WO2023213497A1 - Verfahren zum vermessen einer bauplattform einer generativen fertigungsvorrichtung, steuervorrichtung zur durchführung eines solchen verfahrens, generative fertigungsvorrichtung mit einer solchen steuervorrichtung, verfahren zum generativen fertigen eines bauteils und computerprogrammprodukt - Google Patents

Verfahren zum vermessen einer bauplattform einer generativen fertigungsvorrichtung, steuervorrichtung zur durchführung eines solchen verfahrens, generative fertigungsvorrichtung mit einer solchen steuervorrichtung, verfahren zum generativen fertigen eines bauteils und computerprogrammprodukt Download PDF

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marking positions
generative manufacturing
construction platform
platform
manufacturing device
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PCT/EP2023/059205
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Valentin BLICKLE
Julia Peters
Jörg Waller
Marc GRONLE
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Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for measuring a construction platform of a generative manufacturing device, a computer program product for carrying out such a method, a control device for carrying out such a method, a generative manufacturing device with such a control device, a method for the generative manufacturing of a component and a computer program product for carrying out a such procedure.
  • the building platform should be aligned horizontally or at least parallel to a floor of a process chamber of the generative manufacturing device in order to ensure a homogeneous layer thickness of the powder material on the building platform.
  • it is necessary to monitor thermal expansion of the construction platform in order to adapt the generative manufacturing and in particular a displacement of the energy beam to it.
  • preforms are arranged on the construction platform on which generatively manufactured component sections are to be produced in order to form a component from a preform and a generatively manufactured component section thereon, it is necessary for precise production, on the one hand, the exact position, on the other hand, preferably also to know thermal expansion of the preform. Furthermore, it is possible for the building platform and a preform arranged on the building platform have different materials, so that the thermal expansions of the build platform and the preform differ. If the build platform is incorrectly aligned or the generative production is incorrectly adapted to the thermal expansion of the build platform and/or the preform, reliable and, in particular, custom-made generative production of the components cannot be guaranteed.
  • a preform is understood to mean, in particular, a component section of the component to be manufactured, which is already arranged on the construction platform before generative production and thus serves in particular as a foundation for a generatively manufactured component section of the component to be manufactured.
  • a measurement of the building platform is necessary both for the alignment of the building platform and for adapting to the thermal expansion of the building platform.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method for measuring a construction platform of a generative manufacturing device, a computer program product for carrying out such a method, a control device for carrying out such a method, a generative manufacturing device with such a control device, a method for the generative manufacturing of a component and to create a computer program product for carrying out such a method, whereby the disadvantages mentioned are at least partially eliminated, preferably avoided.
  • the task is solved in particular by creating a method for measuring a construction platform of a generative manufacturing device.
  • a first recording of the construction platform is created in a first state using a powder bed sensor in the generative manufacturing device.
  • the first recording of the construction platform is created in the first state using a sensor for detecting remitted light from an energy beam in the generative manufacturing device.
  • a first marking position of at least two markings on the construction platform are then recorded in the first recording.
  • the first marking positions in the first state are associated with second marking positions of the same markings in a second state of the building platform compared by means of a mathematical calculation rule, a deviation of the first marking positions from the assigned second marking positions being obtained from the comparison.
  • the powder bed sensor or remitted light from the energy beam is used to obtain the first image of the build platform, no separate sensor or one specifically designed for the purpose of measuring the build platform is required.
  • a method for creating the first recording of the construction platform in the first state by means of a sensor for detecting remitted light of an energy beam is known from German published patent application DE 10 2018 219 301 Al.
  • An energy beam, in particular an optical working beam, of the generative manufacturing device is displaced in an area of the construction platform.
  • Signal values of light of the energy beam remitted along an optical axis of the energy beam are recorded depending on the location.
  • a signal value is assigned to each location of the displacement of the energy beam in the area of the construction platform.
  • the first recording of the construction platform is obtained from the location-dependent signal values.
  • a powder bed sensor is understood to mean, in particular, an optical sensor, in particular a camera, which is arranged in the generative manufacturing device and is set up to monitor a powder bed made of powder material, in particular applied to the construction platform.
  • the powder bed sensor is preferably designed as a digital camera.
  • the powder bed sensor has a light-sensitive sensor, preferably a CCD or CMOS sensor.
  • Additive or generative manufacturing or production of a component is understood to mean, in particular, a layer-by-layer construction of a component from powder material, in particular a powder bed-based method for producing a component in a powder bed, in particular a manufacturing method that is selected from a group consisting of a selective Laser sintering, laser metal fusion (LMF), direct metal laser melting (DMLM), laser net shaping manufacturing (LNSM), selective electron beam melting ((Selective) Electron Beam Melting - (S)EBM), and a Laser Engineered Net Shaping (LENS).
  • LMF laser metal fusion
  • DMLM direct metal laser melting
  • LNSM laser net shaping manufacturing
  • S selective electron beam melting
  • S Selective Electron Beam Melting -
  • LENS Laser Engineered Net Shaping
  • a construction platform is understood to mean, in particular, an element, preferably a substrate plate, which is inserted into the generative manufacturing device and on which the component is manufactured generatively.
  • a recording of the construction platform is understood to mean, in particular, a two-dimensional image of the construction platform.
  • the image is obtained in particular by composing, calculating or forming it in some other way from the location-dependent signal values.
  • the two-dimensional image of the build platform is obtained directly as a two-dimensional image of the powder bed sensor.
  • An energy beam is generally understood to be directed radiation that can transport energy. This can generally be particle radiation or wave radiation.
  • the energy beam propagates along a propagation direction through physical space and thereby transports energy along its propagation direction.
  • the energy beam is an optical work beam.
  • An optical working beam is to be understood in particular as directed electromagnetic radiation, continuous or pulsed, which, with regard to its wavelength or a wavelength range, is suitable for the additive or generative manufacturing of a component made of powder material, in particular for sintering or melting the powder material.
  • an optical working beam is understood to mean a laser beam that can be generated continuously or pulsed.
  • the optical working beam preferably has a wavelength or a wavelength range in the visible electromagnetic spectrum or in the infrared electromagnetic spectrum, or in the overlap region between the infrared region and the visible region of the electromagnetic spectrum.
  • remitted light is understood to mean light which is reflected and/or scattered - in particular by a surface in the work area.
  • reflection is used In the narrower sense, directed reflection is understood, while “scattering” is understood to mean diffuse reflection, especially according to Lambert's law.
  • the powder bed sensor or the sensor for detecting remitted light of the energy beam has a geometric resolution of at most 500 pm, preferably at least 30 pm to at most 500 pm, preferably at least 100 pm to at most 400 pm, preferably up to at most 300 pm , preferably up to a maximum of 200 pm.
  • the second sensor device has a geometric resolution of at most 50 pm, preferably at least 10 pm to at most 50 pm, preferably at least 20 pm to at most 40 pm, preferably up to at most 30 pm.
  • the first marking positions are recorded in a first coordinate system, the first coordinate system corresponding to a coordinate system of the generative manufacturing device.
  • a first coordinate system corresponding to a coordinate system of the generative manufacturing device.
  • an x-axis of the first coordinate system and a y-axis of the first coordinate system span a horizontal plane when the generative manufacturing device is properly aligned. Since the powder bed sensor or the sensor for detecting remitted light is arranged at a predetermined, known location in the generative manufacturing device, the position of the first marking positions in the coordinate system of the generative can be determined directly from a detected position of the first marking position in the coordinate system of the respective sensor Manufacturing device can be derived.
  • the second marking positions are recorded in a second coordinate system. In one embodiment, the first coordinate system and the second coordinate system are identical.
  • the first coordinate system and the second coordinate system are different from each other.
  • the predetermined first point can be an attachment point of the build platform and the predetermined second point can be an attachment point of the generative manufacturing device, which are set up and coordinated with one another to fasten the build platform in the generative manufacturing device.
  • the predetermined first point can serve as the origin of the second Coordinate system can be selected.
  • the predetermined first point to be a center point of the construction platform.
  • the building platform is heated in the first state, in particular after preheating the building platform before generative production.
  • the building platform in the first state has a first, higher temperature that occurs during generative manufacturing.
  • the building platform is not heated in the second state and in particular has a second, lower temperature, which corresponds to a room temperature or a production temperature of the building platform.
  • the construction platform has a greater extent in the first state than in the second state.
  • the first marking positions and the second marking positions differ by at least a scaling factor based on the thermal expansion. The scaling factor can therefore advantageously be determined based on the first marking positions and the second marking positions.
  • the construction platform in the first state is arranged in an actual orientation, in particular in the first coordinate system, in the generative manufacturing device.
  • the second state of the construction platform is in particular a target orientation of the construction platform, in particular in the first coordinate system, in the generative manufacturing device, wherein the second marking positions in the first coordinate system are known.
  • the construction platform is not arranged in the generative manufacturing device, so that the second marking positions lie in the second coordinate system that is different from the first coordinate system.
  • the second marking positions are then transferred in particular from the second coordinate system into the first coordinate system, with the target orientation of the construction platform, in particular in the first coordinate system, being able to be determined in the generative manufacturing device based on the second marking positions.
  • a deviation of the actual alignment from the target alignment can therefore advantageously be determined based on the first marking positions and second marking positions.
  • the building platform is arranged in the generative manufacturing device in such a way that a center point of the building platform in the actual orientation is identical to a center point of the building platform in the target orientation.
  • the at least two markings are arranged on a surface of the construction platform.
  • the at least two markings are introduced into the surface of the construction platform as edges and/or depressions.
  • the depressions are designed as circles, squares, rectangles and/or crosses.
  • the edges and/or depressions can advantageously be recognized by means of edge detection, in particular automatically.
  • the at least two markings are applied to the construction platform in the form of a pattern, in particular a checkerboard pattern.
  • a preform arranged at a predetermined position on the construction platform is used as at least one marking of the at least two markings. In particular, the majority of markings are designed differently or identically.
  • the first marking positions in the first recording are recorded using a computer-implemented algorithm, in particular using an image recognition method.
  • the second marking positions are made available in the form of machine-readable data. This makes it advantageously possible to compare the first marking positions and the second marking positions in a simple and quick manner.
  • the second marking positions are known in the form of machine-readable data from production data of the construction platform.
  • the second marking positions in particular before the first recording, are recorded outside the generative manufacturing device by means of an additional sensor, in particular using a second recording, and are made available to the generative manufacturing device in the form of machine-readable data.
  • the second marking positions are recorded relative to the predetermined first point, that is, in particular in a coordinate system assigned to the construction platform as the second coordinate system.
  • the second recording of the building platform is created in the second state by means of the powder bed sensor in the generative manufacturing device.
  • the second recording of the building platform is in the second state by means of the sensor for detecting remitted light from the energy beam of the generative manufacturing device.
  • the second marking positions are then recorded in the second recording.
  • this embodiment it is possible to detect the second marking positions directly in the first coordinate system.
  • determining the second marking positions using the second recording is advantageous in order to determine the scaling factor.
  • the second recording is created before the first recording, with the building platform not being heated at the time of the second recording and the building platform being heated, in particular preheated, at the time of the first recording.
  • first second marking positions are provided in the form of machine-readable data, in particular from a manufacturer of the construction platform and/or from a construction drawing of the construction platform.
  • second second marking positions are recorded outside the generative manufacturing device, in particular in time before the first recording.
  • the second second marking positions are detected by means of an additional sensor, in particular based on the second recording.
  • the second second marking positions are detected, in particular in time before the first recording in the generative manufacturing device, with the powder bed sensor or the sensor for detecting remitted light of the energy beam.
  • the first second marking positions and the second second marking positions it is possible to determine manufacturing inaccuracies of the construction platform and in particular of the at least two markings.
  • the first second marking positions and the second second marking positions it is possible to randomly examine a plurality of construction platforms, in particular a batch of construction platforms, for manufacturing inaccuracies.
  • a manufacturing inaccuracy determined at random can then be transferred in particular to the majority of construction platforms, in particular the batch of construction platforms, without having to measure all construction platforms individually, or the first second marking positions can be used in particular for the construction platforms not included in the sample, if no manufacturing inaccuracies were found in the sample.
  • the first second marking positions are made available in the form of machine-readable data, in particular by the manufacturer Construction platform and/or from the construction drawing of the construction platform.
  • the first second marking positions are recorded in particular in time before a first first recording outside the generative manufacturing device, with the first second marking positions being recorded by means of the additional sensor, in particular based on a first second recording.
  • first first marking positions are obtained based on the first first recording of the construction platform in a first first state, wherein the first first recording is created by means of the powder bed sensor or by means of the sensor for detecting remitted light of the energy beam.
  • a deviation of the actual alignment from the target alignment can be determined by means of the first first marking positions and the first second marking positions.
  • the construction platform is then aligned after its measurement according to the target orientation.
  • a second, first state of the construction platform is set by heating the construction platform, in particular by preheating the construction platform before generative production.
  • a second first recording of the construction platform in the second first state is created by means of the powder bed sensor or by means of the sensor for detecting remitted light of the energy beam in the generative manufacturing device and second first marking positions are recorded.
  • the scaling factor can be determined by means of the second first marking positions and the first second marking positions, it being assumed that the construction platform was aligned exactly in the target orientation.
  • a second recording of the construction platform is created, with second marking positions being obtained.
  • the second, first state of the construction platform is then set by heating the construction platform, in particular by preheating the construction platform before generative production.
  • the second first recording of the building platform in the second first state is created by means of the powder bed sensor or by means of the sensor for detecting remitted light of the energy beam in the generative manufacturing device and the second first marking positions are recorded.
  • the scaling factor can be determined by means of the second first marking positions and the second second marking positions.
  • first second marking positions are provided in the form of machine-readable data, in particular from the manufacturer of the construction platform and/or from the construction drawing of the construction platform.
  • second second marking positions are recorded outside the generative manufacturing device, in particular in time before the first recording.
  • the second second marking positions are detected by means of an additional sensor, in particular based on the first second recording.
  • first first marking positions are obtained based on the first first recording of the construction platform in a first first state, wherein the first first recording is created by means of the powder bed sensor or by means of the sensor for detecting remitted light of the energy beam.
  • a deviation of the actual alignment from the target alignment can be determined by means of the first first marking positions, the first second marking positions and the second second marking positions, taking into account manufacturing inaccuracies.
  • the construction platform is aligned according to the target orientation.
  • the second first state of the build platform is set by heating the build platform, in particular by preheating the build platform before generative production.
  • the second first recording of the building platform in the second first state is created by means of the powder bed sensor or by means of the sensor for detecting remitted light of the energy beam in the generative manufacturing device and the second first marking positions are recorded.
  • the scaling factor can be determined by means of the second second marking positions and the second first marking positions, it being assumed that the building platform has been aligned exactly in the target orientation.
  • a second second recording of the build platform is created, with third second marking positions being obtained.
  • the second, first state of the construction platform is then set by heating the construction platform, in particular by preheating the construction platform before generative production.
  • the second first recording of the building platform in the second first state is created by means of the powder bed sensor or by means of the sensor for detecting remitted light of the energy beam in the generative manufacturing device and the second first marking positions are recorded.
  • the scaling factor can be determined by means of the second first marking positions and the third second marking positions. It is advantageous to determine the scaling factor based on the second first marking positions and the third second Marking positions do not require that the build platform is aligned exactly in the target orientation.
  • the deviation is calculated using the mathematical calculation rule.
  • the deviation is obtained by calculating a transformation between the first marking positions and the second marking positions.
  • a rotation in particular a rotation matrix, is determined as a transformation using the mathematical calculation rule.
  • the scaling factor in particular in the form of thermal expansion, is determined as a transformation.
  • a translation in particular is determined as a transformation.
  • the transformation is calculated using a Kab sch algorithm.
  • the scaling factor is determined using the mathematical calculation rule, which is also included in the transformation.
  • a Kab sch algorithm is understood in particular to be a mathematical algorithm by means of which a transformation between a first set of points, in particular the first marking positions, and a second set of points, in particular the second marking positions, is determined in the form of a rotation matrix.
  • the rotation matrix is determined such that a standard deviation and/or a mean square deviation from the first point set to the rotated second point set or from the rotated first point set to the second point set is minimized.
  • a thickness of the first set of points is identical to a thickness of the second set of points, in particular the first set of points and the second set of points have the same number points up.
  • each point of the first point set is assigned to exactly one point of the second point set, with no point of the second point set being assigned to more than one point of the first point set.
  • the assignment of the first marking positions to the second marking positions is provided by a user, in particular in the form of machine-readable data.
  • the assignment of the first marking positions to the second marking positions is carried out using a computer-implemented algorithm.
  • the computer-implemented algorithm is based on at least one proximity criterion, wherein in particular a total distance between the markings of the first marking positions and the markings of the second marking positions assigned to the markings of the first marking positions is minimized.
  • the computer-implemented algorithm can be used if the construction platform is arranged almost correctly or only slightly twisted and/or shifted.
  • the Kab sch algorithm is used to fine-tune the build platform.
  • a first center of gravity of the first set of points and a second center of gravity of the second set of points are determined before applying the Kab sch algorithm to the first set of points, in particular the first marking positions, and the second set of points, in particular the second marking positions.
  • a first center of gravity of the first set of points and a second center of gravity of the second set of points are determined before applying the Kab sch algorithm to the first set of points, in particular the first marking positions, and the second set of points, in particular the second marking positions.
  • a first center of gravity of the first set of points and a second center of gravity of the second set of points are determined before applying the Kab sch algorithm to the first set of points, in particular the first marking positions, and the second set of points, in particular the second marking positions.
  • a first center of gravity of the first set of points and a second center of gravity of the second set of points are determined before applying the Kab sch algorithm to the first set of points, in particular the first marking positions, and the second set of points, in particular the second marking positions.
  • the scaling factor o is determined using the equation calculated, where R, - denotes a distance between two markings of the at least two markings in the second state and where R, denotes a distance between the two markings in the first state.
  • R denotes a distance between two markings of the at least two markings in the second state
  • R denotes a distance between the two markings in the first state.
  • the markings assigned to each other are used to calculate the distances R and ⁇ assigned to a specific value of the index z.
  • homogeneous coordinates are used to calculate the transformation.
  • the transformation between the first marking positions and the second marking positions is determined based on the first marking positions, the second marking positions and intrinsic parameters of the powder bed sensor or the sensor for detecting remitted light of the energy beam.
  • the transformation includes a rotation and a translation. The transformation is carried out in particular using the formula x r ll r 12 r 13 f 0 0 0 r21 r 22 r 23 y 0 / 0 0
  • x and y denote the coordinates of a marking in the first recording and X, Y and Z denote the coordinates of the same marking in the second state - each in the first coordinate system;
  • the second state corresponds to the target orientation of the construction platform.
  • a sensor parameter f is known.
  • rotation parameters r,j are unknown and dependent on angles of rotation a, ß and y, with the associated axes of rotation being orthogonal to one another.
  • L, t y and t z denote translations.
  • the translations L and t y are known, since the construction platform is advantageously exactly aligned with respect to the x-axis and the y-axis of the first coordinate system, in particular if a center point of the construction platform is used as the predetermined first point, so that the construction platform is arranged centered in the generative manufacturing device.
  • equation (2) then only has four Unknown, in particular three rotation angles and the translation t z .
  • the four unknowns can be clearly determined using two markings, which are arranged in particular in a common plane.
  • the construction platform can be transferred from the actual orientation to the target orientation by means of the rotations and translations.
  • the translations L, t y and t z are unknown. It follows that equation (2) has six unknowns, in particular three rotation angles and three translations. The six unknowns can be clearly determined using three markings, which are arranged in particular on a common plane. In particular, the construction platform can be transferred from the actual orientation to the target orientation by means of the rotations and translations.
  • the number of markings that are necessary to be able to clearly determine the transformation of the first marking positions into the second marking positions depends on the number of degrees of freedom with which the building platform can be inserted into the generative manufacturing device.
  • At least one irradiation vector is adapted based on the deviation obtained, in particular based on the transformation.
  • the construction platform is aligned based on the deviation obtained, in particular based on the transformation.
  • An irradiation vector is understood to mean, in particular, a continuous, preferably linear displacement of the energy beam over a specific distance with a specific direction of displacement.
  • the irradiation vector includes in particular the direction or orientation of the displacement, i.e. the vector orientation.
  • the irradiation vector does not have to be designed as a straight section; rather, an irradiation vector can also follow a line or curve that is at least partially curved.
  • the building platform will be arranged in the desired orientation when it is initially introduced into the generative manufacturing device. Rather, when the build platform is initially introduced into the generative manufacturing device, it is arranged in an actual orientation that is different from the target orientation. When it is initially introduced, the building platform is in the first state.
  • the build platform is based on the transformation aligned, in particular transferred from the actual orientation to the target orientation, the construction platform being rotated in particular by the rotation angles a, ß and y calculated using the homogeneous coordinates and / or by the translations t y and t z calculated using the homogeneous coordinates is postponed.
  • a global scaling factor is determined based on the deviation obtained, in particular based on the transformation. All irradiation vectors intended for irradiating the construction platform with the energy beam are scaled with the global scaling factor.
  • all irradiation vectors provided for irradiating the building platform with the energy beam can be easily and quickly adapted to the thermal expansion of the building platform.
  • the scaling factor determined by equation (1) is used as the global scaling factor.
  • the building platform expands when heated, particularly when the building platform is preheated before generative production.
  • the irradiation vectors are normally planned for a non-heated construction platform, all irradiation vectors should in particular be adapted to the changed expansion of the construction platform.
  • the irradiation vectors are adjusted based on the transformation, in particular rotated using the rotation matrix calculated using the Kab sch algorithm and/or stretched using the global scaling factor.
  • a displacement of a fixed point of at least one component area on the construction platform is determined based on the deviation obtained, in particular based on the transformation.
  • the irradiation vectors assigned to the at least one component area are shifted in accordance with the displacement of the fixed point of the component area.
  • the irradiation vectors assigned to the component area are preferably scaled with a local scaling factor assigned to the component area.
  • a fixed point is understood to mean, in particular, a point and/or an area - preferably small, in particular as a point approachable for all relevant applications - in which the preform is fixed on the construction platform.
  • a thermal expansion coefficient of a material of the preform is used as the local scaling factor.
  • the construction platform is automatically aligned using an alignment device.
  • this makes it possible to precisely align and/or adjust the construction platform in a simple and quick manner.
  • the alignment of the construction platform is carried out automatically, which means that errors in manual adjustment can be avoided.
  • all irradiation vectors assigned to the at least one component area are combined in an irradiation plan, in particular in the form of CAM data.
  • a transformation of the irradiation vectors can already be carried out - in particular implicitly - when the irradiation plan is initially created based on a geometric representation of the component, in particular when converting CAD data into CAM data.
  • the transformation of the irradiation vectors can be carried out on a previously created irradiation plan, in particular on CAM data, whereby the irradiation plan is changed or a new irradiation plan is obtained.
  • the task is also solved by creating a method for the additive manufacturing of a component from a powder material.
  • a construction platform is measured in a first state using a method according to the invention or using a method according to one or more of the previously described embodiments.
  • At least one irradiation vector is then created based on the obtained deviation of the first marking positions adjusted from the assigned second marking positions, obtaining an irradiation plan.
  • the construction platform is aligned based on the obtained deviation of the first marking positions from the assigned second marking positions.
  • a work area arranged on the construction platform is locally selectively irradiated with an energy beam according to the irradiation plan in order to produce the component layer by layer using the energy beam from a plurality of powder material layers of the powder material arranged in a layer sequence in the work area.
  • a laser beam or an electron beam is preferably used as the energy beam.
  • the component is preferably manufactured using selective laser sintering and/or selective laser melting.
  • a metallic or ceramic powder in particular can preferably be used as the powder material.
  • the irradiation plan is obtained as a data set for controlling a generative manufacturing device, in particular a generative manufacturing device according to the invention described below or a generative manufacturing device according to one or more of the embodiments described below, for additively manufacturing a component from the powder material.
  • a planning device arranged separately from a generative manufacturing device or on the generative manufacturing device itself
  • the irradiation plan is obtained in this way in an easy-to-handle, in particular machine-readable, form.
  • the task is also solved by creating a computer program product that includes machine-readable instructions, based on which a method according to the invention for measuring a construction platform or a method for measuring a construction platform according to one or more of the previously described embodiments on a computing device is carried out when the computer program product is running on the computing device.
  • a method according to the invention for measuring a construction platform or a method for measuring a construction platform according to one or more of the previously described embodiments on a computing device is carried out when the computer program product is running on the computing device.
  • the computer program product includes machine-readable instructions, based on which a method according to the invention for the generative manufacturing of a component from a powder material or a method for the generative manufacturing of a component from a powder material according to one or more of the previously described embodiments is carried out on a computing device when the computer program product running on the computing device.
  • a method according to the invention for the generative manufacturing of a component from a powder material or a method for the generative manufacturing of a component from a powder material according to one or more of the previously described embodiments is carried out on a computing device when the computer program product running on the computing device.
  • control device which is set up to carry out a method according to the invention for measuring a construction platform or a method for measuring a construction platform according to one or more of the previously described embodiments.
  • control device there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the method for measuring the construction platform and the computer program product.
  • the control device is in particular set up to be operatively connected to the powder bed sensor or to the sensor for detecting remitted light of the energy beam and is set up to control it.
  • control device is in particular set up to be operatively connected to the alignment device and set up to control it.
  • the control device is preferably selected from a group consisting of a computer, in particular a personal computer (PC), a plug-in card or control card, and an FPGA board.
  • the control device is an RTC5 or RTC6 control card from SCANLAB GmbH, in particular in the embodiment currently available on the date determining the seniority of the present property right.
  • the task is also solved by creating a generative manufacturing device for the additive manufacturing of components from a powder material.
  • the generative one Manufacturing device has a control device according to the invention or a control device according to one or more of the previously described embodiments.
  • the generative manufacturing device has a powder bed sensor.
  • the generative manufacturing device has a sensor for detecting remitted light from an energy beam.
  • control device is operatively connected to the powder bed sensor or to the sensor for detecting remitted light from the energy beam and is set up to control it.
  • the generative manufacturing device has a beam generating device that is set up to generate the energy beam.
  • the generative manufacturing device has a scanner device which is set up to locally selectively irradiate a work area with the energy beam in order to produce a component from the powder material arranged in the work area using the energy beam.
  • the control device is operatively connected to the scanner device, optionally also to the beam generating device, and is set up to control the scanner device and, if necessary, the beam generating device.
  • the beam generating device is set up to generate a plurality of energy beams and/or the generative manufacturing device has a plurality of beam generating devices for generating a plurality of energy beams. It is possible that a plurality of scanner devices are provided for the plurality of energy beams. However, it is also possible for the scanner device to be set up to displace a plurality of energy beams - in particular independently of one another - on the work area. In particular, the scanner device can have a plurality of separately controllable scanners, in particular scanner mirrors, for this purpose.
  • the scanner device preferably has at least one scanner, in particular a galvanometer scanner, piezo scanner, polygon scanner, MEMS scanner, and/or a working head or processing head that can be displaced relative to the work area.
  • the proposed scanner devices are particularly suitable for displacing the energy beam within the working area between a plurality of irradiation positions.
  • a working head or processing head that can be displaced relative to the working area is understood here in particular to mean an integrated component of the generative manufacturing device, which has at least one radiation outlet for at least one energy beam, the integrated component, that is to say the working head, as a whole along at least one direction of displacement, preferably along two perpendicular displacement directions, can be moved relative to the work area.
  • a working head can in particular be designed in a portal design or be guided by a robot.
  • the working head can be designed as a robot hand of a robot.
  • the beam generating device is preferably designed as a laser.
  • the energy beam is thus advantageously generated as an intensive beam of coherent electromagnetic radiation, in particular coherent light.
  • irradiation preferably means exposure.
  • the generative manufacturing device has in particular an alignment device, wherein the alignment device is in particular set up to align the construction platform in particular automatically in accordance with a target alignment.
  • the control device is operatively connected to the alignment device and is set up to control it.
  • the generative manufacturing device is preferably set up for selective laser sintering. Alternatively or additionally, the generative manufacturing device is set up for selective laser melting. These configurations of the generative manufacturing device have proven to be particularly advantageous.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a generative manufacturing device
  • Figure 2 is a schematic representation of a second exemplary embodiment of the generative manufacturing device
  • Figure 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a method for measuring a construction platform of a generative manufacturing device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a generative manufacturing device 1 for the additive manufacturing of a component from a powder material on a construction platform 3.
  • the generative manufacturing device 1 has a control device 5 and a powder bed sensor 7.
  • the control device 5 is operatively connected to the powder bed sensor 7 in a manner not explicitly shown and is set up to control it.
  • the powder bed sensor 7 is arranged and set up in such a way that a first recording of the building platform 3 can be created using the powder bed sensor 7.
  • the control device 5 is also set up to measure the construction platform 3 and in particular to adapt an irradiation plan for locally selectively irradiating a work area 9 arranged on the construction platform 3 with an energy beam 11 to the measurement of the construction platform 3.
  • the generative manufacturing device has in particular an alignment device 13, which is set up to align the construction platform 3 based on the measurement of the construction platform 3, in particular to move it from an actual orientation to a target device.
  • the alignment device 13 is in particular set up to move the building platform 3 in an x direction, a y direction - which is in particular perpendicular to the plane of the drawing - and in a z direction.
  • the alignment device 13 is in particular set up to rotate the building platform 3 about the x-direction, the y-direction - which is in particular perpendicular to the drawing plane - and the z-direction.
  • the control device 5 is also operatively connected to the alignment device 13 in a manner not explicitly shown and is set up to control it.
  • the generative manufacturing device 1 additionally has, in particular, a beam generating device 15, which is set up to generate the energy beam 11, in particular a laser beam, and also a scanner device 17, which is set up to locally selectively irradiate the work area 9 with the energy beam 11 in order to by means of the energy beam 11, the component is made of powder material arranged in the work area 9 to produce.
  • the control device 5 is also operatively connected in a manner not explicitly shown to the scanner device 17 and preferably also to the beam generating device 15 and is set up to control the scanner device 17 and possibly the beam generating device 15.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of the generative manufacturing device 1 for the additive manufacturing of a component from a powder material on the construction platform 3.
  • the second exemplary embodiment of the generative manufacturing device in contrast to the first exemplary embodiment of the generative manufacturing device 1, has a sensor 19 for detecting remitted light 21 of the energy beam 11 instead of the powder bed sensor 7.
  • the control device 5 is operatively connected in a manner not explicitly shown to the sensor 19 for detecting remitted light 21 of the energy beam 11 and is set up to control it.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a method for measuring the construction platform 3 of the generative manufacturing device 1.
  • a first recording of the building platform 3 in a first state is created by means of the powder bed sensor 7 or by means of the sensor 19 for detecting remitted light 21 of the energy beam 11 in the generative manufacturing device 1.
  • a first marking position of at least two markings of the construction platform 3 is recorded in the first recording.
  • a third step S3 the first marking positions in the first state are compared with assigned second marking positions of the same markings in a second state of the building platform 3 using a mathematical calculation rule.
  • the second marking positions are made available in the form of machine-readable data.
  • a second recording of the building platform 3 is used the second state by means of the powder bed sensor 7 or by means of the sensor 19 for detecting remitted light 21 of the energy beam 11 in the generative manufacturing device 1, the second marking positions being detected in the second recording.
  • a bijective assignment of the first marking positions to the second marking positions is known.
  • the bijective assignment of the first marking positions to the second marking positions is provided by a user, in particular in the form of machine-readable data.
  • the bijective assignment of the first marking positions to the second marking positions is carried out using a computer-implemented algorithm.
  • the computer-implemented algorithm is based on at least one proximity criterion, wherein in particular a total distance between the markings of the first marking positions and the markings of the second marking positions assigned to the markings of the first marking positions is minimized.
  • a deviation of the first marking positions from the assigned second marking positions is obtained from the comparison.
  • the deviation is calculated using the mathematical calculation rule.
  • the deviation is obtained by calculating a transformation between the first marking positions and the second marking positions.
  • the transformation is calculated using a Kab sch algorithm.
  • homogeneous coordinates are used to calculate the transformation.
  • a first center of gravity of the first marking positions and a second center of gravity of the second marking positions are determined before applying the Kab sch algorithm to the first marking positions and the second marking positions.
  • the second marking positions are translated such that the first center of gravity and the second center of gravity are in accordance with one another.
  • the Kabsch algorithm is then applied to the first marking positions and the translated second marking positions.
  • an optional fifth step S5 at least one irradiation vector is adjusted based on the deviation obtained, in particular based on the transformation.
  • the construction platform 3 is aligned based on the deviation obtained, in particular based on the transformation.
  • a global scaling factor is determined based on the deviation obtained, in particular based on the transformation, with all irradiation vectors intended for irradiating the construction platform 3 with the energy beam 11 being scaled with the global scaling factor.
  • the optional fifth step S5 based on the deviation obtained, in particular based on the transformation, a displacement of a fixed point of at least one component region on the construction platform 3 is determined, the irradiation vectors assigned to the at least one component region corresponding to the displacement of the fixed point of the component region are shifted, and preferably the irradiation vectors assigned to the component area are additionally scaled with a local scaling factor assigned to the component area.
  • the global and/or the local scaling factor are determined following the bijective assignment of the first marking positions to the second marking positions using equation (1).
  • the global and/or the local scaling factor are determined after carrying out the Kab sch algorithm in the fourth step S4 using equation (1).
  • the building platform 3 is automatically aligned using the alignment device 13.
  • an irradiation plan is obtained based in particular on the measurement of the construction platform 3.
  • the work area 9 arranged on the construction platform 3 is locally selectively irradiated with the energy beam 11 according to the irradiation plan in order to create the component layer by layer by means of the energy beam 11 from a plurality of powder material layers arranged one after the other in a layer sequence in the work area 9 To produce powder material.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen einer Bauplattform (3) einer generativen Fertigungsvorrichtung (1), mit folgenden Schritten: - Erstellen einer ersten Aufnahme der Bauplattform (3) in einem ersten Zustand mittels eines Pulverbett-Sensors (7) oder mittels eines Sensors (19) zur Erfassung von remittiertem Licht (21) eines Energiestrahls (11) in der generativen Fertigungsvorrichtung (1); - Erfassen jeweils einer ersten Markierungsposition von mindestens zwei Markierungen der Bauplattform (3) in der ersten Aufnahme; - Vergleichen der ersten Markierungspositionen in dem ersten Zustand mit zugeordneten zweiten Markierungspositionen derselben Markierungen in einem zweiten Zustand der Bauplattform (3) mittels einer mathematischen Berechnungsvorschrift, und - Erhalten einer Abweichung der ersten Markierungspositionen von den zugeordneten zweiten Markierungspositionen aus dem Vergleich.

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren zum Vermessen einer Bauplattform einer generativen Fertigungsvorrichtung, Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, generative Fertigungsvorrichtung mit einer solchen Steuervorrichtung, Verfahren zum generativen Fertigen eines Bauteils und Computerprogrammprodukt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen einer Bauplattform einer generativen Fertigungsvorrichtung, ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines solchen Verfahrens, eine Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, eine generative Fertigungsvorrichtung mit einer solchen Steuervorrichtung, ein Verfahren zum generativen Fertigen eines Bauteils und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Bei der generativen Fertigung von Bauteilen in einer generativen Fertigungsvorrichtung ist es notwendig, dass eine Ausrichtung der Bauplattform in der generativen Fertigungsvorrichtung bekannt ist. Insbesondere soll die Bauplattform waagerecht oder zumindest parallel zu einem Boden einer Prozesskammer der generativen Fertigungsvorrichtung ausgerichtet sein, um eine homogene Schichtdicke des Pulvermaterials auf der Bauplattform zu gewährleisten. Weiterhin ist es während eines Vorheizens oder während der generativen Fertigung notwendig, eine thermische Ausdehnung der Bauplattform zu überwachen, um die generative Fertigung und insbesondere eine Verlagerung des Energiestrahls daran anzupassen. Sind auf der Bauplattform Vorformlinge angeordnet, auf denen generativ gefertigte Bauteilabschnitte hergestellt werden sollen, um jeweils ein Bauteil aus einem Vorformling und einem darauf generativ gefertigten Bauteilabschnitt auszubilden, ist es für eine präzise Fertigung nötig, zum einen die genaue Lage, zum anderen aber bevorzugt auch eine thermische Ausdehnung des Vorformlings zu kennen. Weiterhin ist es möglich, dass die Bauplattform und ein auf der Bauplattform angeordneter Vorformling unterschiedliche Werkstoffe aufweisen, sodass sich die thermischen Ausdehnungen der Bauplattform und des Vorformlings unterscheiden. Bei einer fehlerhaften Ausrichtung der Bauplattform oder einer fehlerhaften Anpassung der generativen Fertigung an die thermische Ausdehnung der Bauplattform und/oder des Vorformlings kann eine zuverlässige und insbesondere maßgerechte generative Fertigung der Bauteile nicht garantiert werden.
Unter einem Vorformling wird insbesondere ein Bauteilabschnitt des zu fertigenden Bauteils verstanden, das vor einer generativen Fertigung bereits auf der Bauplattform angeordnet ist und somit insbesondere als Fundament für einen generativ gefertigten Bauteilabschnitt des zu fertigenden Bauteils dient.
Sowohl für die Ausrichtung der Bauplattform als auch für die Anpassung an die thermische Ausdehnung der Bauplattform ist eine Vermessung der Bauplattform notwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Vermessen einer Bauplattform einer generativen Fertigungsvorrichtung, ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines solchen Verfahrens, eine Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, eine generative Fertigungsvorrichtung mit einer solchen Steuervorrichtung, ein Verfahren zum generativen Fertigen eines Bauteils und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest teilweise behoben, vorzugsweise vermieden sind.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Vermessen einer Bauplattform einer generativen Fertigungsvorrichtung geschaffen wird. Dabei wird eine erste Aufnahme der Bauplattform in einem ersten Zustand mittels eines Pulverbett-Sensors in der generativen Fertigungsvorrichtung erstellt. Alternativ wird die erste Aufnahme der Bauplattform in dem ersten Zustand mittels eines Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht eines Energiestrahls in der generativen Fertigungsvorrichtung erstellt. Anschließend werden in der ersten Aufnahme jeweils eine erste Markierungsposition von mindestens zwei Markierungen der Bauplattform erfasst. Die ersten Markierungspositionen in dem ersten Zustand werden mit zugeordneten zweiten Markierungspositionen derselben Markierungen in einem zweiten Zustand der Bauplattform mittels einer mathematischen Berechnungsvorschrift verglichen, wobei aus dem Vergleich eine Abweichung der ersten Markierungspositionen von den zugeordneten zweiten Markierungspositionen erhalten wird.
Dadurch, dass der Pulverbett-Sensor oder remittiertes Licht von dem Energiestrahl genutzt wird, um die erste Aufnahme der Bauplattform zu erhalten, wird kein separater oder eigens zu dem Zweck der Vermessung der Bauplattform vorgesehener Sensor benötigt.
Damit ist es vorteilhafterweise möglich, die Bauplattform in einfacher Weise und ohne die Verwendung zusätzlicher Sensoren in der generativen Fertigungsvorrichtung zu vermessen.
Insbesondere ist ein Verfahren zum Erstellen der ersten Aufnahme der Bauplattform in dem ersten Zustand mittels eines Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht eines Energiestrahls aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2018 219 301 Al bekannt. Dabei wird ein Energiestrahl, insbesondere ein optischer Arbeitsstrahl, der generativen Fertigungsvorrichtung in einem Bereich der Bauplattform verlagert. Signalwerte von entlang einer optischen Achse des Energiestrahls remittiertem Licht des Energiestrahls werden ortsabhängig erfasst. Dabei wird jedem Ort der Verlagerung des Energiestrahls in dem Bereich der Bauplattform ein Signalwert zugeordnet. Schließlich wird aus den ortsabhängig erfassten Signalwerten die erste Aufnahme der Bauplattform erhalten.
Unter einem Pulverbett-Sensor wird insbesondere ein optischer Sensor, insbesondere eine Kamera, verstanden, die in der generativen Fertigungsvorrichtung angeordnet ist und eingerichtet ist, um ein insbesondere auf der Bauplattform aufgebrachtes Pulverbett aus Pulvermaterial zu überwachen. Der Pulverbett-Sensor ist vorzugsweise als Digitalkamera ausgebildet. Insbesondere weist der Pulverbett-Sensor einen lichtempfindlichen Sensor, vorzugsweise einen CCD- oder CMOS-Sensor, auf.
Unter einem additiven oder generativen Fertigen oder Herstellen eines Bauteils wird insbesondere ein schichtweises Aufbauen eines Bauteils aus Pulvermaterial verstanden, insbesondere ein Pulverbett-basiertes Verfahren zum Herstellen eines Bauteils in einem Pulverbett, insbesondere ein Fertigungsverfahren, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem selektiven Lasersintern, einem Laser-Metall-Fusionieren (Laser Metal Fusion - LMF), einem direkten Metall-Laser-Schmelzen (Direct Metal Laser Melting - DMLM), einem Laser Net Shaping Manufacturing (LNSM), einem selektiven Elektronenstrahlschmelzen ((Selective) Electron Beam Melting - (S)EBM), und einem Laser Engineered Net Shaping (LENS). Die generativen Fertigungsvorrichtung ist demnach insbesondere eingerichtet zur Durchführung von wenigstens einem der zuvor genannten additiven oder generativen Fertigungsverfahren.
Unter einer Bauplattform wird insbesondere ein Element, vorzugsweise eine Substratplatte, verstanden, die in die generative Fertigungsvorrichtung eingesetzt wird und auf welcher das Bauteil generativ gefertigt wird.
Unter einer Aufnahme der Bauplattform wird insbesondere eine zweidimensionale Abbildung der Bauplattform verstanden. Die Abbildung wird insbesondere erhalten, indem sie aus den ortsabhängig erfassten Signalwerten zusammengesetzt, berechnet oder in anderer Weise gebildet wird. Alternativ wird die zweidimensionale Abbildung der Bauplattform direkt als zweidimensionales Bild des Pulverbett-Sensors erhalten.
Unter einem Energiestrahl wird allgemein gerichtete Strahlung verstanden, die Energie transportieren kann. Hierbei kann es sich allgemein um Teilchenstrahlung oder Wellenstrahlung handeln. Insbesondere propagiert der Energiestrahl entlang einer Propagationsrichtung durch den physikalischen Raum und transportiert dabei Energie entlang seiner Propagationsrichtung. Insbesondere ist es mittels des Energie Strahls möglich, Energie lokal in einem Arbeitsbereich der generativen Fertigungsvorrichtung, insbesondere auf der Bauplattform, zu deponieren.
Der Energiestrahl ist in bevorzugter Ausgestaltung ein optischer Arb ei ts strahl. Unter einem optischen Arbeitsstrahl ist insbesondere gerichtete elektromagnetische Strahlung, kontinuierlich oder gepulst, zu verstehen, die im Hinblick auf ihre Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich geeignet ist zum additiven oder generativen Fertigen eines Bauteils aus Pulvermaterial, insbesondere zum Sintern oder Schmelzen des Pulvermaterials. Insbesondere wird unter einem optischen Arbeitsstrahl ein Laserstrahl verstanden, der kontinuierlich oder gepulst erzeugt sein kann. Der optische Arbeitsstrahl weist bevorzugt eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich im sichtbaren elektromagnetischen Spektrum oder im infraroten elektromagnetischen Spektrum, oder im Überlappungsbereich zwischen dem infraroten Bereich und dem sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums auf.
Unter remittiertem Licht wird hier Licht verstanden, welches - insbesondere von einer Oberfläche in dem Arbeitsbereich - reflektiert und/oder gestreut wird. Dabei wird unter „Reflexion“ hier im engeren Sinne gerichtete Reflexion verstanden, während unter „Streuung“ diffuse Reflexion, insbesondere gemäß dem Lambert' sehen Gesetz, verstanden wird.
In bevorzugter Ausgestaltung weist der Pulverbett-Sensor oder der Sensor zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls eine geometrische Auflösung von höchstens 500 pm, vorzugsweise mindestens 30 pm bis höchstens 500 pm, vorzugsweise von mindestens 100 pm bis höchstens 400 pm, vorzugsweise bis höchstens 300 pm, vorzugsweise bis höchstens 200 pm auf. Alternativ oder zusätzlich weist die zweite Sensoreinrichtung eine geometrische Auflösung von höchstens 50 pm, vorzugsweise mindestens 10 pm bis höchstens 50 pm, vorzugsweise von mindestens 20 pm bis höchstens 40 pm, vorzugsweise bis höchstens 30 pm, auf.
Insbesondere werden die ersten Markierungspositionen in einem ersten Koordinatensystem erfasst, wobei das erste Koordinatensystem einem Koordinatensystem der generativen Fertigungsvorrichtung entspricht. Insbesondere spannen eine x-Achse des ersten Koordinatensystems und eine y-Achse des ersten Koordinatensystems bei einer ordnungsgemäßen Ausrichtung der generativen Fertigungsvorrichtung eine waagerechte Ebene auf. Da der Pulverbett-Sensor oder der Sensor zur Erfassung von remittiertem Licht an einem vorbestimmten, bekannten Ort in der generativen Fertigungsvorrichtung angeordnet ist, kann aus einer erfassten Lage der ersten Markierungsposition im Koordinatensystem des jeweiligen Sensors direkt die Lage der ersten Markierungspositionen in dem Koordinatensystem der generativen Fertigungsvorrichtung abgeleitet werden. Weiterhin werden die zweiten Markierungspositionen in einem zweiten Koordinatensystem erfasst. In einer Ausführungsform sind das erste Koordinatensystem und das zweite Koordinatensystem identisch. Alternativ sind das erste Koordinatensystem und das zweite Koordinatensystem voneinander verschieden. Insbesondere ist es möglich, die zweiten Markierungspositionen aus dem zweiten Koordinatensystem in das erste Koordinatensystem zu transformieren, insbesondere unter Rückgriff auf einen vorbestimmten ersten Punkt auf der Bauplattform, der mit hoher Präzision mit einem vorbestimmten zweiten Punkt in der generativen Fertigungsvorrichtung in Übereinstimmung gebracht wird, wenn die Bauplattform in der generativen Fertigungsvorrichtung angeordnet wird. Insbesondere können der vorbestimmte erste Punkt ein Befestigungspunkt der Bauplattform und der vorbestimmte zweite Punkt ein Befestigungspunkt der generativen Fertigungsvorrichtung sein, die eingerichtet und aufeinander abgestimmt sind, um die Bauplattform in der generativen Fertigungsvorrichtung zu befestigen. Insbesondere kann der vorbestimmte erste Punkt als Ursprung des zweiten Koordinatensystems gewählt werden. Insbesondere ist es möglich, dass der vorbestimmte erste Punkt ein Mittelpunkt der Bauplattform ist.
In einer Ausgestaltung ist die Bauplattform in dem ersten Zustand aufgeheizt, insbesondere nach einem Vorheizen der Bauplattform vor einer generativen Fertigung. Insbesondere weist die Bauplattform in dem ersten Zustand eine erste, höhere Temperatur auf, die während der generativen Fertigung auftritt. Weiterhin ist die Bauplattform in dem zweiten Zustand nicht aufgeheizt und weist insbesondere eine zweite, niedrigere Temperatur auf, die einer Raumtemperatur oder einer Fertigungstemperatur der Bauplattform entspricht. Insbesondere ist damit klar, dass die Bauplattform in dem ersten Zustand eine größere Ausdehnung aufweist als in dem zweiten Zustand. Somit unterscheiden sich die ersten Markierungspositionen und die zweiten Markierungspositionen zumindest um einen Skalierungsfaktor basierend auf der thermischen Ausdehnung. Somit kann vorteilhafterweise anhand der ersten Markierungspositionen und der zweiten Markierungspositionen der Skalierungsfaktor bestimmt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Bauplattform in dem ersten Zustand in einer Ist- Ausrichtung, insbesondere in dem ersten Koordinatensystem, in der generativen Fertigungsvorrichtung angeordnet. Insbesondere ist der zweite Zustand der Bauplattform insbesondere eine Soll-Ausrichtung der Bauplattform, insbesondere in dem ersten Koordinatensystem, in der generativen Fertigungsvorrichtung, wobei die zweiten Markierungspositionen in dem ersten Koordinatensystem bekannt sind. Alternativ ist die Bauplattform in dem zweiten Zustand nicht in der generativen Fertigungsvorrichtung angeordnet, sodass die zweiten Markierungspositionen in dem zweiten, von dem ersten Koordinatensystem verschiedenen Koordinatensystem liegen. Die zweiten Markierungsposition werden dann insbesondere von dem zweiten Koordinatensystem in das erste Koordinatensystem überführt, wobei anhand der zweiten Markierungspositionen die Soll-Ausrichtung der Bauplattform, insbesondere in dem ersten Koordinatensystem, in der generativen Fertigungsvorrichtung bestimmt werden kann. Somit kann anhand der ersten Markierungspositionen und zweiten Markierungspositionen vorteilhafterweise eine Abweichung der Ist-Ausrichtung von der Soll- Ausrichtung bestimmt werden.
Insbesondere wird die Bauplattform derart in der generativen Fertigungsvorrichtung angeordnet, dass ein Mittelpunkt der Bauplattform in der Ist-Ausrichtung identisch ist zu einem Mittelpunkt der Bauplattform in der Soll-Ausrichtung. Insbesondere sind die mindestens zwei Markierungen auf einer Oberfläche der Bauplattform angeordnet. Insbesondere sind die mindestens zwei Markierungen als Kanten und/oder Vertiefungen in die Oberfläche der Bauplattform eingebracht. Insbesondere sind die Vertiefungen als Kreise, Quadrate, Rechtecke und/oder Kreuze ausgebildet. Insbesondere können die Kanten und/oder Vertiefungen vorteilhafterweise mittels einer Kantenerkennung, insbesondere automatisch, erkannt werden. Alternativ sind die mindestens zwei Markierungen in Form eines Musters, insbesondere eines Schachbrettmusters, auf der Bauplattform aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird als mindestens eine Markierung der mindestens zwei Markierungen ein an einer vorbestimmten Position auf der Bauplattform angeordneter Vorformling verwendet. Insbesondere sind die Mehrzahl an Markierungen verschieden oder identisch ausgebildet.
In einer Ausgestaltung werden die ersten Markierungspositionen in der ersten Aufnahme mittels eines computer-implementierten Algorithmus, insbesondere mittels eines Bilderkennungsverfahrens, erfasst.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweiten Markierungspositionen in Form maschinenlesbarer Daten zur Verfügung gestellt werden. Damit ist es vorteilhafterweise möglich, die ersten Markierungspositionen und die zweiten Markierungspositionen in einfacher und schneller Weise zu vergleichen.
In einer Ausgestaltung sind die zweiten Markierungspositionen in Form maschinenlesbarer Daten aus Fertigungsdaten der Bauplattform bekannt.
In einer weiteren Ausgestaltung werden die zweiten Markierungspositionen, insbesondere zeitlich vor der ersten Aufnahme, mittels eines zusätzlichen Sensors, insbesondere anhand einer zweiten Aufnahme, außerhalb der generativen Fertigungsvorrichtung erfasst und der generativen Fertigungsvorrichtung in Form maschinenlesbarer Daten zur Verfügung gestellt. Insbesondere werden dabei die zweiten Markierungspositionen relativ zu dem vorbestimmten ersten Punkt, das heißt insbesondere in einem der Bauplattform zugeordneten Koordinatensystem als dem zweiten Koordinatensystem, erfasst.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Aufnahme der Bauplattform in dem zweiten Zustand mittels des Pulverbett-Sensors in der generativen Fertigungsvorrichtung erstellt wird. Alternativ wird die zweite Aufnahme der Bauplattform in dem zweiten Zustand mittels des Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls in der generativen Fertigungsvorrichtung erstellt. Anschließend werden die zweiten Markierungspositionen in der zweiten Aufnahme erfasst. Insbesondere ist es bei dieser Ausgestaltung möglich, die zweiten Markierungspositionen direkt in dem ersten Koordinatensystem zu erfassen.
Insbesondere ist die Bestimmung der zweiten Markierungspositionen mittels der zweiten Aufnahme vorteilhaft, um den Skalierungsfaktor zu bestimmen. Insbesondere wird die zweite Aufnahme zeitlich vor der ersten Aufnahme erstellt, wobei zum Zeitpunkt der zweiten Aufnahme die Bauplattform nicht aufgeheizt ist und zum Zeitpunkt der ersten Aufnahme die Bauplattform aufgeheizt ist, insbesondere vorgeheizt ist.
In einer Ausgestaltung werden erste zweite Markierungspositionen in Form maschinenlesbarer Daten zur Verfügung gestellt, insbesondere von einem Hersteller der Bauplattform und/oder aus einer Konstruktionszeichnung der Bauplattform. Zusätzlich werden zweite zweite Markierungspositionen insbesondere zeitlich vor der ersten Aufnahme außerhalb der generativen Fertigungsvorrichtung erfasst. Insbesondere werden die zweiten zweiten Markierungspositionen mittels eines zusätzlichen Sensors, insbesondere anhand der zweiten Aufnahme, erfasst. Alternativ werden die zweiten zweiten Markierungspositionen insbesondere zeitlich vor der ersten Aufnahme in der generativen Fertigungsvorrichtung mit dem Pulverbett-Sensor oder dem Sensor zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls erfasst. Insbesondere ist es möglich die zweiten zweiten Markierungspositionen der generativen Fertigungsvorrichtung ebenfalls in Form maschinenlesbarer Daten zur Verfügung zu stellen. Vorteilhafterweise ist es mittels der ersten zweiten Markierungspositionen und der zweiten zweiten Markierungspositionen möglich, Fertigungsungenauigkeiten der Bauplattform und insbesondere der mindestens zwei Markierungen zu ermitteln. Insbesondere ist es mittels der ersten zweiten Markierungspositionen und der zweiten zweiten Markierungspositionen möglich, eine Mehrzahl an Bauplattformen, insbesondere eine Charge an Bauplattformen, stichprobenartig auf Fertigungsungenauigkeiten zu untersuchen. Eine stichprobenartig ermittelte Fertigungsungenauigkeit kann dann insbesondere auf die Mehrzahl an Bauplattformen, insbesondere die Charge an Bauplattformen, übertragen werden, ohne alle Bauplattformen einzeln vermessen zu müssen, oder es können die ersten zweiten Markierungspositionen insbesondere für die nicht von der Stichprobe umfassten Bauplattformen verwendet werden, wenn keine Fertigungsungenauigkeiten in der Stichprobe festgestellt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung werden die ersten zweiten Markierungspositionen in Form maschinenlesbarer Daten zur Verfügung gestellt, insbesondere von dem Hersteller der Bauplattform und/oder aus der Konstruktionszeichnung der Bauplattform. Alternativ werden die ersten zweiten Markierungspositionen insbesondere zeitlich vor einer ersten ersten Aufnahme außerhalb der generativen Fertigungsvorrichtung erfasst, wobei die ersten zweiten Markierungspositionen mittels des zusätzlichen Sensors, insbesondere anhand einer ersten zweiten Aufnahme, erfasst werden. Insbesondere werden erste erste Markierungspositionen anhand der ersten ersten Aufnahme der Bauplattform in einem ersten ersten Zustand erhalten, wobei die erste erste Aufnahme mittels des Pulverbett-Sensors oder mittels des Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls erstellt wird. Vorteilhafterweise kann mittels der ersten ersten Markierungspositionen und der ersten zweiten Markierungspositionen eine Abweichung der Ist-Ausrichtung von der Soll-Ausrichtung bestimmt werden. Insbesondere wird die Bauplattform anschließend an ihre Vermessung entsprechend der Soll-Ausrichtung ausgerichtet. Nach der Ausrichtung wird durch Aufheizen der Bauplattform, insbesondere durch Vorheizen der Bauplattform vor einer generativen Fertigung, ein zweiter erster Zustand der Bauplattform eingestellt. Eine zweite erste Aufnahme der Bauplattform in dem zweiten ersten Zustand wird mittels des Pulverbett-Sensors oder mittels des Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls in der generativen Fertigungsvorrichtung erstellt und zweite erste Markierungspositionen werden erfasst. Vorteilhafterweise kann mittels der zweiten ersten Markierungspositionen und der ersten zweiten Markierungspositionen der Skalierungsfaktor bestimmt werden, wobei hierbei vorausgesetzt wird, dass die Bauplattform exakt in der Soll- Ausrichtung ausgerichtet wurde. Alternativ wird nach der Ausrichtung der Bauplattform eine zweite zweite Aufnahme der Bauplattform erstellt, wobei zweite zweite Markierungspositionen erhalten werden. Anschließend wird durch Aufheizen der Bauplattform, insbesondere durch Vorheizen der Bauplattform vor einer generativen Fertigung, der zweite erste Zustand der Bauplattform eingestellt. Die zweite erste Aufnahme der Bauplattform in dem zweiten ersten Zustand wird mittels des Pulverbett-Sensors oder mittels des Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls in der generativen Fertigungsvorrichtung erstellt und die zweiten ersten Markierungspositionen werden erfasst. Vorteilhafterweise kann mittels der zweiten ersten Markierungspositionen und der zweiten zweiten Markierungspositionen der Skalierungsfaktor bestimmt werden. Vorteilhafterweise ist es bei einer Bestimmung des Skalierungsfaktors anhand der zweiten ersten Markierungspositionen und der zweiten zweiten Markierungspositionen nicht notwendig, dass die Bauplattform exakt in der Soll-Ausrichtung ausgerichtet ist. In einer weiteren Ausgestaltung werden die ersten zweiten Markierungspositionen in Form maschinenlesbarer Daten zur Verfügung gestellt, insbesondere von dem Hersteller der Bauplattform und/oder aus der Konstruktionszeichnung der Bauplattform. Zusätzlich werden zweite zweite Markierungspositionen insbesondere zeitlich vor der ersten ersten Aufnahme außerhalb der generativen Fertigungsvorrichtung erfasst. Insbesondere werden die zweiten zweiten Markierungspositionen mittels eines zusätzlichen Sensors, insbesondere anhand der ersten zweiten Aufnahme, erfasst. Insbesondere werden erste erste Markierungspositionen anhand der ersten ersten Aufnahme der Bauplattform in einem ersten ersten Zustand erhalten, wobei die erste erste Aufnahme mittels des Pulverbett-Sensors oder mittels des Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls erstellt wird. Vorteilhafterweise kann mittels der ersten ersten Markierungspositionen, der ersten zweiten Markierungspositionen und der zweiten zweiten Markierungspositionen eine Abweichung der Ist-Ausrichtung von der Soll-Ausrichtung unter Berücksichtigung von Fertigungsungenauigkeiten bestimmt werden. Insbesondere wird anschließend an die Vermessung der Bauplattform die Bauplattform entsprechend der Soll- Ausrichtung ausgerichtet. Nach der Ausrichtung wird durch Aufheizen der Bauplattform, insbesondere durch Vorheizen der Bauplattform vor einer generativen Fertigung, der zweite erste Zustand der Bauplattform eingestellt. Die zweite erste Aufnahme der Bauplattform in dem zweiten ersten Zustand wird mittels des Pulverbett-Sensors oder mittels des Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls in der generativen Fertigungsvorrichtung erstellt und die zweiten ersten Markierungspositionen werden erfasst. Vorteilhafterweise kann mittels der zweiten zweiten Markierungspositionen und der zweiten ersten Markierungspositionen der Skalierungsfaktor bestimmt werden, wobei hierbei vorausgesetzt wird, dass die Bauplattform exakt in der Soll-Ausrichtung ausgerichtet wurde. Alternativ wird nach der Ausrichtung der Bauplattform eine zweite zweite Aufnahme der Bauplattform erstellt, wobei dritte zweite Markierungspositionen erhalten werden. Anschließend wird durch Aufheizen der Bauplattform, insbesondere durch Vorheizen der Bauplattform vor einer generativen Fertigung, der zweite erste Zustand der Bauplattform eingestellt. Die zweite erste Aufnahme der Bauplattform in dem zweiten ersten Zustand wird mittels des Pulverbett-Sensors oder mittels des Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls in der generativen Fertigungsvorrichtung erstellt und die zweiten ersten Markierungspositionen werden erfasst. Vorteilhafterweise kann mittels der zweiten ersten Markierungspositionen und der dritten zweiten Markierungspositionen der Skalierungsfaktor bestimmt werden. Vorteilhafterweise ist es bei einer Bestimmung des Skalierungsfaktors anhand der zweiten ersten Markierungspositionen und der dritten zweiten Markierungspositionen nicht notwendig, dass die Bauplattform exakt in der Soll-Ausrichtung ausgerichtet ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abweichung mittels der mathematischen Berechnungsvorschrift berechnet wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abweichung erhalten wird, indem eine Transformation zwischen den ersten Markierungspositionen und den zweiten Markierungspositionen berechnet wird.
In einer Ausgestaltung wird mittels der mathematischen Berechnungsvorschrift als Transformation eine Rotation, insbesondere eine Rotationsmatrix, bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird als Transformation insbesondere der Skalierungsfaktor, insbesondere in Form der Wärmeausdehnung, bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird als Transformation insbesondere eine Translation bestimmt. Mittels der Transformation ist es vorteilhafterweise möglich, die ersten Markierungspositionen und die zweiten Markierungspositionen in Übereinstimmung miteinander zu bringen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Transformation mittels eines Kab sch -Algorithmus berechnet wird. Zusätzlich wird mittels der mathematischen Berechnungsvorschrift der Skalierungsfaktor bestimmt, welcher insbesondere zusätzlich in die Transformation miteingeht.
Unter einem Kab sch- Algorithmus wird insbesondere ein mathematischer Algorithmus verstanden, mittels derer eine Transformation zwischen einer ersten Punktmenge, insbesondere der ersten Markierungspositionen, und einer zweiten Punktmenge, insbesondere der zweiten Markierungspositionen, in Form einer Rotationsmatrix bestimmt wird. Die Rotationsmatrix wird derart bestimmt, dass eine Standardabweichung und/oder eine mittlere quadratische Abweichung von der ersten Punktmenge zu der rotierten zweiten Punktmenge oder von der rotierten ersten Punktmenge zu der zweiten Punktmenge minimiert wird.
Insbesondere ist es für die Anwendung des Kabsch-Algorithmus notwendig, dass die erste Punktmenge und die zweite Punktmenge über eine Bijektion verknüpft sind. Insbesondere ist eine Mächtigkeit der ersten Punktmenge identisch zu einer Mächtigkeit der zweiten Punktmenge, insbesondere weisen die erste Punktmenge und die zweite Punktmenge eine selbe Anzahl an Punkten auf. Weiterhin ist jeder Punkt der ersten Punktmenge genau einem Punkt der zweiten Punktmenge zugeordnet, wobei kein Punkt der zweiten Punktmenge mehr als einem Punkt der ersten Punktmenge zugeordnet ist.
In einer Ausgestaltung wird die Zuordnung der ersten Markierungspositionen zu den zweiten Markierungspositionen von einem Benutzer zur Verfügung gestellt, insbesondere in Form maschinenlesbarer Daten.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Zuordnung der ersten Markierungspositionen zu den zweiten Markierungspositionen mittels eines computer-implementierten Algorithmus durchgeführt. Insbesondere basiert der computer-implementierte Algorithmus auf mindestens einem Nachbarschaftskriterium, wobei insbesondere ein Gesamtabstand zwischen den Markierungen der ersten Markierungspositionen und den den Markierungen der ersten Markierungspositionen zugeordneten Markierungen der zweiten Markierungspositionen minimiert wird. Insbesondere kann der computer-implementierte Algorithmus angewendet werden, falls die Bauplattform nahezu korrekt oder nur wenig verdreht und/oder verschoben angeordnet ist.
Insbesondere wird der Kab sch- Algorithmus für eine Feinabstimmung der Bauplattform verwendet.
Vorzugsweise wird vor einer Anwendung des Kab sch- Algorithmus auf die erste Punktmenge, insbesondere die ersten Markierungspositionen, und die zweite Punktmenge, insbesondere die zweiten Markierungspositionen, ein erster Schwerpunkt der ersten Punktmenge und ein zweiter Schwerpunkt der zweiten Punktmenge bestimmt. Anschließend wird insbesondere die zweite Punktmenge derart translatiert, dass der erste Schwerpunkt und der zweite Schwerpunkt in Übereinstimmung miteinander sind. Danach wird der Kab sch- Algorithmus auf die erste Punktmenge und die translatierte zweite Punktmenge angewendet.
Insbesondere wird anschließend an die Zuordnung der der ersten Markierungspositionen zu den zweiten Markierungspositionen oder nach der Durchführung des Kabsch-Algorithmus der Skalierungsfaktor o mittels der Gleichung
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berechnet, wobei mit R,- ein Abstand zwischen zwei Markierungen der mindestens zwei Markierungen in dem zweiten Zustand bezeichnet wird und wobei mit R, ein Abstand zwischen den zwei Markierungen in dem ersten Zustand bezeichnet wird. Insbesondere werden für die Berechnung der einem bestimmten Wert des Index z zugeordneten Abstände R, und ^ jeweils die einander zugeordneten Markierungen verwendet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass für die Berechnung der Transformation homogene Koordinaten verwendet werden.
Vorteilhafterweise ist es mittels der homogenen Koordinaten in einfacher Weise möglich, die ersten Markierungspositionen und die zweiten Markierungspositionen zu vergleichen.
In einer Ausgestaltung wird anhand der ersten Markierungspositionen, der zweiten Markierungspositionen und intrinsischer Parameter des Pulverbett-Sensors oder des Sensors zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls die Transformation zwischen den ersten Markierungspositionen und den zweiten Markierungspositionen bestimmt. Insbesondere umfasst die Transformation eine Rotation und eine Translation. Die Transformation wird insbesondere mittels der Formel x rll r12 r13 f 0 0 0 r21 r22 r23 y 0 / 0 0
LiJ 0 0 1 0 r31 r32 r33
. 0 0 0
Figure imgf000015_0001
berechnet, wobei mit x und y die Koordinaten einer Markierung in der ersten Aufnahme und mit X, Y und Z die Koordinaten derselben Markierung in dem zweiten Zustand - jeweils in dem ersten Koordinatensystem - bezeichnet werden; insbesondere entspricht dabei der zweite Zustand der Soll-Ausrichtung der Bauplattform. Ein Sensor-Parameter f ist bekannt. Weiterhin sind Rotations- Parameter r,j unbekannt und abhängig von Drehwinkeln a, ß und y, wobei die zugehörigen Drehachsen jeweils orthogonal zueinander sind. Weiterhin bezeichnen L, ty und tz Translationen.
In einer Ausgestaltung sind die Translationen L, und ty bekannt, da die Bauplattform vorteilhafterweise in Bezug auf die x-Achse und die y-Achse des ersten Koordinatensystems exakt ausgerichtet ist, insbesondere wenn als der vorbestimmte erste Punkt ein Mittelpunkt der Bauplattform verwendet wird, sodass die Bauplattform zentriert in der generativen Fertigungsvorrichtung angeordnet wird. Damit folgt, dass die Gleichung (2) dann nur vier Unbekannte, insbesondere drei Rotationswinkel und die Translation tz, aufweist. Mittels zwei Markierungen, die insbesondere in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, können die vier Unbekannten eindeutig bestimmt werden. Insbesondere kann mittels der Rotationen und der Translationen die Bauplattform aus der Ist-Ausrichtung in die Soll-Ausrichtung überführt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Translationen L, ty und tz unbekannt. Damit folgt, dass die Gleichung (2) sechs Unbekannte, insbesondere drei Rotationswinkel und drei Translationen, aufweist. Mittels drei Markierungen, die insbesondere in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, können die sechs Unbekannten eindeutig bestimmt werden. Insbesondere kann mittels der Rotationen und der Translationen die Bauplattform aus der Ist-Ausrichtung in die Soll- Ausrichtung überführt werden.
Insbesondere ist die Anzahl der Markierungen, die notwendig sind, um die Transformation der ersten Markierungspositionen in die zweiten Markierungspositionen eindeutig bestimmen zu können, abhängig von der Anzahl der Freiheitsgrade mit welcher die Bauplattform in die generative Fertigungsvorrichtung eingesetzt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation, mindestens ein Bestrahlungsvektor angepasst wird. Alternativ oder zusätzlich wird basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation, die Bauplattform ausgerichtet.
Unter einem Bestrahlungsvektor wird insbesondere eine kontinuierliche, vorzugsweise lineare Verlagerung des Energiestrahls über eine bestimmte Strecke mit bestimmter Verlagerungsrichtung verstanden. Der Bestrahlungsvektor schließt insbesondere die Richtung oder Orientierung der Verlagerung, das heißt die Vektorausrichtung, ein. Der Bestrahlungsvektor muss keinesfalls als Geradenab schnitt ausgebildet sein, vielmehr kann ein Bestrahlungsvektor auch einer zumindest bereichsweise gekrümmten Linie oder Kurve folgen.
Insbesondere ist nicht gewährleistet, dass die Bauplattform bei einem initialen Einbringen in die generative Fertigungsvorrichtung in der Soll-Ausrichtung angeordnet wird. Vielmehr ist die Bauplattform bei dem initialen Einbringen in die generative Fertigungsvorrichtung in einer von der Soll-Ausrichtung verschiedenen Ist-Ausrichtung angeordnet. Bei dem initialen Einbringen befindet sich somit die Bauplattform in dem ersten Zustand. Für ein zuverlässiges Fertigen des Bauteils auf der Bauplattform wird die Bauplattform basierend auf der Transformation ausgerichtet, insbesondere von der Ist-Ausrichtung in die Soll-Ausrichtung überführt, wobei die Bauplattform insbesondere um die mittels der homogenen Koordinaten berechneten Drehwinkel a, ß und y gedreht wird und/oder um die mittels der homogenen Koordinaten berechneten Translationen ty und tz verschoben wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation, ein globaler Skalierungsfaktor ermittelt wird. Alle zur Bestrahlung der Bauplattform mit dem Energiestrahl vorgesehenen Bestrahlungsvektoren werden mit dem globalen Skalierungsfaktor skaliert. Vorteilhafterweise können so alle zur Bestrahlung der Bauplattform mit dem Energiestrahl vorgesehenen Bestrahlungsvektoren einfach und schnell an die thermische Ausdehnung der Bauplattform angepasst werden.
In einer Ausgestaltung wird als der globale Skalierungsfaktor der mittels der Gleichung (1) bestimmte Skalierungsfaktor verwendet.
Insbesondere dehnt sich die Bauplattform bei einer Erhitzung insbesondere beim Vorheizen der Bauplattform vor einer generativen Fertigung, aus. Da die Bestrahlungsvektoren normalerweise für eine nicht erhitzte Bauplattform geplant werden, sollten insbesondere alle Bestrahlungsvektoren insbesondere an die veränderte Ausdehnung der Bauplattform angepasst werden. Für ein zuverlässiges Fertigen des Bauteils auf der Bauplattform werden die Bestrahlungsvektoren basierend auf der Transformation angepasst, insbesondere mittels der mittels des Kab sch- Algorithmus berechneten Rotationsmatrix gedreht und/oder mittels des globalen Skalierungsfaktors gestreckt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation, eine Verschiebung eines Festpunkts mindestens eines Bauteilbereichs auf der Bauplattform ermittelt wird. Die dem mindestens einen Bauteilbereich zugeordneten Bestrahlungsvektoren werden entsprechend der Verschiebung des Festpunkts des Bauteilbereichs verschoben. Zusätzlich werden vorzugsweise die dem Bauteilbereich zugeordneten Bestrahlungsvektoren mit einem dem Bauteilbereich zugeordneten, lokalen Skalierungsfaktor skaliert. Unter einem Festpunkt wird insbesondere ein Punkt und/oder ein - vorzugsweise kleiner, insbesondere für alle relevanten Anwendungen als punktförmig annäherbarer - Bereich verstanden, in welchem der Vorformling auf der Bauplattform fixiert wird.
In einer Ausgestaltung wird als lokaler Skalierungsfaktor ein Wärmeausdehnungskoeffizient eines Werkstoffes des Vorformlings verwendet.
Damit ist es vorteilhafterweise möglich, die verschiedenen Wärmeausdehnungen der Bauplattform und des Werkstoffes des Vorformlings bei dem Fertigen des Bauteils zu berücksichtigen. Wird eine Mehrzahl identischer Vorformlinge verwendet, kann für jeden Vorformling derselbe Skalierungsfaktor verwendet werden. Werden dagegen verschiedene Vorformlinge verwendet, ist es möglich, jeder Art Vorformling einen separaten Skalierungsfaktor zuzuweisen, wodurch das Verfahren besonders exakt wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bauplattform automatisch mittels einer Ausrichtungsvorrichtung ausgerichtet wird. Vorteilhafterweise ist es damit möglich die Bauplattform in einfacher und schneller Weise exakt auszurichten und/oder einzustellen. Weiterhin erfolgt die Ausrichtung der Bauplattform automatisch, wodurch Fehler einer manuellen Einstellung vermieden werden können.
In einer Ausgestaltung werden alle dem mindestens einen Bauteilbereich zugeordneten Bestrahlungsvektoren, insbesondere alle der Bauplattform zugeordneten Bestrahlungsvektoren, in einem Bestrahlungsplan, insbesondere in Form von CAM-Daten, zusammengefasst. Insbesondere kann eine Transformation der Bestrahlungsvektoren bereits - insbesondere implizit - bei einer initialen Erstellung des Bestrahlungsplans anhand einer geometrischen Repräsentation des Bauteils, insbesondere bei einer Umwandlung von CAD-Daten in CAM-Daten, durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Transformation der Bestrahlungsvektoren an einem zuvor erstellten Bestrahlungsplan, insbesondere an CAM-Daten, durchgeführt werden, wobei der Bestrahlungsplan verändert oder ein neuer Bestrahlungsplan erhalten wird.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum generativen Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial geschaffen wird. Dabei wird eine Bauplattform in einem ersten Zustand mithilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder mithilfe eines Verfahrens nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen vermessen. Anschließend wird mindestens ein Bestrahlungsvektor basierend auf der erhaltenen Abweichung der ersten Markierungspositionen von den zugeordneten zweiten Markierungspositionen angepasst, wobei ein Bestrahlungsplan erhalten wird. Alternativ oder zusätzlich wird die Bauplattform basierend auf der erhaltenen Abweichung der ersten Markierungspositionen von den zugeordneten zweiten Markierungspositionen ausgerichtet. Danach wird ein auf der Bauplattform angeordneter Arbeitsbereich gemäß dem Bestrahlungsplan mit einem Energiestrahl lokal selektiv bestrahlt, um das Bauteil mittels des Energiestrahls schichtweise aus einer Mehrzahl von in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich angeordneten Pulvermaterialschichten des Pulvermaterials herzustellen. In Zusammenhang mit dem generativen Fertigen des Bauteils ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Vermessen der Bauplattform erläutert wurden.
Als Energiestrahl wird vorzugsweise ein Laserstrahl oder ein Elektronenstrahl verwendet.
Vorzugsweise wird das Bauteil mittels selektiven Lasersinterns und/oder selektiven Laserschmelzens gefertigt.
Als Pulvermaterial kann in bevorzugter Weise insbesondere ein metallisches oder keramisches Pulver verwendet werden.
Insbesondere wird der Bestrahlungsplan als ein Datensatz für eine Ansteuerung einer generativen Fertigungsvorrichtung, insbesondere einer im Folgenden noch beschriebenen erfindungsgemäßen generativen Fertigungsvorrichtung oder einer generativen Fertigungsvorrichtung gemäß einer oder mehreren der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen, zum additiven Fertigen eines Bauteils aus dem Pulvermaterial erhalten. Unabhängig davon, ob das Verfahren auf einer separat zu einer generativen Fertigungsvorrichtung angeordneten Planungsvorrichtung oder auf der generativen Fertigungsvorrichtung selbst durchgeführt wird, wird der Bestrahlungsplan auf diese Weise in einfach handhabbarer, insbesondere maschinenlesbarer Form erhalten. Insbesondere ist es bevorzugt auch möglich, den als Datensatz erhaltenen Bestrahlungsplan zu exportieren und unabhängig von einer bestimmten Vorrichtung, beispielsweise verkörpert auf einem Datenträger oder virtuell über ein Netzwerk, zu transportieren, insbesondere zu übertragen.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Computerprogrammprodukt geschaffen wir, das maschinenlesbare Anweisungen umfasst, aufgrund derer ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Vermessen einer Bauplattform oder ein Verfahren zum Vermessen einer Bauplattform nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen auf einer Rechenvorrichtung durchgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf der Rechenvorrichtung läuft. In Zusammenhang mit dem Computerprogrammprodukt ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Vermessen der Bauplattform erläutert wurden.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Computerprogrammprodukt maschinenlesbare Anweisungen, aufgrund derer ein erfindungsgemäßes Verfahren zum generativen Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial oder ein Verfahren zum generativen Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen auf einer Rechenvorrichtung durchgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf der Rechenvorrichtung läuft. In Zusammenhang mit dem Computerprogrammprodukt ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren zum generativen Fertigen des Bauteils erläutert wurden.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Steuervorrichtung geschaffen wird, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Vermessen einer Bauplattform oder ein Verfahren zum Vermessen einer Bauplattform nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen eingerichtet ist. In Zusammenhang mit der Steuervorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Vermessen der Bauplattform und dem Computerprogrammprodukt erläutert wurden.
Die Steuervorrichtung ist insbesondere eingerichtet, um mit dem Pulverbett-Sensor oder mit dem Sensor zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls wirkverbunden zu werden und eingerichtet zu dessen Ansteuerung.
In einer Ausgestaltung ist die Steuervorrichtung insbesondere eingerichtet, um mit der Ausrichtungsvorrichtung wirkverbunden zu werden und eingerichtet zu deren Ansteuerung.
Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Computer, insbesondere Personal Computer (PC), einer Einschubkarte oder Ansteuerkarte, und einem FPGA-Board. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Steuervorrichtung eine RTC5- oder RTC6- Ansteuerkarte der SCANLAB GmbH, insbesondere in der an dem den Zeitrang des vorliegenden Schutzrechts bestimmenden Tag aktuell erhältlichen Ausgestaltung.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine generative Fertigungsvorrichtung zum additiven Fertigen von Bauteilen aus einem Pulvermaterial geschaffen wird. Die generative Fertigungsvorrichtung weist eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung oder eine Steuervorrichtung nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen auf. Weiterhin weist die generative Fertigungsvorrichtung einen Pulverbett-Sensor auf. Alternativ oder zusätzlich weist die generative Fertigungsvorrichtung einen Sensor zur Erfassung von remittiertem Licht eines Energiestrahls auf. In Zusammenhang mit der generative Fertigungsvorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Vermessen der Bauplattform, dem Computerprogrammprodukt und der Steuervorrichtung erläutert wurden.
Insbesondere ist die Steuervorrichtung mit dem Pulverbett-Sensor oder mit dem Sensor zur Erfassung von remittiertem Licht des Energiestrahls wirkverbunden und eingerichtet zu dessen Ansteuerung.
Insbesondere weist die generative Fertigungsvorrichtung eine Strahlerzeugungsvorrichtung auf, die eingerichtet ist zum Erzeugen des Energiestrahls. Außerdem weist die generative Fertigungsvorrichtung eine Scannervorrichtung auf, die eingerichtet ist, um einen Arbeitsbereich lokal selektiv mit dem Energiestrahl zu bestrahlen, um mittels des Energiestrahls ein Bauteil aus dem in dem Arbeitsbereich angeordneten Pulvermaterial herzustellen. Insbesondere ist die Steuervorrichtung mit der Scannervorrichtung, optional auch mit der Strahlerzeugungsvorrichtung, wirkverbunden und eingerichtet, um die Scannervorrichtung, und gegebenenfalls die Strahlerzeugungsvorrichtung, anzusteuem.
Bei einer Ausführungsform ist die Strahlerzeugungsvorrichtung eingerichtet, um eine Mehrzahl von Energie strahl en zu erzeugen, und/oder die generativen Fertigungsvorrichtung weist eine Mehrzahl von Strahlerzeugungsvorrichtungen zur Erzeugung einer Mehrzahl von Energiestrahlen auf. Es ist möglich, dass für die Mehrzahl von Energiestrahlen eine Mehrzahl von Scannervorrichtungen vorgesehen sind. Es ist aber auch möglich, dass die Scannervorrichtung eingerichtet ist, um eine Mehrzahl von Energiestrahlen - insbesondere unabhängig voneinander - auf dem Arbeitsbereich zu verlagern. Insbesondere kann die Scannervorrichtung hierfür eine Mehrzahl von separat ansteuerbaren Scannern, insbesondere Scannerspiegeln, aufweisen.
Die Scannervorrichtung weist bevorzugt mindestens einen Scanner, insbesondere einen Galvanometer-Scanner, Piezoscanner, Polygonscanner, MEMS-Scanner, und/oder einen relativ zu dem Arbeitsbereich verlagerbaren Arbeitskopf oder Bearbeitungskopf auf. Die hier vorgeschlagenen Scannervorrichtungen sind in besonderer Weise geeignet, den Energiestrahl innerhalb des Arbeitsbereichs zwischen einer Mehrzahl von Bestrahlungspositionen zu verlagern.
Unter einem relativ zu dem Arbeitsbereich verlagerbaren Arbeitskopf oder Bearbeitungskopf wird hier insbesondere ein integriertes Bauteil der generativen Fertigungsvorrichtung verstanden, welches mindestens einen Strahlungsauslass für mindestens einen Energiestrahl aufweist, wobei das integrierte Bauteil, das heißt der Arbeitskopf, als Ganzes entlang zumindest einer Verlagerungsrichtung, vorzugsweise entlang zweier senkrecht aufeinander stehenden Verlagerungsrichtungen, relativ zu dem Arbeitsbereich verlagerbar ist. Ein solcher Arbeitskopf kann insbesondere in Portalbauweise ausgebildet sein oder von einem Roboter geführt werden. Insbesondere kann der Arbeitskopf als Roboterhand eines Roboters ausgebildet sein.
Bevorzugt ist die Strahlerzeugungsvorrichtung als Laser ausgebildet. Der Energiestrahl wird somit vorteilhaft als intensiver Strahl kohärenter elektromagnetischer Strahlung, insbesondere kohärenten Lichts, erzeugt. Bestrahlung bedeutet insoweit bevorzugt Belichtung.
In einer Ausgestaltung weist die generative Fertigungsvorrichtung insbesondere eine Ausrichtungsvorrichtung auf, wobei die Ausrichtungsvorrichtung insbesondere eingerichtet ist, um die Bauplattform entsprechende einer Soll-Ausrichtung insbesondere automatisch auszurichten. Dabei ist die Steuervorrichtung mit der Ausrichtungsvorrichtung wirkverbunden und eingerichtet zu deren Ansteuerung.
Die generative Fertigungsvorrichtung ist vorzugsweise eingerichtet zum selektiven Lasersintem. Alternativ oder zusätzlich ist die generative Fertigungsvorrichtung eingerichtet zum selektiven Laserschmelzen. Diese Ausgestaltungen der generative Fertigungsvorrichtung haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer generativen F ertigungsvorrichtung,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der generativen Fertigungsvorrichtung, und Figur 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Vermessen einer Bauplattform einer generativen Fertigungsvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer generativen Fertigungsvorrichtung 1 zum additiven Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial auf einer Bauplattform 3.
Die generative Fertigungsvorrichtung 1 weist eine Steuervorrichtung 5 und einen Pulverbett- Sensor 7 auf. Die Steuervorrichtung 5 ist in nicht explizit dargestellter Weise mit dem Pulverbett- Sensor 7 wirkverbunden und eingerichtet zu dessen Ansteuerung.
Der Pulverbett-Sensor 7 ist derart angeordnet und eingerichtet, dass mittels des Pulverbett-Sensors 7 eine erste Aufnahme der Bauplattform 3 erstellt werden kann.
Die Steuervorrichtung 5 ist ebenfalls eingerichtet, um die Bauplattform 3 zu vermessen und insbesondere einen Bestrahlungsplan zum lokal selektiven Bestrahlen eines auf der Bauplattform 3 angeordneten Arbeitsbereichs 9 mit einer Energiestrahl 11 an die Vermessung der Bauplattform 3 anzupassen.
Weiterhin weist die generative Fertigungsvorrichtung insbesondere eine Ausrichtungsvorrichtung 13 auf, die eingerichtet ist, um die Bauplattform 3 basierend auf der Vermessung der Bauplattform 3 auszurichten, insbesondere von einer Ist-Ausrichtung in eine Soll-Vorrichtung zu bewegen. Die Ausrichtungsvorrichtung 13 ist insbesondere eingerichtet, um die Bauplattform 3 in eine x- Richtung, eine y-Richtung - welche insbesondere senkrecht auf der Zeichenebene steht - und in eine z-Richtung zu verlagern. Alternativ oder zusätzlich ist die Ausrichtungsvorrichtung 13 insbesondere eingerichtet, um die Bauplattform 3 um die x-Richtung, die y-Richtung - welche insbesondere senkrecht auf der Zeichenebene steht - und die z-Richtung zu drehen. Insbesondere ist die Steuervorrichtung 5 ebenfalls mit der Ausrichtungsvorrichtung 13 in nicht explizit dargestellter Weise wirkverbunden und eingerichtet zu deren Ansteuerung.
Die generative Fertigungsvorrichtung 1 weist zusätzlich insbesondere eine Strahl erzeugungsvorrichtung 15 auf, die eingerichtet ist zum Erzeugen des Energiestrahls 11, insbesondere eines Laserstrahls, sowie außerdem eine Scannervorrichtung 17, die eingerichtet ist, um den Arbeitsbereich 9 lokal selektiv mit dem Energiestrahl 11 zu bestrahlen, um mittels des Energiestrahls 11 das Bauteil aus in dem Arbeitsbereich 9 angeordneten Pulvermaterial herzustellen. Weiterhin ist insbesondere die Steuervorrichtung 5 ebenfalls in nicht explizit dargestellter Weise mit der Scannervorrichtung 17 und bevorzugt auch mit der Strahl erzeugungsvorrichtung 15 wirkverbunden und eingerichtet ist, um die Scannervorrichtung 17 und gegebenenfalls die Strahl erzeugungsvorrichtung 15 anzusteuem.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der generativen Fertigungsvorrichtung 1 zum additiven Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial auf der Bauplattform 3.
Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel der generativen Fertigungsvorrichtung 1 weist, im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel der generativen Fertigungsvorrichtung 1, anstatt des Pulverbett- Sensors 7 ein Sensor 19 zur Erfassung von remittiertem Licht 21 des Energiestrahls 11 auf.
Die Steuervorrichtung 5 ist in nicht explizit dargestellter Weise mit dem Sensor 19 zur Erfassung von remittiertem Licht 21 des Energiestrahls 11 wirkverbunden und eingerichtet zu dessen Ansteuerung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Vermessen der Bauplattform 3 der generativen Fertigungsvorrichtung 1.
In einem ersten Schritt S1 wird eine erste Aufnahme der Bauplattform 3 in einem ersten Zustand mittels des Pulverbett-Sensors 7 oder mittels des Sensors 19 zur Erfassung von remittiertem Licht 21 des Energiestrahls 11 in der generativen Fertigungsvorrichtung 1 erstellt.
In einem zweiten Schritt S2 wird jeweils eine erste Markierungsposition von mindestens zwei Markierungen der Bauplattform 3 in der ersten Aufnahme erfasst.
In einem dritten Schritt S3 werden die ersten Markierungspositionen in dem ersten Zustand mit zugeordneten zweiten Markierungspositionen derselben Markierungen in einem zweiten Zustand der Bauplattform 3 mittels einer mathematischen Berechnungsvorschrift verglichen.
Insbesondere werden die zweiten Markierungspositionen in Form maschinenlesbarer Daten zur Verfügung gestellt. Alternativ wird insbesondere eine zweite Aufnahme der Bauplattform 3 in dem zweiten Zustand mittels des Pulverbett- Sensors 7 oder mittels des Sensors 19 zur Erfassung von remittiertem Licht 21 des Energiestrahls 11 in der generativen Fertigungsvorrichtung 1 erstellt, wobei die zweiten Markierungspositionen in der zweiten Aufnahme erfasst werden.
Insbesondere ist eine bijektive Zuordnung der ersten Markierungspositionen zu den zweiten Markierungspositionen bekannt. In einer Ausgestaltung wird die bijektive Zuordnung der ersten Markierungspositionen zu den zweiten Markierungspositionen von einem Benutzer zur Verfügung gestellt, insbesondere in Form maschinenlesbarer Daten. In einer weiteren Ausgestaltung wird die bijektive Zuordnung der ersten Markierungspositionen zu den zweiten Markierungspositionen mittels eines computer-implementierten Algorithmus durchgeführt. Insbesondere basiert der computer-implementierte Algorithmus auf mindestens einem Nachbarschaftskriterium, wobei insbesondere ein Gesamtabstand zwischen den Markierungen der ersten Markierungspositionen und den den Markierungen der ersten Markierungspositionen zugeordneten Markierungen der zweiten Markierungspositionen minimiert wird.
In einem vierten Schritt S4 wird eine Abweichung der ersten Markierungspositionen von den zugeordneten zweiten Markierungspositionen aus dem Vergleich erhalten.
Insbesondere wird die Abweichung mittels der mathematischen Berechnungsvorschrift berechnet. Alternativ oder zusätzlich wird insbesondere die Abweichung erhalten, indem eine Transformation zwischen den ersten Markierungspositionen und den zweiten Markierungspositionen berechnet wird. Insbesondere wird die Transformation mittels eines Kab sch- Algorithmus berechnet. Alternativ oder zusätzlich werden für die Berechnung der Transformation homogene Koordinaten verwendet.
Vorzugsweise wird vor einer Anwendung des Kab sch- Algorithmus auf die ersten Markierungspositionen und die zweiten Markierungspositionen ein erster Schwerpunkt der ersten Markierungspositionen und ein zweiter Schwerpunkt der zweiten Markierungspositionen bestimmt. Anschließend werden insbesondere die zweiten Markierungspositionen derart translatiert, dass der erste Schwerpunkt und der zweite Schwerpunkt in Übereinstimmung miteinander sind. Danach wird der Kabsch-Algorithmus auf die ersten Markierungspositionen und die translatierte zweiten Markierungspositionen angewendet.
In einem optionalen fünften Schritt S5 wird basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation, mindestens ein Bestrahlungsvektor angepasst. Alternativ oder zusätzlich wird in dem optionalen fünften Schritt S5 basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation, die Bauplattform 3 ausgerichtet. Alternativ oder zusätzlich wird in dem optionalen fünften Schritt S5 basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation, ein globaler Skalierungsfaktor ermittelt, wobei alle zur Bestrahlung der Bauplattform 3 mit dem Energiestrahl 11 vorgesehenen Bestrahlungsvektoren mit dem globalen Skalierungsfaktor skaliert werden. Alternativ oder zusätzlich wird in dem optionalen fünften Schritt S5 basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation, eine Verschiebung eines Festpunkts mindestens eines Bauteilbereichs auf der Bauplattform 3 ermittelt, wobei die dem mindestens einen Bauteilbereich zugeordneten Bestrahlungsvektoren entsprechend der Verschiebung des Festpunkts des Bauteilbereichs verschoben werden, und wobei vorzugsweise die dem Bauteilbereich zugeordneten Bestrahlungsvektoren zusätzlich mit einem im Bauteilbereich zugeordneten, lokalen Skalierungsfaktor skaliert werden.
In einer Ausgestaltung werden der globale und/oder der lokale Skalierungsfaktor anschließend an die bijektive Zuordnung der ersten Markierungspositionen zu den zweiten Markierungspositionen mittels der Gleichung (1) bestimmt. Alternativ oder zusätzlich werden der globale und/oder der lokale Skalierungsfaktor nach der Durchführung des Kab sch -Algorithmus in dem vierten Schritt S4 mittels der Gleichung (1) bestimmt.
Insbesondere wird die Bauplattform 3 automatisch mittels der Ausrichtungsvorrichtung 13 ausgerichtet.
Insbesondere wird in dem optionalen fünften Schritt S5 insbesondere basierend auf der Vermessung der Bauplattform 3 ein Bestrahlungsplan erhalten.
In einem optionalen sechsten Schritt S6 wird der auf der Bauplattform 3 angeordneten Arbeitsbereich 9 mit dem Energiestrahl 11 gemäß dem Bestrahlungsplan lokal selektiv bestrahlt, um das Bauteil mittels des Energiestrahls 11 schichtweise aus einer Mehrzahl von in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich 9 angeordneten Pulvermaterialschichten des Pulvermaterials herzustellen.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Vermessen einer Bauplattform (3) einer generativen Fertigungsvorrichtung (1), mit folgenden Schritten:
- Erstellen einer ersten Aufnahme der Bauplattform (3) in einem ersten Zustand mittels eines Pulverbett-Sensors (7) oder mittels eines Sensors (19) zur Erfassung von remittiertem Licht (21) eines Energiestrahls (11) in der generativen Fertigungsvorrichtung (1);
- Erfassen jeweils einer ersten Markierungsposition von mindestens zwei Markierungen der Bauplattform (3) in der ersten Aufnahme;
- Vergleichen der ersten Markierungspositionen in dem ersten Zustand mit zugeordneten zweiten Markierungspositionen derselben Markierungen in einem zweiten Zustand der Bauplattform (3) mittels einer mathematischen Berechnungsvorschrift, und
- Erhalten einer Abweichung der ersten Markierungspositionen von den zugeordneten zweiten Markierungspositionen aus dem Vergleich.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
- die zweiten Markierungspositionen in Form maschinenlesbarer Daten zur Verfügung gestellt werden, oder wobei
- eine zweite Aufnahme der Bauplattform (3) in dem zweiten Zustand mittels des Pulverbett- Sensors (7) oder mittels des Sensors (19) zur Erfassung von remittiertem Licht (21) des Energiestrahls (11) in der generativen Fertigungsvorrichtung (1) erstellt wird, wobei die zweiten Markierungspositionen in der zweiten Aufnahme erfasst werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abweichung mittels der mathematischen Berechnungsvorschrift berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Abweichung erhalten wird, indem eine Transformation zwischen den ersten Markierungspositionen und den zweiten Markierungspositionen berechnet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Transformation mittels eines Kab sch -Algorithmus berechnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei für die Berechnung der Transformation homogene Koordinaten verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation,
- mindestens ein Bestrahlungsvektor angepasst, und/oder
- die Bauplattform (3) ausgerichtet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei basierend auf der erhaltenen Abweichung, insbesondere basierend auf der Transformation, ein globaler Skalierungsfaktor ermittelt wird, wobei alle zur Bestrahlung der Bauplattform (3) mit dem Energiestrahl (11) vorgesehenen Bestrahlungsvektoren mit dem globalen Skalierungsfaktor skaliert werden, oder eine Verschiebung eines Festpunkts mindestens eines Bauteilbereichs auf der Bauplattform (3) ermittelt wird, wobei die dem mindestens einen Bauteilbereich zugeordneten Bestrahlungsvektoren entsprechend der Verschiebung des Festpunkts des Bauteilbereichs verschoben werden, und wobei vorzugsweise die dem Bauteilbereich zugeordneten Bestrahlungsvektoren zusätzlich mit einem im Bauteilbereich zugeordneten, lokalen Skalierungsfaktor skaliert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Bauplattform (3) automatisch mittels einer Ausrichtungsvorrichtung (13) ausgerichtet wird.
10. Verfahren zum generativen Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial, mit folgenden Schritten: Vermessen einer Bauplattform (3 ) in einem ersten Zustand mithilfe eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, Anpassen mindestens eines Bestrahlungsvektors und/oder Ausrichten der Bauplattform (3) basierend auf der erhaltenen Abweichung der ersten Markierungspositionen von den zugeordneten zweiten Markierungspositionen, wobei ein Bestrahlungsplan erhalten wird, lokal selektives Bestrahlen eines auf der Bauplattform (3) angeordneten Arbeitsbereichs (9) mit einem Energiestrahl (11) gemäß dem Bestrahlungsplan, um das Bauteil mittels des Energiestrahls (11) schichtweise aus einer Mehrzahl von in einer Schichtfolge zeitlich aufeinanderfolgend in dem Arbeitsbereich (9) angeordneten Pulvermaterialschichten des Pulvermaterials herzustellen.
11. Computerprogrammprodukt, umfassend maschinenlesbare Anweisungen, aufgrund derer ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder ein Verfahren nach Ansprüche 10 auf einer Rechenvorrichtung durchgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf der Rechenvorrichtung läuft.
12. Steuervorrichtung (5), eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
13. Generative Fertigungsvorrichtung (1) zum additiven Fertigen von Bauteilen aus einem Pulvermaterial mit einer Steuervorrichtung (5) nach Anspruch 12, einem Pulverbett-Sensor (7) und/oder einem Sensor (19) zur Erfassung von remittiertem Licht (21) eines Energiestrahls (11), sowie vorzugsweise einer Ausrichtungsvorrichtung (13).
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018219301A1 (de) 2018-11-12 2020-05-14 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum Erfassen eines Arbeitsbereichs einer generativen Fertigungsvorrichtung sowie Fertigungsvorrichtung zum generativen Fertigen von Bauteilen aus einem Pulvermaterial

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19918613A1 (de) 1999-04-23 2000-11-30 Eos Electro Optical Syst Verfahren zur Kalibrierung einer Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes, Kalibrierungsvorrichtung und Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objektes
DE102014014888A1 (de) 2014-10-13 2016-04-14 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Verfahren zur Einrichtung und Justierung einer Bauplatte
DE102016121673A1 (de) 2016-11-11 2018-05-17 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Positionieren einer Bauplattform in einer Vorrichtung zur generativen Fertigung
DE102018128279A1 (de) 2018-11-12 2020-05-14 Aconity Gmbh Verbessertes Kalibrierverfahren für eine Anlage zum pulverbettbasierten Generieren von dreidimensionalen Bauteilen mittels elektromagnetischer Strahlung
US10994490B1 (en) 2020-07-31 2021-05-04 Inkbit, LLC Calibration for additive manufacturing by compensating for geometric misalignments and distortions between components of a 3D printer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018219301A1 (de) 2018-11-12 2020-05-14 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum Erfassen eines Arbeitsbereichs einer generativen Fertigungsvorrichtung sowie Fertigungsvorrichtung zum generativen Fertigen von Bauteilen aus einem Pulvermaterial

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HE WEI ET AL: "In-situ monitoring and deformation characterization by optical techniques; part I: Laser-aided direct metal deposition for additive manufacturing", OPTICS AND LASERS IN ENGINEERING, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 122, 3 June 2019 (2019-06-03), pages 74 - 88, XP085909986, ISSN: 0143-8166, [retrieved on 20190603], DOI: 10.1016/J.OPTLASENG.2019.05.020 *

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