(57)【要約】【課題】三次元的な物体を付加的に製造するための改善された装置を提供すること。【解決手段】三次元的な物体を付加的に製造するための装置であって、エネルギービームを発生させる照射装置と、該照射装置の動作を制御する制御情報を生成するため、及び前記照射装置の動作を生成された制御情報に基づき制御するための制御装置とを含む前記装置において、制御装置が、第１の照射装置の動作を制御する第１の制御情報を生成するために設置されており、該第１の制御情報に基づき、第１の照射装置が、構造材料層の凝固化のための第１のエネルギービーム４ａを発生させ、制御装置が、第２の照射装置の動作を制御する第２の制御情報を生成するために設置されており、該第２の制御情報に基づき、前記第２の照射装置が、構造材料層の熱的な予備処理及び／又は後処理のための第２のエネルギービーム４ｂを発生させる。【選択図】図２
2020073288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元的な物体を付加的に製造するための方法であって、
第１の照射装置から第１のエネルギービームを照射し、前記第１のエネルギービームは、構造材料の複数の連続的な層のそれぞれを選択的に固化するように構成され、
第２の照射装置から第２のエネルギービームを照射し、前記第２のエネルギービームは、前記構造材料の前記複数の連続的な層のそれぞれの熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成され、
前記第１の照射装置及び前記第２の照射装置は、前記第１のエネルギービームに対する前記第２のエネルギービームの場所的な及び／又は時間的なずれを制御するように構成された制御情報に少なくとも部分的に基づいて制御装置により制御される、ことを含む方法。
【請求項２】
前記制御装置は、第１の制御情報を生成するように構成され、前記第１の制御情報は、前記第１の照射装置を制御するように構成され、及び／又は前記制御装置は、第２の制御情報を生成するように構成され、前記第２の制御情報は、前記第２の照射装置を制御するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のエネルギービームを、前記制御装置からの前記制御情報に少なくとも部分的に基づいてガイドし、前記第２のエネルギービームにより、前記第１のエネルギービームと同一の移動経路に沿って場所的な及び／又は時間的なずれに依存して前記第１のエネルギービームをガイドまたは調整する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記場所的な及び／又は時間的なずれは、前記第１のエネルギービームの移動経路に対する横方向のずれを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記制御装置は、前記場所的な及び／又は時間的なずれに少なくとも部分的に基づいて、前記熱的な予備処理または熱的な後処理のエネルギー入力を制御するように構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のエネルギービーム及び前記第２のエネルギービームは、少なくとも１つのエネルギービームパラメータにおいて互いに異なり、前記少なくとも１つのエネルギービームパラメータは、前記構造材料へのエネルギー入力に影響を与える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのエネルギービームパラメータは、エネルギービーム強度及び／又はエネルギービーム焦点直径、及び／又は前記構造材料の表面上をガイドされるエネルギービーム速度を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
検出装置を用いて前記構造材料の前記複数の連続的な層のそれぞれの少なくとも１つの特性を検出し、前記検出装置を用いて前記構造材料の前記複数の連続的な層のそれぞれの少なくとも１つの前記特性を示す検出情報を生成する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記制御装置は、前記検出情報に少なくとも部分的に基づいて、前記第２のエネルギービームの少なくとも１つのエネルギービームパラメータを制御するように構成される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
別の第２の照射装置から別の第２のエネルギービームを照射し、前記別の第２のエネルギービームは、前記構造材料の前記複数の連続的な層のそれぞれの前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成され、
前記別の第２の照射装置は、前記第１のエネルギービームに対する前記別の第２のエネルギービームの別の場所的な及び／又は時間的なずれを制御するように構成された別の制御情報に少なくとも部分的に基づいて、前記制御装置により制御され、
前記別の第２のエネルギービームは、前記制御装置からの前記別の制御情報に少なくとも部分的に基づいてガイドされ、前記別の第２のエネルギービームにより、前記第１のエネルギービームと同一の移動経路に沿って前記別の場所的な及び／又は時間的なずれに依存して前記第１のエネルギービームをガイドまたは調整する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のエネルギービームから前記構造材料へのエネルギー入力は、前記別の第２のエネルギービームから前記構造材料へのエネルギー入力よりも大きい、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のエネルギービームの前記場所的な及び／又は時間的なずれは、前記別の第２のエネルギービーム前記場所的な及び／又は時間的なずれよりも大きい、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの第１の層のために、
前記第１の照射装置から前記第１のエネルギービームを照射し、前記第１のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第１の層を選択的に固化するように構成され、
前記第２の照射装置から前記第２のエネルギービームを照射し、前記第２のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第１の層の前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成され、
前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの第２の層のために、
前記第１の照射装置から前記第１のエネルギービームを照射し、前記第１のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第２の層を選択的に固化するように構成され、
前記第２の照射装置から前記第２のエネルギービームを照射し、前記第２のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第２の層の前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの第１の範囲のために、
前記第１の照射装置から前記第１のエネルギービームを照射し、前記第１のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第１の範囲を選択的に固化するように構成され、
前記第２の照射装置から前記第２のエネルギービームを照射し、前記第２のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第１の範囲の前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成され、
前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの第２の範囲のために、
前記第１の照射装置から前記第１のエネルギービームを照射し、前記第１のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第２の範囲を選択的に固化するように構成され、
前記第２の照射装置から前記第２のエネルギービームを照射し、前記第２のエネルギービームにより、前記構造材料の前記複数の連続的な層のうちの前記第２の範囲の前記熱的な予備処理または熱的な後処理を提供するように構成される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービームによって凝固化可能な構造材料から成る構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによって三次元的な物体を付加的に製造する装置であって、それぞれ少なくとも１つのエネルギービームを発生させるために設置されている複数の照射装置と、該照射装置の動作を制御する制御情報を生成するために、及び前記照射装置の動作を生成された制御情報に基づき制御するために設置されている制御装置とを含む前記装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
三次元的な物体を付加的に製造するための装置は基本的に知られている。適当な装置を用いて、製造されるべき三次元的な物体は、連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービームを用いて凝固化可能な構造材料から成る、製造されるべき物体の層に関連する断面に対応する範囲における構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによって付加的に構成される。
【０００３】
さらに、付加的に製造されるべき各物体のできる限り最適な特性を実現するために、選択的に凝固化されるべき、あるいは選択的に凝固化された構造材料層の焼きもどし（Ｔｅｍｐｅｒｉｅｒｕｎｇ）が合目的であることが知られている。適当な焼きもどしは、例えば、典型的には予備乾燥された、吸湿性の構造材料、すなわち例えばアルミニウムにおいて、ガス空隙、すなわち水素空隙を低減することに貢献し得る。
【０００４】
これまで、通常、選択的に凝固化されるべき、あるいは選択的に凝固化された構造材料層の焼きもどしは、構造チャンバを画成する構造モジュールに統合された加熱要素、すなわち例えば抵抗加熱要素を介して行われる。加熱要素は、例えば構造チャンバを底部側で画成する構造モジュールの底部プレートに統合されることが可能である。加熱要素を介して構造チャンバへ平坦に入れられる熱エネルギーは、構造チャンバ内に存在する、場合によっては予備乾燥された構造材料のある程度の焼きもどしに寄与する。
【０００５】
焼きもどしのこの原理は、いくつかの観点において更なる発展が必要である。これは、特に、構造材料の予備乾燥及び構造材料の局所的な焼きもどしを可能としないためである。加えて、適当な加熱要素による構造材料の焼きもどしは、新たな種類の、特に高溶融性の材料の処理に関して低すぎ得る焼きもどし限界値に制限されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の基礎をなす課題は、上述のようなものに比して改善された、三次元的な物体を付加的に製造するための方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、請求項１による三次元的な物体を付加的に製造するための装置によって解決される。これに従属する請求項は、装置の可能な実施形態に関するものである。
【０００８】
ここに記載された装置（「装置」）は、連続的で層ごとの選択的な照射と、エネルギービームを用いて凝固化可能な構造材料から成る、製造されるべき物体の層に関連する断面に対応する範囲における構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによる、三次元的な物体、すなわち例えば技術的な部材あるいは技術的な部材群を付加的に製造するために設置されている。構造材料は、粒子状あるいは粉体状の金属材料、合成樹脂材料及び／又はセラミック材料であり得る。選択的に凝固化されるべき各構造材料層の選択的な凝固化は、物体に関する構造データに基づきなされる。適当な構造データは、付加的に製造されるべき各物体の幾何学的−構造上の形状を示すものであり、例えば付加的に製造されるべき各物体の「スライスされた」ＣＡＤデータを含むことができる。
【０００９】
装置は、例えば選択的レーザ溶融法（略してＳＬＭ法）を実行する装置として、又は選択的レーザ焼結法（略してＳＬＳ法）を実行する装置として形成されることが可能である。装置が選択的電子ビーム溶融法（ｓｅｌｅｋｔｉｖｅｒ  Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎｓｔｒａｈｌｓｃｈｍｅｌｚｖｅｒｆａｈｒｅｎ）（略してＳＥＢＳ法）を実行するための装置として形成されることも考えられる。
【００１０】
装置は、付加的な構造工程の実行に典型的に必要な機能構成要素を含んでいる。これには、特に少なくとも１つの積層装置及び少なくとも１つの照射装置が含まれる。適当な積層装置は、選択的に凝固化されるべき構造材料層を装置の構造平面において形成するために設置されており、この構造平面では、連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービームを用いて凝固化可能な構造材料から成る構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化とが行われるように設置されているとともに、このために、典型的には、構造平面に対して相対的に移動可能に支持された、特にブレード型あるいはブレード状の清掃要素を含んでいる。適当な照射装置は、装置の構造平面において、選択的に凝固化されるべき構造材料層の選択的な露光のために設置されている。適当な照射装置は、装置の構造平面における、選択的に凝固化されるべき構造材料層の選択的な照射のために設置されているとともに、このために、典型的にはエネルギービームを発生させるために設置されているエネルギービーム発生装置と、場合によってはスキャン装置と呼ばれるか、あるいはみなされる、エネルギービームを各構造材料層へ偏向させるために設置されているエネルギービーム偏向装置とを含んでいる。
【００１１】
ここに記載される装置は、複数の照射装置を含んでいる。各照射装置は、定義可能なエネルギービーム特性のエネルギービーム、すなわち特にレーザビームを発生させるために設置されたエネルギービーム発生装置を含んでいる。また、各照射装置は、固有のエネルギービーム発生装置によって発生されるエネルギービームを、各構造材料層の選択的に照射されるべき、あるいは選択的に凝固化されるべき範囲へ偏向させるために設置されたエネルギービーム偏向装置を含むことが可能である。（唯一の）エネルギービーム偏向装置が異なる照射装置の各エネルギービーム発生装置に割り当てられていることも考えられ、エネルギービーム偏向装置は、このエネルギービーム偏向装置に割り当てられたエネルギービーム発生装置によって発生されるエネルギービームを各構造材料層の選択的に照射されるべき、あるいは選択的に凝固化されるべき範囲へ偏向させるために設置されている。
【００１２】
装置は、ハードウェアにより、及び／又はソフトウェアにより実行される制御装置を含んでいる。この制御装置は、制御技術的に照射装置に割り当て可能であるか、あるいは割り当てられているとともに、照射装置の動作を制御する制御情報を発生させるために、及び適当に生成された制御情報に基づき照射装置の動作を制御するために設置されている。各照射装置の動作の制御は、特に、発生されるエネルギービームのエネルギービーム特性、すなわち例えばエネルギービーム強度及び／又はエネルギービーム焦点直径の制御と、発生されるエネルギービームの移動特性、すなわち例えば当該移動経路に沿ってエネルギービームが選択的に凝固化されるべき構造材料層にわたって移動する移動経路、あるいは例えばエネルギービームが選択的に凝固化されるべき構造材料層にわたって移動するエネルギービーム速度のようなエネルギービームの移動に関連する所定の移動パラメータの制御とを含んでいる。
【００１３】
更に明らかであるように、制御装置は、異なる照射装置に対する異なる制御情報を生成するために設置されており、その結果、異なる照射装置によって発生されるエネルギービームが、例えば１つ若しくは複数のエネルギービーム特性において、及び／又は１つ若しくは複数の移動特性において異なる。
【００１４】
具体的には、制御装置は、少なくとも１つの第１の照射装置の動作を制御するための第１の制御情報を生成するために設置されており、この制御情報に基づき、第１の照射装置が、構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のための第１のエネルギービームを発生させる。制御装置の側で第１の照射装置として定義された照射装置は、第１の制御情報を基礎とする作動に基づいて、構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のためのエネルギービームを発生させるように作動あるいは動作される。当然、制御装置の側で複数の照射装置を第１の照射装置として定義するか、あるいは動作されることが可能であり、したがって、これら照射装置は、それぞれ、第１の制御情報を基礎とする作動に基づいて、構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のためのエネルギービームを発生させるように作動あるいは動作される。
【００１５】
さらに、制御装置は、少なくとも１つの第２の照射装置の動作を制御するための第２の制御情報を生成するために設置されており、この制御情報に基づき、第２の照射装置は、選択的に凝固化されるべき構造材料層の、特に構造材料層における選択的に凝固化されるべき範囲における熱的な予備処理のための第２のエネルギービーム、及び／又は選択的に凝固化された構造材料層の、特に構造材料層の選択的に凝固化された範囲における熱的な後処理のための第２のエネルギービームを発生させる。制御装置側で第２の照射装置として定義された照射装置は、選択的に凝固化されるべき構造材料層の、特に構造材料層における選択的に凝固化されるべき範囲における熱的な予備処理のための第２のエネルギービーム、及び／又は選択的に凝固化された構造材料層の、特に構造材料層の選択的に凝固化された範囲における熱的な後処理のための第２のエネルギービームを発生させるように、第２の制御情報を基礎とする作動に基づき、制御装置によって作動あるいは動作される。当然、制御装置の側で複数の照射装置を第２の照射装置として定義するか、あるいは動作されることが可能であり、したがって、これら照射装置は、それぞれ、第２の制御情報を基礎とする作動に基づき、選択的に凝固化されるべき構造材料層の熱的な予備処理のための、及び／又は選択的に凝固化された構造材料層の熱的な後処理のためのエネルギービームを発生させるように作動される。
【００１６】
したがって、装置により、制御装置によって生成される適当な制御情報に基づき、異なる照射装置を意図的に異なる機能によって「覆う」ことが可能である。このとき、少なくとも１つの照射装置は、第１の照射装置として定義あるいは動作されることができ、その結果、この照射装置は、構造材料層の選択的な凝固化のためのエネルギービームを発生させる。このとき、少なくとも１つの他の照射装置は、第２の照射装置として定義あるいは動作されることができ、その結果、この照射装置は、構造材料層の熱的な予備処理あるいは後処理ためのエネルギービームを発生させる。以下では、構造材料層の熱的な予備処理あるいは後処理は、構造材料層の焼きもどしともいう。
【００１７】
装置の照射装置を構造材料層の焼きもどしのために用いる、このように開かれた可能性により、これまでの通常の加熱要素では不可能な、目的をもちつつ局所的な構造材料層の焼きもどしと、構造材料の加熱条件及び冷却条件の目的をもちつつ局所的な制御あるいは溶融条件及び凝固条件の目的をもちつつ局所的な制御とが可能となる。このようにして例えば所定の組織を調整することができるため、加熱条件及び冷却条件あるいは溶融条件及び凝固条件の目的をもった制御により、製造されるべき物体の構造上の特性へのアクティブな影響が及ぼされ得る。同様に、構造材料の予備乾燥も可能である。
【００１８】
照射装置を構造材料層の焼きもどしのために用いる可能性により、構造チャンバ内にある構造材料の継続的で時間のかかる焼きもどしが不要であるため、構造材料層の焼きもどしのためにかなりわずかなエネルギーの消費で済むことが更に可能である。
【００１９】
加えて、構造材料層の目的をもった局所的な焼きもどしにより、構造チャンバ、構造チャンバに熱的に結合された装置の機能構成要素及び構造チャンバ内に存在するあらかじめ付加的に構成された物体部分のこれまでの通常の熱的な負荷が最小に低減される。なぜなら、構造材料の焼きもどしのための熱エネルギーの入力を焼き戻しされるべき構造材料範囲へ限定することが可能であるためである。場合によっては再度用いられるべき、あるいは再度利用されるべき、凝固化されていない構造材料の熱的な負荷も最小に低減されている。したがって、構造材料は、試験によって示すことができたように、構造材料における不都合な酸素含有量の増大につながり得る継続的な焼きもどしにさらされない。さらに、装置の異なる機能構成要素内の、又はこれら機能構成要素間の温度勾配の形成が最小に低減されているため、機能構成要素の異なる熱膨張へ戻されるべき個々の機能構成要素の「変動」が不可能であるか、ほぼ不可能である。
【００２０】
したがって、全体として、冒頭に記載した従来技術に比して改善された装置が存在する。
【００２１】
装置あるいはこの装置により実行される方法の別の実施形態に言及する前に、第１又は第２の照射装置としての照射装置の各定義は、典型的には変更可能であり、すなわち固定してあらかじめ設定されていないことに留意すべきである。したがって、制御装置は、第１の構造材料層の選択的な凝固化の範囲における少なくとも１つの所定の照射装置を第１の照射装置として定義するとともにこれに対応して動作させ、同一の照射装置を第１の構造材料層とは異なる別の構造材料層の選択的な凝固化の範囲において第２の照射装置として定義するとともにこれに対応して動作させるように設置されることができる。また、制御装置も、構造材料層の第１の範囲の選択的な凝固化の範囲における少なくとも１つの所定の照射装置を第１の照射装置として定義するとともにこれに対応して動作させ、同一の照射装置を構造材料層の第１の範囲とは異なる別の範囲の選択的な凝固化の範囲において第２の照射装置として定義するとともにこれに対応して動作させるように設置されることができる。したがって、照射装置は、１つ又は同一の構造プロセスの実行の範囲において、１回又は複数回第１の照射装置として、すなわち構造材料の選択的な凝固化のための照射装置として用いられることができ、及び１回又は複数回第２の照射装置として、すなわち構造材料層の焼きもどしのための照射装置として用いられることができる。
【００２２】
以下において「第１の照射装置」が言及される場合には、これは、制御装置の側において、少なくとも一時的に第１の照射装置として作動あるいは動作される装置の照射装置と理解される。同様に、以下において「第２の照射装置」が言及される場合には、これは、制御装置の側において、少なくとも一時的に第２の照射装置として作動あるいは動作される装置の照射装置と理解される。
【００２３】
後述するように、制御装置は、第２の制御情報を生成するために設置されることができ、この制御情報に基づき、第２の照射装置によって発生される第２のエネルギービームが、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームのように、同一又は同一でない移動経路に沿って、選択的に凝固化されるべき、又は凝固化された構造材料層にわたってガイド可能であるか、又はガイドされている。したがって、第２の照射装置は、第２のエネルギービームを発生させるために設置されることができ、第２のエネルギービームは、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームと同一又は同一でない移動経路に沿って、選択的に凝固化されるべき、又は凝固化された構造材料層にわたってガイド可能であるか、又はガイドされている。
【００２４】
制御装置は、特に第２の制御情報を生成するために設置されることができ、この第２の制御情報に基づき、第２の照射装置によって発生される第２のエネルギービームが、所定の、特に同期化された場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れを有する第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームに先行して、又は遅れて第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームと同一の移動経路に沿って、選択的に凝固化されるべき、又は凝固化された構造材料層にわたってガイド可能であるか、又はガイドされている。したがって、第２の照射装置は、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームのように、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームに先行して、又は遅れて、同一の移動経路に沿って選択的に凝固化されるべき、又は凝固化された構造材料層にわたってガイドされている第２のエネルギービームを生成するために設置されることができる。
【００２５】
したがって、少なくとも１つの第２のエネルギービームは、所定の場所的な、及び／又は時間的な先行をもって第１のエネルギービームに先行して同一の移動経路に沿って構造材料層にわたってガイドされ、これにより、例えば構造材料の加熱特性あるいは溶融特性のコントロールされた影響あるいは制御の目的のために、特に第２のエネルギービームの具体的な場所的な、及び／又は時間的な先行によって目的をもって制御可能な、第１のエネルギービームを用いて凝固化されるべき構造材料の予備焼きもどしが得られる。一般的に、適当な予備焼きもどしにより、構造材料の（局所的な）予備加熱が可能であり、この予備加熱により、例えば特に高溶融性の構造材料の処理あるいは構造材料の乾燥が可能である。
【００２６】
これに代えて、又はこれに加えて、第２のエネルギービームは、所定の場所的な、及び／又は時間的な遅れを有する第１のエネルギービームに遅れて同一の移動経路に沿って構造材料層にわたってガイドされることができ、これにより、例えば構造材料の冷却特性あるいは凝固特性のコントロールされた影響あるいは制御の目的のために、特に第２のエネルギービームの具体的な場所的な、及び／又は時間的な遅れによって目的をもって制御可能な、第１のエネルギービームを用いて凝固化されるべき構造材料の再焼きもどし（Ｎａｃｈｔｅｍｐｅｒｉｅｒｕｎｇ）が得られる。一般的に、適当な再焼きもどしにより、倍によっては亀裂形成につながる機械的な応力と、特に気体細孔（Ｇａｓｐｏｒｅｎ）の拡散による物体におけるガス空隙あるいは水素空隙の低減が可能である。
【００２７】
同様のことは、装置１が、第２の照射装置として動作可能な、又は動作する複数の照射装置を含んでいるケースに当てはまる。この場合、制御装置は第２の制御情報を生成するように設置されることができ、この第２の制御情報に基づき、各第２の照射装置によって発生される第２のエネルギービームが、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームのように、それぞれ定義可能な、又は定義された、特に同期化された場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れを有する第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームに先行して、又は遅れて同一の移動経路に沿って選択的に凝固化されるべき、又は凝固化される構造材料層にわたってガイド可能であるか、又はガイドされている。したがって、装置は複数の第２の照射装置を含むことができ、これら第２の照射装置は、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームのように、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームに先行又は遅れて、同一の移動経路に沿って選択的に凝固化されるべき、又は凝固化される構造材料層にわたってガイド可能であるか、又はガイドされている複数の第１のエネルギービームを発生させるために設置されている。
【００２８】
このとき、制御装置は、構造材料層へ入るべき、又は入る、それぞれ第２の照射装置によってそれぞれ発生される第２のエネルギービームのエネルギー入力を、第１の照射装置によって発生されるエネルギービームに対する各第２のエネルギービームの場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れに依存して制御するために設置されることが可能である。したがって、各第２のエネルギービームを介して構造材料層へ入るべき、又は入るエネルギー入力は（ほぼ）適宜に変更可能であるため、各第２のエネルギービームの各エネルギー入力の制御によって、（ほぼ）適宜の、あるいは（ほぼ）適宜に変更可能な温度プロファイル、すなわち例えば均一に、又は不均一に上昇又は下降する温度勾配が実現され得る。
【００２９】
例えば、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームに対してより大きな場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れを有する、構造材料層へ入れられるべき、又は入れられる第２のエネルギービームのエネルギー入力は、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームに対してより小さな場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れを有する、構造材料層へ入れられるべき、又は入れられる第２のエネルギービームのエネルギー入力よりもわずかであり得る。このようなことは、構造材料の加熱特性あるいは冷却特性に局所的に目的をもって影響を与えることができる所定の温度プロファイルの実現の例示的な可能性である。
【００３０】
上記においては、第１及び第２のエネルギービームの移動が１つかつ同一の移動経路においてなされる変形例が記載されており、少なくとも１つの第２のエネルギービームは、所定の場所的な、及び／又は時間的な先行あるいは遅れをもって第１のエネルギービームに先行あるいは遅れてガイドされているか、又はガイドされる。
【００３１】
以下に、同様に考えることが可能で、特に上述のものを組合せ可能な変形例が記載されており、この変形例によれば、第１及び第２のエネルギービームの移動が異なる移動経路において行われ、少なくとも１つの第２のエネルギービームが、所定の場所的な、及び／又は時間的なずれをもって第１のエネルギービーム対して側方に、特に平行にずらされてガイドされているか、又はガイドされる。
【００３２】
したがって、制御装置は、（これに代えて、又はこれに加えて）第２の制御情報を生成するように設置されることができ、この第２の制御情報に基づき、第２の照射装置によって発生される第２のエネルギービームが所定の場所的な、及び／又は時間的なずれをもって、当該移動経路に沿って第１のエネルギービーム４ａが構造材料層にわたってガイド可能であるか、又はガイドされる移動経路に対して側方に、特に平行にずらされて、選択的に凝固化されるべきか、又は凝固化された構造材料層にわたってガイドされている。したがって、第２の照射装置は、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービーム、すなわち第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームとは異なる移動経路に対して側方にずらされて、選択的に凝固化されるべき、又は凝固化された構造材料層にわたってガイドされる第２のエネルギービームを発生させるために設置されることが可能である。
【００３３】
したがって、第２のエネルギービームは、所定の場所的な、及び／又は時間的なずれをもって、第１のエネルギービームの移動経路に対して側方にずらされて構造材料層にわたってガイドされることができ、これにより、同様に、例えば構造材料の加熱特性あるいは溶融特性のコントロールされた影響あるいは制御の目的のために、特に第２のエネルギービームの具体的な場所的な、及び／又は時間的なずれによって目的をもって制御可能な、第１のエネルギービームを用いて凝固化されるべきあるいは凝固化された構造材料の予備焼きもどしあるいは再焼きもどしが得られる。
【００３４】
ここでも、同様のことが、装置が第２の照射装置として動作可能な、又は動作する複数の照射装置を含むケースについても当てはまる。この場合、制御装置は第２の制御情報を生成するように設置されることができ、この第２の制御情報に基づき、各第２の照射装置によって発生される第２のエネルギービームが所定の場所的な、及び／又は時間的なずれをもって、当該移動経路に沿って第１のエネルギービームが構造材料層にわたってガイド可能であるか、又はガイドされる移動経路に対して側方に、特に平行にずらされて、凝固化されるべき、又は凝固化された構造材料層にわたってガイドされている。したがって、装置は複数の第２の照射装置を含むことができ、これら第２の照射装置は、固有の移動経路において、第１の照射装置によって発生されるエネルギービームに対して側方にずらされて選択的に凝固化されるべき、又は凝固化された構造材料層にわたってガイド可能であるか、又はガイドされる複数の第２のエネルギービームを発生させるために設置されている。
【００３５】
制御装置は、ここでも、構造材料層へ入る、それぞれ第２の照射装置によってそれぞれ発生される第２のエネルギービームのエネルギー入力を、第１のエネルギービームの移動経路に対する各第２のエネルギービームの場所的な、及び／又は時間的なずれに依存して制御するために設置されることが可能である。このようにしても、各第２のエネルギービームを介して構造材料層へ入るエネルギー入力は（ほぼ）適宜に変更可能であるため、各第２のエネルギービームの各エネルギー入力の適当な制御によって、（ほぼ）適宜の、あるいは（ほぼ）適宜に変更可能な温度プロファイル、すなわち例えば均一に、又は不均一に上昇又は下降する温度勾配が実現され得る。
【００３６】
例えば、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームに対してより大きな場所的な、及び／又は時間的なずれを有する、構造材料層へ入れられるべき、又は入れられる第２のエネルギービームのエネルギー入力は、第１の照射装置によって発生される第１のエネルギービームに対してより小さな場所的な、及び／又は時間的なずれを有する、構造材料層へ入れられるべき、又は入れられる第２のエネルギービームのエネルギー入力よりもわずかであり得る。このようにして、ここでも、例えば、構造材料の加熱特性あるいは冷却特性に局所的に目的をもって影響を与えることができる所定の温度プロファイルの実現の可能性が与えられる。
【００３７】
第２のエネルギービームがこれに先行して、若しくは遅れて、又は第１のエネルギービームに対して相対的な側方のずれをもってガイドされているか、又はガイドされるかにかかわらず、第２のエネルギービームが、構造材料層へのエネルギービームのエネルギー入力に影響を与える少なくとも１つのエネルギービームパラメータにおいて第１のエネルギービームとは異なることが当てはまる。第２のエネルギービームは、例えばエネルギービーム強度及び／又はエネルギービーム焦点直径及び／又はエネルギービームが構造材料層にわたってガイドされるエネルギービーム速度において、第１のエネルギービームと異なり得る。各エネルギー入力における区別は、典型的には、第２のエネルギービームのエネルギー入力が第２のエネルギービームによる構造材料３の溶融が不可能であるほどわずかであるという条件で行われる。したがって、第２のエネルギービームは、典型的には、第１のエネルギービームよりもわずかなエネルギービーム強度及び／又は第１のエネルギービームよりも大きなエネルギービーム焦点直径を有している。
【００３８】
装置は検出装置を含むことが可能であり、この検出装置は、構造材料層、選択的に凝固化されるべき、あるいは選択的に凝固化された構造材料層の特に選択的に凝固化されるべき、あるいは選択的に凝固化された範囲の少なくとも１つの特性を検出するために、及び選択的に凝固化されるべき、あるいは選択的に凝固化された構造材料層の少なくとも１つの検出された特性を示す検出情報を生成するために設置されている。適当な特性は、例えば温度又は装置状態、特に選択的に凝固化されるべき、あるいは選択的に凝固化された範囲の溶融状の状態であり得る。その結果、検出装置を介して局所的な溶融槽（「Ｍｅｌｔｐｏｏｌ」）を検出することが可能である。検出装置は、例えば光学的な検出装置、すなわち特にカメラ装置であり得るか、あるいは少なくとも１つのこのようなものを検出装置が含むことが可能である。
【００３９】
制御装置は、構造材料層への各エネルギービームのエネルギー入力に影響を与える、第２のエネルギービームのエネルギービームパラメータを検出情報によって示される凝固化されるべき、又は凝固化された構造材料層の特性に依存して制御するために設置されることが可能である。適当な検出情報によって示される構造材料層の各特性によって、特にリアルタイムで、より正確にコントロールされる構造材料層の加熱特性あるいは溶融特性又は冷却特性あるいは凝固特性の影響が１つ又は複数の第２のエネルギービームを用いて実現され得る。
【００４０】
本発明は、装置のほかに、連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービーム４ａを用いて凝固化可能な構造材料３の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによって、三次元的な物体２を付加的に製造するための方法であって、それぞれ定義可能なエネルギービーム特性の少なくとも１つのエネルギービームを発生させるために設置されている複数の照射装置が用いられる方法に関するものである。この方法は、少なくとも１つの第１の照射装置が、制御装置によって生成される、構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のための第１のエネルギービームを発生させるための第１の制御情報に基づいて動作され、少なくとも１つの第２の照射装置が、制御装置によって生成される、特に構造材料層の選択的に凝固化される範囲における、選択的に凝固化される構造材料層の熱的な予備処理のための第２のエネルギービーム及び／又は特に構造材料層の選択的に凝固化される範囲において、選択的に凝固化される構造材料層の熱的な後処理（Ｎａｃｈｂｅｈａｎｄｌｕｎｇ）のための第２のエネルギービームを発生させるための第２の制御情報に基づいて動作される。例えば選択的レーザ溶融法（略してＳＬＭ法）、選択的レーザ焼結法（略してＳＬＳ法）又は選択的電子ビーム溶融法（ｓｅｌｅｋｔｉｖｅｒ  Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎｓｔｒａｈｌｓｃｈｍｅｌｚｖｅｒｆａｈｒｅｎ）（略してＳＥＢＳ法）であり得るコの方法は、上述の装置によって実行されることが可能である。装置に関連した全ての実施は、方法についても同様に当てはまり、また逆も同様である。
【００４１】
本発明を、図面における実施例に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】一実施例による装置の原理図である。
【図２】構造材料層にわたってガイドされる複数のエネルギービームの原理図である。
【図３】構造材料層にわたってガイドされる複数のエネルギービームの原理図である。
【図４】構造材料層にわたってガイドされる複数のエネルギービームの原理図である。
【図５】構造材料層にわたってガイドされる複数のエネルギービームの原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１には、一実施例による装置１の原理図が示されている。装置１は、連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービームすなわち特にレーザビームによって凝固化可能な構造材料３すなわち例えば金属粉体から成る構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによって、三次元的な物体２、すなわち特に技術的な部材あるいは技術的な部材群の付加的な製造に用いられる。凝固化されるべき各構造材料層の選択的な凝固化は、物体に関連した構造データに基づいてなされる。適当な構造データは、付加的に製造されるべき各物体２の幾何学的な、あるいは幾何学的−構造上の形状を示すとともに、製造されるべき物体２の例えば「スライスされた」ＣＡＤデータを含むことができる。装置１は、ＬａｓｅｒＣＵＳＩＮＧ（登録商標）装置として、すなわち選択的レーザ溶融法（略してＳＬＭ法）を実行するための装置として形成されることができる。
【００４４】
装置１は、付加的な構造工程を実行するための機能構成要素として積層装置５を含んでいる。積層装置５は、選択的に照射されるべき、あるいは選択的に凝固化されるべき構造材料層を装置１の構造平面Ｅ内で形成するために設置されているとともに、このために装置１の構造平面Ｅに対して相対的に移動可能に支持された、特にブレード型あるいはブレード状の積層要素（不図示）を含んでいる。
【００４５】
装置１は、付加的な構造工程を実行するための別の機能構成要素として、複数の、すなわち図１に図示された実施例では２つの照射装置６，７を含んでいる。各照射装置６，７は、定義可能なエネルギービーム特性のエネルギービーム４ａ，４ｂ、すなわち特にレーザビームを発生させるために設置されたエネルギービーム発生装置８，９と、このエネルギービーム発生装置に光学的に結合された、エネルギービーム４ａ，４ｂを各構造材料層へ偏向させるために設置されたエネルギービーム偏向装置１０，１１とを含んでいる。（唯一の）エネルギービーム偏向装置が異なる照射装置６，７の各エネルギービーム発生装置８，９に割り当てられていることも考えられる。
【００４６】
また、図１に示された実施例では、配量モジュール１２、構造モジュール１３及びオーバーフローモジュール１４が図示されており、これらモジュールは、装置１の不活性化可能なプロセスチャンバ１５の下方の範囲へドッキング（ａｎｇｅｄｏｃｋｔ）されている。上記モジュールは、装置１のプロセスチャンバ１５の下方の範囲も形成することが可能である。
【００４７】
装置１は、照射装置６，７に制御技術的に割り当てられたハードウェアによって、及び／又はソフトウェアによって実行される制御装置１６を含んでいる。制御装置１６は、照射装置６，７の動作を制御する制御情報を生成するために、及び生成された適当な制御情報に基づいて照射装置６，７の動作を制御するために設置されている。各照射装置６，７の動作の制御は、特に各照射装置６，７を介して発生されるエネルギービーム４ａ，４ｂのエネルギービーム特性及び移動特性を含んでいる。制御装置１６は、異なる照射装置６，７のための異なる制御情報を生成するように設置されているため、異なる照射装置６，７によって発生されるエネルギービーム４ａ，４ｂは、例えば１つ若しくは複数のエネルギービーム特性において、及び／又は１つ若しくは複数の移動特性において異なっている。
【００４８】
制御装置１６は、第１の照射装置、すなわち例えば図において左側の照射装置６の動作を制御するための第１の制御情報を生成するために設置されており、この制御情報に基づき、第１の照射装置が、構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のための第１のエネルギービーム４ａを発生させる。制御装置１６の側で第１の照射装置として定義された照射装置６は、第１の制御情報を基礎とする作動に基づいて、構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のためのエネルギービーム４ａを発生させるように作動あるいは動作される。
【００４９】
さらに、制御装置１６は、少なくとも１つの第２の照射装置、すなわち例えば図において右側の照射装置７の動作を制御するための第２の制御情報を生成するために設置されており、この制御情報に基づき、第２の照射装置は、特に構造材料層における選択的に凝固化されるべき範囲において選択的に凝固化されるべき構造材料層を熱的に予備処理するための第２のエネルギービーム４ｂ、及び／又は選択的に凝固化された構造材料層の、特に構造材料層の選択的に凝固化された範囲における熱的な後処理のための第２のエネルギービーム４ｂを発生させる。制御装置１６側で第２の照射装置として定義された照射装置７は、特に構造材料層における選択的に凝固化されるべき範囲において選択的に凝固化されるべき構造材料層を熱的に予備処理するための第２のエネルギービーム４ｂ、及び／又は選択的に凝固化された構造材料層の、特に構造材料層の選択的に凝固化された範囲における熱的な後処理のための第２のエネルギービーム４ｂを発生させるように、第２の制御情報を基礎とする作動に基づき、制御装置１６によって作動あるいは動作される。
【００５０】
したがって、装置１により、制御装置１６によって生成される適当な制御情報に基づき、異なる照射装置６，７を意図的に異なる機能によって「覆う」ことが可能である。このとき、１つの（又は複数の）照射装置６は、第１の照射装置として定義あるいは動作されることができ、その結果、この照射装置は、構造材料層の選択的な凝固化のためのエネルギービーム４ａを発生させる。このとき、１つの（又は複数の）他の照射装置７は、第２の照射装置として定義あるいは動作されることができ、その結果、この照射装置は、構造材料層の熱的な予備処理あるいは後処理（「焼きもどし（Ｔｅｍｐｅｒｉｅｒｕｎｇ）」）ためのエネルギービーム４ｂを発生させる。
【００５１】
照射装置、すなわち例えば照射装置７を構造材料層の焼きもどしのために用いる、このように開かれた可能性により、目的をもちつつ局所的な構造材料層の焼きもどしと、構造材料３の加熱条件及び冷却条件の目的をもちつつ局所的な制御あるいは溶融条件及び凝固条件の目的をもちつつ局所的な制御とが可能となる。このようにして例えば所定の組織を調整することができるため、加熱条件及び冷却条件あるいは溶融条件及び凝固条件の目的をもった制御により、製造されるべき物体２の構造上の特性へのアクティブな影響が及ぼされ得る。
【００５２】
第１又は第２の照射装置としての照射装置６，７の各定義は、変更可能であり、すなわち固定してあらかじめ設定されていない。したがって、制御装置１６は、第１の構造材料層の選択的な凝固化の範囲における所定の照射装置６，７を第１の照射装置として定義するとともにこれに対応して動作させ、同一の照射装置６，７を第１の構造材料層とは異なる別の構造材料層の選択的な凝固化の範囲において第２の照射装置として定義するとともにこれに対応して動作させるように設置されている。また、制御装置１６も、構造材料層の第１の範囲の選択的な凝固化の範囲における所定の照射装置６，７を第１の照射装置として定義するとともにこれに対応して動作させ、同一の照射装置６，７を構造材料層の第１の範囲とは異なる別の範囲の選択的な凝固化の範囲において第２の照射装置として定義するとともにこれに対応して動作させるように設置されている。したがって、照射装置６，７は、１つ又は同一の構造プロセスの実行の範囲において、１回又は複数回第１の照射装置として、すなわち構造材料の選択的な凝固化のための照射装置として用いられることができ、及び１回又は複数回第２の照射装置として、すなわち構造材料層の焼きもどしのための照射装置として用いられることができる。
【００５３】
以下において「第１の照射装置」が言及される場合には、これは、制御装置１６の側において、少なくとも一時的に第１の照射装置として作動あるいは動作される照射装置６，７と理解される。同様に、以下において「第２の照射装置」が言及される場合には、これは、制御装置１６の側において、少なくとも一時的に第２の照射装置として作動あるいは動作される照射装置６，７と理解される。
【００５４】
それぞれ構造材料層にわたって案内される複数のエネルギービーム４ａ，４ｂの原理図を示す図２以降から明らかなように、制御装置１６は、第２の制御情報を生成するために設置されており、この第２の制御情報に基づき、第２の照射装置によって発生される第２のエネルギービーム４ｂが、第１のエネルギービーム４ａのように、所定の、特に同期化された場所的な、及び／又は時間的な先行（図２参照）又は遅れ（図３参照）を有する第１のエネルギービーム４ａに先行して、又は遅れて同一の移動経路（矢印で示唆された移動ベクトル参照）に沿って構造材料層にわたってガイドされている。したがって、第２のエネルギービーム４ｂは、所定の場所的な、及び／又は時間的な先行（図２において場所的な先行について符号「＋Δｘ」で示唆されており、「＋Δｔ」で時間的な先行が示唆されている）をもって第１のエネルギービーム４ａに先行して同一の移動経路に沿って構造材料層にわたってガイドされ、これにより、例えば構造材料３の加熱特性あるいは溶融特性のコントロールされた影響あるいは制御の目的のために、特に第２のエネルギービーム４ｂの具体的な場所的な、及び／又は時間的な先行によって目的をもって制御可能な、第１のエネルギービーム４ａを用いて凝固化されるべき構造材料３の予備焼きもどしが得られる。適当な先行が図２に示されている。
【００５５】
これに代えて、又はこれに加えて、第２のエネルギービーム４ｂは、所定の場所的な、及び／又は時間的な遅れ（図３において場所的な遅れについて符号「−Δｘ」で示唆されており、時間的な遅れについて「−Δｔ」で示唆されている）を有する第１のエネルギービーム４ａに遅れて同一の移動経路に沿って構造材料層にわたってガイドされ、これにより、例えば構造材料３の冷却特性あるいは凝固特性のコントロールされた影響あるいは制御の目的のために、特に第２のエネルギービーム４ｂの具体的な場所的な、及び／又は時間的な遅れによって目的をもって制御可能な、第１のエネルギービーム４ａを用いて凝固化されるべき構造材料３の再焼きもどし（Ｎａｃｈｔｅｍｐｅｒｉｅｒｕｎｇ）が得られる。適当な遅れが図３に示されており、ここでは選択的かつ追加的に適当な先行も可能であることが点線で図示されている。
【００５６】
同様のことが、図５に図示されたケースにも当てはまり、このケースでは、装置１が、第２の照射装置として動作可能な、又は動作する複数の照射装置６，７を含んでいる。この場合、制御装置１６は第２の制御情報を生成するように設置されており、この第２の制御情報に基づき、各第２の照射装置によって発生される第２のエネルギービーム４ｂが、第１のエネルギービーム４ａのように、所定の、特に同期化された場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れを有する第１のエネルギービーム４ａに先行して、又は遅れて同一の移動経路に沿って構造材料層にわたってガイド可能であるか、又はガイドされている。図３と同様に、ここでは選択的な遅れが点線で図示されている。
【００５７】
このとき、制御装置１６は、構造材料層へ入る、それぞれ第２の照射装置によってそれぞれ発生される第２のエネルギービーム４ｂのエネルギー入力を、第１の照射装置によって発生されるエネルギービーム４ａに対する各第２のエネルギービーム４ｂの場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れに依存して制御するために設置されることが可能である。したがって、各第２のエネルギービーム４ｂを介して構造材料層へ入るエネルギー入力は（ほぼ）適宜に変更可能であるため、各第２のエネルギービーム４ｂの各エネルギー入力の制御によって、（ほぼ）適宜の、あるいは（ほぼ）適宜に変更可能な温度プロファイル、すなわち例えば均一に、又は不均一に上昇又は下降する温度勾配が実現され得る。
【００５８】
図４には同様に考えられる変形例が記載されており、この変形例によれば、第１及び第２のエネルギービーム４ａ，４ｂの移動が異なる移動経路において行われ、少なくとも１つの第２のエネルギービーム４ｂが、所定の場所的な、及び／又は時間的なずれ（図４において、第１のエネルギービーム４ａの右方において場所的なずれについて符号「＋Δｘ」で示唆され、「＋Δｔ」で時間的なずれが示唆されており、第１のエネルギービーム４ａの左方において場所的なずれについて符号「−Δｘ」で示唆され、「−Δｔ」で時間的なずれが示唆されている。）をもって第１のエネルギービーム４ａに対して側方に、特に平行にずらされてガイドされているか、又はガイドされる。
【００５９】
したがって、制御装置１６は、第２の制御情報を生成するように設置されることができ、この第２の制御情報に基づき、第２の照射装置によって発生される第２のエネルギービーム４ｂが所定の場所的な、及び／又は時間的なずれをもって、当該移動経路に沿って第１のエネルギービーム４ａが構造材料層にわたってガイドされる移動経路に対して側方に、特に平行にずらされて、構造材料層にわたってガイドされている。したがって、第２のエネルギービーム４ｂは、所定の場所的な、及び／又は時間的なずれをもって、第１のエネルギービーム４ａの移動経路に対して側方にずらされて構造材料層にわたってガイドされることができ、これにより、同様に、例えば構造材料３の加熱特性あるいは溶融特性のコントロールされた影響あるいは制御の目的のために、特に第２のエネルギービーム４ｂの具体的な場所的な、及び／又は時間的なずれによって目的をもって制御可能な、第１のエネルギービーム４ａを用いて凝固化されるべきあるいは凝固化された構造材料３の予備焼きもどしあるいは再焼きもどしが得られる。
【００６０】
ここでも、同様のことが、装置１が第２の照射装置として動作可能な、又は動作する複数の照射装置６，７を含むケースについても当てはまる。この場合、制御装置１６は第２の制御情報を生成するように設置されており、この第２の制御情報に基づき、各第２の照射装置によって発生される第２のエネルギービーム４ｂが所定の場所的な、及び／又は時間的なずれをもって、当該移動経路に沿って第１のエネルギービーム４ａが構造材料層にわたってガイドされる移動経路に対して側方に、特に平行にずらされて、構造材料層にわたってガイドされている。
【００６１】
制御装置１６は、ここでも、構造材料層へ入る、それぞれ第２の照射装置によってそれぞれ発生される第２のエネルギービーム４ｂのエネルギー入力を、第１のエネルギービーム４ａの移動経路に対する各第２のエネルギービーム４ｂの場所的な、及び／又は時間的なずれに依存して制御するために設置されることが可能である。このようにしても、各第２のエネルギービーム４ｂを介して構造材料層へ入るエネルギー入力は（ほぼ）適宜に変更可能であるため、各第２のエネルギービーム４ｂの各エネルギー入力の適当な制御によって、（ほぼ）適宜の、あるいは（ほぼ）適宜に変更可能な温度プロファイル、すなわち例えば均一に、又は不均一に上昇又は下降する温度勾配が実現され得る。
【００６２】
一般的に、第２のエネルギービーム４ｂが、構造材料層へのエネルギービーム４ｂのエネルギー入力に影響を与える少なくとも１つのエネルギービームパラメータにおいて第１のエネルギービーム４ａとは異なることが当てはまる。第２のエネルギービーム４ｂは、例えばエネルギービーム強度及び／又はエネルギービーム焦点直径及び／又はエネルギービーム４ｂが構造材料層にわたってガイドされるエネルギービーム速度において、第１のエネルギービーム４ａと異なり得る。各エネルギー入力における区別は、典型的には、第２のエネルギービーム４ｂのエネルギー入力が第２のエネルギービーム４ｂによる構造材料３の溶融が不可能であるほどわずかであるという条件で行われる。
【００６３】
図１に戻り、装置１が例えばカメラ装置として形成された検出装置１７を含むことが可能であることが明らかであり、この検出装置は、構造材料層、特に選択的に凝固化されるべき、あるいは選択的に凝固化された構造材料層の範囲の少なくとも１つの特性を検出するために、及び構造材料層の少なくとも１つの検出された特性を示す検出情報を生成するために設置されている。適当な特性は、例えば温度又は装置状態、特に選択的に凝固化されるべき、あるいは選択的に凝固化された範囲の溶融状の状態であり得る。その結果、検出装置１７を介して局所的な溶融槽１８（図２以降参照）を検出することが可能である。
【００６４】
制御装置１６は、構造材料層への各エネルギービームのエネルギー入力に影響を与える、第２のエネルギービーム４ｂの少なくとも１つのエネルギービームパラメータを検出情報によって示される構造材料層の特性に依存して制御するために設置されることが可能である。適当な検出情報によって示される構造材料層の各特性によって、特にリアルタイムで、より正確にコントロールされる構造材料層の加熱特性あるいは溶融特性又は冷却特性あるいは凝固特性の影響が１つ又は複数の第２のエネルギービーム４ｂを用いて実現され得る。
【００６５】
図１に示された装置１によって、連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービーム４ａを用いて凝固化可能な構造材料３の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによって、三次元的な物体２を付加的に製造するための方法を実行であり、複数の照射装置６，７が用いられる。この方法は、第１の照射装置が、制御装置１６によって生成される、構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のための第１のエネルギービーム４ａを発生させるための第１の制御情報に基づいて動作され、第２の照射装置が、制御装置１６によって生成される、特に構造材料層の選択的に凝固化される範囲における、選択的に凝固化される構造材料層の熱的な予備処理のための第２のエネルギービーム４ｂ及び／又は特に構造材料層の選択的に凝固化される範囲において、選択的に凝固化される構造材料層の熱的な後処理（Ｎａｃｈｂｅｈａｎｄｌｕｎｇ）のための第２のエネルギービーム４ｂを発生させるための第２の制御情報に基づいて動作されることを特徴とする。
【００６６】
（付記）
以上の開示から、以下の付記が提案される。
＜実施態様１＞
連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービームによって凝固化可能な構造材料（３）から成る構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによって三次元的な物体（２）を付加的に製造するための装置（１）であって、
それぞれ少なくとも１つのエネルギービームを発生させるために設置されている複数の照射装置（６，７）と、
該照射装置（６，７）の動作を制御する制御情報を生成するために、及び前記照射装置（６，７）の動作を生成された制御情報に基づき制御するために設置されている制御装置（１６）と
を含む前記装置において、
前記制御装置（１６）が、少なくとも１つの第１の照射装置の動作を制御するための第１の制御情報を生成するために設置されており、該第１の制御情報に基づき、前記第１の照射装置が、構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のための第１のエネルギービーム（４ａ）を発生させ、
前記制御装置（１６）が、少なくとも１つの第２の照射装置の動作を制御するための第２の制御情報を生成するために設置されており、該第２の制御情報に基づき、前記第２の照射装置が、選択的に凝固化される構造材料層の熱的な予備処理のための第２のエネルギービーム（４ｂ）及び／又は選択的に凝固化された構造材料層の熱的な後処理のための第２のエネルギービーム（４ｂ）を発生させ、
前記第２の制御情報が、前記第１のエネルギービーム（４ａ）に対する前記第２のエネルギービーム（４ｂ）の場所的な、及び／又は時間的なずれを制御することにより、少なくとも部分的に前記第２のエネルギービーム（４ｂ）のエネルギー入力を制御するように構成されている装置。
＜実施態様２＞
前記制御装置（１６）が第２の制御情報を生成するために設置されており、該第２の制御情報に基づき、前記第２の照射装置によって発生される前記第２のエネルギービーム（４ｂ）が、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）に対して所定の場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れをもって、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）と同一の移動経路に沿ってガイドされる請求項１に記載の装置。
＜実施態様３＞
前記第２の照射装置として動作可能又は動作する複数の照射装置（６，７）を含んでおり、前記制御装置（１６）が第２の制御情報を生成するために設置されており、該第２の制御情報に基づき、各々の前記第２の照射装置によって発生される前記第２のエネルギービーム（４ｂ）が、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）に対してそれぞれ所定の場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れをもって、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）と同一の移動経路に沿ってガイドされる請求項１又は２に記載の装置。
＜実施態様４＞
前記制御装置（１６）が、前記構造材料層へ入れられる、各々の前記第２の照射装置によって発生される前記第２のエネルギービーム（４ｂ）によるエネルギー入力を、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）に対する前記第２のエネルギービーム（４ｂ）の前記場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れに依存して制御するために設置されている請求項３に記載の装置。
＜実施態様５＞
前記構造材料層へ入れられる、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）に対して、かつ相対的に別の第２のエネルギービーム（４ｂ）より大きな場所的な、及び／又は時間的な先行又は遅れを有する前記第２のエネルギービーム（４ｂ）によるエネルギー入力が、前記構造材料層へ入れられる、前記別の第２のエネルギービーム（４ｂ）によるエネルギー入力よりも小さい請求項４に記載の装置。
＜実施態様６＞
前記制御装置（１６）が前記第２の制御情報を生成するために設置されており、該第２の制御情報に基づき、前記第２の照射装置によって発生される前記第２のエネルギービーム（４ｂ）が、所定の場所的な、及び／又は時間的なずれをもって、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）の移動経路に対する側方に、前記構造材料層にわたってガイドされる請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
＜実施態様７＞
前記第２の照射装置として動作可能又は動作する複数の照射装置（６，７）を含んでおり、前記制御装置（１６）が前記第２の制御情報を生成するために設置されており、該第２の制御情報に基づき、各々の前記第２の照射装置によって発生される前記第２のエネルギービーム（４ｂ）が、所定の場所的な、及び／又は時間的なずれをもって、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）の移動経路に対する側方に、前記構造材料層にわたってガイドされる請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
＜実施態様８＞
前記制御装置（１６）が、構造材料層へ入れられる、各々の前記第２の照射装置によって発生される前記第２のエネルギービーム（４ｂ）によるエネルギー入力を、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）の前記移動経路に対する各々の前記第２のエネルギービーム（４ｂ）の前記場所的な、及び／又は時間的なずれに依存して制御するために設置されている請求項７に記載の装置。
＜実施態様９＞
前記構造材料層へ入れられる、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）の前記移動経路に対する側方への、かつ相対的に別の第２のエネルギービーム（４ｂ）より大きな場所的な、及び／又は時間的なずれを有する前記第２のエネルギービーム（４ｂ）によるエネルギー入力が、前記構造材料層へ入れられる、別の第２のエネルギービーム（４ｂ）によるエネルギー入力よりも小さい請求項８に記載の装置。
＜実施態様１０＞
前記第２の照射装置によって発生される前記第２のエネルギービーム（４ｂ）が、前記構造材料層への各エネルギービームのエネルギー入力に影響を与える少なくとも１つのエネルギービームパラメータにおいて、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）とは異なっている請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
＜実施態様１１＞
前記第２の照射装置によって発生される前記第２のエネルギービーム（４ｂ）が、エネルギービーム強度及び／又はエネルギービーム焦点直径及び／又は前記エネルギービームを前記構造材料層にわたってガイドするエネルギービーム速度において、前記第１の照射装置によって発生される前記第１のエネルギービーム（４ａ）とは異なっている請求項１０に記載の装置。
＜実施態様１２＞
選択的に凝固化される範囲を含む少なくとも１つの前記構造材料層の特性を検出するために、及び前記構造材料層の検出された前記少なくとも１つの特性を示す検出情報を生成するために設置された検出装置（１７）が設けられている請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
＜実施態様１３＞
前記制御装置（１６）が、前記構造材料層への各エネルギービームのエネルギー入力に影響を与える、前記第２の照射装置によって発生される前記第２のエネルギービーム（４ｂ）の少なくとも１つのエネルギービームパラメータを、前記検出情報によって示される前記構造材料層の前記特性に依存して制御するために設置されている請求項１２に記載の装置。
＜実施態様１４＞
前記制御装置（１６）が、第１の構造材料層の選択的な凝固化の範囲において所定の照射装置（６，７）を前記第１の照射装置として動作させ、前記第１の構造材料層とは異なる別の構造材料層の選択的な凝固化の範囲において同一の照射装置（６，７）を前記第２の照射装置として動作させるために設置されている請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
＜実施態様１５＞
前記制御装置（１６）が、前記構造材料層の第１の範囲の選択的な凝固化の範囲において所定の照射装置（６，７）を前記第１の照射装置として動作させ、前記構造材料層の前記第１の範囲とは異なる別の範囲の選択的な凝固化の範囲において同一の照射装置（６，７）を前記第２の照射装置として動作させるために設置されている請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
＜実施態様１６＞
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置（１）を用いて、連続的で層ごとの選択的な照射と、これに伴う、エネルギービームによって凝固化可能な前記構造材料（３）から成る前記構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化とによって、三次元的な物体（２）を付加的に製造するための方法であって、それぞれ所定のエネルギービーム特性の少なくとも１つのエネルギービームを発生させるために設置されている複数の照射装置（６，７）が使用される、前記方法において、
少なくとも１つの前記第１の照射装置が、制御装置（１６）によって生成される、前記構造材料層の連続的で層ごとの選択的な凝固化のための前記第１のエネルギービーム（４ａ）を発生させるための前記第１の制御情報に基づいて動作され、
少なくとも１つの前記第２の照射装置が、前記制御装置（１６）によって生成される、選択的に凝固化される前記構造材料層の熱的な予備処理のための前記第２のエネルギービーム（４ｂ）及び／又は選択的に凝固化された前記構造材料層の熱的な後処理のための前記第２のエネルギービーム（４ｂ）に基づいて動作され、
前記第２の制御情報が、前記第１のエネルギービーム（４ａ）に対する前記第２のエネルギービーム（４ｂ）の場所的な、及び／又は時間的なずれを制御することにより、少なくとも部分的に前記第２のエネルギービーム（４ｂ）のエネルギー入力を制御するように構成されている方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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