[发明专利]三维物体制造方法和设备及其控制单元、提供控制数据的方法和存储介质

说明书

本发明涉及一种用于提供用于在增材式制造设备中通过逐层固化构造材料制造至少一个三维物体的控制数据的方法。所述方法至少包括下面的步骤：a)确定与所述至少一个物体的横截面对应的位置，b)确定所述至少一层中要固化的至少两个不同的区域，所述至少两个区域选自于以下组：夹心区域、面向下的区域和面向上的区域，c)给所述射束定义扫描顺序，以便至少在与物体的横截面的所述部分对应的位置上使构造材料固化，在彼此不同的第一和第二区域之间的界面处，所述射束的扫描线是连续的并且至少一个射束参数值改变。

技术领域

本发明涉及一种用于提供用于通过逐层固化构造材料来制造至少一个三维物体的控制数据的方法以及用于制造至少一个三维物体的相应方法、相应的控制单元、相应的设备和相应的计算机可读的存储介质。

背景技术

由构造材料逐层制造物体的的方法和装置通常称作增材式制造方法和装置。这里，构造材料的固化在利用电磁辐射或粒子辐射对材料进行辐射可能受到例如向构造材料提供的热能影响，或者(在立体光刻法中)可能由于利用紫外线辐射对材料进行辐射而受到在材料中引起的热固化反应影响。

为了获得高质量部件(例如具有精确的细节尺寸或希望的机械性能、如断裂伸长率的部件)，WO 2013/079581A1的目的在于减小通过激光熔融制造的部件中的应力。WO2013/079581A1尤其是解决了正在固化的材料附近的未固化粉末不是热的良导体的问题。因此，当对构造材料进行辐射时，在未固化粉末附近位置处的温度高于已固化材料附近位置处的温度，这导致出现应力并相应地降低了品质。为了解决该问题，WO2013/079581A1提出，单位时间输入的能量与要辐射的位置周围的导热率相适应。这通过引入小体素来实现，其中要确定要辐射的位置附近有多少体素包含未固化粉末。然后根据结果适配调整单位时间的能量输入。

虽然WO 2013/079581的方法可能有助于提高品质，但是这种方法使得必须针对每个要辐射的位置计算具有未固化粉末的体素的数量，这通常是繁琐的。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种为用于在增材式制造设备中提供用于通过逐层固化构造材料来制造物体的控制数据的方法，该方法能够简单快速地适配调整要引入材料中的能量，以便引起这种材料的固化。

所述目的通过根据本发明的方法、根据本发明的制造方法、根据本发明的控制单元、根据本发明的计算机可读存储介质以及根据本发明的增材式制造设备来实现。这里，涉及本发明的方法的特征在同样可以适用于本发明的装置，反之亦然，只要没有明确声明这些特征分别仅适用于方法和装置。针对具体装置公开的特征同样也可以适用于本申请中描述的其他装置，只要没有明确声明这些特征仅适用于具体的装置。

本发明涉及一种提供用于在增材式制造设备中通过逐层固化构造材料制造至少一个三维物体的控制数据的方法，

其中，所述设备包括辐射装置，所述辐射装置用于在构造材料层中的与所述至少一个物体的横截面相对应的位置处将电磁或粒子辐射的射束引导到所述层上，以便在这些位置上使构造材料固化，

其中，所述辐射装置构造成，使所述射束以阴影线和/或轮廓线和/或多段线在所施加的层上进行扫描，

所述方法至少包括下面的步骤：

a)对于构造材料的多个层中的至少一个层、优选每个层，确定与所述至少一个物体的横截面对应的位置，

b)确定所述至少一个层中要固化的至少两个不同的区域，所述至少两个区域对应于所述层中物体横截面的至少一部分，其中所述至少两个区域选自以下组：夹心区域、面向下的区域和面向上的区域，

c)对于所述至少一个层定义所述射束的扫描顺序，以便至少在与物体的横截面的所述部分对应的位置处使构造材料固化，