisen. Unter dem Bestrahlungsbereich einer
Bestrahlungseinheit ist im Sinne der vorliegenden Erfindung derjenige Bereich entlang der eingestellten Bauebene zu verstehen, der mittels der jeweiligen Bestrahlungseinheit selektiv verfestigt werden kann. Somit kann der
Bestrahlungsbereich einer Bestrahlungseinheit das jeweils zugeordnete Segment abdecken und/oder über das zugeordnete Segment hinaus in ein benachbartes Segment hineinreichen.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Bestrahlungsbereich wenigstens einer der Bestrahlungseinheiten bedarfsweise adaptierbar ist. Vorzugsweise kann der Bestrahlungsbereich wenigstens einer Bestrahlungseinheit nach einer Mehrzahl von Schichten des Aufbaumaterials adaptiert bzw. neu eingestellt werden, sodass eine Gesamtbestrahlungsdauer zur selektiven Verfestigung der einzelnen
Schichten von Aufbaumaterial minimiert werden kann. Alternativ kann eine Adaption einzelner Bestrahlungsbereiche nach einzelnen aufgetragenen und selektiv verfestigten Schicht von Aufbaumaterial bedarfsweise erfolgen.
Eine Adaption eines Bestrahlungsbereiches kann durch Anpassung der Position der jeweiligen Bestrahlungseinheit erfolgen und/oder durch Änderung der Ausrichtung der jeweiligen Bestrahlungseinheit. Im Sinne der vorliegenden Erfindung beschreibt die Änderung der Position einer Bestrahlungseinheit insbesondere ihre Anordnung entlang der Erstreckungsrichtung der Bauplattform und somit eine längsverschiebliche Position. Die Ausrichtung einer
Bestrahlungseinheit beschreibt insbesondere die Winkelausrichtung bzw. Neigung der Bestrahlungseinheit und/oder eines Strahlengangs der Bestrahlungseinheit, z.B. gegenüber der Horizontalen. Ein Bestrahlungsbereich kann demnach erfindungsgemäß durch eine Längsverschiebung einer Bestrahlungseinheit in Erstreckungsrichtung der Bauplattform erfolgen und/oder durch Änderung der Winkelausrichtung der Bestrahlungseinheit bzw. des Strahlengangs der
Bestrahlungseinheit.
Anhand der kontinuierlich bewegbaren Beschichtungseinheit, einschließlich der Ausführung von Leerlauffahrten oder des Anhaltens in einem Parksegment, und der gezielt abgestimmten und adaptierbaren Bestrahlung zur selektiven
Verfestigung wenigstens einer aufgebrachten Schicht von Aufbaumaterial kann ein effizientes und zeitsparendes Verfahren für die additive Fertigung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes bereitgestellt werden, insbesondere wenn die Bestrahfungseinheiten zur Optimierung bzw. Minimierung der
Gesamtbestrahlungsdauern bedarfsweise adaptiert werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt eine Änderung der Relativposition zwischen der Bauplattform und der Beschichtungseinheit zur Bereitstellung einer geänderten Bauebene kontinuierlich oder diskontinuierlich.
Die Geschwindigkeit der Beschichtungseinheit bzw.
Beschichtungseinheitsgeschwindigkeit beschreibt im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere die Geschwindigkeit, mit der sich die
Beschichtungseinheit entlang der Erstreckung der Bauplattform bewegt, insbesondere in horizontaler Richtung. Die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Bauplattform und Beschichtungseinheit beschreibt die Geschwindigkeit im Zuge der Änderung der Relativposition zwischen Bauplattform und
Beschichtungseinheit, insbesondere in vertikaler Richtung.
Die Fortbewegung der Beschichtungseinheit in Erstreckungsrichtung der
Bauplattform kann in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Form vorgesehen. Ferner kann auch die Relativbewegung, bevorzugter Weise zumindest im
Wesentlichen in vertikaler Richtung, zwischen Beschichtungseinheit und
Bauplattform kontinuierlich erfolgen.
Somit kann eine fortlaufende bzw. kontinuierliche, also unterbrechungsfreie, Nachstellung der Bauebene mittels der Relativbewegung zwischen Bauplattform und Beschichtungseinheit zur Änderung der Relativposition erfolgen. So kann die Relativbewegung bzw. Nachstellung der Bauebene beispielsweise während des Auftragens einer Schicht von Aufbaumaterial als auch während einer Leerlauffahrt der Beschichtungseinheit oder während des Parkens der Beschichtungseinheit in einem Segment fortgesetzt werden.
Alternativ ist eine diskontinuierliche Änderung der Relativposition zwischen Bauplattform und der Beschichtungseinheit, also schrittweise Nachstellung der Bauebene, möglich. Ferner ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung auch möglich, dass die Beschichtungseinheit zur Änderung der Relativposition zwischen Bauplattform und Beschichtungseinheit temporär angehalten wird, insbesondere während einer Leeriauffahrt oder innerhalb eines Parksegments. Es ist eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Bewegung der Beschichtungseinheit möglich.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Überprüfen und bedarfsweises Adaptieren der Position und/oder der Ausrichtung wenigstens einer der
Bestrahlungseinheiten nach jeder selektiv verfestigten Schicht von Aufbaumaterial oder nach einer beliebigen Anzahl von selektiv verfestigten Schichten von
Aufbaumaterial durchgeführt, zur bedarfsweisen Minimierung der
Gesamtbestrahlungsdauer einer Schicht oder mehrerer Schichten von
Aufbaumaterial.
Insbesondere können die Bestrahlungsdauern der einzelnen Segmente durch gezielte Verteilung der Bestrahlungsbereiche der Bestrahlungseinheiten vorteilhaft aneinander angegtichen bzw. auf die verschiedenen Bestrahlungseinheiten aufgeteilt werden, sodass die selektive Verfestigung der Segmente bzw.
Teilsegmente vorzugsweise einen möglichst vergleichbaren Zeitraum einnimmt.
So kann die Gesamtbestrahlungsdauer einzelner oder mehrerer Schichten von Aufbaumaterial optimiert werden.
Bevorzugter Weise können die Bestrahlungsbereiche einzelner
Bestrahlungseinheiten derart adaptierbar sein, dass über eine Vielzahl von
Schichten des Aufbaumaterials eine optimierte, durchschnittliche
Gesamtbestrahlungsdauer erzielt wird. Die hierzu notwendige Position und/oder Ausrichtung der Bestrahlungseinheiten kann dabei abweichen von einer Position und/oder Ausrichtung, mit der eine minimale Gesamtbestrahlungsdauer der jeweils einzelnen Schichten von Aufbaumaterial erzielbar wäre.
So können die Bestrahlungsbereiche der Bestrahlungseinheiten derart gemittelt für beispielsweise fünf aufeinanderfolgende Schichten von Aufbaumateria! eingestellt werden, um die Prozessdauer zur Herstellung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes zu minimieren.
In einer Ausführungsform werden Segmente entlang von sich teilweise
überlappenden Bestrahlungsbereichen der wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten durch eine oder beide Bestrahlungseinheiten selektiv verfestigt, zur bedarfsweisen Minimierung der Gesamtbestrahlungsdauer einer Schicht oder mehrerer Schichten von Aufbaumaterial.
Entlang überlappender Bestrahlungsbereiche zweier Bestrahlungseinheiten kann eine selektive Verfestigung durch eine der beiden Bestrahlungseinheiten erfolgen. Insbesondere können die beiden Bestrahlungseinheiten jeweils teilweise die Schicht von Aufbaumaterial entlang der überlappenden Bestrahlungsbereiche selektiv verfestigen. So können speziell komplizierte und aufwändig selektiv zu verfestigende Strukturen auf vorteilhafte und zeiteffiziente Weise mittels zwei Bestrahlungseinheiten anhand deren überlappender Bestrahlungsbereiche selektiv verfestigt werden.
Alternativ können die Bestrahlungsbereiche zweier Bestrahlungseinheiten aneinander angrenzen, insbesondere entlang der Grenze zwischen ihren jeweils zugeordneten Segmenten bzw. Teilsegmenten.
Sämtliche Bestrahlungseinheiten sind mit Bezug auf ihre jeweiligen
Bestrahlungsbereiche derart adaptierbar, dass eine bedarfsweise Optimierung der Gesamtbestrahlungsdauer zur selektiven Verfestigung der einzelnen Schichten von Aufbaumateriai möglich ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Position und/oder Ausrichtung der Bestrahlungseinheiten automatisch und/oder manuell adaptiert wird.
Auf diese Weise kann eine Adaption der Bestrahlungseinheiten bzw. der
Bestrahlungsbereiche durch einen Anwender erfolgen. Alternativ ist eine vorzugsweise vollautomatische Optimierung des Herstellungsprozesses durch bedarfsweise Anpassung der Bestrahlungsbereiche vorstellbar. Somit kann ein zeiteffizienter Herstellungsprozess für wenigstens ein herzustellendes
dreidimensionales Objekt bereitgestellt werden.
In einem nebengeordneten Aspekt der Erfindung ist ein System vorgesehen, welches zur additiven Fertigung dreidimensionaler Objekte durch schichtweises Aufbringen eines Aufbaumaterials und örtlich selektives Verfestigen des
Aufbaumaterials gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Das erfindungsgemäße System ist mit dem Bauraum ausgebildet, der
Baupiattform innerhalb des Bauraums, auf der das wenigstens eine herzustellende Objekt schichtweise aufbaubar ist, der wenigstens einen Beschichtungseinheit zum schichtweisen Aufbringen des Aufbaumaterials in einer Bauebene, die parallel zu der Bauplattform vorgesehen ist, und wenigstens zwei
Bestrahlungseinheiten zur örtlich selektiven Verfestigung des Aufbaumaterials in der Bauebene. Der Bauraum ist in Erstreckungsrichtung der Bauplattform wenigstens in ein erstes Segment und in ein zweites Segment unterteilt und wenigstens eines der Segmente ist als Einzelsegment ausgebildet oder wenigstens eines der Segmente ist in wenigstens zwei Teilsegmente unterteilt, wobei jedem Segment oder den Teilsegmenten eines Segments wenigstens eine der
Bestrahlungseinheiten zugeordnet ist und sich Bestrahlungsbereiche der
Bestrahlungseinheiten, insbesondere nebeneinander angeordneter
Bestrahlungseinheiten, teilweise überlappen oder die Bestrahlungsbereiche aneinander angrenzen. Die Bestrahlungsbereiche entlang der Bauebene sind durch die Adaption der Position und/oder der Ausrichtung wenigstens einer der Bestrahlungseinheiten derart adaptierbar, sodass eine Gesamtbestrahlungsdauer zur selektiven Verfestigung einer Schicht oder mehrerer Schichten des
aufgebrachten Aufbaumaterials entlang aller Segmente in der Bauebene minimierbar ist.
Die wenigstens eine Beschichtungseinheit dient zum schichtweisen Aufbringen des Aufbaumaterials in einer Bauebene, die parallel zu der Bauplattform
vorgesehen ist. Die Bauplattform stellt somit die Grundebene des Systems dar, auf der das wenigstens eine dreidimensionale Objekt erzeugbar ist. Beim Ablegen der ersten Schicht von Aufbaumaterial für ein zu fertigendes Objekt ist die Bauebene demnach vorzugsweise auf der Bauplattform angeordnet.
Alternativ kann die erste Bauebene zum Aufträgen der ersten Schicht von
Aufbaumaterial derart gegenüber der Bauplattform vertikal versetzt vorgesehen sein, dass unterhalb der schließlich selektiv verfestigten Schicht von
Aufbaumaterial ein Pulverbett bzw. nicht selektiv verfestigtes Materialbett verbleibt. Somit kann ein Ablösen des fertigen dreidimensionalen Objektes von der Bauplattform erleichtert werden.
Die Beschichtungseinheit kann derart gegenüber der Vertikalen bzw. Horizontalen geneigt angeordnet sein, sodass ein zweckmäßiges Aufträgen von Aufbaumaterial entlang der vorgesehenen, eingestellten Bauebene möglich ist. Insbesondere kann die Beschichtungseinheit derart geneigt angeordnet sein, dass
Schwerkrafteffekte beim Ablegen bzw. Aufträgen des Aufbaumaterials
kompensierbar sind.
Die Bauebene beschreibt im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere die aktuelle Arbeitsebene, in der eine neue, weitere Schicht von Aufbaumaterial aufgetragen bzw. selektiv verfestigt werden soll. Die Nachstellung der Bauebene bzw. eine nachgestellte Bauebene beschreibt somit die Änderung der Bauebene, um eine neue, nächste Schicht von Aufbaumaterial auftragen und selektiv verfestigen zu können, im Sinne einer schichtweisen Fertigung bzw. Erzeugung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes.
Eine solche Nachstellung der Bauebene kann durch eine Änderung der
Relativposition zwischen Beschichtungseinheit und Bauplattform erfolgen, insbesondere indem die Bauplattform oder die Beschichtungseinheit in vertikaler Richtung verfahren bzw. bewegt wird.
Nach einer Ausführungsform bilden die wenigstens zwei Segmente und/oder deren Teilsegmente entlang der Bauebene eine geschlossene Bahn, insbesondere Kreisbahn, aus, insbesondere sodass die Beschichtungseinheit unmittelbar, oder mittelbar über mindestens ein weiteres Segment oder dessen Teilsegmente, von dem ersten Segment in das zweite Segment und von dem zweiten Segment in das erste Segment übertreten kann.
Die Segmente bzw. Teilsegmente sind derart vorgesehen, dass eine
durchgehende, unterbrechungsfreie Fläche mittels den Bestrahlungseinheiten sowie der Beschichtungseinheit zur Herstellung bzw. Fertigung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes verfügbar ist. Der Übertritt zwischen insbesondere benachbart angeordneten Segmenten bzw. Teilsegmenten kann somit unmittelbar erfolgen.
Beispielsweise können bei Ausbildung von drei Segmenten unmittelbare Übertritte zwischen dem ersten und zweiten Segment, dem zweiten und dritten Segment sowie dem dritten und ersten Segment erfolgen. Ein mittelbarer Übertritt wäre beispielsweise zwischen dem ersten und dritten Segment, mit dem
dazwischenliegenden zweiten Segment, möglich. Indem die Bauplattform vorzugsweise ringförmig ausgestaltet ist, können mittels der Bestrahlungseinheiten und der Beschichtungseinheit zirkulär bzw. über einen Winkelbereich von 360 Grad mehrere oder ein einzelnes dreidimensionales Objekt gefertigt bzw. hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das System dazu ausgebildet, eine Relativbewegung zur Änderung der vertikalen Relativposition zwischen der Bauplattform und der Beschichtungseinheit innerhalb des Bauraums kontinuierlich oder diskontinuierlich bereitzustellen.
Die Nachstellung bzw. Neueinstellung der Bauebene kann während des
Auftragens oder nach dem Abschluss des Auftragens einer vorherigen bzw.
vorhergehenden Schicht von Aufbaumaterial, insbesondere einer vollständigen Schicht von Aufbaumateria! entlang aller Segmente bzw. Teilsegmente, erfolgen bzw. begonnen werden. So kann die Nachstellung bzw. Neueinstellung der Bauebene auch bereits durchgeführt werden, wenn wenigstens eines der
Segmente bzw. Teilsegmente noch nicht selektiv verfestigt ist.
Sowohl bei der diskontinuierlichen als auch der kontinuierlichen Nachstellung der Bauebene durch eine Relativbewegung zwischen der Bauplattform und der Beschichtungseinheit können Abweichungen während der selektiven Verfestigung von Aufbaumaterial unberücksichtigt bleiben oder durch eine Adaption der Bestrahlungseinheiten, insbesondere durch eine Winkeländerung, kompensierbar sein.
Im Sinne einer kontinuierlichen Bewegung der Beschichtungseinheit, bewegt sich die Beschichtungseinheit während der Nachstellung der Bauebene, also während der vertikalen Relativbewegung zwischen Beschichtungseinheit und Bauplattform, in Erstreckungsrichtung der Bauplattform weiter. Während des Auftragens von Aufbaumaterial entlang einer Bauebene kann bereits die Nachstellung für die darauffolgende Bauebene erfolgen bzw. begonnen werden. Des Weiteren kann die Relativbewegung bzw. Nachstellung der Bauebene auch während einer
Leerlauffahrt der Beschichtungseinheit begonnen oder fortgesetzt werden.
Alternativ kann die Bewegung der Beschichtungseinheit für die Dauer der
Relativbewegung zwischen der Bauplattform und der Beschichtungseinheit zeitweise unterbrochen werden, insbesondere im Sinne einer diskontinuierlichen Bewegung der Beschichtungseinheit.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Überprüfen und bedarfsweises Adaptieren der Position und/oder der Ausrichtung wenigstens einer der
Bestrahlungseinheiten nach jeder selektiv verfestigten Schicht von Aufbaumaterial oder nach einer beliebigen Anzahl von selektiv verfestigten Schichten von
Aufbaumaterial durchführbar, zur bedarfsweisen Minimierung der
Gesamtbestrahlungsdauer einer Schicht oder mehrerer Schichten von
Aufbaumaterial.
Vorzugsweise kann eine Adaption des Bestrahlungsbereiches wenigstens einer der Bestrahlungseinheiten nach bzw. für eine Mehrzahl von Schichten des
Aufbaumaterials, z.B. für fünf aufeinanderfolgende Schichten von Aufbaumaterial, erfolgen. Diesbezüglich kann die Adaption des Bestrahlungsbereiches wenigstens einer Bestrahlungseinheit derart erfolgen, dass eine zeiteffiziente selektive
Verfestigung der Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Schichten von
Aufbaumaterial erzielbar ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind Segmente entlang von sich teilweise überlappenden Bestrahlungsbereichen der wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten durch eine oder beide Bestrahlungseinheiten selektiv verfestigbar, zur
bedarfsweisen Minimierung der Gesamtbestrahlungsdauer einer Schicht oder mehrerer Schichten von Aufbaumaterial.
Die abgelegte Schicht von Aufbaumateriai kann entlang der sich überlappenden Bestrahlungsbereiche durch eine der beiden Bestrahlungseinheiten verfestigbar sein. Alternativ kann die abgelegte Schicht von Aufbaumaterial entlang der sich überlappenden Bestrahlungsbereiche jeweils teilweise durch eine der beiden Bestrahlungseinheiten selektiv verfestigbar sein. Insbesondere in Abhängigkeit von der Komplexität der Struktur der selektiv zu verfestigenden Schicht von Aufbaumaterial entlang der Bestrahlungsbereiche kann eine zeiteffiziente bzw. zeitoptimierte selektive Verfestigung mittels der adaptierbaren
Bestrahlungseinheiten erfolgen.
In einer Ausführungsform ist die Position und/oder die Ausrichtung einzelner Bestrahlungseinheiten automatisch und/oder manuell adaptierbar. Es kann sowohl eine manuelle Bedienung bzw. Einstellung der Bestrahlungsbereiche durch einen Anwender des Systems erfolgen, als auch eine vollautomatische Steuerung des Systems, insbesondere zur Einstellung der Bestrahlungsbereiche der Bestrahlungseinheiten, vorstellbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das System eine Steuereinheit auf, die vorzugsweise wenigstens zur Anpassung der Bestrahlungsbereiche und/oder zur Bestrahlung überlappender Bestrahlungsbereiche entlang der Segmente in der Bauebene durch wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten ausgelegt ist, indem die Position und/oder die Ausrichtung der
Bestrahlungseinheiten zur selektiven Verfestigung der aufgebrachten Schicht von Aufbaumaterial in der Bauebene des wenigstens einen herzustellenden dreidimensionalen Objektes änderbar ist, insbesondere zwischen dem Beginn und dem Ende der Herstellung des wenigstens einen dreidimensionalen Objektes.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit ferner wenigstens dazu ausgelegt, die Bewegung und/oder die Dauer eines Umlaufs bzw. eine Umlaufdauer der Beschichtungseinheit sowie das Aufbringen von Aufbaumaterial durch die Beschichtungseinheit, eine Aktivierung und Deaktivierung wenigstens einer der Bestrahlungseinheiten, vorzugsweise mehrerer Bestrahlungseinheiten, besonders bevorzugt aller Bestrahlungseinheiten, und/oder die Ausführung der vertikalen Relativbewegung zwischen der Bauplattform und der
Beschichtungseinheit innerhalb des Bauraums zu steuern.
Die Steuereinheit des erfindungsgemäßen Systems ist vorzugsweise dazu vorgesehen, das System im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest bedarfsweise zu steuern und/oder zu regeln. Insofern ist die Steuereinheit insbesondere dazu ausgebildet, mit dem System ein erfindungsgemäßes
Verfahren auszuführen bzw. durchzuführen.
Es kann eine effiziente und Prozessdauer-optimierte, additive Fertigung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes bereitgestellt werden.
Gemäß einem weiteren nebengeordneten Aspekt der Erfindung ist ein
computerlesbares Speichermedium vorgesehen, welches Instruktionen enthält, die mindestens einen Prozessor, insbesondere einen Prozessor der Steuereinheit eines erfindungsgemäßen Systems, dazu veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den mindestens einen Prozessor ausgeführt werden.
Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In diesen zeigen:
Fig. 1-3 schematische Darstellungen verschiedener Zustände während eines exemplarischen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels eines erfindungsgemäßen Systems;
Fig. 4a-4d schematische Veranschaulichung einer Adaption von
Bestrahlungsbereichen mehrerer Bestrahlungseinheiten; und
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zur
additiven Fertigung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes in einer perspektivischen Schnittdarstellung.
In Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Bauplattform 10 gezeigt, die in insgesamt vier Segmente A; B; C; D unterteilt ist. Auf der Bauplattform sind gemäß Fig. 1 fünf selektiv verfestigte Schichten zur Ausbildung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes 1 vorhanden.
Die gemäß Fig. 1 vorgesehene Bauebene 20 ist auf der obersten, selektiv verfestigten Schicht von Aufbaumaterial 30 des zu fertigenden Objektes 1 eingestellt. Entlang der Bauebene 20 legt eine Beschichtungseinheit 40 gemäß Fig. 1 über die Erstreckung des ersten Segments A eine Schicht von
Aufbaumaterial 30 ab.
Im Sinne der Fig. 1-3 ist eine Bewegung der Beschichtungseinheit 40 als eine Bewegung von links nach rechts durch die Segmente A bis D entlang der
Bauplattform 10 zu verstehen, Vorzugsweise weisen die Segmente A; B; C; D vergleichbare, insbesondere identische bedarfsweise Bestrahlungsdauern zur selektiven Verfestigung von aufgetragenem Aufbaumaterial 30 auf. Eine vorzugsweise ringförmige Ausbildung der Bauplattform 10 wird in den Fig. 1 bis 3 dadurch verdeutlicht, dass die Beschichtungseinheit 40 unmittelbar aus dem vierten Segment D in das erste Segment A Übertritt, zur Ausübung einer kreisförmigen Bewegung bzw. eines Umlaufes.
In Fig. 1 ist ferner gezeigt, dass die Segmente A; B; C; D zusätzlich in jeweils zwei Teilsegmente Al; A2; Bl; B2; CI;€2; Dl; D2 unterteilt sind. Die
Beschichtungseinheit 40 kann eine Schicht von Aufbaumaterial 30 entlang der Teilsegmente Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2 auftragen, um eine vollständige Schicht von Aufbaumaterial 30 abzulegen.
In diesem Sinne können die Teilsegmente A1-D2 der Segmente A-D mit vergleichbaren, insbesondere identischen, bedarfsweisen Bestrahlungsdauern zur selektiven Verfestigung von aufgetragenem Aufbaumaterial 30 vorgesehen sein.
In Fig. 2 ist in den ersten Teilsegment Al; Bl; CI; Dl der Segmente A; B; C; D die selektive Verfestigung des Aufbaumaterials 30 mittels der jeweils
zugeordneten Bestrahlungseinheit SO eingeleitet worden, insbesondere jeweils unmittelbar nach dem Ausfahren der Beschichtungseinheit 40 aus dem jeweiligen Teilsegment Al; Bl; CI; Dl.
Insbesondere ist den Teilsegmenten Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2 jeweils eines Segments A; B; C; D eine gemeinsame Bestrahlungseinheit SO zugeordnet, die die Teilsegmente Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2 eines Segments A; B; C; D seriell oder abwechselnd selektiv verfestigen kann. So ist in Fig. 2 dargestellt, dass nach dem Aufbringen einer vollständigen Schicht von Aufbaumaterial 30 jeweils das erste Teilsegment Al; Bl; CI; Dl der Segmente A; B; C; D selektiv verfestigt wird.
Jeweilige Fortschrittsindikatoren 52 indizieren den Fortgang der selektiven Verfestigung. So ist gezeigt, dass gemäß Fig. 2 die selektive Verfestigung des ersten Teilsegments Al des ersten Segments A bis zum erneuten Eintritt der Beschichtungseinheit 40 abgeschlossen ist. Anschließend wird das zweite
Teilsegment A2 des ersten Segments A anhand der zugeordneten
Bestrahlungseinheit 40 selektiv verfestigt. Nachdem die ersten Teilsegmente Al; Bl; CI; Dl selektiv verfestigt sind, können die einzelnen Bestrahlungseinheiten 50 jeweils mit der selektiven Verfestigung des zweiten Teilsegments A2; B2; C2; D2 fortfahren.
So kann die Beschichtungseinheit 40 in das selektiv verfestigte erste Teilsegment Al des ersten Segments A einfahren, welches gemäß Fig. 3 als ein Parksegment vorgesehen sein kann.
In Fig. 3 ist die bedarfsweise Bestrahlungsdauer des ersten Teilsegments Al des ersten Segments A abgelaufen und das zuletzt aufgetragene Aufbaumaterial 30 somit selektiv verfestigt. Anschließend an das erste Teilsegment Al wird in Fig. 3 das zweite Teilsegment A2 des ersten Segments A mit derselben, zugeordneten Bestrahlungseinheit 50 bis zum Ablauf der jeweiligen bedarfsweisen
Bestrahlungsdauer selektiv verfestigt. Selbiges gilt für das erste und zweite Teilsegment Bl; B2 des zweiten Segments B. In diesem Sinne liegt eine serielle selektive Verfestigung der Teilsegmente A1-D2 der jeweiligen Segmente A-D vor.
In den Fig. 4a bis 4d ist schematisch die Anordnung und Adaption der
Bestrahlungsbereiche der Bestrahlungseinheiten 50 gezeigt, die dem ersten Segment A und dem zweiten Segment B zugeordnet sind. Hierbei sind das erste und zweite Segment A; B als Einzelsegmente dargestellt.
In Fig. 4a sind die Bestrahlungseinheiten 50 im Wesentlichen mittig gegenüber den jeweiligen Segmenten A; B positioniert. Ferner liegen gemäß Fig. 4a gleich groß ausgebildete Segmente A; B vor, um eine vergleichbare
Gesamtbestrahlungsdauer zur selektiven Verfestigung durch die jeweils zugeordnete Bestrahlungseinheit 50 sicherzustellen.
In Fig. 4b ist gezeigt, wie die Bestrahlungseinheiten 50 des ersten und zweiten Segments A; B aneinander angrenzende Bestrahlungsbereiche ausbilden.
Insbesondere grenzen die Bestrahlungsbereiche gemäß Fig. 4b entlang der Grenze zwischen dem ersten und zweiten Segment A; B aneinander an. So sind das erste Segment A und das zweite Segment B durch die jeweils zugeordnete Bestrahlungseinheit 50 allein selektiv verfestigbar.
Auch in Fig. 4c sind aneinander angrenzende Bestrahlungsbereiche von benachbarten Segmenten A; B dargestellt. Die Segmente A; B sind mit unterschiedlichen Größen ausgebildet, um vergleichbare
Gesamtbestrahlungsdauern zur selektiven Verfestigung von aufgetragenem Aufbaumaterial 30 sicherzustellen. Hierzu können die Bestrahlungseinheiten 50 in Erstreckungsrichtung der Bauplattform 10 verschoben werden bzw. verschiebbar sein. Des Weiteren kann eine Bestrahlungseinheit 50 gemäß Fig. 4c, hier des zweiten Segments B, auch außermittig des jeweils zugeordneten Segments A; B; C; D angeordnet sein.
In Fig. 4d ist der Fall von überlappenden Bestrahlungsbereichen der
Bestrahlungseinheiten 50 des ersten und zweiten Segments A; B dargestellt. Die dem ersten und zweiten Segment A; B zugeordneten Bestrahlungseinheiten 50 ragen mit ihren Bestrahlungsbereichen jeweils in die benachbarten Segmente A; B; C; D hinein und sind somit abschnittsweise zur selektiven Verfestigung in diesen benachbarten Segmenten A; B; C; D einsetzbar. Insbesondere kann die Bestrahlungseinheit 50 des ersten Segments A entlang der überlappenden Bestrahlungsbereiche die angrenzenden Segmente B; D wenigstens teilweise selektiv verfestigen. Ebenso kann die dem zweiten Segment B zugeordnete Bestrahlungseinheit 50 entlang der überlappenden Bestrahlungsbereiche die angrenzenden Segmente C; A wenigstens abschnittsweise selektiv verfestigen.
Insbesondere können die Bestrahlungseinheiten 50 jeweils einen
Bestrahlungsbereich aufweisen, der über das jeweilige, zugeordnete Segment A;
B hinausragt. Alternativ kann die Ausrichtung der Bestrahlungseinheiten bzw. deren Strahlengang derart adaptierbar sein, dass die jeweilige
Bestrahlungseinheit 50 bis in das angrenzende Segment A; B; C; D hineinstrahlen kann.
Die überlappenden Bereiche, der in Fig. 4d dargestellten Bestrahlungseinheiten 50, kann durch eine der Bestrahlungseinheiten 50 selektiv verfestigbar sein oder abschnittsweise durch eine der beiden Bestrahlungseinheiten 50 verfestigt werden. So ist eine effiziente selektive Verfestigung der zuletzt aufgetragenen Schicht von Aufbaumaterial 30 möglich .
In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zur additiven Fertigung wenigstens eines dreidimensionalen Objektes 1 in einem perspektivischen Querschnitt gezeigt. Das System weist die Bauplattform 10 auf, oberhalb der ein Bauraum zum schichtweisen Aufbau wenigstens eines dreidimensionalen Objekts 1 ausgebildet ist. Insbesondere kann ein dreidimensionales Objekt 1 oder können mehrere dreidimensionalen Objekte 1 entlang der ringförmigen bzw. kreisrunden
Erstreckung der Bauplattform 10 verteilt schichtweise aufgebaut werden.
Die Beschichtungseinheit 40 ist oberhalb und vertikal beabstandet zu der
Bauplattform 10 angeordnet und kann Aufbaumaterial 30 entlang der jeweils eingestellten Bauebene 20 im Sinne eines schichtweisen Aufbaus auftragen bzw. ablegen.
Oberhalb und vertikal beabstandet zu der Beschichtungseinheit 40 sind
Bestrahlungseinheiten 50 über die Erstreckung der ringförmig ausgestalteten Bauplattform 10 verteilt angeordnet. Insbesondere sind die Bestrahlungseinheiten 50 jeweils den Segmenten A; B; C; D zur selektiven Verfestigung zugeordnet und angeordnet.
Zusammenfassend kann anhand des gezielten Einsatzes bzw. der gezielten Adaption der Bestrahlungseinheiten 50, deren Bestrahlungsbereiche bedarfsweise adaptierbar sind und überlappend oder aneinander angrenzend vorgesehen sein können, eine zeitoptimierte, effiziente Fertigung wenigstens eines
dreidimensionalen Objektes 1 ermöglicht werden.
In diesem Sinne sind die Nebenzeiten für die additive Fertigung reduzierbar, die Effizienz der Systemauslastung bei der Herstellung dreidimensionaler Objekte 1, insbesondere auch eines einzelnen großen, dreidimensionalen Objektes 1, optimierbar und eine hinreichende Qualität des resultierenden dreidimensionalen Objektes 1 sicherstellbar.
Bezugszeichenliste
1 herzustellendes Objekt / prozessierte Schichten von Aufbaumaterial
10 Bauplattform
20 Bauebene
30 aufzutragende Schicht von Aufbaumateriai
40 Beschichtungseinheit
50 aktivierte Bestrahlungseinheit 52 Fortschrittsindikatoren
A; B; C; D Segmente
Al; A2 Teilsegmente des ersten Segments Bl; B2 Teilsegmente des zweiten Segments
CI; C2 Teilsegmente des dritten Segments Dl; D2 Teilsegmente des vierten Segments

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur additiven Fertigung dreidimensionaler Objekte (1) mittels eines Systems, welches einen Bauraum aufweist, eine Bauplattform (10) innerhalb des Bauraums, auf der das wenigstens eine herzustellende Objekt (1) schichtweise aufbaubar ist, wenigstens eine Beschichtungseinheit (40) zum schichtweisen Aufbringen des Aufbaumaterials (30) in einer Bauebene (20), die parallel zu der Bauplattform (10) vorgesehen ist, und wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten (50) zur örtlich selektiven Verfestigung des
Aufbaumaterials (30) in der Bauebene (20),
wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- Unterteilen des Bauraums in wenigstens ein erstes und ein zweites
Segment (A; B) entlang der Erstreckungsrichtung der Bauplattform (10), wobei wenigstens eines der Segmente (A; B; C; D) als Einzelsegment ausgebildet wird oder wenigstens eines der Segmente (A; B; C; D) in wenigstens zwei Teilsegmente (Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2) unterteilt wird;
- Zuordnen jeweils einer der Bestrahlungseinheiten (50) zu einem der
Segmente (A; B; C; D) und/oder den Teilsegmenten (Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2) eines Segments (A; B; C; D), wobei sich Bestrahlungsbereiche der Bestrahlungseinheiten (50), insbesondere nebeneinander angeordneter Bestrahlungseinheiten (50), teilweise überlappen oder die Bestrahlungsbereiche aneinander angrenzen;
- Anpassen der Bestrahlungsbereiche entlang der Bauebene (20) durch die Adaption der Position und/oder der Ausrichtung wenigstens einer der Bestrahlungseinheiten (50), sodass eine Gesamtbestrahlungsdauer zur selektiven Verfestigung einer Schicht oder mehrerer Schichten des aufgebrachten Aufbaumaterials (30) entlang aller Segmente (A; B; C; D) und/oder aller Teilsegmente (Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2) in der Bauebene (20) bedarfsweise minimiert wird;
- Aufbringen und selektives Verfestigen einer Schicht des Aufbaumateriais (30) entlang der Segmente (A; B; C; D) und/oder der Teilsegmente (Al; L2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dad u rch geke n nzeich n et, dass
eine Änderung einer Relativposition zwischen der Bauplattform (10) und der Beschichtungseinheit (40) zur Bereitstellung einer geänderten Bauebene (20) kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgt,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dad u rch g eke n nzeich net, dass
ein Überprüfen und bedarfsweises Adaptieren der Position und/oder der Ausrichtung wenigstens einer der Bestrahlungseinheiten (50) nach jeder selektiv verfestigten Schicht von Aufbaumaterial (30) oder nach einer beliebigen Anzahl von selektiv verfestigten Schichten von Aufbaumaterial (30) durchgeführt wird, zur bedarfsweisen Minimierung der
Gesamtbestrahlungsdauer einer Schicht oder mehrerer Schichten von
Aufbaumaterial (30).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d ad u rch g eke n nzeich n et, dass
Segmente (A; B; C; D) entlang von sich teilweise überlappenden
Bestrahlungsbereichen der wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten (50) durch eine oder beide Bestrahlungseinheiten (50) selektiv verfestigt werden, zur bedarfsweisen Minimierung der Gesamtbesfrahlungsdauer einer Schicht oder mehrerer Schichten von Aufbaumateriai (30).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Position und/oder Ausrichtung der Bestrahlungseinheiten (50) automatisch und/oder manuell adaptiert wird,
6. System welches zur additiven Fertigung dreidimensionaler Objekte (1) durch schichtweises Aufbringen eines Aufbaumaterials (30) und örtlich selektives Verfestigen des Aufbaumaterials (30) gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen geeignet ist,
mit dem Bauraum, der Bauplattform (10) innerhalb des Bauraums, auf der das wenigstens eine herzustellende Objekt (1) schichtweise aufbaubar ist, der wenigstens einen Beschichtungseinheit (40) zum schichtweisen Aufbringen des Aufbaumaterials (30) in einer Bauebene (20), die parallel zu der
Bauplattform ( 10) vorgesehen ist, und wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten (50) zur örtlich selektiven Verfestigung des Aufbaumaterials (30) in der Bauebene (20),
wobei der Bauraum in Erstreckungsrichtung der Bauplattform (10) wenigstens in ein erstes Segment (A) und in ein zweites Segment (B) unterteilt ist und wenigstens eines der Segmente (A; B; C; D) als Einzelsegment ausgebildet ist oder wenigstens eines der Segmente (A; B; C; D) in wenigstens zwei
Teilsegmente (Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2) unterteilt ist,
wobei jedem Segment (A; B; C; D) oder den Teilsegmenten (Al; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2) eines Segments (A; B; C; D) wenigstens eine der
Bestrahlungseinheiten (50) zugeordnet ist und sich Bestrahlungsbereiche der Bestrahlungseinheiten (50), insbesondere nebeneinander angeordneter Bestrahlungseinheiten (50), teilweise überlappen oder die
Bestrahlungsbereiche aneinander angrenzen,
wobei die Bestrahlungsbereiche entlang der Bauebene (20) durch die
Adaption der Position und/oder der Ausrichtung wenigstens einer der
Bestrahlungseinheiten (50) derart adaptierbar sind, sodass eine
Gesamtbestrahlungsdauer zur selektiven Verfestigung einer Schicht oder mehrerer Schichten des aufgebrachten Aufbaumaterials (30) entlang aller Segmente (A; B; C; D) in der Bauebene (20) minimierbar ist.
7. System nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die wenigstens zwei Segmente (A; B; C; D) und/oder deren Teilsegmente (Al ; A2; Bl; B2; CI; C2; Dl; D2) entlang der Bauebene (20) eine geschlossene Bahn, insbesondere Kreisbahn, ausbilden, insbesondere sodass die
Beschichtungseinheit (40) unmittelbar, oder mittelbar über mindestens ein weiteres Segment (A; B; C; D) oder dessen Teilsegmente (Al; A2; Bl; B2;
CI; C2; Dl; D2), von dem ersten Segment (A) in das zweite Segment (B) und von dem zweiten Segment (B) in das erste Segment (A) übertreten kann.
8. System nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
da d u rch g eke n nzeich n et, dass
das System dazu ausgebildet ist, eine Relativbewegung zur Änderung der vertikalen Relativposition zwischen der Bauplattform (10) und der
Beschichtungseinheit (40) innerhalb des Bauraums kontinuierlich oder diskontinuierlich bereitzustellen.
9. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadu rch g eke n nzei ch ne , dass
ein Überprüfen und bedarfsweises Adaptieren der Position und/oder der Ausrichtung wenigstens einer der Bestrahlungseinheiten (50) nach jeder selektiv verfestigten Schicht von Aufbaumaterial (30) oder nach einer beliebigen Anzahl von selektiv verfestigten Schichten von Aufbaumaterial (30) durchführbar ist, zur bedarfsweisen Minimierung der
Gesamtbestrahlungsdauer einer Schicht oder mehrerer Schichten von
Aufbaumaterial (30).
10. System nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dad u rch g eke n nzei ch n et, dass
Segmente (A; B; C; D) entlang von sich teilweise überlappenden
Bestrahlungsbereichen der wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten (50) durch eine oder beide Bestrahlungseinheiten (50) selektiv verfestigbar sind, zur bedarfsweisen Minimierung der Gesamtbestrahlungsdauer einer Schicht oder mehrerer Schichten von Aufbaumaterial (30).
11. System nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dad u rch g eke n nzei ch n et, dass
die Position und/oder die Ausrichtung einzelner Bestrahlungseinheiten (50) automatisch und/oder manuell adaptierbar ist. , System nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dad u rc h geke n nzei ch n et, dass
das System eine Steuereinheit aufweist, die vorzugsweise wenigstens zur Anpassung der Bestrahiungsbereiche und/oder zur Bestrahlung überlappender Bestrahlungsbereiche entlang der Segmente (A; B; C; D) in der Bauebene (20) durch wenigstens zwei Bestrahlungseinheiten (50) ausgelegt ist, indem die Position und/oder die Ausrichtung der Bestrahlungseinheiten (60) zur selektiven Verfestigung der aufgebrachten Schicht von Aufbaumaterial (30) in der Bauebene (20) des wenigstens einen herzustellenden dreidimensionalen Objektes (1) änderbar ist, insbesondere zwischen dem Beginn und dem Ende der Herstellung des wenigstens einen dreidimensionalen Objektes (1), , System nach Anspruch 12,
d ad u rch geken nze i ch n et, dass
die Steuereinheit wenigstens dazu ausgelegt ist, die Bewegung und/oder die Dauer eines Umlaufs der Beschichtungseinheit (40) sowie das Aufbringen von Aufbaumaterial (30) durch die Beschichtungseinheit (40), eine Aktivierung und Deaktivierung wenigstens einer der Bestrahlungseinheiten (50), vorzugsweise mehrerer Bestrahlungseinheiten (50), besonders bevorzugt aller Bestrahlungseinheiten (50), und/oder die Ausführung der vertikalen
Relativbewegung zwischen der Bauplattform (10) und der
Beschichtungseinheit (40) innerhalb des Bauraums zu steuern, , Computerlesbares Speichermedium, welches Instruktionen enthält, die
mindestens einen Prozessor, insbesondere einer Steuereinheit nach Anspruch 12 oder 13, dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den mindestens einen Prozessor ausgeführt werden.
PCT/EP2019/080610 2018-11-19 2019-11-07 Verfahren zur additiven fertigung und system WO2020104212A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980086717.3A CN113226712B (zh) 2018-11-19 2019-11-07 用于增材制造的方法和系统
EP19801312.0A EP3883748A1 (de) 2018-11-19 2019-11-07 Verfahren zur additiven fertigung und system
US17/309,302 US20220001614A1 (en) 2018-11-19 2019-11-07 Additive manufacturing method and system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018129028.4A DE102018129028A1 (de) 2018-11-19 2018-11-19 Verfahren zur additiven Fertigung und System
DE102018129028.4 2018-11-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020104212A1 true WO2020104212A1 (de) 2020-05-28

Family

ID=68503144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/080610 WO2020104212A1 (de) 2018-11-19 2019-11-07 Verfahren zur additiven fertigung und system

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220001614A1 (de)
EP (1) EP3883748A1 (de)
CN (1) CN113226712B (de)
DE (1) DE102018129028A1 (de)
WO (1) WO2020104212A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010041284A1 (de) 2010-09-23 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum selektiven Lasersintern und für dieses Verfahren geeignete Anlage zum selektiven Lasersintern
EP3233336A1 (de) * 2014-12-15 2017-10-25 Arcam Ab Verbessertes verfahren zur generativen fertigung
EP3281727A1 (de) * 2016-08-10 2018-02-14 SLM Solutions Group AG Vorrichtung zur herstellng eines dreidimensionalen werkstücks mit mehreren pulverapplikationsvorrichtungen

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8915728B2 (en) * 2012-01-27 2014-12-23 United Technologies Corporation Multi-dimensional component build system and process
DE102013205724A1 (de) * 2013-03-28 2014-10-02 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
US9694541B2 (en) * 2014-06-09 2017-07-04 Raytheon Company Selective composite manufacturing for components having multiple material properties
KR101795994B1 (ko) * 2014-06-20 2017-12-01 벨로3디, 인크. 3차원 프린팅 장치, 시스템 및 방법
EP3224918B1 (de) * 2014-11-24 2024-01-24 Stratasys, Inc. System zur additiven herstellung mit laseranordnung
EP3120967B1 (de) * 2015-07-20 2019-06-12 SLM Solutions Group AG Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer bestrahlungsanlage je nach werkstückgeometrie
DE102015118162A1 (de) * 2015-10-23 2017-04-27 Fit Ag Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Objekte
US9676145B2 (en) * 2015-11-06 2017-06-13 Velo3D, Inc. Adept three-dimensional printing
US10071422B2 (en) * 2015-12-10 2018-09-11 Velo3D, Inc. Skillful three-dimensional printing
JP6979963B2 (ja) * 2016-02-18 2021-12-15 ヴェロ・スリー・ディー・インコーポレイテッド 正確な３次元印刷
DE102016203582A1 (de) * 2016-03-04 2017-09-07 Airbus Operations Gmbh Additives Fertigungssystem und Verfahren zur additiven Fertigung von Bauteilen
DE102016209933A1 (de) * 2016-06-06 2017-12-07 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
WO2018005439A1 (en) * 2016-06-29 2018-01-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US20180186080A1 (en) * 2017-01-05 2018-07-05 Velo3D, Inc. Optics in three-dimensional printing
US10442003B2 (en) * 2017-03-02 2019-10-15 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
DE102017205027A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 SLM Solutions Group AG Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Werkstücken
US20180281237A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 Velo3D, Inc. Material manipulation in three-dimensional printing
US10272525B1 (en) * 2017-12-27 2019-04-30 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US10144176B1 (en) * 2018-01-15 2018-12-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
WO2019147233A1 (en) * 2018-01-24 2019-08-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for build material heating
EP3520999B1 (de) * 2018-02-01 2021-09-29 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Vorrichtung zur generativen fertigung dreidimensionaler objekte

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010041284A1 (de) 2010-09-23 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum selektiven Lasersintern und für dieses Verfahren geeignete Anlage zum selektiven Lasersintern
EP3233336A1 (de) * 2014-12-15 2017-10-25 Arcam Ab Verbessertes verfahren zur generativen fertigung
EP3281727A1 (de) * 2016-08-10 2018-02-14 SLM Solutions Group AG Vorrichtung zur herstellng eines dreidimensionalen werkstücks mit mehreren pulverapplikationsvorrichtungen

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018129028A1 (de) 2020-05-20
CN113226712A (zh) 2021-08-06
US20220001614A1 (en) 2022-01-06
EP3883748A1 (de) 2021-09-29
CN113226712B (zh) 2023-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2750865B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum schichtweisen aufbau von modellen
EP2618990B1 (de) Verfahren zum selektiven lasersintern und anlage zum selektiven lasersintern
EP3362259B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objekts
EP1526964A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objekts mittels eines generativen fertigungsverfahrens
DE102014004633B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten durch aufeinanderfolgendes Verfestigen von Schichten
EP1358994A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen frei geformter Produkte
EP2523800B1 (de) Fertigungseinrichtung
DE112017001928T5 (de) Additive Maschine, welche eine Drehbildungsfläche verwendet
DE102010049068A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen, Reparieren und/oder Austauschen eines Bauteils mittels eines durch Energiestrahlung verfestigbaren Pulvers, sowie ein Verfahren und ein gemäß dem Verfahren hergestelltes Bauteil
EP1144146A2 (de) Vorrichtung für das selektive laser-schmelzen zur herstellung eines formkörpers
DE102018109830A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entpulvern eines Bauraums
DE2854683C3 (de) Vorrichtung zum Herstellen von zylindrischen Rotationskörpern
EP3322552B1 (de) Verfahren zum feinbearbeiten einer verzahnung, eine feinbearbeitungsmaschine zur ausführung des verfahrens und ein computerprogramm zur steuerung der maschine
EP3883748A1 (de) Verfahren zur additiven fertigung und system
WO2013117185A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines 3-dimensionalen objektes
EP3883747B1 (de) Verfahren zur additiven fertigung und system
EP3883746B1 (de) Verfahren zur additiven fertigung und system
DE102015118341A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer Verkrallstruktur für Zylinderlaufflächen
AT395386B (de) Verfahren und anlage zum herstellen zweilagiger geschweisster gitterkoerper
DE102018102753A1 (de) 3d-drucker und generatives fertigungsverfahren
DE102017210345A1 (de) Herstellungsvorrichtung und Verfahren zum generativen Herstellen eines Bauteils
WO2023247147A1 (de) Verfahren zur planung der lokalen verfestigung einer schicht pulverförmigen materials bei der schichtweisen fertigung eines dreidimensionalen objekts
DE102014217115A1 (de) Zwischenentfernung von wechselwirkungsprodukten bei einem generativen herstellungsverfahren
DE102018207072A1 (de) System zum Auftragen unterschiedlicher Pulver bei der pulverbettbasierten additiven Fertigung und Anlage zur pulverbettbasierten additiven Fertigung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19801312

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019801312

Country of ref document: EP

Effective date: 20210621