[发明专利]用于利用多条射线制造三维物体的设备以及生成式层构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助生成式层构建方法制造三维物体的设备。本发明本身也涉及一种生成式层构建方法。

背景技术

生成式制造方法或生成式层构建方法可以使用用于制造许多不同种类的物体。在此，作为示例包括牙冠、发动机缸体或鞋。在此，可以使用不同的材料，例如塑料粉末、金属粉末、型砂等等。这种方法的基本过程和相应设备的基本构造例如在EP0734842A1中作为激光烧结方法的示例说明。

在EP0734842A1中所说明的方法中存在具有所属扫描装置的激光，借助该扫描装置在构建区的所有位置上能够固化粉末。在此，精度另外与用于粉末固化的激光束的直径有关，在物体横截面之内的物体细节能够以所述精度制造。通常，在粉末层上的激光束直径具有几十微米至几百微米之间的值。

尤其是在大的构件或构建区中出现如下问题：扫描器的激光束不再大致垂直地射到选择性待固化粉末层上，而是在粉末层的最远远离所述扫描装置的位置上过度倾斜地入射。这导致在粉末层上的激光作用面不希望地强烈增大，并且因此导致细节精度降低。

美国专利申请US2004/0094728A1通过如下方式对付刚好提及的问题，即，扫描装置被安装到十字滑动件上，从而构建区的远离的位置不通过如下方式达到，即，所述扫描装置附加地在构建区上方的十字滑动件上移动。然而，将所述扫描装置装配在十字滑动件上导致延长构造时间，因为扫描装置必须在固化过程之前才借助十字滑动件移动。

德国专利申请DE4302418A1致力于如下问题：激光束不能任意快速地沿着层被引导。在该专利申请中首先说明一种光固化成形方法，然而粉末也可作为材料。根据DE4302418A1建议，多个辐射源分别设有一个配设的用于激光束的偏转装置。因此，构建区的不同区域可以同时被照射和固化。在此，每条激光束分配给层的一个单独区域，亦或区域这样被固化，使得多条射线交替地掠过并排的线形区域。

WO2014/199134A1致力于如下问题：尽管建造材料层利用多条激光在不同的位置上同时照射导致时间损耗。在此可看作如下问题：存在与物体横截面的结构有关的偏转装置，该偏转装置几乎保持不工作，因为在建造材料层的配设给该偏转装置的区域中仅存在较少的待固化位置，而其他偏转装置必须将激光辐射转向到在其工作区域之内的所有位置上。然后，物体横截面的固化时间由在链中最缓慢的环节、即这样的偏转装置确定，该偏转装置在其工作区域中必须固化最大的面积或者说该偏转装置需要在其工作区域中用于固化的最长时间。为了解决上述问题，WO2014/199134A1建议将配设给偏转装置的工作区域重叠，从而几乎不工作的偏转装置可以在与相邻偏转装置的工作区域的重叠区域中被使用。

因为物体横截面的位置可以由层到层变化，并且此外物体横截面可以具有复杂的几何形状，所以在重叠区域的哪个位置上应该使用哪个激光的自动决定、换句话说用于固化材料而对准所述材料的射线的协调不总是简单的。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种替代的和/或改进的用于实施生成式层构建方法的设备和一种所属的生成式层构建方法。在此，尤其是如下地争取达到所述改进：简化层构建方法的实施。

所述任务通过根据权利要求1所述的一种设备和根据权利要求14所述的一种方法得以解决。本发明的进一步改进方案在从属权利要求中给出。在此，在从属权利要求中以及对于所述设备下面的说明中所谓的进一步改进方案或实施方式也可以被看作按照本发明的方法的进一步改进方案或实施方式，或反之亦然。

按照本发明，开头所述类型的设备具有：

至少一个能沿高度方向移动的支架，在该支架上制造所述物体并且该支架的水平尺寸限定构建区，

输入装置，该输入装置用于受控制地将至少一个辐射源的射线定向到在所述构建区之内的建造材料涂敷层的对应于物体横截面的区域上。

所述输入装置构造成和/或在运行中被控制成，使得所述输入装置能将多条射线同时定向到涂覆层的多个不同区域上，