[发明专利]用于添加式地制造至少一个三维物体的方法

说明书

本发明涉及用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助至少一个能量束固化的建造材料构成的层来添加式地制造至少一个三维物体的方法，包括以下步骤：提供多个过程参数集，每个都包括允许由建造材料构成的层的选择性固化的多个过程参数，每个都引起相应由建造材料构成的层的基于相应过程参数集而被选择性照射和固化的区域的微结构的特定特性；将至少两个不同过程参数集用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助至少一个能量束固化的建造材料构成的层来添加式地制造至少一个三维物体。还涉及用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助至少一个能量束固化的建造材料构成的层来添加式地制造至少一个三维物体的设备及用于设备的数据提供单元。

技术领域

本发明涉及一种用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助至少一个能量束固化的建造材料构成的层来添加式地制造/增材制造至少一个三维物体的方法。

背景技术

相应方法从添加式制造的领域得知并且包括由能借助能量束固化的建造材料构成的层的特有依次逐层地选择性照射和固化。相应方法的公知示例为选择性电子束熔化方法和选择性激光熔化方法。

在用于添加式地制造相应的三维物体的添加式建造过程中，相应方法典型地使用特定的过程参数集，其包括多个特定的过程参数，例如用于照射和固化相应的由建造材料构成的层的能量束的束参数。换而言之，典型地在用于添加式地制造相应的三维物体的添加式建造过程中仅使用单个过程参数集。

鉴于对不仅具有任意定制的或可任意定制的几何形状而且具有任意定制的或可任意定制的结构特性——即特别是机械特性——的添加式地制造的三维物体的稳定增长的要求，存在对开发允许添加式地制造具有定制的或可定制的结构特性——即特别是机械特性——的三维物体的持续需求。在此情况下，特别是希望针对要在添加式建造过程中被选择性照射并由此固化的每个由建造材料构成的层分别定制所述结构特性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于添加式地制造三维物体的方法，其允许添加式地制造具有定制的或可定制的结构特性——即特别是机械特性——的三维物体。

此目的通过根据权利要求1所述的用于添加式地制造至少一个三维物体的方法来实现。权利要求1的从属权利要求涉及根据权利要求1所述的方法的可能的实施方式。

本文指出的方法是一种用于添加式地制造三维物体的方法。因此，该方法用于添加式地制造三维物体，例如，技术结构件。该方法总体上包括由能借助至少一个能量束固化的至少一种建造材料构成的层的依次逐层地选择性照射和所引起的固化。在该方法的环境下使用的建造材料可以是例如陶瓷材料、金属材料或聚合物材料中的任一者的粉末。在该方法的环境下使用的能量束可以是例如电子束或激光束。因此，该方法可以被实施为例如选择性电子束熔化方法或选择性激光熔化方法。然而，也可设想该方法被实施为例如粘结剂喷射法，特别是金属粘结剂喷射法。

该方法包括提供多个过程参数集并且将所述多个过程参数集中的至少两个不同过程参数集用于添加式地制造要经由该方法添加式地制造的相应的至少一个三维物体的一般步骤。相应的过程参数集可包括以下多组过程参数中的至少一个：束参数，例如束功率、束焦点尺寸、束焦点位置、束速率、相邻照射路径矢量的(横向)距离等；和/或层参数，例如建造材料的晶粒形态(分布)、晶粒取向(分布)、晶粒尺寸(分布)、施加在建造平面中的由建造材料构成的层的厚度，等等。因此，相应的过程参数的示例为：束参数，例如束功率、束焦点尺寸、束速率、相邻照射路径矢量——例如，扫描矢量——的(横向)距离；和/或层参数，诸如建造材料的晶粒形态(分布)、晶粒取向(分布)、晶粒尺寸(分布)、施加在建造平面中的由建造材料构成的层的厚度。