[发明专利]用于选择性激光烧结设备或激光熔融设备的曝光控制的方法和设备

说明书

本发明涉及用于选择性的激光烧结设备或激光熔融设备的曝光控制的方法，所述设备用于制造三维物体，所述方法具有以下方法步骤：提供选择性的激光烧结设备或激光熔融设备(1)，在该设备中能够通过在与物体的各横截面相对应的位置上连续固化能够借助于辐射固化的粉末状的成型材料(6)的层来制造三维物体，其中，所提供的设备包括用于对成型材料的层进行照射的照射装置，该照射装置具有能够被分别驱控的、同时照射成型材料的多个扫描仪，其中，在第一步骤中分开地检测每个单独的扫描仪(8a、8b)的照射时间和/或由每个单独的扫描仪所覆盖的照射区域并且存储所检测到的照射时间和/或照射区域；将各个扫描仪的照射时间和/或照射区域相互进行比较；对粉末层的要被每个单独的扫描仪照射的表面区域进行重新划分，使得每个单独的扫描仪的照射时间都尽可能彼此近似和/或每个单独的扫描仪的照射区域就面积而言都在最大可能程度上彼此相等。

技术领域

本发明涉及一种用于制造三维物体的选择性激光烧结设备或激光熔融设备的曝光控制的方法，所述方法包括权利要求1的前序部分的方法步骤。此外，本发明涉及一种根据权利要求9所述的用于执行所述方法的设备。

背景技术

作为现有技术已经由DE 10 2014 005 916.2公开了使用激光烧结设备或激光熔融设备，该激光烧结设备或激光熔融设备能够利用多个扫描仪通过选择性照射成型材料来制造三维物体。这些扫描仪布置在成型区上方，并且可以是固定不动地或者是可动地、即在成型区范围上方以局部可动的方式布置。

在这类多扫描仪设备中，为成型区的每个区段都分配一个单独的扫描仪，或者这样安装或设计扫描仪，使其还能够至少部分曝光原本属于其他扫描仪的成型区区段，以便能够在如下条件下辅助于该其他扫描仪来曝光其所对应的成型区范围：即在该处的曝光成本就时间或面积而言明显大于在要相应较少曝光的相邻成型区段中的成本。

发明内容

本发明基于的目的是，给出一种方法和一种用于实施该方法的设备，该方法或设备能够实现成型过程的优化并且尤其是能够减少物体所需的成型时间。该目的通过权利要求1的特征的组合实现，从属权利要求2至8给出本方法的其它有利改进方案。

参照根据本发明的方法，首先在第一步骤中分开地检测和存储每个单独的扫描仪的照射时间和/或由该单独的扫描仪覆盖的照射区域。照射时间的检测可以例如通过允许辐射源的辐射能量通过的快门打开信号来确定，但也可以想到其他检测方案，例如通过在驱控扫描仪时提供能够电子存储的时间信号的光敏元件等。

照射区域的检测同样可以以不同方式进行，以照相技术方式通过在确定的时间段中检测照射图像，或者采用所确定的照射时间和扫描仪偏差以便能够确定被照射的成型区区段的照射尺寸。

在第二步骤中，将所检测的和所存储的照射时间数值和照射区域数值相互电子比较。这可以通过比较器实现，该比较器集成在相应的合适的处理器或计算机中。

如果处理器/计算机确定照射时间或照射区域彼此有偏差，则针对下一层或下一层区段，对粉末层的要被每个单独的扫描仪照射的表面区段进行重新划分，使得每个单独的扫描仪的照射时间都尽可能彼此近似和/或每个单独的扫描仪的照射区域就面积而言都在最大可能程度上彼此相等。

该方法被反复实施，即被不断重复，由此能够对在成型过程中改变的照射几何分布快速地作出相应反应。扫描区的划分在一个或多个层固化之后分别动态地调整，使得在每个接下来的照射过程中所得到的照射时间对于每个扫描仪都至少近似相同。在成型过程开始之前，操作人员可以基于扫描仪的可读取的控制数据对每个扫描仪的扫描区进行预设。当然，操作人员也可以在成型过程期间类似于手动地干预扫描符号的反复近似并且非常有意地移动扫描区，例如由于热学原因等。

根据本发明的方法还可以被建议作为“混合方法”来实施，即，例如测量照射时间和照射区域，且例如从第一扫描仪的照射时间推断出照射区域，该照射区域被与第二扫描仪的照射区域相比较，以便实现根据本发明的近似。