CN109278288A - 用于添加式地制造三维物体的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束固化的建造材料构成的层而添加式地制造三维物体的设备，该设备包括：包括建造平面的过程室，在设备的运行期间，建造材料的多个层在建造平面中借助能量束被依次逐层地选择性照射和固化；构造成产生在设备的运行期间至少局部地流经过程室的气体流的气体流产生装置，气体流能够在流经过程室时夹带在设备的运行期间产生的未固化的建造材料颗粒、尤其是烟雾或烟雾残余物；以及光学确定装置，该光学确定装置构造成光学地确定在过程室中的至少一个限定位置处的、适于表征在设备的运行期间流经过程室的气体流的流动特性的至少一个参数。本发明还涉及一种用于该设备的光学确定装置。

Description

用于添加式地制造三维物体的设备
技术领域
本发明涉及一种用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束固化的建造材料构成的层而添加式地制造三维物体的设备，该设备包括：过程室，所述过程室包括建造平面，在设备的运行期间，建造材料的多个层在该建造平面中借助能量束被依次逐层地选择性照射和固化；以及气体流产生装置，该气体流产生装置构造成产生在设备运行期间至少局部地流经过程室的气体流，气体流能够在流经过程室时夹带在设备运行期间产生的未固化的建造材料颗粒、尤其是烟雾或烟雾残余物。
背景技术
用于添加式地制造三维物体的设备是已知的并且可例如以选择性激光烧结设备、选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备的形式实施。
还已知，所述设备包括气体流产生装置，气体流产生装置构造成产生在设备运行期间至少局部地流经过程室的气体流，所述气体流能够在流经过程室时夹带在设备运行期间产生的未固化的建造材料颗粒，尤其是烟雾或烟雾残余物。
相应气体流的流动特性会影响添加式建造过程的质量并且因此会影响待被添加式地制造的物体的质量。因此，相应气体流的流动特性的准确确定对于添加式建造过程的质量和待被添加式地建造的物体的质量而言是至关重要的。
迄今为止，气体流的流动特性典型地在气体流在进入过程室之前和/或在离开过程室之后所流经的管、导管等中被确定。通常不进行允许改进的流动特性确定的、在过程室中即当气体流流经过程室时的气体流的流动特性的直接确定。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于添加式地制造三维物体的设备，其允许在气体流流经过程室时进行的改进的气体流的流动特性的确定。
该目的通过根据独立权利要求1的用于添加式地制造三维物体的设备实现。从属权利要求涉及根据独立权利要求1的设备的可能实施方案。
本文中描述的设备是一种通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束固化的粉末状建造材料(“建造材料”)构成的层而添加式地制造三维物体例如技术构件的设备。所述建造材料可以是金属粉末、陶瓷粉末或聚合物粉末。所述能量束可以是激光束或电子束。所述设备例如可以是选择性激光烧结设备、选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备。
该设备包括多个结构和/或功能单元。示例性的结构和/或功能单元是包括建造平面的过程室(在设备的运行期间，建造材料的多个层在建造平面中借助能量束被依次逐层地选择性照射和固化)、构造成利用至少一个能量束选择性地照射布置在过程室中的建造材料层的照射装置、以及构造成产生至少局部地流经过程室的气体流的气体流产生装置，该气体流产生装置可构建为或者可包括抽吸和/或吹气装置。在流经过程室时，所述气体流能够夹带在设备运行期间产生的未固化的建造材料颗粒、尤其是烟雾或烟雾残余物。所述气体流通常是惰性的，即通常是惰性气体例如氩气、氮气、二氧化碳等的流。
该设备还包括光学确定装置，该光学确定装置构造成光学地确定在过程室中的一个或多个可限定或限定位置处的、适于表征在设备运行期间(即典型地在其中至少一个三维物体被添加式地制造的建造作业期间)流经过程室的气体流的流动行为或流动特性的至少一个参数。因此，光学确定装置构造成直接在过程室内部而非在过程室外部光学地确定适于表征在设备运行期间流经过程室的气体流的流动特性的至少一个参数。因此，光学确定装置构造成在设备运行期间直接在过程室内部(即当气体流流经过程室时)直接监测气体流的流动特性。因此，光学确定装置能够提供有关气体流在过程室内部的流动特性的直接的和扩展的尤其是时间分辨和空间分辨(timely and spatially resolved)的信息。
如将从下述对设备的实施例的说明中显而易见的那样，确定适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数的位置可在过程室中任意选择，即尤其可空间上任意分布，从而允许获得有关过程室中任意位置处的流动特性的全面信息。
与用于确定气体流的流动特性的已知原理——其典型地基于确定在气体流进入过程室之前和/或离开过程室之后气体流在其中经过的管、导管等中的流动特性——相比，本发明的光学确定装置允许在过程室内部、即在气体流流经过程室时直接确定气体流的流动特性，这获得了气体流的流动特性的改进的确定。
结果，提供一种用于添加式地制造三维物体的设备，其允许在气体流流经过程室时进行的改进的气体流的流动特性的确定。
适于表征气体流的流动特性的参数可以是流速、流动轮廓/分布等。流速和流动分布二者允许全面获知气体流在流经过程室时的流动特性。当然，可确定出适于表征气体流的流动特性的各个参数例如流速、流动轮廓等的改变、分布、梯度等。
光学确定装置可包括：至少一个光学测量单元，该光学测量单元构造成光学地测量过程室中的与气体流相关的至少一个测量值；以及至少一个分析和/或评估/推定单元(“评估/推定单元”)，该分析和/或评估单元构造成分析和/或评估由光学测量单元测量的测量值，从而确定在过程室中的至少一个限定位置处的、适于表征在设备运行期间流经过程室的气体流的流动特性的所述至少一个参数。光学测量单元构造成提供与气体流相关的测量值，所述测量值能被分析和/或评估，从而确定适于表征气体流的流动特性的参数；评估单元构造成分析和/或评估与气体流相关的测量值，从而确定适于表征气体流的流动特性的参数。光学测量单元和评估单元二者可以软件和/或硬件形式实施或者可包括以软件和/或硬件形式实施的多种多样的子单元。
光学测量单元可构造成测量在过程室中的多个不同位置处的各测量值。光学测量单元还可构造成在过程室中的不同位置处测量多个测量值(即，每个位置测量多个测量值)。换言之，光学测量单元可构造成测量在过程室中的具有第一空间坐标的第一位置处的第一测量值并且(同时或相继地)测量在过程室中的具有另外的空间坐标的至少一个另外的位置处的至少一个另外的测量值。因此，测量测量值的位置可被自动地或手动地任意限定、选择、改变等。获取在过程室中的多个不同位置处的测量值允许在气体流流经过程室时获得有关气体流的流动特性的多维度信息。测量各测量值的各个位置的数量和坐标可任意限定、选择、改变等。
评估单元可构造成评估所述多个测量值，从而以在设备运行期间流经过程室的气体流的流动特性的至少一个多维度表示来确定适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数。多维度表示可以是实时表示。多维度表示可以指代过程室的至少一个子体积中的参数的二维(空间)表示并且因此指代在设备运行期间流经过程室的至少一个子体积的气体流的流动特性的二维(空间)表示；或者多维度表示可以指代过程室的至少一个子体积中的参数的流动特性的三维(空间)表示并且因此指代在设备运行期间流经过程室的至少一个子体积的气体流的三维(空间)表示。在这两种情况中的任意一种情况中，任何相应多维度表示的改变、梯度等均可被确定，从而能确定在设备运行期间流经过程室的气体流的流动特性的实时和/或就地分辨表示(timely and/or locally resolved representation)。
光学确定装置可构造成基于激光多普勒风速测定法和/或基于光切法来光学地确定适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数。激光多普勒风速测定法和光切法二者的原理允许气体流的流动特性的高分辨确定。
激光多普勒风速测定法的原理包括在包含示踪颗粒的气体流经过测量区域/体积时，探测和分析/评估在待评估/分析的气体流中的示踪颗粒(在本发明设备的上下文中，未固化的建造材料颗粒可作为示踪颗粒)处产生的散射光信号。测量区域/体积典型地为测量射束彼此交叉的具有可预先限定的坐标的交叉点。通过分析/评估测得的散射光信号中的强度调制和/或测得的散射光信号中的强度调制的变化，可确定示踪颗粒和气体流的速度并且因此可确定气体流的流动特性。激光多普勒风速测定法允许气体流的流动特性的及时/时间上和空间上的高分辨表征。
光切法的原理通常包括探测和分析/评估具有限定持续时间(每脉冲)以及暴露于测量区域/体积中的限定的时间移位的脉冲光部分/截面。通过分析/评估被探测到的光部分，待被评估/分析的气体流中的示踪颗粒(在本发明设备的上下文中，未固化的建造材料颗粒可作为示踪颗粒)的路径可通过已知相关算法、方法等确定。在已知时间移位和示踪颗粒的路径的情况下，可确定出示踪颗粒和气体流的速度和因此气体流的流动特性。光切法也允许气体流的流动特性的及时/时间上和空间上的高分辨表征。
在光学确定装置构造成基于激光多普勒风速测定法光学地确定适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数的情况下，构造成光学地测量过程室中的与气体流相关的至少一个测量值的所述光学测量单元或至少一个光学测量单元可包括测量射束产生单元和光学探测单元，该测量射束产生单元构造成产生多个测量射束例如激光束，所述多个测量射束在过程室中的具有可预先限定的坐标的交叉点处彼此交叉；所述光学探测单元构造成探测测量射束在过程室中的交叉点。
测量射束产生单元可构造成产生在过程室中的具有可预先限定的坐标的第一交叉点处彼此交叉的第一组、多个测量射束并且构造成产生在过程室中的具有可预先限定的坐标的第二交叉点处彼此交叉的第二组、多个测量射束。相应的第一组多个测量射束和第二组多个测量射束可同时产生或以适时转换的方式产生。光学探测单元可构造成探测测量射束在过程室中的第一交叉点和第二交叉点。
光学测量单元的构造成执行激光多普勒风速测定法测量的一个示例性构型可包括测量射束产生单元、光学组件和光学探测单元。
测量射束产生单元构造成产生至少一个测量射束。测量射束产生单元可包括构造成产生至少一个测量射束例如激光束的测量射束产生源，例如激光源。
光学组件构造成产生在过程室中的任意交叉点处彼此交叉的多个测量射束。光学组件可构造成产生沿竖直方向(即典型地沿与用于选择性地照射和固化建造材料的能量束(基本上)平行的方向)延伸的测量射束。所述光学组件可包括构造成将由测量射束产生单元产生的测量射束分束成多个测量射束的测量射束分束器、构造成调制由测量射束分束器产生的测量射束的光学调制器例如布拉格盒(Bragg cell)、和至少一个光学折射器(透镜)。光学折射器可以以具有至少一个平移运动自由度和/或转动运动自由度的方式被可运动地支承，从而能通过在相应运动自由度下运动而任意改变测量射束在过程室中的交叉点。光学折射器可形成射束入射窗的一部分或设置在射束入射窗的前面(即面对射束入射窗设置)，以允许经分束和调制后的测量射束进入过程室。射束入射窗还可以具有至少一个相应运动自由度的方式被可运动地支承。射束入射窗可布置在水平延伸的过程室壁(顶壁)上。
光学探测单元构造成探测测量射束在过程室中的交叉点。光学探测单元可包括至少一个光学探测器，例如光电二极管或光电倍增管。光学探测器可以具有至少一个平移运动自由度和/或转动运动自由度的方式被可运动地支承以能任意改变探测区域/体积，从而通过在相应运动自由度下运动而确保探测到在过程室中的多个不同位置处的、测量射束的交叉点。光学探测器可形成探测窗的一部分或面对该探测窗设置，从而允许探测到在过程室的多个不同位置处的、测量射束的交叉点。探测窗还可以具有至少一个相应运动自由度的方式被可运动地支承。探测窗可布置在竖向延伸的过程室壁(侧壁)上。
当然，构造成评估测量值以确定适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数的评估单元被分配给光学探测单元。
在光学确定装置构造成基于光切法光学地确定适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数的情况下，构造成光学地测量过程室中的与气体流相关的至少一个测量值的所述光学测量单元或至少一个光学测量单元可包括测量射束产生单元和光学探测单元，该测量射束产生单元构造成产生特别是沿平行于建造平面的方向延伸经过过程室的至少一个脉冲式测量射束例如脉冲式激光束；所述光学探测单元构造成探测过程室中的至少一个探测区域/体积中的、因测量射束与气体流之间的相互作用——尤其是测量射束与气体流中的未固化的建造材料颗粒之间的相互作用——而产生的散射光。
光学测量单元的构造成执行光切法测量的一个示例性构型可包括测量射束产生单元和光学探测单元。
测量射束产生单元构造成产生至少一个脉冲式测量射束。该测量射束产生单元可包括构造成产生至少一个脉冲式测量射束例如脉冲式激光束的测量射束产生源，例如激光源。测量射束产生单元典型地构造成产生沿水平方向/水平平面延伸经过过程室(即沿与用以选择性地照射和固化建造材料的能量束(基本上)垂直的方向经过过程室)的测量射束。测量射束产生单元可以具有至少一个平移运动自由度和/或转动运动自由度的方式被可运动地支承，从而能通过在相应运动自由度下运动而任意地改变其中脉冲式测量射束在过程室中所延伸的平面。测量射束产生单元可形成射束入射窗的一部分或面对射束入射窗设置，从而允许测量射束进入过程室。射束入射窗也可以具有至少一个相应运动自由度的方式被可运动地支承。射束入射窗可布置在竖向延伸的过程室壁(侧壁)上。
光学探测单元构造成探测过程室中的探测平面(即测量射束在其中延伸的平面)中的示踪颗粒，示踪颗粒如上所述典型地为气体流中的未固化的建造材料颗粒。光学探测单元可包括至少一个光学探测器、例如摄像机。光学探测器可以具有至少一个平移运动自由度和/或转动运动自由度的方式被可运动地支承，以便能任意改变探测平面，从而通过在相应运动自由度下运动而确保能在过程室中的多个不同探测平面上探测示踪颗粒。光学探测器可形成探测窗的一部分或面对探测窗设置，从而允许在过程室中的多个不同探测平面处探测示踪颗粒。探测窗也可以具有至少一个相应运动自由度的方式被可运动地支承。探测窗可布置在水平延伸的过程室壁(顶壁)上。
当然，构造成评估测量值以确定适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数的评估单元被分配给光学探测单元。
在这两种情况中的任意一种情况中，流产生单元可构造成基于确定出的用于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数来控制气体流的流动特性，例如流速。因此，基于有关过程室中的气体流的流动特性的信息，可以实施控制回路来控制气体流的流动特性，即确保/维持气体流具有期望的流动特性，从而改善添加式建造过程的质量和因此待被添加式地制造的物体的质量。
设备还可包括输出接口单元，该输出接口单元构造成输出确定出的适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数或输出气体流的流动特性，尤其是以气体流的流动特性的至少一种多维度表示输出。输出接口单元可包括允许输出所述输出的图形化表示的图形接口(例如显示器)和/或可包括允许通过通信链路——例如通信网络——将输出传输至至少一个通信伙伴的通信接口。
本发明还涉及一种用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束固化的建造材料构成的多个层而添加式地制造三维物体的设备的光学确定装置。光学确定装置构造成光学地确定在过程室中的至少一个限定位置处的、适于表征在设备运行期间流经设备的过程室的气体流的流动特性的至少一个参数。光学确定装置可应用在本文所述的设备中。因此，与设备有关的所有解释均以类似方式适用于该光学确定装置。
附图说明
参考附图描述本发明的示例性实施例，其中：
图1、2分别示出了根据一个示例性实施例的用于添加式地制造三维物体的设备的原理图。
具体实施方式
图1、2分别示出了设备1的原理图，设备1用于通过依次逐层地选择性照射和随之固化由能借助能量束4——例如激光束或电子束——固化的粉末状建造材料3(例如金属粉末)构成的层而添加式地制造三维物体2，例如技术构件。设备1例如可以是选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备。
设备1包括多个结构和/或功能单元。
一个示例性功能单元是照射装置5，尤其是能量束产生装置和/或能量束偏转装置，例如扫描装置，其用于利用至少一个能量束4选择性地照射建造材料层。
另一示例性功能单元是建造材料施加装置6，尤其是覆层装置，其用于将建造材料3的层施加在例如设备1的过程室8的建造平面7上。
另一示例性功能单元是流产生装置9，例如抽吸和/或吹气装置，其构造成产生流经过程室8(即在过程室气体入口11与过程室气体出口(未示出)之间流过)的气体流(由箭头10指示)。气体流能够在流经过程室8时夹带在设备1的运行期间产生的未固化的建造材料颗粒25，尤其是烟雾或烟雾残余物。气态流体流是惰性的，即惰性气体例如氩气、氮气、二氧化碳等的流。
设备1还包括光学确定装置12，该光学确定装置构造成光学地确定在过程室8中的一个或多个限定或可限定位置处的、适于表征在设备1的运行期间流经过程室8的气体流的流动行为或流动特性的至少一个参数。光学确定装置12构造成直接在过程室8的内部光学地确定适于表征气体流的流动特性的各参数。因此，光学确定装置12构造成直接在过程室8的内部直接监视气体流的流动特性。因此，光学确定装置能够提供有关过程室8内部的气体流的流动特性的直接的和广泛的信息。
适于表征气体流的流动特性的参数可以是流速、流动分布等。当然，可以确定适于表征气体流的流动特性的相应参数例如流速、流动分布等的变化、分布、梯度等。
光学确定装置12包括：光学测量单元13，该光学测量单元构造成光学地测量过程室8中的与气体流相关的至少一个测量值；以及分析和/或评估单元14(“评估单元”)，分析和/或评估单元构造成分析和/或评估由光学测量单元13测量的测量值，从而确定适于表征气体流的流动特性的相应参数。换言之，光学测量单元13构造成提供与气体流相关的测量值，所述测量值能被分析和/或评估，从而确定适于表征气体流的流动特性的相应参数；评估单元14构造成分析和/或评估与气体流相关的测量值，从而确定适于表征气体流的流动特性的参数。
光学测量单元13构造成测量在过程室8中的多个不同位置处的相应测量值。光学测量单元13还构造成在过程室8中的不同位置处测量多个测量值。换言之，光学测量单元13构造成测量在过程室8中的具有第一空间坐标的第一位置处的第一测量值并且(同时或相继地)测量在过程室8中的具有另外的空间坐标的至少一个另外的位置处的至少一个另外的测量值。因此，测量测量值的位置可被自动地或手动地任意限定、选择、改变等。
评估单元14构造成评估所述多个测量值，从而以流经过程室8的气体流的流动特性的至少一个多维度表示来确定适于表征气体流的流动特性的相应参数。多维度表示可以是实时表示。
根据图1的示例性实施例，光学确定装置12构造成基于激光多普勒风速测定法光学地确定适于表征气体流的流动特性的参数。
根据该实施例，光学测量单元13包括测量射束产生单元15和光学探测单元17，测量射束产生单元15构造成产生多个测量射束16、16a、16b，所述多个测量射束在过程室8中的具有能预先限定的坐标的交叉点P1处彼此交叉；光学探测单元17构造成探测测量射束16、16a、16b在过程室8中的交叉点P1。
测量射束产生单元15可构造成产生在过程室8中的具有可预先限定的坐标的第一交叉点P1处彼此交叉的第一组多个测量射束16、16a、16b并且构造成产生在过程室8中的具有可预先限定的坐标的第二交叉点处彼此交叉的第二组多个测量射束。相应的第一组多个测量射束和第二组多个测量射束可同时产生或以适时转换的方式产生。光学探测单元17可构造成探测测量射束在过程室8中的第一交叉点和第二交叉点。
图1示出了光学测量单元13的示例性构型。根据该示例性构型，光学测量单元13包括测量射束产生单元15、光学组件18和光学探测单元17。
测量射束产生单元15构造成产生测量射束16并且包括构造成产生测量射束16——例如激光束——的测量射束产生源27，例如激光源。
光学组件18构造成产生沿竖向(即典型地沿与用于选择性地照射和固化建造材料的能量束4(基本上)平行的方向)延伸的多个测量射束16a、16b，所述多个测量射束16a、16b经过过程室8并且在过程室8中的交叉点P1处彼此交叉，所述光学组件18包括构造成将由测量射束产生单元15产生的测量射束16分束成两个测量射束16a、16b的测量射束分束器19、构造成调制由测量射束分束器19产生的两个测量射束16a、16b的光学调制器20(例如布拉格盒)、和光学折射器21(透镜)。
光学折射器21以具有转动运动自由度(由箭头A2指示)和至少一个平移运动自由度(由箭头A1指示)的方式被可运动地支承，从而能通过在相应运动自由度下运动而任意改变测量射束16a、16b在过程室8中的交叉点P1。光学折射器21形成布置在水平延伸的过程室壁(顶壁)上的射束入射窗22的一部分或设置在射束入射窗22前面，以允许测量射束16a、16b进入过程室8。射束入射窗22还可以具有至少一个运动自由度的方式被可运动地支承。
光学探测单元17包括至少一个光学探测器23，例如光电二极管或光电倍增管。光学探测器23以具有至少一个平移运动自由度和/或转动运动自由度(由箭头A3指示)的方式被可运动地支承以便任意改变探测区域/体积，从而通过在相应运动自由度下运动而确保探测到在过程室8中的多个不同位置处的、测量射束16a、16b的交叉点P1。光学探测器23形成布置在竖向延伸的过程室壁(侧壁)上的探测窗24的一部分或设置在该探测窗24前面，从而允许探测到在过程室8的多个不同位置处的、测量射束16a、16b的交叉点P1。探测窗24还可以具有至少一个运动自由度的方式被可运动地支承。
评估单元14通过通信链路被分配给光学探测单元17并且因此与光学探测单元17通信以评估测量值，从而确定适于表征气体流的流动特性的参数。
根据图2的示例性实施例，光学确定装置12构造成基于光切法而光学地确定适于表征气体流的流动特性的参数。
根据该实施例，光学测量单元13包括测量射束产生单元15和光学探测单元17，测量射束产生单元15构造成产生沿平行于建造平面7的方向延伸穿过过程室8的脉冲式测量射束16；光学探测单元17构造成探测过程室8内的探测区域/体积中的、因测量射束16与气体流之间的相互作用——尤其是测量射束16与气体流中的未固化的建造材料颗粒25之间的相互作用——而产生的散射光。
图2示出了光学测量单元13的示例性构型。根据该示例性构型，光学测量单元13包括测量射束产生单元15和光学探测单元17。
测量射束产生单元15构造成产生脉冲式测量射束16并且包括构造成产生沿水平方向/水平平面延伸经过过程室8——即沿与用以选择性地照射和固化建造材料3的能量束4(基本上)垂直的方向经过过程室8——的脉冲式测量射束16(例如脉冲式激光束)的测量射束产生源27，例如激光源。测量射束产生单元15可以具有至少一个平移运动自由度和/或转动运动自由度的方式被可运动地支承，从而能通过在相应运动自由度下运动而任意地改变其中脉冲式测量射束16在过程室8中所延伸的平面28。测量射束产生单元15形成布置在竖向延伸的过程室壁(侧壁)上的射束入射窗29的一部分或设置在射束入射窗29前面，从而允许测量射束16进入过程室8。射束入射窗29也可以具有至少一个相应运动自由度的方式被可运动地支承。
光学探测单元17构造成探测过程室8中的探测平面28(即测量射束16在其中延伸的平面)中的示踪颗粒，即气体流中的未固化的建造材料颗粒25。光学探测单元17包括光学探测器23，例如摄像机。光学探测器17可以具有至少一个平移运动自由度和/或转动运动自由度的方式被可运动地支承，以便能任意改变探测平面28，从而通过在相应运动自由度下运动而确保能在过程室8中的多个不同探测平面28中探测示踪颗粒。光学探测器23形成布置在水平延伸的过程室壁(顶壁)上的探测窗30的一部分或设置在探测窗30前面，从而允许在过程室8中的多个不同探测平面处探测示踪颗粒。探测窗30也可以具有至少一个运动自由度的方式被可运动地支承。
评估单元14通过通信链路被分配给光学探测单元17并且因此与光学探测单元17通信以评估测量值，从而确定适于表征气体流的流动特性的参数。
在两个实施例中，气体流产生单元9可构造成基于确定出的适于表征气体流的流动特性的参数来控制气体流的流动特性，例如流速。因此，基于有关过程室8中的气体流的流动特性的信息，可以实施控制回路来控制气体流的流动特性，即确保/维持具有期望的流动特性的气体流。
另外，在这两个实施例中，设备1还可包括输出接口单元31，该输出接口单元构造成输出确定出的适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数或输出气体流的流动特性，尤其是以气体流的流动特性的至少一种多维度表示输出。输出接口单元31可包括允许输出所述输出的图形化表示的图形接口(例如显示器)和/或可包括允许通过通信链路——例如通信网络——将输出传输至至少一个通信伙伴的通信接口。

Claims (13)

1.一种通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束(4)固化的建造材料(3)构成的层而添加式地制造三维物体(2)的设备，所述设备(1)包括：
-包括建造平面(7)的过程室(8)，在设备(1)的运行期间，由建造材料(3)构成的层在所述建造平面中借助能量束(4)被依次逐层地选择性照射和固化；
-气体流产生装置(9)，该气体流产生装置构造成产生在设备(1)的运行期间至少局部地流经过程室(8)的气体流，所述气体流能够在流经过程室(8)时夹带在设备(1)的运行期间产生的未固化的建造材料颗粒(25)、尤其是烟雾或烟雾残余物；以及
-光学确定装置(12)，该光学确定装置构造成光学地确定在过程室(8)中的至少一个限定位置处的、适于表征在设备(1)的运行期间流经过程室(8)的气体流的流动特性的至少一个参数。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光学确定装置包括：
至少一个光学测量单元(13)，其构造成光学地测量过程室(8)中的与气体流相关的至少一个测量值；以及
至少一个评估单元(14)，其构造成评估由光学测量单元(13)测量的测量值，从而确定适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述至少一个光学测量单元(13)构造成测量在过程室(8)中的不同位置处的测量值。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述光学测量单元(13)构造成在过程室中的不同位置处测量多个测量值。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，评估单元(14)构造成评估所述多个测量值，从而以至少一个多维度表示来确定适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述光学确定装置(12)构造成基于激光多普勒风速测定法和/或基于光切法来光学地确定适于表征气体流的流动特性的至少一个参数。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述光学确定装置(12)构造成基于激光多普勒风速测定法光学地确定适于表征气体流的流动特性的至少一个参数，其中，
构造成光学地测量过程室(8)中的与气体流相关的至少一个测量值的所述光学测量单元(13)或至少一个光学测量单元(13)包括测量射束产生单元(15)和光学探测单元(17)，所述测量射束产生单元构造成产生多个测量射束(16a、16b)，所述多个测量射束在过程室(8)中的具有能预先限定的坐标的交叉点(P1)处彼此交叉，所述光学探测单元(17)构造成探测测量射束(16a、16b)在过程室(8)中的交叉点(P1)。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述测量射束产生单元(15)构造成产生在过程室(8)中的具有能预先限定的坐标的第一交叉点(P1)处彼此交叉的第一组多个测量射束(16a、16b)并且构造成产生在过程室(8)中的具有能预先限定的坐标的第二交叉点处彼此交叉的第二组多个测量射束，所述光学探测单元(17)构造成探测测量射束在过程室(8)中的所述第一交叉点和所述第二交叉点。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的设备，其特征在于，所述光学确定装置(12)构造成基于光切法光学地确定适于表征气体流的流动特性的至少一个参数，其中，
构造成光学地测量过程室(8)中的与气体流相关的至少一个测量值的所述光学测量单元(13)或至少一个光学测量单元(13)包括测量射束产生单元(15)和光学探测单元(17)，所述测量射束产生单元构造成产生特别是沿平行于建造平面(7)的方向延伸经过过程室(8)的脉冲式测量射束(16)，所述光学探测单元构造成探测过程室(8)内的至少一个探测区域中的、因测量射束(16)与气体流——尤其是气体流中的未固化的建造材料颗粒(25)——之间的相互作用而产生的散射光。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，适于表征在设备(1)的运行期间流经过程室(8)的气体流的流动特性的所述至少一个参数是气体流的流速。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述气体流产生装置(9)构造成基于确定出的适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数来控制气体流的流动特性。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括输出接口单元(31)，该输出接口单元构造成输出确定出的适于表征气体流的流动特性的所述至少一个参数，尤其是气体流的流动特性的至少一种多维度表示。
13.一种用于通过依次逐层地选择性照射和固化由能借助能量束(4)固化的建造材料(3)构成的层而添加式地制造三维物体(2)的设备(1)的光学确定装置(12)，所述光学确定装置(12)构造成光学地确定在过程室(8)中的至少一个限定位置处的、适于表征在设备(1)的运行期间流经设备(1)的过程室(8)的气体流的流动特性的至少一个参数。
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