[發明專利]用于添加式地制造三維物體的設備

有效

• 申請號: 201710864002.9
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN109278285B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: R·黑澤爾;J·霍赫;B·博特伊
• 申請（專利權）人: CL產權管理有限公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/268;B29C64/386;B22F3/105;C04B35/622;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/00
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

一種用于通過依次逐層選擇性地照射和隨之依次逐層選擇性地固化由能借助于能量束(4)固化的建造材料(3)組成的建造材料層來添加式地制造三維物體(2)的設備(1)，包括：照射裝置(6)，用于產生能量束以用于依次逐層選擇性地照射和隨之依次逐層選擇性地固化由能借助于能量束固化的建造材料組成的建造材料層；被分配給或能被分配給照射裝置的測量裝置(13)，用于測量由照射裝置產生的能量束的功率、尤其是功率密度，測量裝置包括具有能量束入射面(16)的測量元件(15)；被布置或構造成連接在能量束入射面的上游的至少一個能量束擴展裝置(17)，用于尤其以光學方式擴展在功率方面待測量的能量束。

技術領域

本發明涉及一種具有權利要求1的前序部分的另外的特征的、用于通過依次逐層選擇性地照射和隨之依次逐層選擇性地固化由能借助于能量束固化的建造材料組成的建造材料層來添加式地制造三維物體的設備，該設備包括照射裝置，它被設置用于產生能量束以用于依次逐層選擇性地照射和隨之依次逐層選擇性地固化由能借助于能量束固化的建造材料組成的建造材料層。

背景技術

這種用于添加式地制造三維物體的設備本身是已知的。借助于相應的設備，通過在與待制造的物體的與層相關的橫截面對應的區域中依次逐層選擇性地照射和隨之依次逐層選擇性地固化建造材料層，由能借助于能量束固化的建造材料添加式地建造出待制造的三維物體。

此外已知，相應的設備的照射裝置配設有測量裝置，測量裝置被設置用于測量由照射裝置產生的能量束的功率、尤其是功率密度。在此情況下需要用于各個能量束的多個不同的功率、也就是說在各個能量束的一個比較寬廣的功率范圍中的可重現的測量結果。

已知的測量裝置必須依據照射裝置的輸出功率——也就是說尤其是依據關于其功率待測量的能量束的功率——被相對于設備的參考點、尤其是建造平面或焦點平面定位，以避免尤其是在高功率情況下由于按面積過高的能量輸入而導致損壞測量裝置。迄今為止因此需要依據照射裝置的輸出功率或能量束的功率相應地定位測量裝置；在此情況下一般適用的是，高的功率密度比低的功率密度要求與建造平面或焦點平面之間更大的距離。

已知的測量裝置的使用或操縱因此是成本高的并且容易出錯，因為對于照射裝置的任何輸出功率或能量束的功率都要注意的是，測量裝置總是被定位在與建造平面或焦點平面之間的正確的距離上。

發明內容

本發明的目的在于，提出一種與此相比尤其在能量束的功率(密度)的簡化的測量方面改進的、用于添加式地制造三維物體的設備。

該目的通過一種按照權利要求1的用于添加式地制造三維物體的設備實現。所屬的從屬權利要求涉及設備的可能的實施方式。

在這里描述的設備(簡稱為“設備”)被設置用于通過在與待制造的物體的與層相關的橫截面相應的區域中依次逐層選擇性地照射和因此依次逐層選擇性地固化由能固化的建造材料組成的建造材料層來添加式地制造三維物體、也就是說例如技術構件或技術構件組。建造材料可以是顆粒狀的或粉末狀的金屬材料、塑料材料和/或陶瓷材料。對各個待選擇性地固化的建造材料層的選擇性固化基于與物體相關的建造數據來實施。相應的建造數據描述待添加式地制造的物體的幾何結構上的設計并且可以包含例如待添加式地制造的物體的“切片的”CAD數據。該設備可以設計成SLM設備、也就是說用于實施選擇性激光熔化方法(SLM方法)的設備，或設計成SLS設備、也就是說用于實施選擇性激光燒結方法(SLS方法)的設備。也可以設想，設備被設計成SEBS設備，也就是說用于實施選擇性電子束熔化方法(SEBS方法)的設備。

設備包括用于實施添加式建造過程通常需要的功能部件。屬于該功能部件的尤其是覆層裝置和照射裝置。

照射裝置被設置用于在設備的建造平面或建造區中形成待選擇性地照射的或待選擇性地固化的建造材料層，在設備的建造平面或建造區中實施依次逐層選擇性地照射和隨之依次逐層選擇性地固化由能借助于能量束固化的建造材料組成的建造材料層。