[发明专利]用于校准至少一个用于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校准至少一个用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束固化的建造材料构成的层来添加式地制造三维物体的设备(1)的方法，所述能量束能够经由所述设备(1)的照射装置(7)的照射元件产生，其中设置了用于确定过程室(5)内部的辐射(3)的至少一个参数的确定单元(2)，其中，校准束源(4)布置或产生于所述设备(1)的过程室(5)内部，特别是在建造平面(9)或所述建造平面(9)上方的区域中，其中经由所述确定单元(2)确定由所述校准束源(4)出射的辐射(3)的至少一个参数，特别是强度，并且其中根据所确定的所述至少一个参数来校准所述照射装置(7)和/或所述确定单元(2)。

技术领域

本发明涉及一种用于校准至少一个用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束固化的建造材料构成的层来添加式地制造三维物体的设备的方法，所述能量束能经由所述设备的照射装置的照射元件产生，其中设置了用于确定过程室内部的至少一个照射参数的确定单元。

背景技术

一般从现有技术获知用于添加式地制造三维物体的设备，其中使用能量束来选择性地照射并由此固化设备的过程室中的(粉末状的)建造材料。这样的设备典型地包括具有至少一个照射元件的照射装置，能够在过程室内部经由所述照射元件出射能量束以照射例如布置在建造平面中的建造材料。为了确保能量束被适当地引导到建造平面上，还已知提供一种确定单元，其适配于确定过程室内部的至少一个照射参数，通常为能量束的参数。

因此，确定单元能够用于判定在过程室内部产生和引导的能量束的至少一个参数是否满足规定要求，例如能量束的强度是否在规定区间内或满足规定值。因此，能够确保建造材料内消耗正确量的能量，这对于过程和物体品质是至关重要的，因为偏离建造材料中必须消耗的标称能量会负面地影响固化过程并因此可能导致物体的缺陷。

此外，由现有技术已知经由不同照射元件、即不同能量束照射的两个物体或一个物体的两个部分可能呈现不同特性，诸如机械表现，因为不同能量束的所述至少一个参数可能不同。因此，还有必要确定并比较不同能量束的所述至少一个参数。通常，判定仅经由对单独的设备设置的确定单元执行，其中确定单元中的缺陷——例如，确定单元的光学组件中的偏差——可能导致针对不同设备或不同能量束的不同判定结果，因为使用不同的确定单元来确定所述至少一个参数。因此，校准例程将引起针对所述至少一个参数的不同标称值，因为不同能量束的所述至少一个参数已被不同地确定。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于校准至少一个用于添加式地制造三维物体的设备的方法，其中改进了确定单元和/或照射装置的校准，特别是其中能够减少或避免不同能量束的校准的偏差。

通过根据权利要求1所述的方法来创造性地实现该目的。本发明的有利实施例记载于从属权利要求。

本文所描述的方法为一种用于校准至少一个用于通过依次逐层地选择性固化由能借助能量源——例如，能量束，特别是激光束或电子束——固化的粉末状的建造材料(“建造材料”)构成的层来添加式地制造三维物体——例如，技术结构件——的设备的方法。相应的建造材料可以为金属、陶瓷或聚合物粉末。相应的能量束可以为激光束或电子束。相应的设备可以为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。或者，建造材料的依次逐层选择性固化可经由至少一种粘结材料来执行。该粘结材料可使用对应的涂布单元涂布并且例如利用合适的能量源——例如UV光源——进行照射。

设备可包括在其运行期间使用的多个功能单元。示例性的功能单元为：过程室；照射装置，其如前所述适配于使用至少一个能量束选择性地照射设置在过程室中的建造材料层；和流产生装置，其适配于产生具有给定的流动特性——例如，给定的流动轮廓、流速等——的至少部分地流经过程室的气态流体流。气态流体流在流经过程室的同时能够携带/夹带未固化的颗粒状建造材料，尤其是在设备运行期间产生的烟雾或烟雾残留物。所述气态流体流典型为惰性的，也就是典型为惰性气体——例如氩气、氮气、二氧化碳等——的流。