(57)【要約】【課題】少なくとも１つのエネルギービーム（４）によって固化可能な造形材料（３）層の、連続的な層ごとの選択照射及び固化によって３次元物体（２）を付加製造するための少なくとも１つの装置（１）を操作する方法。【解決手段】エネルギービーム（４）は、造形材料（３）を照射するために、造形平面（６）内に配置された少なくとも１つの規定ビーム経路（９）に沿って案内可能であり、少なくとも１つの規定ビーム経路（９）の長さ、及び／又は照射される少なくとも１つの層の少なくとも１つの領域（１０、１３）の形状、に関する、少なくとも１つのパラメータに応じて、エネルギービーム（４）が規定ビーム経路（９）又は代替ビーム経路（１２）に沿って案内される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのエネルギービーム（４）によって固化可能な造形材料（３）層の、連続的な層ごとの選択照射及び固化によって３次元物体（２）を付加製造するための少なくとも１つの装置（１）を操作する方法であって、前記エネルギービーム（４）が、造形材料（３）を照射するために、造形平面（６）内に配置された少なくとも１つの規定ビーム経路（９）に沿って案内可能である方法において、
前記少なくとも１つの規定ビーム経路（９）の長さ、及び／又は照射される少なくとも１つの層の少なくとも１つの領域（１０、１３）の形状に関する、少なくとも１つのパラメータに応じて、前記エネルギービーム（４）が前記規定ビーム経路（９）又は代替ビーム経路（１２）に沿って案内されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路（９）のビーム経路長に応じて、前記少なくとも１つのエネルギービーム（４）が、前記少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路（９）に沿って案内されるか、又は前記エネルギービーム（４）が代替ビーム経路（１２）に沿って案内され、前記少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路（９）と前記代替ビーム経路（１２）は前記造形平面（６）の前記領域（１０、１３）に割り当てられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路（９）のビーム経路長が規定ビーム経路長（１１）以下であれば、前記エネルギービーム（４）は、前記代替ビーム経路（１２）に沿って案内されることを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記代替ビーム経路（１２）は、前記少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路（９）の規定ポイント、具体的には中心（１４）を通って延在することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記代替ビーム経路（１２）は、前記少なくとも２つの、特に複数の隣接する規定ビーム経路（９）の中心（１４）を結ぶことを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路（９）は、少なくとも部分的に平行に配置される、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの規定ビーム経路（９）と前記代替ビーム経路（１２）は、規定の角度（１５）をなすことを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記規定ビーム経路の長さ（１１）は、前記造形材料（３）の物理的及び／又は化学的パラメータ、及び／又は造形される物体（２）の物体パラメータに応じて規定される、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記規定ビーム経路の長さ（１１）は、製造プロセスに関する少なくとも１つのプロセスパラメータ、具体的には前記造形材料の照射、好ましくはエネルギー源の電力及び／又は強度、及び／又は前記エネルギー源の走査速度、及び／又は前記エネルギー源のスポットサイズに係わるプロセスパラメータに応じて規定されることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記規定ビーム経路の長さは１ｍｍ又は１ｍｍ未満に規定されることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記規定ビーム経路の長さ（１１）は、前記エネルギービーム（４）の実際の及び／又は公称のスポットサイズに応じて規定されることを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
規定数の隣接する規定ビーム経路（９）、具体的には３つ以上の隣接する規定ビーム経路（９）、好ましくは少なくとも５つの隣接する規定ビーム経路（９）のビーム経路長が、前記規定ビーム経路の長さ（１１）より短い場合には、少なくとも１つのエネルギービーム（４）が前記代替ビーム経路（１２）に沿って案内されることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのエネルギービーム（４）が、２つの隣接する規定ビーム経路（９）間の距離（１６）に応じて、前記代替ビーム経路（１２）又は前記少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路（９）に沿って案内されることを特徴とする、請求項１〜請求項１２にいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路（９）は、物体データ、具体的には物体の３次元データに応じて規定されることを特徴とする、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも１つのエネルギービーム（４）によって固化可能な造形材料（３）層の、連続的な層ごとの選択照射及び固化によって、３次元物体（２）を付加製造するための装置（１）であって、前記エネルギービーム（４）は、造形材料（３）を照射するために、造形平面（６）内に配置された少なくとも１つのビーム経路に沿って案内可能である装置において、
前記少なくとも１つの規定ビーム経路（９）の長さ、及び／又は照射される少なくとも１つの層の少なくとも１つの領域（１０、１３）の形状に関する、少なくとも１つのパラメータに応じて、照射デバイスが、前記少なくとも１つのエネルギービーム（４）を前記規定ビーム経路（９）又は代替ビーム経路（１２）に沿って案内するように適合されることを特徴とする、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのエネルギービーム（４）によって固化可能な造形材料層の連続的な層ごとの選択照射及び固化によって、３次元物体を付加製造するための少なくとも１つの装置を操作する方法に関する。ここで、エネルギービームは、造形材料を照射するために、造形平面内に配置された少なくとも１つの規定ビーム経路に沿って案内可能である。
【背景技術】
【０００２】
３次元物体を付加製造する装置及びそれを操作する方法は、従来技術により一般に知られている。典型的には、レーザビーム又は電子ビームなどのエネルギー源を使用して、選択的に照射し、それにより造形材料の層を固化する。層ごとの選択的照射と数層の固化により、３次元物体が連続的に造形される。
【０００３】
さらに、選択的に照射されるべき単一の層、又はそのような層の照射されるべき少なくとも１つの領域は、典型的には３次元物体の物体データに基づくことが知られている。すなわち、付加製造プロセスで製造される物体は、照射されるべき造形材料の各層の領域を規定する。これらの領域のいくつかにおいて、例えば形状に応じてエネルギービームを案内して造形材料を照射する、エネルギービーム経路が規定される（「規定ビーム経路」）。エネルギービームは好ましくは、３次元物体の熱応力を低減し、かつ造形材料の固化挙動にプラスの影響を与える、規定の経路に沿って案内される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば３次元物体の微細構造部又は線状細工部に関しては、照射すべき領域が比較的小さくなるか、又は規定ビーム経路が比較的短くなり得るために、いくつかの領域においては規定ビーム経路の規定が困難である。こうして、規定ビーム経路の規定が困難になるか、あるいは適切に照射することができないほどビーム経路が短くなることがある。
【０００５】
本発明の目的は、微細構造部及び／又は線状細工部の照射が改善された、３次元物体の付加製造のための少なくとも１つの装置を操作する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明の請求項１に記載の方法で達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に準拠する。
【０００７】
本明細書に記載の方法は、例えばエネルギービームなどのエネルギー源、具体的にはレーザ又は電子ビームによって固化することができる粉末状の造形材料（「造形材料」）の層を、連続して選択的に層ごとに固化する手段により、工業部品などの３次元物体を付加製造するための装置を操作する方法である。それぞれの造形材料は、金属、セラミック、又はポリマー粉末であってよい。それぞれのエネルギービームは、レーザビーム又は電子ビームであってよい。それぞれの装置は例えば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置であってよい。
【０００８】
本装置は、その動作時に使用される複数の機能ユニットを備えてもよい。例示的な機能ユニットは、プロセスチャンバ、プロセスチャンバ内に配置された造形材料層を少なくとも１つのエネルギービームで選択的に照射するように適合された照射デバイス、及びたとえば所与の流動プロファイル、流速などの所与の流動特性で少なくとも部分的にプロセスチャンバを貫通して流れるガス状流体流を生成するように適合された流れ生成デバイスである。ガス状流体流は、プロセスチャンバを通って流れる間に、固化されていない粒状の造形材料、特に装置の動作中に生成される煙又は煙残留物を充填することが可能である。ガス状流体流は典型的には不活性であり、すなわち典型的には、たとえばアルゴン、窒素、二酸化炭素などの不活性ガスの流れである。
【０００９】
前述したように、本発明は、エネルギービームを（造形材料表面が照射のために配置される）造形平面内に案内して造形材料を照射することができる、３次元物体を付加製造するための少なくとも１つの装置を操作する方法に関する。本発明は、少なくとも１つの規定されたビーム経路の長さ、及び／又は照射される少なくとも１つの層の少なくとも１つの領域の形状、に関する少なくとも１つのパラメータに応じて、エネルギービームが規定されたビーム経路又は代替ビーム経路に沿って案内される、という概念に基づいている。本発明によれば、エネルギービームは規定ビーム経路に沿って案内されるのではなく、エネルギービームが代替ビーム経路に沿って案内される、ということがあり得る。エネルギービームが規定ビーム経路に沿って案内されるか、代替ビーム経路に沿って案内されるかの判定は、少なくとも１つのパラメータによる。
【００１０】
この少なくとも１つのパラメータは、少なくとも１つの規定ビーム経路の長さ、及び／又は照射される少なくとも１つの層の少なくとも１つの領域の形状に関係する。したがって、パラメータに応じて、例えば少なくとも１つの規定ビーム経路の長さに応じて、エネルギービームは規定ビーム経路又は代替ビーム経路に沿って案内され得る。例えば、付加製造プロセス時に、照射されるべき少なくとも１つの層の少なくとも１つの領域の幾何形状には、その領域を照射するためにエネルギービームを案内する規定ビーム経路の長さが規定の長さである構造又は線状細工が含まれる場合がある。ここで、物体の品質、及び／又はプロセスの品質、特に造形材料の固化挙動は、規定ビーム経路に沿ってエネルギービームを案内することによって影響を受ける可能性がある。したがって、エネルギービームが代替ビーム経路に沿って案内されてもよい。そこでは規定ビーム経路に沿って照射される場合と同じ領域が照射されるが、別の経路、すなわち代替ビーム経路が使用される。こうして、代替ビーム経路は規定ビーム経路とは異なるが、エネルギービームを代替ビーム経路に沿って案内することで、同じ領域が照射される。
【００１１】
ビーム経路はまた、照射ベクトル、照射パターン（の一部）、又は走査経路として理解することができる。規定ビーム経路は、物体のデータに応じて規定されてよい。例えば、照射すべき領域を、それに沿ってエネルギービームを案内する規定ビーム経路で（均一に）分割して、各領域の造形材料を照射してもよい。
【００１２】
例えば、特に３次元物体の線状細工部又は微細構造部に関して、規定ビーム経路が短すぎる領域において、規定ビーム経路に代わって代替ビーム経路を使用することができる。そこでは代替ビーム経路を、照射すべき領域に対して規定ビーム経路とは異なる配置として、造形材料に改良された照射をすることが可能である。こうして、短い規定ビーム経路を複数有する代わりに、以下で説明するように、少ない代替ビーム経路を使用することが可能である。
【００１３】
本発明の第１の実施形態によれば、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路のビーム経路長さに応じて、少なくとも１つのエネルギービームが、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路に沿って案内されるか、又はエネルギービームが代替ビーム経路に沿って案内される。ここで、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路と前記代替ビーム経路は造形平面の同一セクションに割り当てられる。したがって、このセクションを少なくとも２つの隣接する規定ビームに沿うエネルギービームで照射する代わりに、造形平面内に配置された造形材料の同一セクションに割り当てられた代替ビーム経路に沿ってエネルギービームを案内することができる。
【００１４】
具体的には、代替ビーム経路に沿ってエネルギービームを案内することで、造形材料の同一セクションが、少なくとも２つの隣接する規定ビームに沿ってエネルギービームを案内した場合に照射されるのと同様に照射される。その領域又はセクションに関して、代替ビーム経路はより有利に配置され得るので、そのセクションに配置された造形材料の照射は改善される。例えば、２つの短い隣接ビーム経路を照射する代わりに、１つの比較的長い代替ビーム経路を照射することが可能である。
【００１５】
さらに、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路のビーム経路長が規定ビーム経路長以下であれば、エネルギービームは、代替ビーム経路に沿って案内されてもよい。この実施形態によれば、規定ビーム経路長の閾値のような、特別に規定されたビーム経路長が規定されてもよい。少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路のビーム経路長がこの閾値に一致するか、あるいはこの閾値より小さいビーム経路長の場合には、規定ビーム経路に代わってこの代替ビーム経路が用いられてよい。
【００１６】
したがって、例えば、物体データ、特にスライスデータを受信して規定ビーム経路を生成する制御ユニットにより規定される規定ビーム経路を使用するかどうか、又は、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路の長さに基づく代替ビーム経路を使用するかどうか、を決定することが可能である。具体的には、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路のビーム経路長が（閾値に比べて）あまりにも短い場合には、代替ビーム経路を使用することが可能である。すなわちエネルギービームは代替ビーム経路に沿って案内されてよい。
【００１７】
代替ビーム経路は、規定されたポイント、具体的には少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路の中心を通って延在してもよい。前に説明したように、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路が割り当てられる領域は、この２つの隣接する規定ビーム経路の代わりに使用される、対応する代替ビーム経路の領域と同じである。代替ビーム経路に沿って案内されるエネルギービームによる照射で覆われる造形平面の領域は、２つの隣接する規定ビーム経路に基づいて照射が遂行される場合に覆われる領域と同じであるので、代替ビーム経路は、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路を通って所定程度は延在しなければならない。したがって、代替ビーム経路は、規定されたポイント、好ましくは少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路のそれぞれの中心を通って延在してもよい。
【００１８】
少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路の規定されるビーム経路長（前述した閾値）は、付加製造プロセスで使用されるエネルギービームのスポットサイズに関連して選択されることが特に望ましい。したがって、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路のビーム経路長がスポットサイズより短いか、それに一致する場合には、代替ビーム経路が使用されて、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路を接続する代替ビーム経路に沿ってエネルギービームが案内されてもよい。代替ビーム経路を、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路のそれぞれの中心を通って延在するように規定することにより、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路が割り当てられるそれぞれの領域は、エネルギービームを代替ビーム経路に沿って案内することで適切に照射される。
【００１９】
本発明の方法の別の実施形態によれば、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路は、少なくとも部分的に平行に配置される。こうして、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路が割り当てられた領域が、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路に細分されるか、あるいは、少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路がその領域全体に分布されてエネルギービームが少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路に沿って案内されて全体領域を照射可能とする。例えば、その領域は、平行に配置された少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路によって覆われてもよい。こうして、代替ビーム経路が、平行に配置された少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路を通って延在してもよい。
【００２０】
少なくとも１つの規定ビーム経路と代替ビーム経路とは所定の角度を挟んでもよい。前に述べたように、代替ビーム経路に沿って案内されるエネルギービームは、対応する規定ビーム経路に沿ってエネルギービームが案内される場合の造形平面の同一領域内に案内される。したがって、代替ビーム経路の方向は、少なくとも１つの規定ビーム経路とは異なり、具体的には代替ビーム経路と少なくとも１つの規定ビーム経路との間に囲まれる角度だけ異なる。具体的には、代替ビーム経路は１又は複数の規定ビーム経路を通って延在し、代替ビーム経路と規定ビーム経路のそれぞれとの間には、好ましくは規定ビーム経路が平行に配置されるのと同じ角度を挟んでもよい。代替ビーム経路と少なくとも１つの規定ビーム経路との間に挟まれる角度は、照射される領域に対する規定ビーム経路の配向に依存する。
【００２１】
規定ビーム経路長（前述したように、閾値）は、造形材料の物理的及び／又は化学的パラメータ、及び／又は造形される物体の物体パラメータに応じて規定されてよい。造形材料の物理的及び／又は化学的パラメータ、及び／又は造形される物体の物体パラメータに応じて規定ビーム経路長を規定すれば、付加製造プロセスの様々なプロセス条件を計算に入れることが可能である。例えば、どの造形材料が使用されているか、及び／又は固化挙動が影響され得るか、を考慮可能である。また、物体、具体的には造形する物体の形状パラメータなどの物体パラメータを考慮することも可能である。
【００２２】
本発明の方法の別の実施形態によれば、規定ビーム経路長は、製造プロセスに関する少なくとも１つのプロセスパラメータ、具体的には造形材料の照射、好ましくはエネルギービームの電力及び／又は強度、及び／又はエネルギービームの走査速度、及び／又はエネルギービームのスポットサイズに係わるプロセスパラメータに応じて規定される。したがって、規定ビーム経路長は、本発明の装置によって遂行される付加製造プロセスに係わる、少なくとも１つのプロセスパラメータに応じて規定されてよい。これにより、造形材料の照射に関係するプロセスパラメータなどの様々なプロセスパラメータ、特にはエネルギービームの電力及び／又は強度などのエネルギービームのパラメータ、又はエネルギービームのスポットが造形平面上を案内される走査速度に応じて規定ビーム経路長を調節可能となる。
【００２３】
すなわち、造形平面に配置される造形材料に展開されるエネルギーと、規定ビーム経路長との間に、ある関係を確立することができる。例えば、エネルギービームの強度及び／又は電力、又は与えられた時間内に造形材料で消耗可能なエネルギー量が高いほど、規定ビーム経路長が長い。言い換えると、エネルギービームの強度及び／又は電力が低いほど、照射可能なものよりより繊細な構造をもたらすことができ、したがって、規定ビーム経路長は、高電力、高強度の照射に比べてより短く選択されてよい。
【００２４】
規定ビーム経路長は好ましくは１ｍｍ又は１ｍｍ未満に規定されてもよい。一般に、規定ビーム経路長は、任意に規定されて、前に述べたように、付加製造プロセスのパラメータ又は付加製造プロセスに使用される造形材料に合わせることができる。ただし、規定ビーム経路長を１ｍｍ未満に選択または規定することが有利である。
【００２５】
さらに、規定ビーム経路長は、エネルギービームの実際及び／又は公称のスポットサイズに応じて規定されてもよい。前に既に述べたように、スポットサイズは、エネルギービームにより照射可能な最小長さを規定する。例えば、規定ビーム経路のビーム経路長が所定のビーム経路長、例えばエネルギービームの実際及び／又は公称のスポットサイズに一致するかそれ未満である場合には、規定ビーム経路の代わりに、代替ビーム経路を使用することが有利である。例えば、比較的小さいスポットサイズが使用される場合、比較的短いビーム経路長を有する規定ビーム経路が造形材料に照射可能であり、他方、比較的大きいスポットサイズが使用される場合には、比較的大きい、具体的にはスポットサイズより大きいビーム経路長を有する規定ビーム経路のみが、適切に照射可能である。
【００２６】
規定数の隣接する規定ビーム経路、具体的には３つ以上の隣接する規定ビーム経路、好ましくは少なくとも５つの隣接する規定ビーム経路、のビーム経路長が、規定ビーム経路長より短い場合には、少なくとも１つのエネルギービームが前記代替ビーム経路に沿って案内されることで、本発明の方法はさらに改良される。この実施形態によれば、代替ビーム経路は複数の規定ビーム経路又は少なくとも１つの規定ビーム経路に沿ってエネルギービームを案内するより相対的に長いので、代替ビーム経路を使用すること、あるいはエネルギービームを代替ビーム経路に沿って案内することが、有利であることが保証される。少なくとも２つの隣接規定ビーム経路が、代替ビーム経路に沿うエネルギービームの案内で照射されることが確実に行われれば、照射ベクトル又はエネルギービームが案内される経路、具体的には代替ビーム経路は、それ自体は規定経路長より短くはならないことも確実となる。
【００２７】
少なくとも１つのエネルギービームはさらに、２つの隣接する規定ビーム経路の距離に応じて、代替ビーム経路又は少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路に沿って案内されてもよい。こうして、エネルギービームを２つの個別の隣接する規定ビーム経路に沿って案内する代わりに、代替ビームに沿って案内することによって、２つの隣接する規定ビーム経路の距離に応じて代替ビーム経路が使用されるように制御される。
【００２８】
少なくとも２つの隣接する規定ビーム経路は、物体データ、具体的には造形する物体の３次元データに応じて規定されてよい。こうして、幾何形状、特に物体の３次元形状を規定するＣＡＤデータなどの、物体の３次元データが使用される。このデータは、層の付加的照射による物体形成に適用される、造形材料の単一の層に係わるスライスデータの生成に使用することができる。各層、あるいは各層の少なくとも１領域の形状に応じて、照射戦略が定義され、エネルギービームが規定されたビーム経路に沿って案内されてもよい。例えば、物体データ、例えばＣＡＤデータを受信又は生成する制御ユニットが設けられてもよい。制御ユニットは、ＣＡＤデータからスライスデータを生成して、照射戦略を明確にすることができる。具体的に、少なくとも１つの規定されたビーム経路に沿ってエネルギービームが、各層で案内されなければならない。このようにして、前述したように、特に少なくとも１つの規定ビーム経路のビーム経路長に応じて、少なくとも１つの規定ビーム経路に沿って案内される代わりに、代替ビーム経路に沿ってエネルギービームが案内されてもよい。
【００２９】
さらには、本発明は、少なくとも１つのエネルギービームによって固化可能な造形材料層の、連続的な層ごとの選択照射及び固化によって、３次元物体を付加製造するための装置に関する。そこでは、エネルギービームは、造形材料を照射するために、造形平面内に配置された少なくとも１つのビーム経路に沿って案内可能である。ここで、照射デバイスは、少なくとも１つの規定ビーム経路の長さ、及び／又は照射される物体の少なくとも１つの層の幾何形状、に関する少なくとも１つのパラメータに応じて、少なくとも１つのエネルギービームを規定ビーム経路か又は代替ビーム経路に沿って案内するように適合されている。
【００３０】
さらには、本発明は、少なくとも１つのエネルギービームによって固化可能な造形材料層の、連続的な層ごとの選択照射及び固化によって、３次元物体を付加製造するための装置の照射デバイスに関する。そこでは、エネルギービームは、特に前述した本発明の装置において、造形材料を照射するために、造形平面内に配置された少なくとも１つのビーム経路に沿って案内可能である。ここで、照射デバイスは、少なくとも１つの規定ビーム経路の長さ、及び／又は照射される少なくとも１つの層の少なくとも１つの領域の幾何形状、に関する少なくとも１つのパラメータに応じて、少なくとも１つのエネルギービームを規定ビーム経路か又は代替ビーム経路に沿って案内するように適合されている。
【００３１】
本発明の方法に関して説明した詳細、特徴及び利点の全ては、本発明の装置及び本発明の照射デバイスに完全に移転可能であることは自明である。具体的には、本発明の方法は、好ましくは本発明の照射デバイスを使用して、本発明の装置で遂行可能である。
【００３２】
本発明の例示的実施形態を、図を参照して説明する。図は模式図である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の装置の図である。
【図２】本発明の装置において、好ましくは本発明の方法を使用して照射される照射パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、レーザビーム又は電子ビームなどの少なくとも１つのエネルギービーム４によって固化可能な造形材料３の層の、連続的な層ごとの選択照射及び固化によって、３次元物体２を付加製造するための装置１を示す。エネルギービーム４が照射デバイス５によって造形平面６に案内されて、造形材料３を選択的に照射して、物体２を生成する。
【００３５】
さらに制御ユニット７が設けられて、造形される物体２の物体データを受信し、造形平面６内に配置された造形材料３のいくつかの層を規定するスライスデータ、これは具体的には造形平面６における造形材料３の塗布に関係する、を生成する。さらに、制御ユニット７は、造形材料３の各層の造形平面６内に照射デバイス５が生成すべき照射パターンに対応する、照射データを生成することができる。照射データは特に、エネルギービーム４が照射パターンに対応して造形材料３を照射するために案内される、少なくとも１つの規定されたビーム経路を含む。制御ユニット７は照射デバイス５の一部とも考えられる。
【００３６】
例えば、塗布ユニット（図示せず）が造形平面６に造形材料３の層を塗布する。照射データに対応して、照射デバイス５が、以下の図２で説明するように、造形材料を照射するために、規定されたビーム経路９に沿ってエネルギービーム４を案内する。
【００３７】
図２は、（所望により）平行に配置された５つの規定ビーム経路９を含む照射パターン８を示す。エネルギービーム４をエネルギービーム経路９に沿って案内することにより、造形平面６の各領域１０、具体的には物体２の層の一部が、照射されて固化する。図２はさらに、規定ビーム経路長１１が、例えば制御ユニット７によって規定されるか又は制御ユニット７に格納されることを示す。ここで、エネルギービーム経路９の１つ、好ましくは少なくとも２つの隣接するエネルギービーム経路９が規定ビーム経路長１１以下である場合には、代替ビーム経路１２がエネルギービーム４の案内に使用可能である。規定ビーム経路９は規定ビーム経路長１１より長いので、領域１０においてエネルギービーム４はエネルギービーム経路９に沿って案内される。
【００３８】
図２はさらに、規定ビーム経路９のビーム経路長が規定ビーム経路長１１より短い別の領域１３も示す。したがって、代替ビーム経路１２が規定されて、領域１３はエネルギービーム４を代替ビーム経路１２に沿って案内することで照射される。こうして、領域１３に割り当てられた代替ビーム経路１２が、規定ビーム経路９が割り当てられた領域１３を照射する。したがって、代替ビーム経路１２が、規定ビーム経路９と同じ領域１３に割り当てられてカバーする。領域１３は、付加製造プロセスで造形される物体２の、例えば線状細工又は微細構造に対応する。
【００３９】
規定ビーム経路長１１は、例えば造形材料３の材料パラメータ、具体的には造形材料３の物理的パラメータ又は化学的パラメータに応じて規定することができる。規定ビーム経路長１１を、幾何学的パラメータ、具体的には、例えば領域１０、１３の形状を規定する物体２のパラメータに応じて規定することも可能である。したがって、制御ユニット７は、個々の領域１０、１３がエネルギービーム４を規定ビーム経路９に沿って照射されるべきか、あるいは代替ビーム経路１２に沿って照射されるべきかを判定するための適切なアルゴリズムを利用してもよい。
【００４０】
図２はさらに、代替ビーム経路１２が規定ビーム経路９の中心１４を通って延在し、代替ビーム経路１２と規定ビーム経路９は角度１５をなすことを示している。エネルギービーム４を制御すること、具体的にはエネルギービーム４を、少なくとも２つの規定ビーム経路９の間の距離１６に応じて、規定ビーム経路９に沿って案内するか、代替ビーム経路１２に沿って案内するかを制御することも可能である。
【００４１】
当然ながら、本発明の方法は、本発明の装置１上で遂行可能である。
【図１】
2019195999.tif 000003
【図２】
2019195999.tif 000004
【外国語明細書】
2019195999000001.pdf