(57)【要約】【課題】スプラッシュ粒子の発生に関する情報の発生が改善されている、装置を提供すること。【解決手段】エネルギー・ビーム（４）によって硬化させられ得る構築材料（３）の層の連続的な層ごとの選択的な照射及び硬化によって３次元物体（２）を積層造形するための装置（１）であって、検出デバイス（１３）が設けられており、検出デバイス（１３）は、硬化ゾーン（７）の中の構築材料（３）を少なくとも部分的に蒸発させることによって発生させられるスプラッシュ粒子（８〜１０）を検出するように構成されており、エネルギー・ビーム（４）は、硬化ゾーン（７）の中で、構築材料（３）を照射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー・ビーム（４）によって硬化させられ得る構築材料（３）の層の連続的な層ごとの選択的な照射及び硬化による３次元物体（２）の積層造形のための装置（１）であって、検出デバイス（１３）が、硬化ゾーン（７）の中の構築材料（３）を少なくとも部分的に蒸発させることによって発生させられるスプラッシュ粒子（８〜１０）を検出するように構成されており、前記エネルギー・ビーム（４）は、前記硬化ゾーン（７）の中で、前記構築材料（３）を照射することを特徴とする、装置（１）。
【請求項２】
前記検出デバイス（１３）は、前記硬化ゾーン（７）の中で発生させられる前記スプラッシュ粒子（８〜１０）の噴霧特性を検出及び／又は決定するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記検出デバイス（１３）は、前記スプラッシュ粒子（８〜１０）のサイズ及び／若しくは量及び／若しくは速度、並びに／又は、構築平面（６）の上のスプラッシュ粒子のインパクト（１２）、並びに／又は、前記構築平面（６）の上のスプラッシュ粒子（８〜１０）のインパクト（１２）のパターンを検出するように構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記検出デバイス（１３）は、前記硬化ゾーン（７）の中の構築材料（３）の蒸発の程度を決定するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
前記検出デバイス（１３）は、少なくとも１つのアルゴリズム、特に、イメージ分析アルゴリズムを介して、前記蒸発の程度を決定するように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
制御ユニット（１４）は、少なくとも１つの検出されたスプラッシュ粒子（８〜１０）、及び／又は、構築平面（６）の上のスプラッシュ粒子（８〜１０）の検出されたインパクト（１２）、及び／又は、前記構築平面（６）の上のスプラッシュ粒子（８〜１０）のインパクト（１２）のパターン、及び／又は、前記決定された蒸発の程度に依存する、少なくとも１つのプロセス・パラメーター、好ましくは、前記エネルギー・ビーム（４）のパラメーター、特に、エネルギー・ビーム・パワー及び／又はエネルギー・ビーム強度を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
前記制御ユニット（１４）は、少なくとも１つの環境パラメーターに依存する前記プロセス・パラメーターを制御するように構成されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記環境パラメーターは、ガスの流れ、特に、プロセス・ガス及び／若しくは酸素の流れ、温度、特に、前記プロセス領域及び／若しくは周囲環境及び／若しくは前記硬化ゾーン（７）の温度であるか、又は、それを含むことを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記検出デバイス（１３）は、少なくとも１つの光学的な測定デバイス、特に、光学的なセンサーであるか、又は、それを含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
ディスプレイ・ユニット（１５）が、検出されたスプラッシュ粒子（８〜１０）、及び／又は、構築平面（６）の上のスプラッシュ粒子の検出されたインパクト（１２）、及び／又は、前記構築平面（６）の上のスプラッシュ粒子（８〜１０）のインパクト（１２）のパターン、及び／又は、決定された蒸発の程度を、ユーザーに表示するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１１】
前記検出デバイス（１３）は、前記エネルギー・ビーム（４）のビーム経路に対して軸線を外れて配置されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
エネルギー・ビーム（４）によって硬化させられ得る構築材料（３）の層の連続的な層ごとの選択的な照射及び硬化によって３次元物体を積層造形するための装置に関する検出デバイス（１３）であって、前記検出デバイス（１３）が、硬化ゾーン（７）の中の構築材料（３）を少なくとも部分的に蒸発させることによって発生させられるスプラッシュ粒子（８〜１０）を検出するように構成されており、前記エネルギー・ビーム（４）は、前記硬化ゾーン（７）の中で、前記構築材料（３）を照射することを特徴とする、検出デバイス（１３）。
【請求項１３】
エネルギー・ビーム（４）によって硬化させられ得る構築材料（３）の層の連続的な層ごとの選択的な照射及び硬化によって３次元物体（２）を積層造形するための少なくとも１つの装置（１）を動作させるための方法であって、硬化ゾーン（７）の中の構築材料（３）を少なくとも部分的に蒸発させることによって発生させられるスプラッシュ粒子（８〜１０）が検出され、前記エネルギー・ビーム（４）は、前記硬化ゾーン（７）の中で、前記構築材料（３）を照射することを特徴とする、方法。
【請求項１４】
前記方法は、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の装置（１）の上で実施されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー・ビームによって硬化させられ得る構築材料の層の連続的な層ごとの選択的な照射及び硬化によって３次元物体を積層造形するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような装置は、先行技術から周知であり、先行技術では、エネルギー・ビームが、構築平面の中の構築材料の層を選択的に照射し、それによって、それを硬化させるように提供される。構築材料の層を連続的に照射することによって、物体が積層造形される。構築材料を硬化させるために、エネルギーが、エネルギー・ビームを介して硬化ゾーンの中で消耗される。エネルギー・ビーム・パワー又はエネルギー・ビーム強度などのような、さまざまなパラメーターに依存して、硬化ゾーンの中の（粉体状の）構築材料が、焼結又は溶融させられ、それによって硬化させられ得る。
【０００３】
構築材料の中で消耗されるエネルギーの量は、プロセス品質及び物体品質に極めて重要であり、その理由は、構築材料の中で消耗されるエネルギーが所定の間隔又は値に達しないか又は超過する場合には、構築することとなる物体に対する偏差又はマイナスの影響が結果的に生じるからであるということが、先行技術からさらに知られている。特に、構築材料の中で消耗されるエネルギーの超過は、構築材料の部分的な蒸発につながる可能性があり、スプラッシュ粒子が、硬化ゾーンの中及び周りで発生及び分配させられ、それは、プロセス及び物体品質を損ない、すなわち、構築材料が蒸発させられたゾーンの周りの粉体層を汚染する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、目的は、スプラッシュ粒子の発生に関する情報の発生が改善されている、装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
目的は、請求項１に記載の装置によって本発明により実現される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の対象となる。
【０００６】
本明細書で説明されている装置は、エネルギー・ビームによって硬化させられ得る粉体化された構築材料（「構築材料」）の層の連続的な層ごとの選択的な照射及び硬化によって、３次元物体、たとえば、技術的なコンポーネントを積層造形するための装置である。それぞれの構築材料は、金属、セラミック、又はポリマー粉体であることが可能である。それぞれのエネルギー・ビームは、レーザー・ビーム又は電子ビームであることが可能である。それぞれの装置は、たとえば、選択的レーザー焼結装置、選択的レーザー溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置であることが可能である。
【０００７】
装置は、その動作の間に使用される複数の機能的ユニットを含む。例示的な機能的ユニットは、プロセス・チャンバー、照射デバイス、及び流れ発生デバイスであり、照射デバイスは、少なくとも１つのエネルギー・ビームによって、プロセス・チャンバーの中に配設されている構築材料層を選択的に照射するように構成されており、流れ発生デバイスは、所与の流れ特性、たとえば、所与の流れプロファイル、流速などを有する、少なくとも部分的にプロセス・チャンバーを通って流れるガス状の流体流れを発生させるように構成されている。ガス状の流体流れは、プロセス・チャンバーを通って流れる間に、硬化させられていない粒子状の構築材料、特に、装置の動作の間に発生させられるスモーク又はスモーク残留物によってチャージされることができる。ガス状の流体流れは、典型的に不活性であり、すなわち、典型的に、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。
【０００８】
本発明は、たとえば、エネルギー・ビームが構築材料を照射する硬化ゾーンの中で、構築材料を少なくとも部分的に蒸発させることによって発生させられるスプラッシュ粒子を検出するように構成されている検出デバイスを提供するという思想に基づいている。したがって、検出デバイスは、少なくとも、硬化ゾーン、すなわち、エネルギー・ビームが構築材料を照射するゾーンをモニタリングするように構成されており、スプラッシュ粒子が検出され得る。したがって、製造プロセスにおいて発生させられるスプラッシュ粒子が、検出デバイスによって検出され得る。本明細書の範囲の中で称されるようなスプラッシュ粒子は、典型的に、構築材料粒子の集合体、及び／又は、製造プロセスの間の構築材料の体積から加速させられる製造プロセスにおいて発生させられる残留物の集合体である。スプラッシュ粒子は、構築材料の層の中のエネルギーの消耗に起因して発生させられ、構築材料粒子の集合体が、構築材料の体積から放り出される。たとえば、構築材料の体積（たとえば、レーザー・ビームを介して、エネルギーがその中で消耗される）が、局所的に加熱し、すなわち、硬化ゾーンの中で加熱し、その中で構築材料が部分的に蒸発する。構築材料の部分的な蒸発に起因して、スプラッシュ粒子が、本質的に任意の様式で発生させられて加速させられる。
【０００９】
発生させられたスプラッシュ粒子の（局所的な）全体が、スプラッシュ・パターンを形成し、たとえば、構築平面の中の、すなわち、粉体層の上のスプラッシュ粒子のインパクト（ｉｍｐａｃｔ）の分配につながる。したがって、スプラッシュ粒子の検出は、プロセス及び物体品質についての情報を導出することを可能にし、さらに、製造プロセスの間に少なくとも１つのプロセス・パラメーターを制御することを可能にする。
【００１０】
本発明によって、「オンライン」で、たとえば、製造プロセスが実施されている間に、スプラッシュ粒子の発生をモニタリングすること、及び／又は、プロセス・パラメーターを制御することが可能である。したがって、エネルギー・ビームによる照射によって構築材料の中で消耗されるエネルギーは、スプラッシュ粒子が発生させられるかどうかということに関連付けされることが可能である。さらに、スプラッシュ粒子が検出されるときに、消耗されるエネルギーは、制御され得、特に低減され得る。これは、プロセス・パラメーターの制御、特に、構築材料の中で消耗されるエネルギーの制御を可能にし、また、構築材料を適正に硬化させるのに十分に高いが、構築材料の部分的な蒸発につながる程には高くなり過ぎないように、エネルギーが選ばれることが保証される。
【００１１】
装置の第１の実施形態によれば、検出デバイスは、硬化ゾーンの中で発生させられるスプラッシュ粒子の噴霧特性（ｓｐｒａｙ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）を検出及び／又は決定するように構成されている。スプラッシュ粒子の噴霧特性は、構築材料が適正に硬化させられているかどうかということ、又は、構築材料の一部が蒸発させられ、硬化ゾーンの中の構築材料の不完全な硬化につながるかどうかということを示す。スプラッシュ粒子の噴霧特性に基づいて、プロセス品質についての情報を得ることが可能である。その理由は、スプラッシュ粒子の過度の噴霧を伴うプロセスでは、構築材料は、適正に硬化させられず、構築されることとなる物体の中の不完全性及び／又は偏差につながるからである。したがって、特有のプロセス・パラメーター、特に、構築材料の中で消耗されるエネルギーを制御し、所定のプロセス品質が満たされることを確実にすることが可能である。
【００１２】
検出デバイスは、スプラッシュ粒子の量及び／若しくはサイズ及び／若しくは速度、並びに／又は、構築平面の上のスプラッシュ粒子のインパクト、並びに／又は、構築平面の上のスプラッシュ粒子のインパクトのパターンを検出するように構成されているという点において、装置がさらに改善され得る。本出願の範囲の中の「構築平面」という用語は、構築材料がエネルギー・ビームを介して照射され得る平面を参照している。スプラッシュ粒子の速度の検出は、個々のスプラッシュ粒子の量の決定を可能にする。その理由は、スプラッシュ粒子の速度は、個々のスプラッシュ粒子の質量と相関させられるからである。たとえば、より軽いスプラッシュ粒子は、典型的に、より重いスプラッシュ粒子よりも速く移動する。したがって、スプラッシュ粒子の中に含有される構築材料の量は、スプラッシュ粒子の速度を検出することによって、スプラッシュ粒子の質量を介して決定され得る。スプラッシュ粒子の量及び／若しくはサイズ及び／若しくは速度、並びに／又は、構築平面の上のスプラッシュ粒子のインパクト、並びに／又は、構築平面の上のスプラッシュ粒子のインパクトのパターンを検出すると、３次元物体の製造プロセスが適切なプロセス・パラメーターの下で実施されているかどうかという情報が得られ得る。したがって、エネルギー・ビームによる照射のときに蒸発させられる構築材料の量が低減され得、特に、最小化され得、スプラッシュ粒子の発生を防止し、スプラッシュ粒子は、一方では、構築されることとなる物体の構造的完全性に対してマイナスの影響を有しており、さらに、硬化ゾーンに隣接する領域の中の粉体層を汚染し、スプラッシュ粒子が着地し、構築材料の平面表面の中に欠陥を生成させ、たとえば、構築材料の中にクレーターを生成させ、又は、スプラッシュ粒子が、構築されている物体の上に着地し、物体品質を損なう物体の中の欠陥につながる。
【００１３】
さらに、検出デバイスは、硬化ゾーンの中の構築材料の蒸発の程度を決定するように構成され得る。したがって、検出デバイスは、どの程度又は範囲にまで、構築材料が硬化ゾーンの中に蒸発させられているかということを決定することを可能にする。蒸発の程度を決定すると、対応するプロセス・パラメーターの制御が可能であり、構築材料が蒸発させられる代わりに適正に硬化させられることを確実にする。
【００１４】
検出デバイスは、少なくとも１つのアルゴリズム、特に、イメージ分析アルゴリズムを介して、蒸発の程度を決定するようにさらに構成され得る。したがって、検出デバイスは、構築平面、すなわち、硬化ゾーンのイメージ検出を可能にし、蒸発の程度が、少なくとも１つのアルゴリズムを介して評価又は決定される。たとえばイメージ分析アルゴリズムを使用して、エネルギー・ビームによる照射のときに発生させられるスプラッシュのスプラッシュ・パターン及び／又は噴霧特性を定量化すること又は特徴付けることが可能である。これは、構築材料の中で消耗されるエネルギーに寄与するさまざまなプロセス・パラメーターの最適化された制御及び／又は調整を可能にする。その理由は、そのようなプロセス・パラメーターを調節する効果が、検出デバイスを介して瞬間的に決定又はモニタリングされ得るからである。
【００１５】
制御ユニットが設けられており、制御ユニットは、少なくとも１つの検出されたスプラッシュ粒子、及び／又は、構築平面の上のスプラッシュ粒子の検出されたインパクト、及び／又は、構築平面の上のスプラッシュ粒子のインパクトのパターン、及び／又は、決定された蒸発の程度に依存する、少なくとも１つのプロセス・パラメーター、好ましくは、エネルギー・ビームのパラメーター、特に、エネルギー・ビーム・パワー及び／又はエネルギー・ビーム強度及び／又はスポット・サイズ及び／又はスキャニング速度を制御するように構成されているという点で、装置がさらに改善され得る。説明されている実施形態は、構築材料の中で、特に、硬化ゾーンの中で消耗されるエネルギーに関するプロセス・パラメーターの「オンライン」モニタリング及び制御を可能にする。たとえば、あまりに多くのエネルギーが硬化ゾーンの中で消耗されるということを示すスプラッシュ・パターンが検出された場合には、関連のプロセス・パラメーターが調節され得、したがって、硬化ゾーンの中で消耗されるエネルギーを低減させ、構築材料が蒸発させられることを回避するようになっている。構築材料の中で消耗されるエネルギーを低減させるために、なかでも、ライティング速度（スキャニング速度）、すなわち、エネルギー・ビームが構築材料の上をガイドされる速度を変化させることが可能であり、及び／又は、構築材料の上のエネルギー・ビームのスポットのサイズを変化させることが可能である。また、たとえば、数及び／又はサイズにおいて、検出されるスプラッシュ粒子の閾値を定めることが可能であり、閾値が満たされている場合には、プロセス・パラメーターが制御されている。したがって、プロセス品質に対するマイナスの影響が回避又は低減され得る。
【００１６】
追加的に、装置の制御ユニットは、プロセス・チャンバーの中の少なくとも１つの環境パラメーターに依存する、少なくとも１つのプロセス・パラメーターを制御するように構成され得る。環境パラメーターは、たとえば、ガスの流れ、特に、プロセス・ガス及び／若しくは酸素の流れ、温度、特に、プロセス領域及び／又は硬化ゾーンの温度であるか、又は、それを含む。したがって、製造プロセスに追加的に影響を及ぼす環境パラメーターが考慮され得、プロセス・パラメーターの制御が、強化されたプロセス品質につながるようになっている。
【００１７】
有利には、検出デバイスは、少なくとも１つの光学的な測定デバイス、特に、光学的なセンサー、たとえば、ＣＭＯＳ又はＣＣＤセンサーであるか、又は、それを含む。光学的な測定デバイスを使用して、硬化ゾーンのイメージがキャプチャーされ得、たとえば、イメージ分析アルゴリズムを介した評価を可能にする。当然のことながら、光学的な測定デバイスは、適切な光学的なエレメント、たとえば、レンズなどを含み、硬化ゾーンをイメージ化し、特に、光学的なセンサーの上に発生させられたスプラッシュ・パターン、又は、発生させられたスプラッシュ粒子をイメージ化する。
【００１８】
装置の別の実施形態によれば、ディスプレイ・ユニットが設けられ、ディスプレイ・ユニットは、検出されたスプラッシュ粒子、及び／又は、構築平面の上のスプラッシュ粒子の検出されたインパクト、及び／又は、構築平面の上のスプラッシュ粒子のインパクトのパターン、及び／又は、決定された蒸発の程度を、ユーザーに表示するように構成されている。したがって、検出デバイスによって発生させられる情報は、ユーザーに直接的に表示され得、情報は、たとえば、製造プロセスを調節するために、さらに処理又は使用され得る。したがって、ユーザーは、ディスプレイ・ユニットによって通知され、プロセス及び／又は物体品質が満たされているかどうかということを指示するために、ディスプレイ・ユニットを使用することが可能である。当然のことながら、情報は、品質管理システムの中に記憶され得る。
【００１９】
さらに、検出デバイスは、エネルギー・ビームのビーム経路に対して軸線を外れて配置され得る。したがって、検出デバイスは、硬化ゾーンの中の構築材料を照射するために使用されるエネルギー・ビームのビーム経路の中に配置されていない。これは、製造プロセスの連続的な動作を可能にする。その理由は、構築材料の硬化が、エネルギー・ビームのビーム経路の中に検出デバイスを配置させる必要性がなく、「オンライン」で、すなわち、製造プロセスの動作の間にモニタリングされ得るからである。したがって、検出デバイスは、スプラッシュ粒子がエネルギー・ビームによって発生させられるときに、スプラッシュ粒子を検出するように構成されており、スプラッシュ粒子の発生のときに、プロセス・パラメーターの直接的なフィードバック及び直接的な制御を可能にする。
【００２０】
それ以外に、本発明は、エネルギー・ビームによって硬化させられ得る構築材料の層の連続的な層ごとの選択的な照射及び硬化によって３次元物体を積層造形するための装置に関する検出デバイスであって、検出デバイスが、硬化ゾーンの中の構築材料を少なくとも部分的に蒸発させることによって発生させられるスプラッシュ粒子を検出するように構成されており、エネルギー・ビームは、硬化ゾーンの中で、構築材料を照射する、検出デバイスに関する。
【００２１】
さらに本発明は、エネルギー・ビームによって硬化させられ得る構築材料の層の連続的な層ごとの選択的な照射及び硬化によって３次元物体を積層造形するための少なくとも１つの装置を動作させるための方法であって、硬化ゾーンの中の構築材料を少なくとも部分的に蒸発させることによって発生させられるスプラッシュ粒子が検出され、エネルギー・ビームは、硬化ゾーンの中で、構築材料を照射する、方法に関する。
【００２２】
装置に関して説明されているすべての特徴、詳細、及び利点は、検出デバイス及び方法に完全に移すことが可能である。
【００２３】
本発明の例示的な実施形態が、図を参照して説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明装置の側面図を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
単独の図は、エネルギー・ビーム４によって硬化させられ得る構築材料３の層の連続的な層ごとの選択的な照射及び硬化によって３次元物体２を積層造形するための装置１を示している。エネルギー・ビーム４は、ビーム発生ユニット５、たとえば、レーザー・ビーム供給源によって発生させられる。
【００２６】
この例示的な実施形態では、エネルギー・ビーム４は、構築平面６の上に焦点を合わせられ、硬化ゾーン７の中の構築材料３を照射し、スプラッシュ粒子８、９、及び１０が、たとえば、硬化ゾーン７の中の構築材料３を少なくとも部分的に蒸発させることによって発生させられる。示されている状況によれば、構築平面６の中で消耗されるエネルギー、特に、エネルギー・ビーム４によって照射される構築平面６の硬化ゾーン７の中に位置付けされている構築材料３の中で消耗されるエネルギーは、構築材料３の一部の蒸発につながる。それぞれの部分的に蒸発させられた構築材料３は、スプラッシュ粒子８〜１０を発生させ、スプラッシュ粒子８〜１０は、硬化ゾーン７の外側に、構築平面６の上に移動させられ、それによって、装置１のプロセス・チャンバーの中に分配される。たとえば、スプラッシュ粒子８、１０の軌跡が、点線１１によって示されており、スプラッシュ粒子８、１０は、それらが、構築平面６の中の構築材料３の表面、又は、構築されている物体２の上に衝突するときに、インパクト１２、たとえば、クレーターを生成させる。
【００２７】
装置１は、検出デバイス１３を含み、検出デバイス１３は、たとえば、硬化ゾーン７の中の構築材料３の蒸発によって、製造プロセスにおいて発生させられるスプラッシュ粒子８〜１０を検出するように構成されている。特に、エネルギー・ビーム４は、構築平面６の全体にわたって構築材料３を照射するように構成されているので、検出デバイス１３は、構築平面６の全体をモニタリングするように構成されている。
【００２８】
装置１は、制御ユニット１４をさらに含み、制御ユニット１４は、３次元物体２の製造プロセスのさまざまなプロセス・パラメーターを制御するように構成されており、特に、ビーム発生ユニット５を制御すること、特に、発生させられたエネルギー・ビーム４のエネルギー・ビーム強度又はエネルギー・ビーム・パワーを制御することが可能である。エネルギー・ビーム４のさらなるパラメーター、たとえば、エネルギー・ビーム４のスポット・サイズ、又は、エネルギー・ビーム４のライティング速度なども、同様に変化させられ、特に、エネルギー・ビーム４を介して構築材料３の中で消耗されるエネルギーを変化させることが可能である。
【００２９】
スプラッシュ粒子８〜１０を検出すると、又は、インパクト１２の全体が検出デバイス１３を介して構築平面６の中の構築材料３の表面の上に形成するスプラッシュ・パターンを検出すると、対応するプロセス・パラメーターが、制御ユニット１４を介して調節されることができ、構築材料３の中で消耗されるエネルギーが調整され、特に低減され、構築材料３の蒸発の程度を低減させることが可能であり、スプラッシュ粒子８〜１０の発生が回避又は低減されるようになっている。
【００３０】
スプラッシュ粒子８〜１０を検出するために、検出デバイス１３は、光学的な測定デバイス（図示せず）を含み、イメージ分析アルゴリズムが、発生させられたスプラッシュ粒子８〜１０を検出するために使用される。したがって、スプラッシュ粒子８〜１０の噴霧特性は、硬化ゾーン７の中で決定及び／又は検出され得る。スプラッシュ粒子８〜１０は、構築平面６に対して所定の角度の下で、たとえば、上面図若しくは側面図において、又は、その間の任意の角度で、検出され得る。
【００３１】
スプラッシュ粒子８〜１０の量、サイズ、及び速度、すなわち、構築材料３の部分的な蒸発に起因して硬化ゾーン７から移動させられる構築材料３の量を検出することがさらに可能である。さらに、構築平面６の上のスプラッシュ粒子８〜１０のインパクト１２、換言すれば、クレーターが検出され得る。また、構築平面６の上のスプラッシュ粒子８〜１０の単一のインパクト１２、又は、構築平面６の上に形成されたインパクト１２のスプラッシュ・パターンが、検出デバイス１３を介して検出され得る。したがって、検出デバイス１３は、所定のプロセス品質パラメーターが満たされているかどうかということ、又は、（構築材料３の表面の中のインパクト１２に起因して）構築平面６の汚染が存在しているかどうかということを決定することが可能である。制御ユニット１４は、さまざまなプロセス・パラメーター、特に、エネルギー・ビーム・パワー又はエネルギー・ビーム強度を（半）自動的に制御するために使用され、スプラッシュ粒子８〜１０の発生を回避することが可能である。追加的に、構築平面６の上のインパクト１２の位置、特に、少なくとも１つの他のインパクト１２に対する、又は、硬化ゾーン７に対する、スプラッシュ粒子８〜１０のインパクト１２の相対的位置を決定することが可能である。
【００３２】
単独の図は、装置１がディスプレイ・ユニット１５を含むことをさらに示しており、ディスプレイ・ユニット１５は、検出されたスプラッシュ粒子８〜１０、及び、検出されたスプラッシュ粒子８〜１０のインパクト１２、特に、構築平面６の上のクレーター、及び、スプラッシュ粒子８〜１０のインパクト１２のスプラッシュ・パターン、並びに、決定された蒸発の程度を、ユーザーに表示するように構成されている。たとえば、発生させられたスプラッシュ粒子８〜１０の量及び／又はサイズに関する値が表示され得、また、スプラッシュ粒子８〜１０が発生させられる硬化ゾーン７の特定の部分が表示され得る。したがって、代替的に又は追加的に、ユーザーが、さまざまなプロセス・パラメーターを調節することが可能であり、又は、制御ユニット１４によって設定されたプロセス・パラメーターが適切であるかどうかということを検証し、所定のプロセス品質が満たされていることを確実にするということが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  装置
２  ３次元物体
３  構築材料
４  エネルギー・ビーム
５  ビーム発生ユニット
６  構築平面
７  硬化ゾーン
８  スプラッシュ粒子
９  スプラッシュ粒子
１０  スプラッシュ粒子
１１  点線
１２  インパクト
１３  検出デバイス
１４  制御ユニット
１５  ディスプレイ・ユニット
【図１】
2019031068.tif 000003