[发明专利]用于操作添加式地制造三维物体的设备的方法

说明书

本发明涉及一种用于操作通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束(4)固化的建造材料(3)构成的层来添加式地制造三维物体(2)的设备(1)的方法，其中，基于机器实施的确定程序自动重复地确定所述设备(1)的至少一个过程参数、特别是关键性能参数，其中所确定的所述至少一个过程参数被存储并且相对于至少一个评估标准自动地被评估。

技术领域

本发明涉及一种用于操作通过依次逐层地选择性照射和固化建造材料层来添加式地制造三维物体的设备的方法，所述建造材料能通过能量束来固化。

背景技术

这样的方法在现有技术中通常是已知的，并且被用来操作添加式制造设备，使得至少一个能量束——例如激光束——被引导通过建造平面，即布置在设备的过程室中的建造材料的表面，以照射并由此固化布置在建造平面中的建造材料。通过依次照射和固化多层建造材料，可以建造三维物体。

此外，从现有技术已知，例如能量束的焦点位置或者通过能量束在建造材料中消耗的能量的过程参数必须例如以预定的时间间隔被校准。为了校准添加式制造设备，通常设施操作者测量诸如能量束的焦点位置之类的相应的过程参数，并且验证过程参数是否在限定的区间内或与限定的值匹配。根据操作者进行的验证过程的结果，操作者需要相应地调整该过程参数或者影响该过程参数的设备的其它参数，以满足添加式制造设备的正确校准状态。

因此，如关于已知的现有技术所描述的方法需要设备的操作者执行校准程序。在校准设备之后，特别地在调整至少一个过程参数之后，通过执行校准程序来重写过程参数的原始值，并且因此原始值丢失。因此，校准状态随时间的评估，特别地与重复出现的对制造过程的影响相关的校准状态随时间的评估是不可能的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于操作添加式地制造三维物体的设备的改进方法，特别是允许对至少一个过程参数的表现/行为进行自动评估并且允许至少一个过程参数的自动校准的方法。

该目的通过根据权利要求1所述的设备被创造性地实现。本发明的有利实施例受从属权利要求的约束。

这里描述的方法是用于操作通过依次逐层地选择性照射和固化粉末状建造材料(“建造材料”)层来添加式地制造三维物体、例如技术部件的设备的方法，所述建造材料能通过能量束来固化。相应的建造材料可以是金属、陶瓷或聚合物粉末。相应的能量束可以是激光束或电子束。相应的设备可以是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。

相应的设备可以包括在其运行期间使用的多个功能单元。示例性功能单元是过程室、适于使用至少一个能量束选择性地照射布置在过程室中的建造材料层的照射装置、以及适于产生以给定的流动特性至少部分地流过过程室的气态流体流的流产生装置，所述流动特性例如为给定的流动轮廓、流动速度等。当流经过程室时，气态流体流能够夹带未固化的建造材料微粒、特别是在设备运行期间产生的烟雾或烟雾残留物。气态流体流通常是惰性的，即通常是惰性气体——例如氩气、氮气、二氧化碳等——的流。

本发明基于以下思想：基于由机器执行的确定程序自动重复地确定设备的至少一个过程参数，特别是关键性能参数，其中所确定的所述至少一个过程参数被存储并相对于至少一个评估标准自动地进行评估。过程参数可以特别地是“关键性能参数”，即可以从中得到添加式制造设备的当前校准状态的参数。这样的关键性能参数可以直接影响在设备上执行的制造过程。下面将给出相应的关键性能参数的示例。

因此，用于操作添加式地制造三维物体的设备的方法建议设备的至少一个过程参数是自动确定的。因此，至少一个过程参数的确定是基于机器实施的确定程序自动地且重复地执行的。因此，根据机器实施的确定程序，设备例如关于至少一个过程参数——诸如能量束的聚焦位置——自动地执行校准程序。因此，添加式制造设备的操作者不必执行或启动确定程序或校准程序。相反，设备本身自动地执行确定程序以确定所述至少一个过程参数。