[发明专利]用于能自动化地确定由照射装置产生的激光束的焦点位置的方法

说明书

一种用于自动化地或能自动化地确定由用于添加式制造三维物体的设备的照射装置产生的激光束的焦点位置的方法，包括以下步骤:‑在第一照射位置上布置衬底，在该位置上衬底相对于参照点被布置在特定的z轴位置上，并且在该位置上用至少一个照射矢量照射衬底，‑使衬底运动到多个另外的照射位置上，在该多个另外的照射位置上衬底相对于参照点分别被布置在另外的特定的z轴位置上，在各个另外的照射位置上用至少一个照射矢量照射衬底，相继的照射位置上的照射矢量被分配给不同的z轴位置，在衬底上形成照射图案，‑通过检测照射图案中的不同的可光学检测的对比度区域光学地评价照射图案，‑基于检测的光学的对比度区域确定激光束的焦点位置。

技术领域

本发明涉及一种用于能自动化地确定由用于添加式制造三维物体的设备的照射装置产生的激光束的焦点位置的方法，其中，设备具有通过水平定向的第一机器轴线限定的x轴、通过水平定向的第二机器轴线限定的y轴和通过竖直定向的第三机器轴线限定的z轴。

背景技术

在三维物体的可实施的或被实施的添加式制造的范围中，确定由用于添加式制造三维物体的添加设备的照射装置产生的激光束的焦点位置是一个重要的过程。确定激光束的焦点位置和随后使用被聚焦的、用于选择地固化在实施添加式建造或制造过程中要选择地固化的建造材料层的激光束，对于建造材料的希望的固化和由此对于相应的要添加式制造的或已制造的三维物体的结构特性是至关重要的。

迄今为止，通常这样地确定激光束的焦点位置，即通过在衬底的不同的z轴位置上照射衬底，例如薄铝板，在衬底上产生特定的照射图案。这个或这些产生的照射图案由技术人员检查。具有带最薄照射矢量的照射图案的那个z轴位置被确定为“零位置”，在该“零位置”上激光束被聚焦。这种方法一方面不是很准确和另一方面成本高，因为不能自动化。

发明内容

本发明基于的任务是，提出一种相对与此、尤其关于准确性和可自动化性改进的、用于确定由用于添加式地制造三维物体的设备的照射装置产生的激光束的焦点位置的方法。

这个任务通过一种用于能自动化地确定由用于添加式制造三维物体的设备的照射装置产生的激光束的焦点位置的方法解决。

在此处描述的方法用于能自动化地确定由用于添加式制造三维物体的设备(“设备”)，也就是说尤其是被设置用于实施选择性激光熔化方法(简称SLM方法)的设备的照射装置产生的激光束的焦点位置。照射装置通常包括激光射束产生装置，其被设置用于产生具有特定的射束特性，也就是说例如特定的波长的激光束，和也被称为或看作是扫描器装置的射束偏转装置，其被设置用于将由激光射束产生装置产生的激光束专门地偏转到要(选择地)照射的表面上。

设备具有通过水平定向的第一机器轴线限定的x轴、通过水平定向的第二机器轴线限定的y轴和通过竖直定向的第三机器轴线限定的z轴。所述的轴可以-类似于笛卡尔坐标系-相互正交地布置或定向。通过x轴和y轴限定的平面通常包括建造区，在该建造区中实施在设备的运行的范围中实施的、对由可借助于相应的激光辐射固化的建造材料构成的建造材料层的选择性照射和因此选择性固化。

在此处描述的方法包括在下面详细解释的步骤:

在该方法的第一步骤中实施衬底在第一照射位置上的布置——在该第一照射位置上衬底相对于参照点被布置在特定的z轴位置，并且实施在第一照射位置上用至少一个照射矢量对衬底的照射。