[发明专利]制造三维物体的装置和方法、控制装置和方法、存储介质

说明书

本发明涉及一种用于操控生成式制造装置(1)的至少一个固化(20)的方法，所述制造装置用于通过生成式的逐层构造方法制造三维物体(2)，在所述逐层构造方法中，通过向构造区(8)上重复施加构造材料(15)、优选是粉末的层并通过在与要制造的物体的横截面相对应的位置处选择性地固化所施加的层来制造至少一个物体，并且在所述逐层构造方法中使气体以明显不同向的多个流动方向在构造区上流动。所述控制方法对于至少一个要固化的层包括以下步骤：接收和/或确定构造区上方的气体流动方向的分布，根据构造区的一个区域上方的流动方向分布给该区域指定一个基准流动方向，操控固化装置以便根据构造区的所述区域上方的基准流动方向使要制造的物体的横截面的至少一部分固化，横截面的相应部分定位在所述区域中。

技术领域

本发明涉及一种用于通过逐层施加和选择性固化构造材料、优选是粉末来制造三维物体的装置和方法，本发明还涉及一种用于操控生成式制造装置的至少一个固化装置的控制方法和控制装置，以及本发明还涉及一种存储介质。

背景技术

这种类型的方法例如用在快速原型技术、快速模具技术或增材制造技术中。这种方法的一个例子以名称“选择性激光烧结或激光熔融”已知。这里，重复施加一个薄层的粉末状构造材料并且通过利用激光射束选择性照射与要制造的物体横截面相对应位置而使每个层中的构造材料固化。

在利用激光射束照射时，根据所使用的材料类型，特别是在烧结或熔化金属时，会出现在构造空间中扩散的喷溅物、烟尘和蒸汽。为了将这些喷溅物、烟尘和蒸汽从构造空间中除去，可以引导气流通过构造空间。

DE 10 2013 205 724A1记载了一种用于激光烧结或激光熔融的装置和方法，其中，在利用激光射束扫描所施加的层时，沿主流动方向引导所述气流在所施加的层上经过。为了防止所述杂质进入激光射束的光路中并且由于对激光射束的干扰而影响所制造物体的质量，气流的主流动方向和激光射束的扫描方向彼此协调。这意味着，激光射束的扫描方向根据气流的主流动方向选择成或者气流的主流动方向根据激光射束的扫描方向选择成，使得这两个方向之间的角度满足预先确定的角度关系。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种备选或改进的方法或者备选或改进的装置，用于通过逐层施加和选择性固化构造材料来生成式地制造三维物体，其中，引导气流在构造材料的所施加的层上经过，特别是当此时气体以彼此不同的流动方向在所述层上流过时。

所述目的通过根据本发明的控制方法、根据本发明的制造方法、根据本发明的计算机程序、根据本发明的控制装置和根据本发明的制造装置来实现。这里，所述方法也可以通过所述装置下面的特征来改进，反之亦然。所述装置和方法的特征也可以相互利用，以实现改进方案。

根据本发明的控制方法用于操控生成式制造装置的至少一个固化装置，所述制造装置用于通过生成式的构造方法制造三维物体，在所述构造方法中，通过向构造区上重复施加构造材料、优选粉末的层并在与要制造的物体的横截面相对应的位置处使所施加的层固化来制造至少一个物体，并且在所述方法中使气体以多个基本上不同向的流动方向在构造区上流过。所述方法对于至少一个要固化的层包括以下步骤：接收和/或确定构造区上方的气体流动方向分布，根据构造区的一个区域上方的流动方向分布给该区域指定一个基准流动方向，操控固化装置以便根据在构造区的所述区域上方的基准流动方向使要制造的物体的横截面的至少一部分固化，横截面的相应部分定位在所述区域中。这种控制方法使得例如可以这样来控制固化过程，使得所述固化不会受到在固化期间形成的杂质、如例如喷溅物、烟尘和/或蒸汽影响。由此，例如可以实现物体或构件较高的制造精度和较为均匀的质量，在一些情况下也能改进所述物体结构和机械上的特性。例如对于彼此分开地在构造区上分布的流动或对于一个总体流动的相互叠加、分散或会聚的分流，这种方法对于构造区上的具有明显彼此不同的流动方向的复杂流体分布带来的特殊的优点。