[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至少一个用于通过依次逐层地选择性地照射和固化由能借助能量源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，提供与要建造的物体的至少一个区段中的建造材料的施加相关的切片数据，切片数据包括与要施加的建造材料的相应层相关的切片数量，其中，切片数据包括与所述物体的第一区段对应的多个第一切片和与所述物体的至少一个第二区段对应的至少多个第二切片，其中第一切片数量与第二切片数量不同，每区段高度的第一切片数量与每区段高度的第二切片数量和/或每单位长度的第一切片数量与每单位长度的第二切片数量不同。本发明还涉及用于添加式地制造三维物体的对应设备及其切片装置。

技术领域

本发明涉及一种用于操作至少一个用于通过依次逐层地选择性地照射和固化由能借助能量源固化的建造材料构成的层来添加式地制造(增材制造)三维物体的设备的方法，其中，提供与在要建造的物体的至少一个区段中施加建造材料相关的切片数据，其中切片数据包括与要施加的建造材料的相应层相关的多个(一定数量的)的切片。

背景技术

通常从现有技术已知用于制造三维物体的设备和用于操作该设备的方法。典型地，以这样的方式操作所述设备，即施加连续的建造材料层并例如经由使用对应的能量源的照射来进行固化，诸如使用能量束——例如，激光束或电子束——选择性地照射所施加的建造材料层。基于尤其包括要建造的三维物体的几何结构的三维数据来执行所述三维物体的制造。

此外，将设置用于制造三维物体的几何数据、特别是三维数据传送到所谓的切片数据中，所述切片数据特别是与在其中可以直接照射建造材料以选择性地固化建造材料的建造平面中施加建造材料有关。切片数据提供与如何将建造材料施加在对应区段、特别是要建造的物体的区段中有关的信息。因此，切片数据包括与对应的多层要施加的建造材料有关的多个的切片。所述切片提供与施加过程的与对应的建造材料层有关的参数——例如，层厚——有关的信息。

通常，切片的数量与要建造的物体的高度或该物体沿z方向(建造方向)的尺寸直接相关，其中物体以这样的方式被切片，即，执行切片在要建造的物体上的均匀分布或切片在其上的等距分布。换而言之，所有切片通常在建造方向上具有相同尺寸，从而形成均匀的层厚。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于操作至少一个用于添加式地制造三维物体的设备的方法，其中改进了切片数据。

本文所描述的方法为一种用于操作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施加单元施加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的功能单元。示例性的功能单元为：过程室；照射装置，其适配于使用至少一个激光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未固化的建造材料，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。