用于增材制造至少一个三维物体的方法技术

用于借助于构建材料层(3)的连续分层选择性照射和固结来增材制造至少一个三维物体(2)的方法，构建材料层(3)的连续分层选择性照射和固结借助于至少一个能量束(5)，包含‑照射并以此固结第一构建材料层(3)的将要被选择性地照射并以此固结的照射区域(A)，此中至少部分地设置在直接设置于所述第一构建材料层(3)上面的第二构建材料层(3)的将要被选择性地照射并以此固结的至少一个照射区域(A)下面的所述照射区域(A)的至少一个子区域(SA)排除在被照射并以此固结之外；以及‑以使得第一构建材料层(3)的照射区域(A)的至少一个子区域(SA)被固结的方式，照射在第一构建材料层(3)的照射区域(A)的至少一个子区域(SA)上面的区域中的第二构建材料层(3)的照射区域(A)。

【技术实现步骤摘要】
用于增材制造至少一个三维物体的方法
本专利技术涉及一种用于借助于构建材料层的连续分层选择性照射和固结来增材制造至少一个三维物体的方法，构建材料层的连续分层选择性照射和固结借助于至少一个能量束。
技术介绍
用于增材制造至少一个三维物体的相应方法(比如，可以实施为选择性电子束熔化工艺或选择性激光熔化工艺)通常从增材制造的
中已知。以此，观察到借助于已知的增材制造工艺(如，选择性激光熔化工艺)来增材制造的物体可能包含各向异性的结构特性，即，特别地，各向异性的机械特性，这一般通过相应增材制造工艺(即，构建材料层的连续分层选择性照射和固结)的性质来解释。增材制造的三维物体的相应各向异性的结构和机械特性可能导致在不同空间方向上变化的机械特性。作为示例，增材制造的部件可以在不同空间方向上具有不同的拉伸强度、压缩强度和/或剪切强度。由于通常期望增材制造具有各向同性的结构特性的三维物体，即，特别地，各向同性的机械特性，所以，存在对于进一步开发增材制造工艺使得可以制造的三维物体具有改进的(即，特别是各向同性的)结构特性的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于增材制造至少一个三维物体的方法，该方法允许增材制造具有改进的(即，特别是各向同性的)结构特性的三维物体。该目的通过根据权利要求1的用于增材制造至少一个三维物体的方法来实现。依据权利要求1的权利要求涉及根据权利要求1的方法的可能实施例。文中描述的方法是一种用于借助于构建材料层的连续分层选择性照射和固结来增材制造至少一个三维物体(如，技术性部件)的方法，构建材料层的连续分层选择性照射和固结借助于至少一个能量束。构建材料可以是陶瓷、聚合物或金属。构建材料一般提供为粉末。比如，能量束可以是电子束或激光束。将要被选择性地照射和固结的构建材料层连续地施加在用于增材制造至少一个三维物体的、被用于施行该方法的装置的构建平面中。因而，该方法通过用于增材制造至少一个三维物体的装置可施行或者被施行。比如，该方法可以实施为选择性激光烧结方法、选择性激光熔化方法或选择性电子束熔化方法。然而，比如，还可以想到该方法是粘合剂喷射方法，特别地，金属粘合剂喷射方法。因而，比如，用于施行该方法的装置可以具体化为选择性激光烧结装置、选择性激光熔化装置或选择性电子束熔化装置。然而，比如，还可以想到该装置具体化为粘合剂喷射装置，特别地，金属粘合剂喷射装置。该方法大体包含下述步骤：-照射并以此固结第一构建材料层的将要借助于至少一个能量束被选择性地照射并以此固结的照射区域(下文，“照射区域”)，此中至少部分地设置在直接设置于第一构建材料层上面的第二构建材料层的至少一个照射区域下面的照射区域的至少一个子区域被排除在被照射并以此固结之外；以及-以使得第一构建材料层的照射区域的至少一个子区域被固结的方式，照射在第一构建材料层的照射区域的至少一个子区域上面的区域中的第二构建材料层的照射区域。根据该方法的第一步骤，第一构建材料层的将要借助于至少一个能量束被选择性地照射并以此固结(下文，“照射区域”)的照射区域被照射和固结。以此，至少部分地设置在直接设置于第一构建材料层上面的第二构建材料层的至少一个照射区域下面的照射区域的至少一个子区域被排除在被照射并以此固结之外。根据该方法的示范性实施例，对于竖向直接邻近设置的至少两个构建材料层-即，相应地，第一构建材料层在竖向方向上直接设置在第二构建材料层下面，第二构建材料层在竖向方向上直接设置在第一构建材料层上面-并且第一构建材料层和第二构建材料层包含至少一个照射区域，确定第一构建材料层的至少一个照射区域是否包含至少部分地设置在第二构建材料层的至少一个照射区域下面的至少一个子区域。因而，该方法可以包含确定第一构建材料层的至少一个照射区域是否包含直接设置在第二构建材料层的至少一个照射区域下面的至少一个子区域的确定步骤。可选的该确定步骤可以基于含有需要被选择性地照射并以此固结以用于增材制造三维物体的相应构建材料层的相应照射区域的数据。例如，相应数据可以是或者包含将要增材制造的三维物体的构建数据和/或切片数据。具体化为硬件和/或软件的确定工具可以用以施行该方法的确定步骤，确定工具构造成确定第一构建材料层的将要被选择性地照射和固结的至少一个照射区域是否包含至少部分地设置在第二构建材料层的将要被选择性地照射并以此固结的至少一个照射区域下面的至少一个子区域，该第二构建材料层直接设置于第一构建材料层上面。可选的确定步骤可以在选择性地照射并以此固结第一构建材料层的照射区域之前发生。根据该方法的第二步骤或进一步步骤，施行第一构建材料层的照射区域的照射，此中第一构建材料层的照射区域的至少一个子区域排除在被照射并以此固结之外，该子区域直接设置在第二构建材料层的至少一个照射区域下面。于是，第一构建材料层的照射区域的子区域要么完全排除在被照射之外，使得子区域根本不被照射，要么第一构建材料层的照射区域的子区域不完全排除在被照射之外，使得子区域被照射，然而(至少相对于将要被照射并以此固结的第一构建材料层的照射区域的其余部分)未固结，例如，因为照射子区域仅导致预回火，即，特别是预回火，而不(充分)熔化。换言之，第一构建材料层的照射区域的照射是以使得并非第一构建材料层的整个照射区域固结而是子区域未固结的方式施行的，该子区域直接设置在第二构建材料层的至少一个照射区域下面。于是，在该步骤中，到子区域中的能量输入的量值未高到足以使得子区域的(所需)固结发生。因而，在照射第一构建材料层的照射区域之后，第一构建材料层的照射区域包含固结部分和未固结部分，固结部分包含排除直接设置在第二构建材料层的至少一个照射区域下面的子区域之外的照射区域的部分，未固结部分包含直接设置在第二构建材料层的至少一个照射区域下面的子区域。照射设备用以施行该方法的第二步骤，照射设备构造成利用至少一个能量束(特别地，电子束或激光束)选择性地照射构建材料层的相应照射区域。特别地，如果确定第一构建材料层的照射区域包含直接设置在第二构建材料层的至少一个照射区域下面的至少一个子区域，则可以实施该方法的第二步骤-如果确定第二构建材料层的至少一个照射区域直接设置在第一构建材料层的照射区域的至少一个子区域上面，则同样适用。根据该方法的第三步骤或进一步步骤，第二构建材料层的照射区域至少在设置于第一构建材料层的照射区域的子区域上面的一部分中被照射，此中第一构建材料层的照射区域的子区域被照射并以此固结。换言之，以使得第一构建材料层的照射区域的子区域被照射并固结的方式，第二构建材料层的照射区域至少在第一构建材料层的照射区域的子区域上面的一部分中被照射。于是，在该步骤中，到第一构建材料层的照射区域的子区域中的能量输入的量值高到足以使得子区域的(所需)固结发生。因而，第一构建材料层的照射区域的子区域不在选择性地照射第一构建材料层时被照射并以此固结，而是在选择性地照射第二构建材料层时被照射并以此固结。自然，照射第二构建材料层的照射区域还可以包含，照射和固结不设置在第一构建材料层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于借助于构建材料层(3)的连续分层选择性照射和固结来增材制造至少一个三维物体(2)的方法，所述构建材料层(3)的所述连续分层选择性照射和固结借助于至少一个能量束(5)，其特征在于，/n-照射并以此固结第一构建材料层(3)的将要被选择性地照射并以此固结的照射区域(A)，其中至少部分地设置在直接设置于所述第一构建材料层(3)上面的第二构建材料层(3)的将要被选择性地照射并以此固结的至少一个照射区域(A)下面的所述照射区域(A)的至少一个子区域(SA)被排除在被照射并以此固结之外；以及/n-以使得所述第一构建材料层(3)的所述照射区域(A)的所述至少一个子区域(SA)被固结的方式，照射在所述第一构建材料层(3)的所述照射区域(A)的所述至少一个子区域(SA)上面的区域中的所述第二构建材料层(3)的所述照射区域(A)。/n

【技术特征摘要】
20180607 EP 18176628.8;20190215 US 16/278,0461.一种用于借助于构建材料层(3)的连续分层选择性照射和固结来增材制造至少一个三维物体(2)的方法，所述构建材料层(3)的所述连续分层选择性照射和固结借助于至少一个能量束(5)，其特征在于，
-照射并以此固结第一构建材料层(3)的将要被选择性地照射并以此固结的照射区域(A)，其中至少部分地设置在直接设置于所述第一构建材料层(3)上面的第二构建材料层(3)的将要被选择性地照射并以此固结的至少一个照射区域(A)下面的所述照射区域(A)的至少一个子区域(SA)被排除在被照射并以此固结之外；以及
-以使得所述第一构建材料层(3)的所述照射区域(A)的所述至少一个子区域(SA)被固结的方式，照射在所述第一构建材料层(3)的所述照射区域(A)的所述至少一个子区域(SA)上面的区域中的所述第二构建材料层(3)的所述照射区域(A)。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设置在所述第一构建材料层(3)的相应子区域(SA)上面的所述第二构建材料层(3)的所述照射区域(A)的所述至少一个区域或至少一个区域，利用与应用于照射所述第二构建材料层(3)的其余部分的参考照射参数组相比不同的照射参数组被照射，特别地，利用与所述参考照射参数组相比导致到所述第二构建材料层(3)的所述照射区域(A)的该区域中的更高能量输入的不同的照射参数组被照射，特别地，相应子区域(SA)是所述至少一个选定子区域(SA)或至少一个选定子区域(SA)。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过照射所述至少一个第二构建材料层(3)的所述照射区域(A)，构建竖向延伸固结区块，所述竖向延伸固结区块至少包含将要被选择性地照射并以此固结的所述至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·维尼亚斯基，
申请(专利权)人：CL产权管理有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE