物體是通過在粉末床上重復(fù)沉積粉末層且在沉積的粉末上掃描多個(gè)激光束以選擇性固化所述粉末層的至少一部分而逐層形成，其中每一激光束被單獨(dú)地導(dǎo)引以固化每一粉末層中的單獨(dú)區(qū)域，所述方法包括基于正被構(gòu)建的一個(gè)或多個(gè)物體的掃描如何在多個(gè)激光之間劃分而選擇所述一個(gè)或多個(gè)物體的所述粉末床中的位置。
[0021 ]所述方法可為計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種其上存儲(chǔ)有指令的數(shù)據(jù)載體，所述指令在由處理器執(zhí)行時(shí)致使所述處理器進(jìn)行本發(fā)明的第五方面的方法。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種選擇性激光固化設(shè)備，其包括:粉末床，粉末層可沉積到其上;至少一個(gè)激光模塊，其用于產(chǎn)生多個(gè)激光束，所述激光束用于固化沉積到所述粉末床上的粉末材料;激光掃描器，其用于從間隔開的位置將每一激光束單獨(dú)地導(dǎo)引到每一粉末層上；用于每一激光束的掃描區(qū)，其由所述粉末床上的位置界定，所述激光束可由所述激光掃描器導(dǎo)引到所述粉末床，所述激光掃描器被布置以使得所述掃描區(qū)中的至少兩個(gè)重疊或相連；以及處理單元，其用于針對(duì)所述粉末層中的至少一層而選擇所述激光束中的哪一束用以掃描其中所述掃描區(qū)重疊/相連的所述粉末層的區(qū)中的所述粉末層上的點(diǎn)，上述選擇基于當(dāng)掃描所述點(diǎn)時(shí)指示所述激光束相對(duì)于所述粉末層的角度的參數(shù)。
[0024]以此方式，當(dāng)選擇用以固化粉末層中的點(diǎn)的激光束時(shí)可考慮當(dāng)掃描所述點(diǎn)時(shí)由激光束產(chǎn)生的光點(diǎn)的質(zhì)量。舉例來說，當(dāng)掃描所述點(diǎn)時(shí)與激光中的另一束相比偏好于與粉末床成較小角度的激光束，在可能的情況下其可帶來正使用的較好質(zhì)量光點(diǎn)(更圓，更小半徑)。此外，通過當(dāng)掃描所述點(diǎn)時(shí)偏好于與粉末床成較小角度的激光束可限制/避免激光束的交叉。可能希望的是避免激光束的交叉，因?yàn)槊恳患す馐a(chǎn)生熱透鏡效應(yīng)且此熱透鏡對(duì)另一激光束造成影響。
[0025]在本發(fā)明的此方面中，激光掃描器可被布置以僅在粉末床的部分或整個(gè)粉末床上導(dǎo)引每一激光束。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供一種在選擇性激光固化過程中選擇多個(gè)激光束中的哪一束用以掃描粉末層上的點(diǎn)的方法，其中一個(gè)或多個(gè)物體是通過在粉末床上重復(fù)沉積粉末層且在沉積的粉末上掃描多個(gè)激光束以選擇性固化所述粉末層的至少一部分而逐層形成的，其中每一激光束從間隔開的位置被單獨(dú)地導(dǎo)引到每一粉末層上，用于每一激光束的掃描區(qū)由所述粉末床上的位置界定，所述激光束可由所述激光掃描器導(dǎo)引到所述粉末床，所述激光掃描器被布置以使得所述掃描區(qū)中的至少兩個(gè)重疊或相連，所述方法包括針對(duì)所述粉末層中的至少一層而選擇所述激光束中的哪一束用以掃描其中所述掃描區(qū)重疊/相連的所述粉末層的區(qū)中的所述粉末層上的點(diǎn)，上述選擇基于當(dāng)掃描所述點(diǎn)時(shí)指示所述激光束相對(duì)于所述粉末層的角度的參數(shù)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種其上存儲(chǔ)有指令的數(shù)據(jù)載體，所述指令在由處理器執(zhí)行時(shí)致使所述處理器進(jìn)行本發(fā)明的第八方面的方法。
[0028]本發(fā)明的以上方面的數(shù)據(jù)載體可為用于為機(jī)器提供指令的合適的媒體，例如非瞬態(tài)數(shù)據(jù)載體，例如軟磁盤、CD ROM,DVD ROM/RAM(包含-R/-RW和+R/+RW)、HD DVD、藍(lán)光(TM)光盤、存儲(chǔ)器(例如記憶棒(TM)、SD卡、緊湊快閃卡或類似物)、光盤驅(qū)動(dòng)器(例如硬盤驅(qū)動(dòng)器)、磁帶、任何磁/光存儲(chǔ)裝置或瞬態(tài)數(shù)據(jù)載體，例如線或光纖上的信號(hào)或無線信號(hào)，例如通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng)下載、FTP傳送或類似物)發(fā)送的信號(hào)。
【附圖說明】
[0029]現(xiàn)將參考附圖僅作為實(shí)例描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光固化設(shè)備的示意圖；
[0031 ]圖2是激光固化設(shè)備從另一側(cè)的示意圖；
[0032]圖3是圖1和圖2中所示的激光固化設(shè)備的平面圖；
[0033]圖4是粉末層中待固化的區(qū)域和激光的掃描區(qū)的說明性實(shí)例
[0034]圖5a是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例沿著線A-A的激光固化設(shè)備的示意性橫截面；
[0035]圖5b是圖5a中所示的激光固化設(shè)備的掃描區(qū)的平面圖；
[0036]圖6a是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括可移動(dòng)光學(xué)模塊的激光固化設(shè)備的示意性橫截面；
[0037]圖6b是圖6a中所示的激光固化設(shè)備的掃描區(qū)的平面圖；以及
[0038]圖7是用于在圖6a和圖6b中所示的激光固化設(shè)備中使用的光學(xué)模塊的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]參見圖1到圖3，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的激光固化設(shè)備包括用于支撐由選擇性激光熔化粉末104構(gòu)建的物體103的構(gòu)建平臺(tái)102。在物體103的連續(xù)層形成時(shí)，平臺(tái)102可在腔室101中降低。在通過分配設(shè)備108和刮片109構(gòu)建物體103時(shí)形成粉末104的層。舉例來說，分配設(shè)備109可為如W02010/007396中所描述的設(shè)備。激光模塊1、2、3和4各自產(chǎn)生用于熔化粉末104的激光束，每一激光束視需要在計(jì)算機(jī)130的控制下由對(duì)應(yīng)光學(xué)模塊106a到106d引導(dǎo)。激光束通過窗107進(jìn)入構(gòu)建腔室。每一激光束可被獨(dú)立地導(dǎo)引以固化粉末床104的單獨(dú)區(qū)域。每一激光束可在粉末床104上所導(dǎo)引到的位置的范圍界定掃描區(qū)，圖4中由點(diǎn)線la、2a、3a和4a說明。用于每一激光束的掃描區(qū)與用于其它激光束的掃描區(qū)重疊以使得對(duì)于粉末床中的某些區(qū)，一個(gè)以上激光束能夠固化將在該位置構(gòu)建的物體。
[0040]入口112和出口 110被布置以用于產(chǎn)生氣流，其跨越形成于構(gòu)建平臺(tái)102上的粉末床。入口 112和出口 110被布置以產(chǎn)生具有從入口到出口的流動(dòng)方向的層流，如箭頭118指示。氣體通過氣體再循環(huán)回路111從出口 110再循環(huán)到入口 112。栗113維持入口 112和開口 5、6處的所要求的氣體壓力。過濾器114被設(shè)置在再循環(huán)回路111中以從氣體過濾已變?yōu)閵A帶于該流中的凝結(jié)物。將理解，一個(gè)以上入口 112可設(shè)置于構(gòu)建腔室101中。此外，再循環(huán)回路111可包含在構(gòu)建腔室101內(nèi)，而不是延伸到構(gòu)建腔室101之外。
[0041]計(jì)算機(jī)130包括處理器單元131、存儲(chǔ)器132、顯示器133、例如鍵盤、觸摸屏等用戶輸入裝置135、到例如光學(xué)模塊106a到106d和激光模塊1到4等激光燒結(jié)單元的模塊的數(shù)據(jù)連接，以及外部數(shù)據(jù)連接135。計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器132上，該計(jì)算機(jī)程序指示處理單元131進(jìn)行參考圖4和5所描述的方法。
[0042]例如呈STL文件形式的待構(gòu)建物體的幾何數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)130接收201，例如通過外部數(shù)據(jù)連接135。處理單元131接收202關(guān)于構(gòu)建平臺(tái)102上的物體的位置的信息。此位置信息可能已經(jīng)在STL中界定或用戶可使用用戶輸入裝置135選擇每一物體應(yīng)在構(gòu)建平臺(tái)102上定位于何處。
[0043]處理器單元131針對(duì)每一層識(shí)別待固化粉末床的區(qū)域以及將用于掃描這些區(qū)域的激光束1、2、3、4。在圖4中所示的實(shí)例中，待固化區(qū)域包括若干島狀物5、6和7。島狀物5、6和7的不同區(qū)段落在不同激光束1、2、3和4的掃描區(qū)內(nèi)。舉例來說，對(duì)于島狀物5，激光束1可僅掃描一個(gè)區(qū)段，激光束1或2掃描另一區(qū)段，激光束1或4掃描又一區(qū)段，且激光束1、2或4掃描最終區(qū)段?；诳蓲呙杳恳粎^(qū)段的激光束1、2、3、4和該區(qū)段的區(qū)域，處理單元131選擇激光束
1、2、3、4掃描區(qū)段以使得在給定系統(tǒng)上的其它約束的情況下每一激光束1、2、3、4掃描該床的時(shí)間的總長度近似相等或至少盡可能接近。如針對(duì)島狀物5所示，該島狀物可基于如何由掃描區(qū)la、2a、3a和4a平分島狀物5而分裂成若干區(qū)段，處理單元131選擇將用以掃描每一區(qū)段的激光束。在實(shí)例中，激光束1被用來掃描兩個(gè)最上部區(qū)段，激光束4掃描左下方區(qū)段且激光束2掃描右下方區(qū)段。島狀物6不僅沿著掃描區(qū)la、2a、3a和4a的平分線分段，而且處理單元131還引入了由點(diǎn)線9指示的額外分段。此額外分段可用來獲得每一激光束1、2、3、4的所需掃描時(shí)間。
[0044]使用掃描區(qū)la、2a、3a、4a的邊界作為將島狀物劃分為不同區(qū)段的第一方式可為有益的，因?yàn)檫@些線區(qū)分其中不同激光束選項(xiàng)可用的區(qū)段。然而，即使島狀物未由掃描區(qū)的邊界平分，若該島狀物落在兩個(gè)或兩個(gè)以上掃描區(qū)的重疊區(qū)內(nèi)，則其仍可被分段以獲得每一激光束1、2、3和4所需的掃描時(shí)間。這由島狀物7說明，該島狀物7沿著線8被劃分成兩個(gè)區(qū)段，一個(gè)區(qū)段由激光束3掃描且另