为增材制造设备生成控制数据的方法和装置与流程

文档序号:25600684发布日期:2021-06-25 11:00阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种为在制造工艺中对制造产品(2)进行增材制造的设备(1)生成控制信号(psd)的方法,其中,构造构建材料(13)并选择性地进行固化,其中,为了固化在构造区(8)上用至少一个能量射束(al)照射构建材料(13),其中,使所述能量射束(al)的照射面(af)在构造区(8)上运动,以熔融所述构建材料(13),以及其中,以如下方式生成控制数据(psd),使能量射束(al)在垂直于所述能量射束(al)的射束轴线(sa)伸延的剖切平面(x,y)中在构造区(8)上的照射面(af)处具有如下的强度分布(giv),该强度分布为:

在所述剖切平面(x,y)中沿着强度分布(giv)的至少一个割线在中间区域中具有至少一个局部最小值(miz)以及

具有沿着所述强度分布(giv)的一个边缘(r)环绕的强度变化曲线(ipk),所述强度变化曲线在至少一个部位处具有最大值(max)并且在所述强度变化曲线(ipk)上与所述最大值(max)相对的区域中在至少一个部位处具有最小值(min)。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述强度分布(giv)具有局部的强度提升(lie),所述强度提升在所述强度分布(giv)的至少部分环状环绕的边缘区域中延伸。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述最大值(max)在环绕的强度变化曲线(ipk)上位于所述强度分布(giv)的沿所述能量射束(al)在所述构造区(8)上的扫描方向(s)前方的边缘区域中。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述强度变化曲线(ipk)上的最小值(min)高于所述强度分布(giv)的中间区域中的局部最小值(miz),其中优选地,在所述强度变化曲线(ipk)上的强度在每个部位处都高于所述强度分布(giv)的中间区域中的局部最小值(miz)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在环形的强度变化曲线(ipk)上的最大强度值(max)与局部强度最小值(miz)的比例最大为10:1、优选最大9:1、更为优选最大8:1、特别优选为7:1,和/或在环形的强度变化曲线(ipk)上的最小强度值(min)与局部强度最小值(miz)的比例至少为1.5:1、优选至少2:1、更为优选至少3:1、特别优选为至少4:1。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在强度变化曲线(ipk)上的最大值(max)比在强度变化曲线(ipk)上相对区域中的最小值(min)高至少1.5倍、优选至少2倍、还更为优选至少3倍、特别优选至少4倍,和/或在所述强度变化曲线(ipk)上的最大值(max)比在所述强度变化曲线(ipk)上相对区域中的最小值高最大8倍、优选最大7倍、还更为优选最大6倍、特别优选最大5倍。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述强度变化曲线(ipk)上相对区域中的最大值(max)和最小值(min)之间,所述强度变化曲线(ipk)弯曲地延伸。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,根据照射面环境参数将所述能量射束(al)的强度分布(giv)设定为关于沿扫描方向(s)的对称轴线基本上轴对称的或基本上非轴对称的。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,生成控制数据(psd)以产生至少两个能量射束(el1,el2),由此通过叠加所述能量射束(el1,el2)生成强度分布(giv),
其中,优选生成所述控制数据(psd),使得第一能量射束(el1)与第二能量射束(el2)共同地至少部分叠加地作为组合能量射束(al)以预设的扫描速度协调地在所述构造区(8)上运动,并且同时使得所述第二能量射束(el2)相对于所述第一能量射束(el1)以预设的相对速度优选循环地相对运动,所述相对速度的数值远远大于所述扫描速度的数值,其中,特别优选地,所述第二能量射束(el2)根据其相对于所述第一能量射束(el1)的相对位置和/或根据所述组合能量射束(al)的照射面(af)的当前运动方向(s)被调制强度。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,通过确定其他的参数(wp)生成所述控制数据(psd),在使用所述控制数据(bsd,psd)控制所述设备(1)时借助导热焊接在目标区域内熔融所述构建材料(13)。11.一种用于控制对制造产品(2)进行增材制造的设备(1)的方法,其中,为根据权利要求1至10中任一项所述的设备(1)生成控制数据(psd)并且使用所述控制数据(psd)控制所述设备(1)。12.一种为在制造工艺中对制造产品(2)进行增材制造的设备(1)生成控制数据(bsd,psd)的控制数据生成装置(54,54’),其中构造构建材料(13)并且选择性地进行固化,其中,为了固化在构造区(8)上用至少一个能量射束(al)照射构建材料(13),其中,使所述能量射束(al)的照射面(af)在构造区(8)上运动,以便熔融所述构建材料(13),其中,所述控制数据生成装置(54,54’)构造成生成控制数据(psd),使得能量射束(al)在垂直于所述能量射束(al)的射束轴线(sa)伸延的剖切平面(x,y)中在构造区(8)上的照射面(af)处具有如下的强度分布(giv),该强度分布:

在所述剖切平面(x,y)中沿着强度分布(giv)的至少一个割线在中间区域中具有至少一个局部最小值(miz)以及

具有沿着所述强度分布(giv)的一个边缘(r)环绕的强度变化曲线(ipk),所述强度变化曲线在至少一个部位处具有最大值(max)并且在所述强度变化曲线(ipk)上与所述最大值(max)相对的区域中在至少一个部位处具有最小值(min)。13.一种用于在制造工艺中对制造产品(2)进行增材制造的设备(1)的控制装置(50),其中,构造构建材料(13)并且选择性地进行固化,其中,为了固化在构造区(8)上用至少一个能量射束(al)照射构建材料(13),其中,使所述能量射束(al)的照射面(af)在构造区(8)上运动,以便熔融所述构建材料(13),其中,所述控制装置(50)具有根据权利要求12所述的控制数据生成装置(54)或至根据权利要求12所述的控制数据生成装置(54’)的端口以提供控制数据(psd),并且构造成,使用所述控制数据(psd)操控所述设备(1)以便用所述能量射束(al)照射所述构建材料(13)。14.一种在增材制造工艺中对制造产品(2)进行增材制造的设备(1),所述设备具有至少一个用于将构建材料(13)引入工艺室(3)中的输送装置(16)、用于通过借助至少一个能量射束(al)照射使所述构建材料(13)选择性地固化的照射装置(20)以及根据权利要求13所述的控制装置(50)。15.一种具有计算机程序的计算机程序产品,能将所述计算机程序直接地下载到计算单元、尤其是对制造产品(2)进行增材制造的设备(1)的控制装置(50)的存储装置中,所述计算机程序具有程序段,以便在所述计算机程序在所述计算单元、尤其控制装置(50)中执行时,执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的所有步骤。
16.一种用于控制增材制造设备(1)的控制数据(psd),所述控制数据(psd)构造成,用于操控该增材制造设备(1),通过使用根据权利要求11所述的方法制造制造产品(2),和/或其中,使用根据权利要求1至10中任一项所述的方法创建所述控制数据(psd)。
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