[发明专利]用于制造具有改进的表面质量的三维物体的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于通过电磁辐射或粒子辐射借助于逐层固化粉末状的构建材料(11)来制造物体(3)的方法，包括：将构建材料(11)的层施加到构建底座(2)上或者施加到先前已经施加的和选择性固化的层上的步骤；以及借助于电磁辐射或粒子射选择性地固化所施加的层的步骤，其中借助于电磁辐射或粒子辐射扫描在层中的对应于所述物体(3)横截面的所有位置，使得在这些位置处的粉末至少在表面熔化。这里，至少一个横截面由内部区域(63)和表面区域(60)组成。重复施加层步骤和选择性固化层步骤，直到物体的所有横截面都固化，在至少一个所述选择性固化步骤中，在开始扫描内部区域(63)之前，对表面区域(60)的至少一部分进行至少两次扫描。

技术领域

本发明涉及一种用于通过电磁辐射或粒子辐射借助于逐层固化粉末状的构建材料来制造至少一个三维物体的方法和装置。本发明特别是涉及这样的方法和装置，其中，在逐层固化期间多次照射表面区域。

背景技术

在制造产品时，生成式逐层构建方法的适用性的一个主要标准是通过生成式逐层构建法能够实现的表面质量。可能主要由于以下事实导致不希望的表面粗糙度，在物体的制造过程中，未固化的粉末很强地与要制造的物体的表面连接，使得需要进行复杂的机械再加工，以便实现光滑的表面。

德国公开文献DE 100 65 960 A1记载了一种方法，用于减少表面机械再加工的工作量。在该文献中提出，重复照射要制造的工件的边缘区域，其中，首先沿着要制造的工件的物体横截面的边缘引导具有高能量密度的光束，然后以较低的能量密度对边缘进行第二次照射。但是，尽管采取了这些措施，仍不能省去对表面进行的复杂的机械抛光。此外，对于要制造的工件的底面和顶面的表面粗糙度，DE 100 65 960 A1没有给出解决方案。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种装置和方法，借助于所述装置和方法通过生成式逐层构建方法能够制造改进的物体。这种改进特别优选地是表面特性的改进，即，使得制成物体的表面接近于规定目标，例如低孔隙度和/或光泽特性。因此，所述规定目标尤其是极大地降低用于实现光滑表面的机械再加工的必要性。

所述目的通过一种用于通过电磁辐射或粒子辐射借助于逐层地固化粉末状的构建材料来制造至少一个三维物体的方法来实现，包括以下步骤：

将粉末状的构建材料层施加到构建底座上或施加到先前已经施加的并选择性地固化的构建材料层上的步骤，

借助于电磁辐射或粒子辐射选择性地固化已施加的层的步骤，其中借助于电磁辐射或粒子辐射扫描已施加的层中对应于要制造的所述至少一个物体的横截面的所有位置，使得在这些位置上粉末由于通过辐射引入的热能至少在表面熔化，

至少一个横截面具有要制造的所述至少一个物体的内部区域和表面区域，

重复施加粉末状的构建材料层的步骤和选择性地固化所施加的层的步骤，直到要制造的所述至少一个三维物体的所有横截面固化，

其特征在于，

在至少一个所述选择性固化的步骤中，在开始扫描所述内部区域之前，对所述表面区域的至少一部分进行至少两次扫描，

在开始扫描所述内部区域之前，对以下表面区域进行至少三次扫描，所述表面区域关于在制造过程期间要制造的所述至少一个物体的位置是要制造的所述至少一个物体的朝下或朝上的面的组成部分。

所述目的还通过一种用于通过电磁辐射或粒子辐射借助于逐层固化粉末状的构建材料来制造至少一个三维物体的装置，具有：

用于承载要制造的至少一个物体的构建底座；

用于将粉末状的构建材料层施加到构建底座上或施加到先前施加的并选择性固化的构建材料层上的施加装置；