用于增材制造三维物体的设备制造技术

一种设备(1)，用于借助于构建材料(3)的层的连续分层选择性照射和固结来增材制造三维物体(2)，构建材料(3)的层能够借助于能量源(4)固结，其中，提供包含第一确定单元(8)和第二确定单元(9)的确定装置(7)，其中，第一确定单元(8)适配成在增材制造处理期间确定物体(2)的至少一个第一参数，并且其中，第二确定单元(9)适配成在增材制造处理完成之后确定物体(2)的至少一个第二参数，其中，确定装置(7)适配成比较至少一个第一参数和至少一个第二参数。

Equipment for manufacturing three-dimensional objects with additive

【技术实现步骤摘要】
用于增材制造三维物体的设备
本专利技术涉及一种用于借助于构建材料的层的连续分层选择性照射和固结来增材制造三维物体的设备，构建材料的层可以借助于能量源固结。
技术介绍
大体从现有技术已知用于通过借助于能量源连续选择性地固结构建材料的层来增材制造三维物体的设备。这种设备包含用于固结构建材料的例如产生能量束的能量源，能量束诸如是可以在构建材料层上引导以选择性地照射并以此固结构建材料的激光束或电子束。进一步，从现有技术中已知，通过增材制造处理制造的三维物体可以在要求高处理质量和物体质量的各种行业类别中使用。因而，通常必需分析(例如，经由非破坏性分析方法)已经由增材制造制造的三维物体，以验证制造的物体是否符合限定的质量要求(诸如，限定的机械性质)，特别地，物体是否在三维物体的结构中示出杂质或缺陷。因此，在增材制造处理完成之后，通常必须将物体运送到工厂或某处，用于分析物体并验证是否符合限定的质量要求。该质量控制程序通常是麻烦且耗时的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于增材制造三维物体的设备，其中，改进了质量控制。该目的通过根据权利要求1的设备创造性地实现。本专利技术的有利实施例从属于从属权利要求。文中描述的设备是一种用于借助于粉末状构建材料(“构建材料”)的各层的连续选择性分层固结来增材制造三维物体(如，技术性部件)的设备，构建材料的层可以借助于能量源(如，能量束，特别地，激光束或电子束)来固结。相应构建材料可以是金属、陶瓷或聚合物粉末。相应能量束可以是激光束或电子束。比如，相应设备可以是其中分离地执行构建材料的施加和构建材料的固结的设备，诸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。替代地，可以经由至少一个粘合材料执行构建材料的连续分层选择性固结。粘合材料可以利用对应的施加单元施加，并且例如利用合适的能量源(如UV光源)照射。该设备可以包含在其操作期间使用的数个功能单元。示范性功能单元是处理室、照射装置和流动产生单元，照射装置适配成利用至少一个能量束来选择性地照射安置在处理室中的构建材料层，流动产生装置适配成产生具有给定流动性质(如，给定流动曲线、流动速度等)并至少部分地流经处理室的气态流体流。气态流体流在流经处理室的同时能够被充注有未固结颗粒状构建材料(特别地，在装置操作期间产生的烟或烟残余物)。气态流体流一般是惰性的，即，一般是惰性气体(如，氩、氮、二氧化碳等)流。本专利技术基于如下思想：提供一种确定装置，确定装置包含第一确定单元和第二确定单元。比如，确定装置可以与该设备连接或者可以集成在设备中。特别地，可以是，第一确定单元与该设备一体地构建，而第二确定单元是可以与该设备连接的外部模块或者向其提供增材构建的物体的外部模块。第一确定单元适配成在增材制造处理期间确定(在设备中增材构建的)物体的至少一个第一参数。第二确定单元适配成在增材制造处理完成之后确定物体的至少一个第二参数。因而，在增材制造处理期间(即，在增材制造物体时)，经由第一确定单元确定物体的第一参数，而在增材制造处理完成之后(即，在物体已增材构建之后)，经由第二确定单元确定物体的至少一个第二参数。随后，确定装置适配成比较至少一个第一参数和至少一个第二参数。优选地，可以自动执行确定处理和比较。因此，创造性地实现在增材制造处理期间提供用于第一参数的确定的第一确定单元可以与在增材制造处理之后确定第二参数的第二确定单元有关。基于“处理中”确定和“处理外”确定的比较，可以验证物体是否符合限定的质量要求，其中，优选地，可以经由第一参数和第二参数的比较来建立第一确定单元作为参考，如下面将详细描述的。有利地，不必将增材构建的物体运送到确定至少一个第二参数的工厂或某处。代替地，在增材制造处理完成之后，可以经由第二确定单元确定至少一个第二参数。进一步，通过建立第一参数和第二参数的比较，可以完全依赖第一确定单元，例如用于制造大量相同或相似的物体。还可以在第一确定处理和第二确定处理之间执行附加处理步骤，如，在增材制造处理完成之后以及在物体被带到第二确定单元之前。例如，制造处理的这种处理步骤可以是物体的热处理。因而，可以经由第二确定处理监测附加处理步骤对物体的效果。进一步，可以在增材制造处理之后以及在附加处理步骤之前执行附加的第二确定处理。因此，可以在执行第一确定处理的同时增材制造三维物体。在制造处理完成之后，可以经由第二确定单元执行第二确定处理。因而，可以验证在增材制造处理期间在第一确定处理中经由第一确定单元执行的确定结果。在第二确定处理完成之后，可以经由附加处理步骤(诸如，热处理)处理物体。在附加处理步骤完成之后，可以经由第二确定单元执行附加的第二确定处理。于是，可以验证附加处理步骤对三维物体具有所需效果。在已建立第一确定单元作为参考并且验证附加处理步骤的效果之后，第一确定单元可以专门用以确定物体的质量并且预测附加处理步骤对物体的效果。根据本专利技术的第一实施例，第一确定单元可以适配成基于在设备的处理室中传播的辐射的确定来确定至少一个第一参数，并且其中，第二确定单元可以适配成经由非破坏性技术确定(增材构建的)物体的至少一个第二参数。根据该实施例，可以基于在设备的处理室中传播的辐射的确定来确定至少一个第一参数。至少一个第一参数可以是或者可以包含与从构建平面发出的辐射有关的信息，特别地，热辐射和/或从能量源发出的辐射(诸如，用于照射布置在构建平面中的构建材料的能量束，特别地，激光束或电子束)的至少一个反射部分。因此，可以是，在设备的处理室中传播的辐射可以经由能量源发出或者可以从构建材料发出，诸如，已从能量源发出并在构建平面处反射的辐射，或者由于经由能量源的构建材料的加热而从物体或构建平面发出的热辐射。基于该辐射的确定，可以确定可以与物体的质量有关的至少一个第一参数，如，在增材制造处理期间在构建材料中的固结行为或温度梯度。特别地，可以是，第一确定单元监测增材制造处理(如，持续地或分层地)，因此，适配成确定在物体的多个(每一)层中针对多个位置的至少一个参数，其中，可以观察和识别增材制造处理中的不规则性。以此，可以存储至少一个第一参数，如，分层地或在与物体几何形状有关的三维映射中。根据该实施例的第二确定单元适配成经由非破坏性技术确定增材构建的物体的至少一个第二参数。因而，在构建物体之后，第二确定单元可以经由非破坏性技术确定至少一个第二参数。因此，至少一个第二参数可以包含或者是增材构建的物体的至少一个部分的图像，特别地，计算机断层摄影图像(CT)和/或磁共振图像(MRI)和/或超声图像。优选地，确定装置可以适配成组合和/或比较针对物体的至少一个部分的至少一个第一参数和至少一个第二参数，特别地，针对物体的多个部分，优选地，针对整个物体。基于至少一个第一参数和至少一个第二参数的确定，可以在(如，与三维物体的同一位置对应/在三维物体的同一位置中确定，特别地，在同一位置、在同一层中，如，与层的同一坐标有关)两个对应参数之间建立关系。可以限定物体坐标系，其中，坐标可以限定确定对应参数的位置，特别地，包含层和层中的位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备(1)，所述设备(1)用于借助于构建材料(3)的层的连续分层选择性照射和固结来增材制造三维物体(2)，所述构建材料(3)的层能够借助于能量源(4)固结，其特征在于确定装置(7)，所述确定装置(7)包含第一确定单元(8)和第二确定单元(9)，其中，所述第一确定单元(8)适配成在增材制造处理期间确定所述物体(2)的至少一个第一参数，并且其中，所述第二确定单元(9)适配成在所述增材制造处理完成之后确定所述物体(2)的至少一个第二参数，其中，所述确定装置(7)适配成比较所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数。/n

【技术特征摘要】
20180727 EP 18186173.31.一种设备(1)，所述设备(1)用于借助于构建材料(3)的层的连续分层选择性照射和固结来增材制造三维物体(2)，所述构建材料(3)的层能够借助于能量源(4)固结，其特征在于确定装置(7)，所述确定装置(7)包含第一确定单元(8)和第二确定单元(9)，其中，所述第一确定单元(8)适配成在增材制造处理期间确定所述物体(2)的至少一个第一参数，并且其中，所述第二确定单元(9)适配成在所述增材制造处理完成之后确定所述物体(2)的至少一个第二参数，其中，所述确定装置(7)适配成比较所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述第一确定单元(8)适配成基于在所述设备(1)的处理室中传播的辐射的确定来确定所述至少一个第一参数，并且其中，所述第二确定单元(9)适配成经由非破坏性技术确定至少一个第二参数。


3.如在前权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其中所述至少一个第一参数是或者包含与从构建平面(6)发出的辐射有关的信息，特别地，所述辐射是热辐射和/或用于照射布置在所述构建平面(6)中的构建材料(3)的从所述能量源(4)发出的辐射的至少一个反射部分。


4.如在前权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其中所述至少一个第二参数是或者包含增材构建的所述物体(2)的至少一个部分的图像，特别地，CT图像和/或MRI图像和/或超声图像。...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·舒曼，沃尔夫冈·皮克尔，
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