[发明专利]检测生成制造设备工作区域的方法及由粉末材料生成制造构件的制造设备

说明书

本发明涉及一种用于检测生成制造设备(1)的工作区域(7)的方法，具有步骤：使生成制造设备(1)的光学工作射束(5)在工作区域(7)中移位；位置相关地检测沿光学工作射束(5)的光轴(A)发射的光学工作射束(5)的光(15)的信号值，其中，将光学工作射束(5)在工作区域(7)中移位的每个位置(11)与一个信号值相对应，以及由这些位置相关地检测的信号值获得工作区域(7)的成像，该方法的特征在于，为检测工作区域(7)利用一光学输出功率驱动光学工作射束(5)，该光学输出功率与用于生成制造的光学工作射束(5)的光学输出功率的功率下限相比降低。

技术领域

本发明涉及一种用于检测生成制造设备的工作区域的方法以及一种用于由粉末材料生成制造构件的制造设备。

背景技术

在这样的制造设备中，原则上存在对在其中由粉末材料生成制造构件的工作区域进行监控的需求。这尤其涉及到监控新施加的粉末层特别是是否存在可能的涂覆不足区域或撕裂边缘，分析粉末层的熔化的区域，检测所生成的部件以及其他要求。此外，越来越多地，对于一些特定的部件尤其是由于其迄今为止在费用以及速度方面的优势并不整体进行生成制造，而是将部件的特别实现该方法的优点的特定部分基于经典方法制造的基本形状、即所谓的预成形坯来进行生成制造。这使得对于例如工具的夹紧柄这样的在生成制造中毫无优点且尤其是开销高的部分的预成形坯，可以常规的方式快速且尤其是开销合理地制造，随后仅在预成形坯上对以常规方式不能或要以非常高的开销来制造的构件几何结构进行生成制造。对于这样的混合组件(也称为混合制造的组件)的良好质量来说，重要的是对预成形坯在工作区域中的位置的确切了解，从而能够以很高的精度、没有偏移量地在预成形坯上构建生成制造的组件区域。特别需要的是，要能够以几个10μm准确地检测到预成形坯的位置。为此原则上可以采用单独的测量设备或集成在生成制造设备的专用测量设备，但在此有两个影响位置确定的影响因素：其一是所采用的测量设备本身的精确度，其二是测量设备和用于移动用于生成制造的光学工作射束的扫描仪设备之间的对准精度。在此“对准精度”尤指从测量设备的坐标系变换到扫描仪设备的坐标系的精度。特别是，该对准精度直接受测量设备以及扫描仪设备中的不稳定性和/或漂移的影响。这样的误差贡献尤其是当彼此累积时会直接导致所产生的部件的质量和/或精度降低，尤其是导致预成形坯和在其上构建的、生成制造的组件部分错位。该问题与对用于确定位置的测量设备的选择无关，无论是选择三角测量传感器、摄影测量传感器、条纹光投射传感器、光学相机、光电二极管或线传感器来独立于扫描仪设备检测工作区域都会出现该问题。

在US 2018/0297117 A1中公开了一种方法和系统，其中在材料修改过程(Material-Modifikationsprozessen)的背景下采用光学干涉测量法，特别是用于过程监控和/或过程控制。如果在此将材料修改射束源也用作成像光源，则也利用用于材料修改过程的输出功率来驱动材料修改射束源，从而可以利用干涉测量法来监视和/或控制通过材料修改射束实施的过程。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种用于检测生成制造设备的工作区域的方法以及一种用于由粉末材料生成制造组件的生成制造设备，其中克服了上述缺点。

本发明的目的通过独立权利要求的主题来实现，优选的实施方式由从属权利要求给出。