用于添加式地制造至少一个三维物体的方法技术

一种用于通过借助至少一个能量束依次逐层地选择性照射和固化由施加在用于添加式地制造三维物体的设备的建造平面中的建造材料构成的层来添加式地制造至少一个三维物体的方法，其中过程气体流流过所述建造平面，其适合从由建造材料构成的层中输送走在选择性照射和固化由建造材料构成的层期间产生的烟尘颗粒；对于包括待被照射和固化的第一区域和至少一个另外的区域的至少一个由建造材料构成的层，判定可夹带在待被照射和固化的区域中的至少一个的照射和固化期间产生的烟尘颗粒的过程气体流是否满足预先限定的排定标准；基于该判定结果确定开始照射和固化所述第一区域和/或所述至少一个另外的区域的开始时间。

Method for additive fabrication of at least one three-dimensional object

【技术实现步骤摘要】
用于添加式地制造至少一个三维物体的方法
本专利技术涉及一种用于通过借助至少一个能量束依次逐层地选择性照射和固化由在用于添加式地制造三维物体的设备的建造平面中施加的建造材料构成层来添加式地制造至少一个三维物体的方法，其中过程气体流能够在流过建造平面的同时夹带有在由建造材料构成的相应层的选择性照射和固化期间产生的烟尘颗粒，其中过程气体流适合从由建造材料构成的层中除去或输送走在由建造材料构成的相应层的选择性照射和固化期间产生的相应的颗粒。
技术介绍
例如，通常从添加式制造的
已知可以被实施为选择性电子束熔化过程或选择性激光熔化过程的用于添加式地制造至少一个三维物体的相应方法。由此，已知过程气体流能够在流过建造平面的同时被夹带在由建造材料构成的相应层的选择性照射和固化期间产生的烟尘、烟雾、蒸汽或烟灰颗粒。过程气体流用于从建造平面的被选择性地照射和固化的相应区域输送相应的烟尘、烟雾、蒸汽或烟灰颗粒。进一步研发相应的添加式制造方法的一个目的在于如下方面：通过发现用于排定选择性地照射和固化由建造材料构成的相应层的开始时间的改进方法来减少建造时间。在这方面，必须考虑可能彼此影响、即特别是负面地影响的各种工艺参数。为了改进开始时间的排定而必须考虑的一个示例性过程参数是流过建造平面的相应过程气体流的流动表现/行为。因此，改进选择性地照射和固化由建造材料构成的相应层的开始时间的排定是有挑战性的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于添加式地制造至少一个三维物体的方法，其允许改进用于选择性地照射和固化由建造材料构成的相应层的开始时间的排定(本文所称的“排定”也可称为“安排”、“计划”或“调度”)。通过根据权利要求1所述的方法来实现此目的。从属于权利要求1的权利要求涉及根据权利要求1所述的方法的可能的实施方式。本文描述的方法是一种用于通过借助至少一个能量束——例如激光或电子束——依次逐层地选择性照射和固化由建造材料——如陶瓷、金属或聚合物建造材料——构成的层来添加式地制造至少一个三维物体——如技术结构件——的方法。待被选择性地照射和固化的由建造材料构成的层被施加在用于执行该方法的、添加式地制造至少一个三维物体的设备的建造平面中。因此，该方法由用于添加式地制造至少一个三维物体的设备执行。该方法可以为例如选择性激光烧结方法、选择性激光熔化方法或选择性电子束熔化方法。然而，也可设想该方法为例如粘结剂喷射方法，特别是金属粘结剂喷射方法。用于执行该方法的设备可以为例如选择性激光烧结设备、选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备。然而，也可设想该设备被实施为例如粘结剂喷射设备，特别是金属粘结剂喷射设备。该方法可以使用单个能量束或多个能量束实施。换句话说，至少一个或至少两个能量束可以用于选择性地照射和固化待被选择性地照射和固化的由建造材料构成的相应层。在执行该方法时，即在选择性照射和固化由建造材料构成的相应层期间，会产生烟尘、烟雾、蒸汽或烟灰颗粒(下文称为“颗粒”)。相应的颗粒通常包括未固化的颗粒状建造材料，即在由建造材料构成的相应层的选择性照射期间未固化的颗粒状建造材料。为了从建造平面或包括建造平面的过程室除去或输送走相应的颗粒，产生可夹带或夹带有相应颗粒的过程气体流。因此，过程气体流用于从建造平面或包括建造平面的过程室除去或输送走相应的颗粒。过程气体流通常以这样的方式流过建造平面，即它可夹带或夹带有相应的颗粒以便从建造平面或包括建造平面的过程室除去或输送走相应的颗粒。换句话说，在实施该方法时，能够夹带有在选择性照射和固化由建造材料构成的相应层期间产生的颗粒的过程气体流流过建造平面；过程气体流适合从由建造材料构成的层中除去或输送走在选择性照射和固化由建造材料构成的相应层期间产生的相应颗粒。过程气体流通常是具有给定的、即特别是(基本上)恒定的流动特性——例如流动方向、流动轮廓、特别是(基本上)层状流动轮廓、流动速率等——的过程气体流。因此，具有给定的、即特别是(基本上恒定的)流动特性的过程气体流可用于实施该方法/在实施该方法时使用。过程气体流可以是单向的或多向的(例如径向的)气体流。过程气体流通常是惰性过程气体流，即惰性过程气体如氩气、二氧化碳、氮气或不同的惰性过程气体的混合物的流。因此，惰性过程气体流可用于实施该方法/在实施该方法时使用。过程气体流由流产生单元产生，该流产生单元构造成产生过程气体流，该过程气体流能够在流过建造平面的同时夹带有在选择性照射和固化由建造材料构成的相应层期间产生的颗粒，其中过程气体流适合从由建造材料构成的层除去或输送在选择性照射和固化由建造材料构成的相应层期间产生的相应颗粒。流产生单元通常连接到过程室的过程气体入口，过程气体流可经该过程气体入口进入过程室。例如，流产生单元可被建造为或包括吹送和/或抽吸单元。待被选择性地照射和固化的由建造材料构成的相应层的选择性照射和固化可包括照射和固化相应层的至少两个区域。换句话说，待被选择性地照射和固化的由建造材料构成的相应层可包括待被照射和固化的至少两个区域，即第一区域和至少一个另外的区域。第一区域通常是，但未必一定是待被首先照射的区域。如上所述，一个或至少两个能量束可用于选择性地照射和固化由建造材料构成的相应层。因此，关于待被照射和固化的由建造材料构成的相应层的相应区域，每个区域都可由(单个)能量束或多个能量束照射。待被照射和固化的相应区域可彼此(直接)接触。因此，相应区域可具有至少一个接触区域，即至少一个接触点，其中第一区域接触至少一个另外的区域。彼此(直接)接触的相应区域可以是待被选择性地照射和固化的由建造材料构成的相应层的上级区域的部分区域或子区域。彼此(直接)接触的相应区域可被分配给待通过实施该方法添加式地建造的共同的三维物体或待通过实施该方法添加式地建造的不同物体。然而，待被照射和固化的相应区域也可以彼此不(直接)接触。因此，相应区域可以不具有其中第一区域接触至少一个另外的区域的接触区域，即不具有接触点。彼此不(直接)接触的相应区域通常在空间上彼此分离开。彼此不(直接)接触的相应区域也可以是待被选择性地照射和固化的由建造材料构成的相应层的上级区域的部分区域或子区域。彼此不(直接)接触的相应区域也可被分配给待通过实施该方法添加式地建造的共同的三维物体或待通过实施该方法添加式地建造的不同物体。待被照射和固化的至少一个相应区域可具有二维延伸，即可以在两个不同的空间方向上延伸。因此，待被照射和固化的相应区域可包括多个照射矢量，特别是多个扫描矢量。因此，多个照射矢量可形成并因此也可以被视为待被照射和固化的相应区域。然而，待被照射和固化的至少一个相应区域也可以具有一维延伸，即可(基本上)在(仅)一个空间方向上延伸。因此，待被照射和固化的相应区域可包括仅一个照射矢量，特别是扫描矢量。因此，(单个)照射矢量也可形成并因此可以被视为待被照射和固化的相应区域。在任意情况下，待被照射和固化的相应区域的几何特性、即特别是形状和/或尺寸可以相同或不同。根据该方法，对于包括至少两个待被照射和固化的区域、即待被照射和固化的第一区域和至少一个另外的区域的至少一个由建造材料构成的相应层，判定可夹带或夹带有在至少一个待被照射和固化的区域的照射和固化期间可产生或产生的颗粒是否满足可预先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过借助至少一个能量束(4)依次逐层地选择性照射和固化由建造材料(3)构成的层来添加式地制造至少一个三维物体(2)的方法，所述建造材料(3)被施加在用于添加式地制造三维物体(2)的设备(1)的建造平面(BP)中，其中，‑使能够夹带在选择性照射和固化由建造材料(3)构成的相应层期间产生的烟尘颗粒的过程气体流流过所述建造平面(BP)，其中所述过程气体流适合于从由建造材料(3)构成的层中输送走在选择性照射和固化由建造材料(3)构成的相应层期间产生的相应烟尘颗粒；其中‑对于包括待被照射和固化的第一区域(A1)以及待被照射和固化的至少一个另外的区域(A2，An)的至少一个由建造材料(3)构成的层，判定能够夹带或夹带有在待被照射和固化的区域(A1‑An)中的至少一个区域的照射和固化期间可产生或产生的烟尘颗粒的过程气体流是否满足可预先限定或预先限定的排定标准；其中，基于对过程气体流是否已满足所述可预先限定或预先限定的排定标准的判定结果来确定开始照射和固化所述第一区域(A1)的开始时间和/或开始照射和固化所述至少一个另外的区域(A2，An)的开始时间。

【技术特征摘要】
2018.03.14 EP 18161837.21.一种用于通过借助至少一个能量束(4)依次逐层地选择性照射和固化由建造材料(3)构成的层来添加式地制造至少一个三维物体(2)的方法，所述建造材料(3)被施加在用于添加式地制造三维物体(2)的设备(1)的建造平面(BP)中，其中，-使能够夹带在选择性照射和固化由建造材料(3)构成的相应层期间产生的烟尘颗粒的过程气体流流过所述建造平面(BP)，其中所述过程气体流适合于从由建造材料(3)构成的层中输送走在选择性照射和固化由建造材料(3)构成的相应层期间产生的相应烟尘颗粒；其中-对于包括待被照射和固化的第一区域(A1)以及待被照射和固化的至少一个另外的区域(A2，An)的至少一个由建造材料(3)构成的层，判定能够夹带或夹带有在待被照射和固化的区域(A1-An)中的至少一个区域的照射和固化期间可产生或产生的烟尘颗粒的过程气体流是否满足可预先限定或预先限定的排定标准；其中，基于对过程气体流是否已满足所述可预先限定或预先限定的排定标准的判定结果来确定开始照射和固化所述第一区域(A1)的开始时间和/或开始照射和固化所述至少一个另外的区域(A2，An)的开始时间。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述排定标准是时间标准。3.根据权利要求2所述的方法，其中，对于包括待被照射和固化的第一区域(A1)以及待被照射和固化的至少一个另外的区域(A2，An)的至少一个由建造材料(3)构成的层，确定能够夹带或夹带有在待被照射和固化的区域(A1-An)中的至少一个区域的选择性照射和固化期间可产生或产生的烟尘颗粒的过程气体流满足所述时间标准所花费的时间；其中基于对所述过程气体流是否已满足所述时间标准的判定结果来确定开始照射和固化所述第一区域(A1)的开始时间和/或开始照射和固化所述至少一个另外的区域(A2，An)的开始时间。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述时间标准是或指的是在第一区域(A1)的照射和固化期间产生的过程气体流将烟尘颗粒输送到包括所述建造平面(BP)的过程室(8)中的特定区域(SA)、特别是所述建造平面(BP)中的特定区域(SA)所花费的时间，其中当所述过程气体流已将烟尘颗粒输送到包括所述建造平面(BP)的过程室(8)中的特定区域(SA，SAm)、特别是所述建造平面(BP)中的特定区域(SA)时，满足所述时间标准。5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中，所述时间标准是或指的是所述过程气体流将在第一区域(A1)的照射和固化期间产生的烟尘颗粒输送经过所述至少一个另外的区域(A2，An)所花费的时间，其中当所述过程气体流已将在所述第一区域(A1)的选择性照射和固化期间产生的烟尘颗粒输送经过所述至少一个另外的区域(A2，An)时，满足所述时间标准。6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其中，所述时间标准是或指的是所述过程气体流将在第一区域的选择性照射和固化期间产生的烟尘颗粒从包括所述建造平面(BP)的所述过程室(8)输送出来所花费的时间，其中当所述过程气体流已将在所述第一区域(A1)的选择性照射和固化期间产生的烟尘颗粒从包括所述建造平面(BP)的所述过程室(8)中输送出来时，满足所述时间标准。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述排定标准是地点标准。8.根据权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·赫特尔，
申请(专利权)人：CL产权管理有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE