WO2019096690A1

WO2019096690A1 - Irradiation strip sorting

Info

Publication number: WO2019096690A1
Application number: PCT/EP2018/080770
Authority: WO
Inventors: Sebastian Edelhäuser; Martin Leuterer; Michael GÖTH; Markus Frohnmaier
Original assignee: Eos Gmbh Electro Optical Systems
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2019-05-23
Also published as: DE102017127148A1; EP3710183A1

Abstract

The invention relates to a method and a device for generating control data (PS) for a device (30) for the additive manufacture of at least one component layer of at least one component (31) in a manufacture process, wherein at least one layer of a construction material is introduced into a process chamber (32), and the construction material of the layer is selectively solidified by irradiating at least one sub-region of the layer using an irradiation unit (50). The control data (PS) is generated such that the device (30) for the additive manufacture is actuated such that an irradiation point (BL) is moved by the irradiation unit (50) along a number of scanning lines (5, 5', 5") of one or more irradiation strips (1, 1', 1") in order to solidify the construction material. Each irradiation strip (1, 1', 1") has a specified maximum width (a, a', a'', a''', a*, a**, a***), wherein the scanning lines (5, 5', 5") run within the maximum width (a, a', a'', a''', a*, a**, a***) of the irradiation strip (1, 1', 1'') and substantially transverse to a feed direction (VV) of a solidification region along the irradiation strip (1, 1', 1"). At least two irradiation strips (1, 1', 1") of a layer are assigned a different maximum width (a, a', a'', a''', a*, a**, a***) depending on a control parameter, in particular of a component geometry. The invention additionally relates to a method for the additive manufacture of at least one component layer of at least one component (31), to a controller (60) for a device (30) for the additive manufacture of a component layer of a component (31), and to a device (30) for the additive manufacture of components (31), said device comprising such a controller (60).

Description

Bestrahlungsstreifensortierung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Generierung von Steuerda- ten zur Steuerung einer Vorrichtung zur additiven Fertigung sowie ein entsprechend an- gepasstes Herstellverfahren zur additiven Fertigung zumindest einer Bauteilschicht eines Bauteils, in dem eine Schicht eines Aufbaumaterials in einen Prozessraum eingebracht wird und das Aufbaumaterial der Schicht durch Bestrahlung von zumindest einem Teilbe- reich der Schicht mittels einer Bestrahlungseinheit selektiv verfestigt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuereinrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung einer Bauteilschicht eines Bauteils sowie eine Vorrichtung mit einer solchen Steuereinrichtung. The invention relates to a method and a device for generating control data for controlling an apparatus for additive production and to a correspondingly adapted manufacturing method for the additive production of at least one component layer of a component, in which a layer of a building material is introduced into a process space and the build-up material of the layer is selectively solidified by irradiation of at least a portion of the layer by means of an irradiation unit. The invention further relates to a control device for a device for the additive production of a component layer of a component and to a device with such a control device.

Bei der Herstellung von Prototypen und inzwischen auch in der Serienfertigung werden additive Fertigungsprozesse immer relevanter. Das betrifft insbesondere die Herstellung von solchen Fertigungsprodukten, die durch ein hohes Maß an geometrischer Komplexität gekennzeichnet sind. Unter additiven Fertigungsprozessen sind im Allgemeinen solche Prozesse zu verstehen, bei denen Bauteile bzw. Fertigungsprodukte direkt auf der Basis von rechnergestützten Datenmodellen, beispielweise digitalen 3D-Konstruktionsdaten, aus formlosen Aufbaumaterialien hergestellt werden. Als ein Synonym für die additive Fertigung wird häufig auch der Begriff„3D-Druck“ verwendet, die Herstellung von Model- len, Mustern und Prototypen mit additiven Fertigungsprozessen wird oft als„Rapid Proto- typing“ und die Herstellung von Werkzeugen als„Rapid Tooling“ bezeichnet. Der Aufbau eines Bauteils erfolgt überwiegend, allerdings nicht zwingend, schichtweise, wobei sowohl feste, aber auch pastöse oder flüssige Werkstoffe mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften zum Einsatz kommen. In the production of prototypes and in the meantime also in mass production, additive manufacturing processes are becoming more and more relevant. This relates in particular to the production of such manufacturing products, which are characterized by a high degree of geometric complexity. Additive manufacturing processes are generally to be understood as those processes in which components or production products are produced directly from computer-based data models, for example digital 3D design data, from shapeless construction materials. The term "3D printing" is often used as a synonym for additive manufacturing; the production of models, samples and prototypes with additive manufacturing processes is often referred to as "rapid prototyping" and the manufacture of tools as "rapid tooling " designated. The structure of a component is predominantly, but not necessarily, in layers, using both solid, but also pasty or liquid materials with different physical and chemical properties are used.

Ein wesentliches Kennzeichen der additiven Fertigung ist das selektive, d. h. räumlich begrenzte Verfestigen einer Schicht eines Aufbaumaterials. Ein bevorzugtes Verfesti- gungsverfahren ist die Bestrahlung des Aufbaumaterials mit Strahlungsenergie, beispiel- weise in Form von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Licht- und/oder Wärme- strahlung. Alternativ kann die Bestrahlung aber auch mit Teilchenstrahlung, wie bei- spielsweise Elektronenstrahlung, erfolgen. Zwei kommerziell bedeutsame Verfahren, bei denen das Verfestigen des Aufbaumaterials durch Bestrahlung mit Strahlungsenergie erfolgt, sind das„selektive Lasersintern“ (DMLS) und das„selektive Laserschmelzen“ (SLM). Dabei werden wiederholt dünne Schichten eines zumeist pulverförmigen Aufbaumaterials in einem Prozessraum einer Vorrichtung zur additiven Fertigung eines Bauteils übereinander aufgebracht, wobei jede Schicht räumlich begrenzt bestrahlt wird. Die Bestrahlung erfolgt so, dass nur solche Stellen der Schicht, die Bestandteil eines herzustellenden Fertigungsprodukts werden sollen, be- strahlt werden. Durch die lokal eingebrachte Strahlungsenergie werden die Pulverkörner des Aufbaumaterials teilweise oder vollständig aufgeschmolzen. Dabei verbinden sie sich miteinander, sodass nach erfolgter Abkühlung ein Festkörper vorliegt. An essential feature of additive manufacturing is the selective, ie spatially limited solidification of a layer of building material. A preferred solidification method is the irradiation of the building material with radiant energy, for example in the form of electromagnetic radiation, in particular light and / or heat radiation. Alternatively, the irradiation can also be carried out with particle radiation, such as, for example, electron radiation. Two commercially significant processes involving solidification of the building material by irradiation with radiant energy are "Selective Laser Sintering" (DMLS) and "Selective Laser Melting" (SLM). There are repeated thin layers a mostly powdered building material in a process space of a device for additive manufacturing of a component applied to each other, each layer is irradiated limited space. The irradiation takes place in such a way that only those parts of the layer which are to become part of a manufactured product are irradiated. Due to the locally introduced radiation energy, the powder grains of the building material are partially or completely melted. They connect with each other, so that after cooling, a solid is present.

Der Bereich der Schicht, in dem aktuell der Energieeintrag in das Aufbaumaterial erfolgt, wird als Bestrahlungsstelle bezeichnet. Üblicherweise werden dazu ein oder mehrere Hochenergiestrahlen, beispielsweise mittels einer geeigneten Umlenkvorrichtung, einer Bestrahlungseinheit auf einen bestimmten Ort der Oberfläche der Schicht gerichtet, wobei dieser Ort der Bestrahlungsstelle entspricht. Zur selektiven Verfestigung der Schicht wird der Hochenergiestrahl bzw. die Bestrahlungsstelle entlang einer Anzahl von Scanlinien über die Oberfläche der Schicht geführt. Eine Scanlinie entspricht also dem Weg bzw. dem Verlauf, den die Bestrahlungsstelle auf der Oberfläche der Schicht zurücklegt, wobei die Schicht im Bereich der Scanlinie verfestigt wird. Die Anordnung der Scanlinien kann gemäß einem der nachfolgend erläuterten Bestrahlungsmuster erfolgen. Bei einem ersten Bestrahlungsmuster wird die Oberfläche der Schicht in eine Anzahl von virtuellen Bestrahlungsstreifen unterteilt, beispielsweise mittels einer geeigneten Rechen- vorrichtung, wobei innerhalb eines Bestrahlungsstreifens eine Anzahl von Scanlinien an- geordnet ist. Das bedeutet, dass die Oberfläche der Schicht streifenartig entlang einer Anzahl von virtuell parallel zueinander angeordneten Bestrahlungsstreifen bestrahlt wird, wobei die Verfestigung nur in solchen Bereichen der virtuellen Bestrahlungsstreifen er- folgt, in denen eine Überschneidung des virtuellen Bestrahlungsstreifens mit der zu ver- festigenden Querschnittsfläche der Schicht bzw. Bauteilschicht vorliegt. Unter der„Quer- schnittsfläche der Bauteilschicht“ bzw.„Bauteil-Querschnittsfläche“ ist im Allgemeinen und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bei einer Draufsicht auf die Schicht der Bereich der Schicht des Aufbaumaterials zu verstehen, der zur Erzeugung des Bauteils in dieser Schicht verfestigt wird. Die Bauteil-Querschnittsfläche entspricht dabei schematisch der (von den einzelnen Pulverkörnern gebildeten) Oberfläche der zu verfestigenden Bauteil- schicht. Im Gegensatz dazu wird unter der„Bauteilschicht“ ein dreidimensionaler Körper verstanden, der durch die Querschnittsfläche und die entsprechende Tiefe bzw. Dicke der Bauteilschicht definiert ist. Somit besteht ein fertig hergestelltes Bauteil aus der Summe seiner Bauteilschichten bzw. einer Anzahl von Bauteilschichten. Zur weiteren Abgrenzung sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass im Rahmen der Erfindung unter einer„Schicht“ das schichtförmig im Baufeld der Vorrichtung aufgebrachte Aufbaumaterial verstanden wird. The area of the layer in which the energy input into the building material currently takes place is called the irradiation point. Usually, one or more high-energy beams, for example by means of a suitable deflection device, of an irradiation unit are directed to a specific location of the surface of the layer, this location corresponding to the irradiation point. For selective solidification of the layer, the high-energy beam or the irradiation point is guided over the surface of the layer along a number of scan lines. A scan line thus corresponds to the path or the course which the irradiation point travels on the surface of the layer, wherein the layer is solidified in the region of the scan line. The arrangement of the scan lines can take place according to one of the irradiation patterns explained below. In a first irradiation pattern, the surface of the layer is subdivided into a number of virtual irradiation strips, for example by means of a suitable arithmetic device, wherein a number of scan lines are arranged within an irradiation strip. This means that the surface of the layer is irradiated strip-like along a number of irradiation strips arranged virtually parallel to one another, the solidification taking place only in those regions of the virtual irradiation strips in which an overlap of the virtual irradiation strip with the cross-sectional area to be consolidated Layer or component layer is present. In general and in the context of the present invention, the "cross-sectional area of the component layer" or "component cross-sectional area" is to be understood as the area of the layer of the building material which is solidified to produce the component in this layer , The component cross-sectional area corresponds schematically to the (formed by the individual powder grains) surface of the component layer to be solidified. In contrast, the "component layer" is understood to mean a three-dimensional body which is defined by the cross-sectional area and the corresponding depth or thickness of the component layer. Thus, a finished manufactured component consists of the sum of its component layers or a number of component layers. For further delimitation it should be noted at this point that in the context of the invention a "layer" is understood to mean the build-up material applied in layers in the construction field of the device.

In einer Schicht des Aufbaumaterials können daher auch mehrere separate, d. h. unver- bundene, zu verfestigende Schichtbereiche angeordnet sein. Solche zu verfestigenden Schichtbereiche, bei denen die Oberfläche und ein bestimmter Bereich in die Tiefe der betreffenden Schicht verfestigt werden sollen, werden im Folgenden kurz„Verfestigungs- schichtbereiche“ genannt. Die Verfestigungsschichtbereiche können einem einzigen Bau- teil oder mehreren separaten Bauteilen angehören. Im ersteren Fall würde die Gesamtheit der Verfestigungsschichtbereiche hinsichtlich einer Oberflächenausdehnung der zu ver- festigenden Bauteil-Querschnittsfläche eines Bauteils entsprechen. Beispielsweise könnten in einer Schicht 100 einzelne Verfestigungsschichtbereiche ange- ordnet sein, die fünf im selben Fertigungsprozess herzustellenden separaten Bauteilen angehören. Somit könnte jedes der herzustellenden Bauteile in dieser Schicht 20 einzelne Verfestigungsschichtbereiche umfassen. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Einfachheit halber von nur einem herzustel- len Bauteil ausgegangen, d. h. die in einer Schicht angeordneten Verfestigungsschichtbe- reiche gehören zu ein und derselben zu verfestigenden Bauteilschicht eines einzigen Bau- teils. Allerdings ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Vielmehr ist das erfindungsge- mäße Verfahren zur analogen Fertigung einer Anzahl von separaten Bauteilschichten, d. h. zur Herstellung von unterschiedlichen Bauteilen in einem gemeinsamen additiven Fer- tigungsprozess geeignet. In a layer of the building material, therefore, several separate, d. H. be arranged unbound, to be consolidated layer areas. Such layer regions to be solidified, in which the surface and a certain region are to be solidified in the depth of the relevant layer, are referred to below as "solidification layer regions". The solidification layer regions may belong to a single component or to a plurality of separate components. In the former case, the entirety of the solidification layer regions would correspond to the surface cross-section of the component cross-sectional area of a component to be consolidated. For example, in a layer 100, individual solidification layer regions could be arranged, which belong to five separate components to be produced in the same manufacturing process. Thus, each of the components to be fabricated in this layer 20 could include individual solidification layer regions. In the following description, for the sake of simplicity, it is assumed that only one component is being produced, ie H. the solidification layer regions arranged in one layer belong to one and the same component layer of a single component to be solidified. However, the invention is not limited thereto. Rather, the method according to the invention for the analog production of a number of separate component layers, ie. H. suitable for the production of different components in a common additive manufacturing process.

Die Bestrahlungsstreifen, die zur selektiven Bestrahlung der Oberfläche der Schicht virtu- ell auf ebendieser angeordnet werden, müssen im Rahmen der Erfindung nicht zwingend parallel zueinander sein. Alternativ können die Bestrahlungsstreifen auch näherungsweise parallel zueinander verlaufen, so dass die Außenränder bzw. äußeren Grenzen von zu- mindest zwei Bestrahlungsstreifen einen Winkel zueinander ausbilden, welcher beispiels- weise bis zu 5° betragen kann. Üblicherweise verlaufen die beiden Außenränder eines virtuellen Bestrahlungsstreifens überwiegend geradlinig. Allerdings kann ein Bestrahlungsstreifen, zumindest in einem Teilbereich, auch eine Krümmung umfassen. Nachfolgend und im Rahmen der Erfindung wird der Einfachheit halber von einer Anzahl von geradlinigen und im Wesentlichen paral- lel zueinander verlaufenden virtuellen Bestrahlungsstreifen ausgegangen, wobei die Er- findung nicht darauf beschränkt ist. The irradiation strips, which are arranged for selective irradiation of the surface of the layer virtually on the same, need not necessarily be parallel to one another in the context of the invention. Alternatively, the irradiation strips can also run approximately parallel to one another, so that the outer edges or outer boundaries of at least two irradiation strips form an angle to one another, which can be up to 5 °, for example. Usually, the two outer edges of a virtual irradiation strip run predominantly in a straight line. However, an irradiation strip, at least in one Partial area, also include a curvature. Below and within the scope of the invention, for the sake of simplicity, a number of straight-line and substantially parallel virtual irradiation strips are assumed, the invention not being restricted thereto.

Alternativ dazu kann die Bestrahlung der Schicht nach dem Vorbild eines Schachbretts erfolgen. Das bedeutet, dass die Oberfläche der Schicht virtuell in eine Anzahl an Teilbe- reichen unterteilt wird, wobei die Bestrahlung zunächst nur in solchen Teilbereichen der Schicht erfolgt, die äquivalent zu einer bestimmten„Farbe“ des Schachbretts sind, so dass jeweils benachbarte Teilbereiche der Schicht zunächst von der Bestrahlung über- sprungen werden. Alternatively, the irradiation of the layer can be done on the model of a chess board. This means that the surface of the layer is virtually subdivided into a number of partial areas, the irradiation initially taking place only in those partial areas of the layer which are equivalent to a specific "color" of the chess board, so that respectively adjacent partial areas of the layer first be skipped by the irradiation.

Ein drittes Bestrahlungsmuster basiert auf dem zuvor erläuterten Schachbrettmuster, wo bei die Bestrahlung der Teilbereiche hier willkürlich erfolgt. Die Teilbereiche der Schicht werden also in einer zufälligen Abfolge, d. h. ohne ein wiederkehrendes, festes Muster bestrahlt („Insel-Muster“). Auch für die beiden zuletzt genannten Bestrahlungsmuster gilt, dass die virtuell angeordneten Teilbereiche nur in Bereichen verfestigt werden, in denen eine Überschneidung mit der zu verfestigenden Bauteil-Querschnittsfläche vorliegt. Prinzipiell sind die zuvor beschriebenen Bestrahlungsmuster allesamt zur selektiven Ver- festigung einer Schicht eines Aufbaumaterials und damit zur Herstellung eines Bauteils in einem additiven Fertigungsprozess geeignet. Es hat sich allerdings gezeigt, dass das Be- strahlungsmuster einen Einfluss auf die Qualität des fertigen Bauteils ausübt. In diesem Zusammenhang hat sich die streifenweise Bestrahlung der Schicht entlang von Bestrah- lungsstreifen als besonders vorteilhaft erwiesen. A third irradiation pattern is based on the checkerboard pattern explained above, where irradiation of the subregions occurs here arbitrarily. The subregions of the layer are thus in a random sequence, i. H. without a recurring, solid pattern irradiated ("island pattern"). It also applies to the two last-mentioned irradiation patterns that the virtually arranged subregions are solidified only in areas in which there is an overlap with the component cross-sectional area to be solidified. In principle, the irradiation patterns described above are all suitable for selectively consolidating a layer of a building material and thus for producing a component in an additive manufacturing process. However, it has been shown that the irradiation pattern exerts an influence on the quality of the finished component. In this context, the stripwise irradiation of the layer along irradiation strips has proved to be particularly advantageous.

Ein additives Fertigungsverfahren, bei dem die Verfestigung der Schicht eines Aufbauma- terials entlang einer Anzahl von Bestrahlungsstreifen erfolgt, wird in der WO 2015/078595 A1 beschrieben. Dabei wird die Oberfläche der Schicht in eine Anzahl von gleichartigen, zueinander parallelen virtuellen Bestrahlungsstreifen unterteilt. An additive manufacturing process, in which the solidification of the layer of a build-up material takes place along a number of irradiation strips, is described in WO 2015/078595 A1. In this case, the surface of the layer is divided into a number of similar, parallel to each other virtual irradiation strips.

In Abhängigkeit der Ausgestaltung bzw. Geometrie einer Bauteil-Querschnittsfläche kann es Vorkommen, dass ein virtueller Bestrahlungsstreifen nur eine geringe Überschneidung mit der zu verfestigenden Bauteil-Querschnittsfläche aufweist. Mit anderen Worten ist es also möglich, dass nur ein geringer Bereich des Bestrahlungsstreifens, unter Umständen nur ein einzelner, isolierter Fleck, tatsächlich bestrahlt werden soll. Allerdings muss zur partiellen Bestrahlung des Bestrahlungsstreifens in diesem Fleck der gesamte Bestrahlungsstreifen von der Bestrahlungseinheit gesondert angesteuert und abgetastet werden. Das stellt sich insbesondere dann als nachteilig heraus, wenn am Fertigungsprozess zusätzliche Hilfsvorrichtungen beteiligt sind, beispielsweise in Form einer Heizvorrichtung, welche auch die Bestrahlungsstelle anfahren müssen, aber vergli- chen mit der Bestrahlungsstelle nur mit einer geringen Geschwindigkeit im Prozessraum einer Vorrichtung bewegbar sind. Depending on the configuration or geometry of a component cross-sectional area, it may occur that a virtual irradiation strip has only a slight overlap with the component cross-sectional area to be solidified. In other words, it is possible that only a small portion of the irradiation strip, possibly only a single, isolated spot, should actually be irradiated. However, for partial irradiation of the irradiation strip in this spot, the entire irradiation strip has to be separately activated and scanned by the irradiation unit. This turns out to be particularly disadvantageous if additional auxiliary devices are involved in the production process, for example in the form of a heating device, which also has to approach the irradiation site, but can be moved compared to the irradiation site only at a low speed in the process space of a device.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes bzw. alternatives Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Generierung von Steuerdaten zur Steuerung einer Vorrichtung zur additiven Fertigung bereit zu stellen, wobei die Steuerung der Vorrichtung durch die Steuerdaten so erfolgt, dass die oben genannten Nachteile vermieden werden und bevorzugt ein effizienterer und beschleunigter Fertigungsprozess ermöglicht wird. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur additiven Fertigung, eine Steuereinrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung sowie eine Vorrichtung zur additiven Fertigung zur Verfügung zu stellen. It is therefore an object of the present invention to provide an improved or alternative method and a device for generating control data for controlling an apparatus for additive manufacturing, wherein the control of the device by the control data is carried out so as to avoid the above-mentioned disadvantages and preferably a more efficient and accelerated manufacturing process is made possible. Furthermore, it is an object of the invention to provide a corresponding method for additive manufacturing, a control device for an apparatus for additive manufacturing and an apparatus for additive manufacturing available.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Generierung von Steuerdaten gemäß Pa- tentanspruch 1 , durch ein Verfahren zur additiven Fertigung gemäß Patentanspruch 13 durch eine Steuerdatenerzeugungsvorrichtung zur Generierung solcher Steuerdaten ge- mäß Patentanspruch 14, durch eine Steuereinrichtung nach Anspruch 15 sowie durch eine Vorrichtung zur additiven Fertigung gemäß Patentanspruch 16 gelöst. This object is achieved by a method for generating control data according to patent claim 1, by a method for additive manufacturing according to claim 13 by a control data generating device for generating such control data according to claim 14, by a control device according to claim 15 and by an apparatus for additive Manufacturing solved according to claim 16.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren betrifft die Generierung von Steuerdaten zur Steuerung einer Vorrichtung zur additiven Fertigung von zumindest einer Bauteilschicht wenigstens eines Bauteils in einem additiven Fertigungsprozess. Wie eingangs erläutert, wird zur ad- ditiven Fertigung wenigstens einer Bauteilschicht in einem Fertigungsprozess eine Schicht eines Aufbaumaterials in einen Prozessraum der Vorrichtung eingebracht, wobei das Auf- baumaterial der Schicht durch Bestrahlung von zumindest einem Teilbereich der Schicht mittels einer Bestrahlungseinheit selektiv verfestigt wird. An inventive method relates to the generation of control data for controlling a device for the additive production of at least one component layer of at least one component in an additive manufacturing process. As explained in the introduction, for the additive production of at least one component layer in a manufacturing process, a layer of building material is introduced into a process space of the device, wherein the build-up material of the layer is selectively solidified by irradiation of at least a portion of the layer by means of an irradiation unit.

Im Allgemeinen und im Rahmen der Erfindung wird dabei unter Steuerdaten bzw. Pro- zesssteuerdaten eine Abfolge von Anweisungen bzw. Befehlen verstanden, um die Vor- richtung zur additiven Fertigung (mit ihren diversen Komponenten), wie später noch detail- liert erläutert, dazu zu veranlassen, eine Anzahl von Schichten eines Aufbaumaterials in einen Prozessraum der Vorrichtung nacheinander einzubringen und zumindest solche Bereiche, die zur Herstellung einer Bauteilschicht verfestigt werden sollen, mit Strah- lungsenergie zur selektiven Verfestigung abzutasten. Üblicherweise basieren die Steuerdaten auf einem computerbasierten Modell des zumin- dest einen herzustellenden Bauteils, bevorzugt einem CAD-Modell. In den Steuerdaten kann für jede einzelne Schicht eine Dicke des Aufbaumaterials festgelegt sein und dar- über hinaus können die Bereiche der Schicht bestimmt werden, an denen mittels einer Energiezufuhr eine Verfestigung der Schicht erfolgen soll. Das bedeutet, dass die Steuer- daten auch alle zur Steuerung der Bestrahlungseinheit erforderlichen Daten umfassen können, wobei u. a. die Intensität und/oder Energiedichte der in die Schicht eingebrachten Strahlungsenergie, eine Bewegungsgeschwindigkeit der Bestrahlungsstelle und/oder ein Bestrahlungsmuster festgelegt werden kann. Hinsichtlich des Bestrahlungsmusters kann durch die Steuerdaten insbesondere die virtu- elle Anordnung von Bestrahlungsstreifen auf der Oberfläche der Schicht sowie die Länge der einzelnen Scanlinien innerhalb der Bestrahlungsstreifen festgelegt werden. Ebenso kann durch die Steuerdaten eine Abfolge der Verfestigung mehrerer Teilbereiche einer Schicht bestimmt werden, beispielsweise wenn eine Schicht mehrere separate Verfesti- gungsschichtbereiche umfasst. Insbesondere kann in den Steuerdaten eine vorteilhafte Bestrahlungsstrategie der einzelnen Schichten berücksichtigt werden, wie zu einem spä- teren Zeitpunkt noch ausführlich erläutert wird. In general and in the context of the invention, control data or process control data is understood here as a sequence of instructions or commands in order to make the device for additive manufacturing (with its various components), as explained in more detail later induce a number of layers of building material in to introduce a process space of the device successively and to scan at least those areas which are to be solidified to produce a component layer with radiation energy for selective solidification. Usually, the control data are based on a computer-based model of the at least one component to be produced, preferably a CAD model. In the control data, a thickness of the building material can be defined for each individual layer and, in addition, the areas of the layer can be determined at which a solidification of the layer is to take place by means of an energy supply. This means that the control data can also include all the data required for controlling the irradiation unit, whereby inter alia the intensity and / or energy density of the radiation energy introduced into the layer, a movement speed of the irradiation site and / or an irradiation pattern can be determined. With regard to the irradiation pattern, in particular the virtual arrangement of irradiation strips on the surface of the layer as well as the length of the individual scan lines within the irradiation strips can be determined by the control data. Likewise, the control data can be used to determine a sequence of solidification of a plurality of partial regions of a layer, for example if a layer comprises a plurality of separate solidification layer regions. In particular, an advantageous irradiation strategy of the individual layers can be taken into account in the control data, as will be explained in detail later at a later point in time.

Die Steuerdaten können demnach alle erforderlichen Informationen zur Steuerung einer Vorrichtung zur additiven Fertigung umfassen, um die Vorrichtung zur Herstellung zumin- dest einer Bauteilschicht wenigstens eines Bauteils in einem additiven Fertigungsprozess anzusteuern. Die Steuerdaten, welche zusammengefasst auch als Steuerdatensatz be- zeichnet werden, können alternativ oder zusätzlich auch Informationen zur Herstellung weiterer Objekte in dem additiven Fertigungsprozess umfassen, beispielsweise Stütz- Strukturen oder vergleichbares. Accordingly, the control data may comprise all the information needed to control an additive manufacturing device in order to control the device for producing at least one component layer of at least one component in an additive manufacturing process. The control data, which are collectively referred to as a control data set, may alternatively or additionally also include information for the production of further objects in the additive manufacturing process, for example support structures or the like.

Erfindungsgemäß werden die Steuerdaten so erstellt, dass die Vorrichtung so angesteuert wird, dass das Aufbaumaterial jeder Schicht durch Bestrahlung von zumindest einem Teilbereich der Schicht mittels einer Bestrahlungseinheit selektiv verfestigt wird. Die An- Steuerung der Vorrichtung durch die Steuerdaten erfolgt dabei so, dass zur Verfestigung eine Bestrahlungsstelle durch die Bestrahlungseinheit entlang einer Anzahl von Scanli- nien eines oder mehrerer Bestrahlungsstreifen bewegt wird. According to the invention, the control data are created in such a way that the device is controlled so that the build-up material of each layer is selectively solidified by irradiation of at least a portion of the layer by means of an irradiation unit. The control of the device by the control data is carried out so that for solidification an irradiation site is moved by the irradiation unit along a number of scan lines of one or more irradiation strips.

Jeder dieser Bestrahlungsstreifen weist eine vorgegebene Maximalbreite auf, wobei die Scanlinien innerhalb der Maximalbreite des Bestrahlungsstreifens und im Wesentlichen quer zu einer Vorschubrichtung eines Verfestigungsbereichs entlang des Bestrahlungs- streifens verlaufen. Erfindungsgemäß werden die Steuerdaten so erzeugt, dass zumin- dest zwei Bestrahlungsstreifen einer Schicht in Abhängigkeit von einem Regelungspara- meter, insbesondere einer Bauteilgeometrie, eine unterschiedliche Maximalbreite zuge- ordnet wird. Each of these irradiation strips has a predefined maximum width, wherein the scan lines run within the maximum width of the irradiation strip and essentially transversely to a feed direction of a solidification region along the irradiation strip. According to the invention, the control data are generated such that at least two irradiation strips of a layer are assigned a different maximum width as a function of a control parameter, in particular of a component geometry.

Unter einer Bestrahlungsstelle ist, wie bereits erwähnt, ein definierter Bereich bzw. lokal begrenzter Ort zu verstehen, an dem der Energieeintrag in die Schicht des Aufbaumateri- als durch die Bestrahlungseinheit erfolgt. Die Bestrahlungsstelle entspricht also dem Punkt der Verfestigung des Aufbaumaterials und kann somit auch als„Verfestigungsstel- le“ bzw.„Verfestigungspunkt“ bezeichnet werden. Der Energieeintrag erfolgt vorzugswei- se mittels zumindest eines Hochenergiestrahls, beispielweise eines Laserstrahls, welcher durch die Bestrahlungseinheit gemäß der Steuerdaten gesteuert und mittels einer geeig- neten Umlenkvorrichtung auf die Oberfläche der Schicht gelenkt wird. As already mentioned, an irradiation point is to be understood as meaning a defined area or locally limited location at which the energy input into the layer of the building material takes place through the irradiation unit. The irradiation point thus corresponds to the point of solidification of the building material and can thus also be referred to as "solidification point" or "solidification point". The energy input preferably takes place by means of at least one high-energy beam, for example a laser beam, which is controlled by the irradiation unit in accordance with the control data and directed onto the surface of the layer by means of a suitable deflection device.

Zur Verfestigung zumindest eines Teilbereichs der Schicht wird die Bestrahlungsstelle gemäß den Steuerdaten entlang einer Anzahl von Scanlinien bewegt, welche innerhalb eines Bestrahlungsstreifens, beispielsweise wie eine Schraffur, angeordnet sind, weshalb die Scanlinien auch als„Hatchlinien“ bezeichnet werden. Im Folgenden wird also unter dem Begriff „Scanlinie“ bzw.„Hatchlinie“, sofern nicht explizit anders erwähnt, die Bewe- gung der Bestrahlungsstelle auf der Oberfläche der Schicht des Aufbaumaterials verstan- den. Wie ebenfalls eingangs erläutert, entspricht die Scanlinie somit dem Weg bzw. dem Verlauf, den die Bestrahlungsstelle auf der Oberfläche der Schicht zurücklegt, wobei die Verfestigung des Aufbaumaterials der Schicht im Bereich der Scanlinien erfolgt. To solidify at least a portion of the layer, the irradiation point is moved in accordance with the control data along a number of scan lines which are arranged within an irradiation strip, such as hatching, for which reason the scan lines are also referred to as "hatching lines". In the following, therefore, the term "scan line" or "hatching line", unless explicitly stated otherwise, means the movement of the irradiation point on the surface of the layer of the building material. As also explained at the outset, the scan line thus corresponds to the path or the course which the irradiation point travels on the surface of the layer, the solidification of the build-up material of the layer taking place in the region of the scan lines.

Die Scanlinien sind innerhalb von virtuellen Bestrahlungsstreifen angeordnet, so dass die Bestrahlung bzw. die Verfestigung der Schicht streifenartig entlang einer Anzahl von vir tuellen Bestrahlungsstreifen erfolgt. Ein virtueller Bestrahlungsstreifen wird, wie auch ein- gangs erläutert, nur in solchen Bereichen bestrahlt, in denen eine Überschneidung des virtuellen Bestrahlungsstreifens mit der zu verfestigenden Bauteil-Querschnittsfläche vor- liegt. Das bedeutet, dass ein„tatsächlich verfestigter Bestrahlungsstreifen“ aus der Sum- me seiner Scanlinien besteht bzw. nur in Form seiner Scanlinien existiert. The scan lines are arranged within virtual irradiation strips, so that the irradiation or the solidification of the layer takes place strip-like along a number of virgin irradiation strips. As already explained, a virtual irradiation strip is irradiated only in those areas in which an overlap of the virtual irradiation strip with the component cross-sectional area to be solidified is present. lies. This means that an "actually solidified radiation strip" consists of the sum of its scan lines or exists only in the form of its scan lines.

Zur Generierung der Steuerdaten können, wie zu einem späteren Zeitpunkt ausführlich erläutert wird, sowohl die Scanlinien als auch die Bestrahlungsstreifen zunächst virtuell auf der Schicht bzw. auf einem Baufeld der Vorrichtung angeordnet werden. Vorzugswei- se können die Bestrahlungsstreifen bzw. die Scanlinien dazu mittels einer geeigneten Rechenvorrichtung berechnet werden. Im Folgenden ist daher, sofern nicht explizit anders erwähnt, unter einem Bestrahlungsstreifen stets ein„virtueller“ Bestrahlungsstreifen zu verstehen. Die Informationen bezüglich der Anordnung, der Ausgestaltung etc. der virtuel len Bestrahlungsstreifen bzw. Scanlinien sind also von den Steuerdaten umfasst. Wie zu einem späteren Zeitpunkt noch ausführlich erläutert wird, erfolgt dann die eigentliche, tat- sächliche Bestrahlung der Schicht, z.B. im Rahmen eines erfindungsgemäßen Herstel- lungsverfahrens, anhand der so generierten Steuerdaten, d. h. entsprechend der virtuell angeordneten Scanlinien bzw. Bestrahlungsstreifen. To generate the control data, as will be explained in detail at a later time, both the scan lines and the irradiation strips are initially arranged virtually on the layer or on a construction field of the device. Preferably, the irradiation strips or the scan lines can be calculated for this purpose by means of a suitable computing device. In the following, therefore, unless explicitly stated otherwise, an irradiation strip should always be understood to mean a "virtual" irradiation strip. The information relating to the arrangement, the design, etc. of the virtual irradiation strips or scan lines are thus encompassed by the control data. As will be explained in detail later, the actual, actual irradiation of the layer, e.g. in the context of a production method according to the invention, on the basis of the thus generated control data, d. H. according to the virtually arranged scan lines or irradiation strips.

Nachdem die Bestrahlungsstelle im Zuge des Herstellungsverfahrens einen zu verfesti- genden Punkt bzw. Fleck der Schicht bestrahlt hat, kühlt das Aufbaumaterial in Folge der lokal eingebrachten Strahlungsenergie so weit ab, dass es sich zu einem Festkörper ver- bindet. Unter einem„Verfestigungsbereich“ ist daher der Bereich der Schicht zu verste- hen, in dem sich die aktuelle Verfestigung des Aufbaumaterials vollzieht. Bei einer bei- spielhaften Verfestigung von Metallpulver in einem SLM- bzw. DMLS-Verfahren umfasst ein Verfestigungsbereich häufig eine oder einen Bereich einer aktuell bestrahlten Scanli- nie. After the irradiation site has irradiated a point or spot of the layer to be solidified in the course of the production process, the building material cools down as a result of the locally introduced radiation energy so that it combines to form a solid. A "solidification area" is therefore to be understood as the area of the layer in which the actual hardening of the building material takes place. In an exemplary solidification of metal powder in an SLM or DMLS process, a solidification region often comprises one or a portion of a currently irradiated scan line.

Unter der„Vorschubrichtung“ der Verfestigung bzw. des Verfestigungsbereichs ist im Rahmen der Erfindung die Ausbreitungsrichtung der Verfestigung entlang des Verlaufs des tatsächlich verfestigten Bestrahlungsstreifens während der Herstellung der Bauteil- schicht zu verstehen. Vorzugsweise erfolgt der Vorschub der Verfestigung in einer Rich- tung entlang der Längsausdehnung des Bestrahlungsstreifens. Die Vorschubrichtung be- schreibt dabei die Ausbreitung bzw. das Voranschreiten der Verfestigung auf einer Mak- roebene, d. h. auf der Ebene des gesamten Bestrahlungsstreifens. In the context of the invention, the "advancing direction" of the solidification or of the solidification region is understood to be the direction of propagation of the solidification along the course of the actually solidified irradiation strip during the production of the component layer. Preferably, the advancement of the solidification takes place in a direction along the longitudinal extent of the irradiation strip. The feed direction describes the propagation or advancement of solidification on a macro-level, ie. H. at the level of the whole irradiation strip.

Demgegenüber bezieht sich die Bewegung der Bestrahlungsstelle auf eine Mikroebene der Verfestigung, d. h. auf die Bewegung der Bestrahlungsstelle entlang der einzelnen Scanlinien innerhalb eines Bestrahlungsstreifens. Mit anderen Worten bewirkt die Bewe- gung der Bestrahlungsstelle entlang der Scanlinien auf einer Mikroebene den Vorschub der Verfestigung entlang des Bestrahlungsstreifens auf einer Makroebene. In contrast, the movement of the irradiation site refers to a micro-level of solidification, ie to the movement of the irradiation site along the individual scan lines within an irradiation strip. In other words, the movement Movement of the irradiation site along the scan lines on a micro level, the advancement of solidification along the irradiation strip on a macro level.

Vorzugsweise werden die Steuerdaten so erzeugt, dass die Scanlinien eines Bestrah- lungsstreifens im Wesentlichen quer zur Vorschubrichtung des Verfestigungsbereichs verlaufen, wobei die Scanlinien vorzugsweise mit einer Abweichung von maximal 30° rela- tiv zur Vorschubrichtung angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind die Scanlinien eines Bestrahlungsstreifens rechtwinklig zur Vorschubrichtung des Verfestigungsbereichs des Bestrahlungsstreifens angeordnet. The control data are preferably generated in such a way that the scan lines of a radiation strip run essentially transversely to the feed direction of the solidification region, wherein the scan lines are preferably arranged with a deviation of at most 30 ° relative to the feed direction. Particularly preferably, the scan lines of an irradiation strip are arranged at right angles to the feed direction of the solidification region of the irradiation strip.

Innerhalb eines Bestrahlungsstreifens sind die Scanlinien vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt sein soll. Vorteilhafterweise verlaufen die Scanlinien eines Bestrahlungsstreifens alternierend bzw. gegenläufig. Alternativ können die Scanlinien aber auch gleichgerichtet angeordnet sein und/oder ein regelmäßiges Muster oder eine Anzahl verschiedener Muster innerhalb des Bestrahlungsstreifens ausbilden. Within an irradiation strip, the scan lines are preferably arranged substantially parallel to one another, the invention not being restricted thereto. Advantageously, the scan lines of an irradiation strip run alternately or in opposite directions. Alternatively, however, the scan lines may also be arranged rectified and / or form a regular pattern or a number of different patterns within the irradiation strip.

Das Verlaufen der Scanlinien innerhalb der Maximalbreite eines Bestrahlungsstreifens bedeutet somit, dass die Scanlinien die äußeren Grenzen bzw. Außenränder eines Be- Strahlungsstreifens nicht überschreiten. Umgekehrt wird also die Maximalbreite eines Be- strahlungsstreifens bei vorgegebenem Winkel der Scanlinien zur Vorschubrichtung des Verfestigungsbereichs durch die größtmögliche Länge der Scanlinien in diesem Bestrah- lungsstreifen definiert. Es wird darauf hingewiesen, dass die scharfe Begrenzung der Scanlinien an den Außenrändern eines Bestrahlungsstreifens durch die Steuerdaten defi- niert ist, d. h. die Bestrahlungsstelle wird nicht kontrolliert über Punkte bzw. Linien hinaus bewegt, welche in den Steuerdaten die Außenränder bzw. die äußeren Grenzen des Be- strahlungsstreifens markieren. Aufgrund von Faktoren wie z. B. der unvermeidlichen Wärmeausbreitung im Material kann es aber während des Herstellungsprozesses in der Praxis passieren, dass der Wirkbereich des Hochenergiestrahls minimal die äußeren Grenzen eines Bestrahlungsstreifens überschreitet. The running of the scan lines within the maximum width of an irradiation strip thus means that the scan lines do not exceed the outer boundaries or outer edges of a radiation strip. Conversely, therefore, the maximum width of a radiation strip at a given angle of the scan lines to the feed direction of the solidification region is defined by the maximum possible length of the scan lines in this radiation strip. It should be noted that the sharp boundary of the scan lines at the outer edges of an irradiation strip is defined by the control data, i. H. The irradiation point is not moved in a controlled manner beyond points or lines which mark the outer edges or the outer limits of the irradiation strip in the control data. Due to factors such. As the inevitable heat propagation in the material but it may happen during the manufacturing process in practice that the effective range of the high energy beam minimally exceeds the outer limits of an irradiation strip.

Vorzugsweise werden die Steuerdaten so erzeugt, dass die virtuellen Bestrahlungsstrei- fen die Oberfläche der Schicht, bzw. ein Baufeld einer Vorrichtung zur additiven Ferti- gung, im Wesentlichen vollständig umfassen. Vorzugsweise wird eine Anzahl von virtuel- len Bestrahlungsstreifen lokal in einem Teilbereich der Schicht angeordnet, wobei zumin- dest die zu verfestigenden Bereiche der Schicht bzw. die Bauteil-Querschnittsfläche von den virtuellen Bestrahlungsstreifen umfasst sind. The control data are preferably generated in such a way that the virtual irradiation strips substantially completely cover the surface of the layer or a construction field of an apparatus for additive production. Preferably, a number of virtual radiation strips are arranged locally in a subregion of the layer, wherein at least the regions of the layer to be consolidated or the component cross-sectional area of the virtual irradiation strips are included.

Wie bereits erläutert, werden die Steuerdaten bevorzugt so erzeugt, dass jeder Bestrah- lungsstreifen einer Schicht eine vorgegebene„Maximalbreite“ aufweist. Die Maximalbreite entspricht der größten Ausdehnung eines Bestrahlungsstreifens in einer Richtung quer zu seiner Längsausdehnung (bzw. quer zur Vorschubrichtung). Die Zuordnung der Maximal- breite erfolgt hier erfindungsgemäß individuell bzw. separat für jeden Bestrahlungsstreifen einer Schicht, wobei in jeder Schicht des Aufbaumaterials eine neue Zuordnung der Ma- ximalbreite der Bestrahlungsstreifen erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Zuordnung der Ma- ximalbreite eines Bestrahlungsstreifens in Abhängigkeit von einem Regelungsparameter, insbesondere einer Bauteilgeometrie, beispielsweise mittels einer Rechenvorrichtung. As already explained, the control data are preferably generated such that each irradiation strip of a layer has a predetermined "maximum width". The maximum width corresponds to the largest extent of an irradiation strip in a direction transverse to its longitudinal extent (or transversely to the feed direction). According to the invention, the maximum width is assigned individually or separately for each irradiation strip of a layer, with a new allocation of the maximum width of the irradiation strips taking place in each layer of the building material. Preferably, the allocation of the maximum width of an irradiation strip takes place as a function of a control parameter, in particular of a component geometry, for example by means of a computing device.

Mit anderen Worten ist die Maximalbreite der virtuellen Bestrahlungstreifen, die zur Ver- festigung einer Bauteilschicht auf der Bauteil-Querschnittsfläche angeordnet werden, in- nerhalb einer Bauteilschicht, also schichtintern, heterogen und damit nicht gleichartig. In other words, the maximum width of the virtual irradiation strips, which are arranged to consolidate a component layer on the component cross-sectional area, is heterogeneous within a component layer, that is, internal to the layer, and thus not uniform.

Als Regelungsparameter, anhand dessen die Maximalbreite zugeordnet wird, können die Ausgestaltung bzw. Geometrie der Bauteil-Querschnittsfläche und/oder die Lage der Bau- teil-Querschnittsfläche innerhalb des Baufelds sowie vergleichbare Parameter dienen. The design or geometry of the component cross-sectional area and / or the position of the component cross-sectional area within the construction field as well as comparable parameters can serve as control parameters by means of which the maximum width is assigned.

Gleichermaßen kann die Ausgestaltung zumindest eines zu verfestigenden Teilbereichs der Bauteilschicht als Regelungsparameter dienen. Wie eingangs erläutert, kann eine Schicht eines Aufbaumaterials eine Anzahl von Verfes- tigungsschichtbereichen eines oder mehrerer separater herzustellender Bauteile umfas- sen. Vorzugsweise können die Steuerdaten also so erzeugt werden, dass die Vorrichtung, wenn sie gemäß den Steuerdaten angesteuert wird, zu einer sich zeitlich überschneiden- den Fertigung einer Anzahl von separaten Bauteilen in einem gemeinsamen Fertigungs- prozess ausgebildet ist. Likewise, the configuration of at least one subregion of the component layer to be consolidated can serve as a control parameter. As explained above, a layer of a building material may comprise a number of consolidation layer areas of one or more separate components to be produced. Preferably, the control data can thus be generated so that the device, if it is driven in accordance with the control data, is designed to produce time-overlapping production of a number of separate components in a common production process.

Darüber hinaus kann die Schicht noch weitere zu verfestigende Bereiche umfassen, bei- spielsweise Bereiche von Strukturen, die ein Bauteil stützen und/oder umhüllen und/oder ein Bauvolumen in bestimmter Weise gliedern. Aus diesem Grund kann die Zuordnung der Maximalbreite der Bestrahlungsstreifen anhand der Ausgestaltung von einem Teilbe- reich, vorzugsweise der Gesamtheit der in einem additiven Fertigungsprozess zu verfesti- genden Teilbereiche bzw. Verfestigungsschichtbereiche einer Schicht erfolgen. Im Rah- men der Erfindung ist unter der„Bauteilschicht“ daher die Gesamtheit an zu verfestigen- den Bereichen einer Schicht zu verstehen. Wie erwähnt, wird nachfolgend davon ausgegangen, dass in einem additiven Fertigungs- prozess ein einzelnes Bauteil hergestellt wird, wobei zur Fertigung der Bauteilschicht nur eine einzige kontinuierliche bzw. zusammenhängend ausgebildete Bauteil- Querschnittsfläche verfestigt wird, jedoch ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Wie eingangs erwähnt, können die zugeordnete Maximalbreite eines virtuellen Bestrah- lungsstreifens und die tatsächlich verfestigte Breite eines Bestrahlungsstreifens, zumin- dest abschnittsweise, unterschiedlich sein. Das bedeutet, dass die Scanlinien, zumindest abschnittsweise, mit einer geringeren als der größtmöglichen Länge in dem Bestrahlungs- streifen angeordnet sind. In addition, the layer may also comprise further regions to be solidified, for example regions of structures that support and / or encase a component and / or structure a structural volume in a specific manner. For this reason, the assignment of the maximum width of the irradiation strips can be determined on the basis of the embodiment of a subarea, preferably of the entirety of the processes that are involved in an additive manufacturing process. subregions or hardening layer areas of a layer. In the context of the invention, the term "component layer" is therefore to be understood as meaning the entirety of regions of a layer to be consolidated. As mentioned above, it is subsequently assumed that a single component is produced in an additive manufacturing process, wherein only a single continuous or coherently formed component cross-sectional area is solidified for producing the component layer, but without limiting the invention to this. As mentioned above, the assigned maximum width of a virtual irradiation strip and the actually solidified width of an irradiation strip can be different, at least in sections. This means that the scan lines, at least in sections, are arranged with a smaller than the largest possible length in the irradiation strip.

Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren zur Generierung von Steuerdaten könnte beispielsweise die folgenden Prozessschritte umfassen: A preferred method for generating control data according to the invention could comprise, for example, the following process steps:

In einem ersten Schritt könnte ein Zugriff auf computerbasierte Modelldaten wenigstens eines Bereichs der zumindest einen herzustellenden Bauteilschicht erfolgen. Dazu könn- ten die Modelldaten aus einem Speicher ausgelesen werden oder über ein Netzwerk ent- gegen genommen werden. Die Modelldaten zur Verfestigung einer Schicht könnten auf einmal eingelesen werden oder aber abschnittsweise, z. B. jeweils bei Bedarf, insbeson- dere während des Herstellungsvorgangs eines Verfestigungsschichtbereichs, eingelesen werden, so dass ein größerer zeitlicher Abstand zwischen den Zugriffsvorgängen auf Tei- le der Modelldaten besteht. In a first step, access to computer-based model data of at least one area of the at least one component layer to be produced could take place. For this purpose, the model data could be read from a memory or accepted via a network. The model data for solidification of a layer could be read in at once or in sections, z. For example, these can be read in as required, in particular during the production process of a solidification layer area, so that there is a greater time interval between the access operations to parts of the model data.

Die Modelldaten könnten grundlegende Konstruktionsparameter der herzustellenden Bau- teilschicht umfassen, beispielsweise Informationen hinsichtlich der Ausgestaltung bzw. Geometrie zumindest eines Verfestigungsschichtbereichs, der Lage und Anordnung einer Anzahl von Verfestigungsschichtbereichen in einer Schicht, der Lage und Anordnung ei- ner Anzahl von virtuellen Bestrahlungsstreifen, die etwa als Reihung von Koordinaten- punkten in einem zweidimensionalen (schichtbezogen) oder dreidimensionalen (bezogen auf ein Bauvolumen) Koordinatensystem vorliegen können. In einem zweiten Schritt könnte dann zumindest ein Datenmodell eines zur Herstellung wenigstens eines Bereichs der zumindest einen herzustellenden Bauteilschicht selektiv zu verfestigenden Bereichs der Schicht des Aufbaumaterials erzeugt werden, wobei vor- zugsweise einfach die übernommenen Modelldaten soweit modifiziert werden, um die Ansteuerung der Vorrichtung später in der erfindungsgemäß gewünschten Weise realisie ren zu können. Bevorzugt wird in dem Datenmodell festgelegt, dass die Vorrichtung zur additiven Fertigung so angesteuert wird, dass zur Verfestigung eine Bestrahlungsstelle durch die Bestrahlungseinheit entlang einer Anzahl von Scanlinien eines oder mehrerer Bestrahlungsstreifen bewegt wird, wobei jeder Bestrahlungsstreifen eine vorgegebene Maximalbreite aufweist und wobei die Scanlinien innerhalb der Maximalbreite des Be- strahlungsstreifens und im Wesentlichen quer zu einer Vorschubrichtung eines Verfesti- gungsbereichs entlang des Bestrahlungsstreifens verlaufen. Weiterhin könnte in dem Da- tenmodell festgelegt werden, dass zumindest zwei Bestrahlungsstreifen einer Schicht in Abhängigkeit von einem Regelungsparameter, insbesondere einer Bauteilgeometrie, eine unterschiedliche Maximalbreite zugeordnet wird. The model data could include basic design parameters of the component layer to be fabricated, for example, information regarding the configuration or geometry of at least one solidification layer region, the location and arrangement of a number of solidification layer regions in a layer, the location and arrangement of a number of virtual irradiation strips, such as as a series of coordinate points in a two-dimensional (layer-related) or three-dimensional (based on a volume of construction) coordinate system can be present. In a second step, at least one data model of a region of the layer of the building material selectively to be consolidated for producing at least one region of the at least one component layer could then be generated, wherein preferably the acquired model data are modified so as to control the device later Realize the inventively desired way to ren. Preferably, it is determined in the data model that the device for additive manufacturing is controlled in such a way that, for solidification, an irradiation point is moved through the irradiation unit along a number of scan lines of one or more irradiation strips, wherein each irradiation strip has a predetermined maximum width and wherein the scan lines within the Maximum width of the irradiation strip and extend substantially transversely to a feed direction of a solidification region along the irradiation strip. Furthermore, it could be specified in the data model that at least two irradiation strips of a layer are assigned a different maximum width as a function of a control parameter, in particular of a component geometry.

In einem dritten Schritt dieses Steuerdatengenerierungsverfahrens könnten dann schließ- lich die gewünschten Steuerdaten auf Grundlage des im zweiten Schritt erzeugten zumin- dest einen Datenmodells für die Erzeugung eines Steuerdatensatzes für die Vorrichtung zur additiven Fertigung erzeugt werden. In a third step of this control data generation method, the desired control data could then finally be generated on the basis of the at least one data model generated in the second step for generating a control data record for the additive manufacturing apparatus.

Indem mittels der Steuerdaten den Bestrahlungsstreifen einer Schicht eine unterschiedli- che Maximalbreite zugewiesen wird, ist es möglich, dass das virtuelle Bestrahlungsstrei- fenmuster, d. h. die Gesamtheit der zur Verfestigung zumindest eines Teilbereichs der Schicht erforderlichen Bestrahlungsstreifen, spezifisch, insbesondere möglichst passge- nau, an die Ausgestaltung des zu verfestigenden Teilbereichs der Schicht angepasst wird. Vorteilhafterweise wird dadurch die Überschneidungsfläche jedes virtuellen Bestrahlungs- streifens mit der Bauteil-Querschnittsfläche vergrößert, so dass während der Fertigung jeder Bestrahlungsstreifen der Schicht im Wesentlichen vollständig, d. h. entsprechend seiner zugeordneten Maximalbreite, bestrahlt wird. Somit wird das Auftreten von klein- räumigen, isoliert liegenden zu verfestigenden Teilbereichen, sogenannten„Bestrahlungs- inseln“, innerhalb der Bestrahlungsstreifen reduziert, was sich wiederum positiv auf die Prozessdauer auswirkt. Darüber hinaus wird durch das Vermeiden von Bestrahlungsin- seln ein möglichst homogener Energieeintrag in die Schicht erreicht, wobei die Bauteil- qualität optimiert wird, wie später noch erläutert wird. Eine erfindungsgemäße Steuerdatenerzeugungsvorrichtung zur Generierung von Steuer- daten für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung zumindest einer Bauteilschicht von zu- mindest einem Bauteil in einem additiven Fertigungsprozess, in welchem wenigstens eine Schicht eines Aufbaumaterials in einen Prozessraum eingebracht wird und das Aufbau- material der Schicht durch Bestrahlung von zumindest einem Teilbereich der Schicht mit- tels einer Bestrahlungseinheit selektiv verfestigt wird, ist ausgebildet, um Steuerdaten zu erstellen, sodass die Vorrichtung zur additiven Fertigung unter Nutzung der Steuerdaten so ansteuerbar ist, dass zur Verfestigung eine Bestrahlungsstelle durch die Bestrahlungs- einheit entlang einer Anzahl von Scanlinien eines oder mehrerer Bestrahlungsstreifen bewegt wird. Dabei weist jeder Bestrahlungsstreifen eine vorgegebene Maximalbreite auf, wobei die Scanlinien innerhalb der Maximalbreite des Bestrahlungsstreifens und im We- sentlichen quer zu einer Vorschubrichtung eines Verfestigungsbereichs entlang des Be- strahlungsstreifens verlaufen. Zumindest zwei Bestrahlungsstreifen einer Schicht wird in Abhängigkeit von einem Regelungsparameter, insbesondere einer Bauteilgeometrie, eine unterschiedliche Maximalbreite zugeordnet. By assigning a different maximum width to the irradiation strips of a layer by means of the control data, it is possible for the virtual irradiation strip pattern, ie the entirety of the irradiation strips required for solidification of at least a subregion of the layer, to be specific, in particular as accurate as possible the configuration of the subregion of the layer to be consolidated is adapted. Advantageously, this increases the overlap area of each virtual irradiation strip with the component cross-sectional area, so that during irradiation, each irradiation strip of the layer is irradiated substantially completely, ie in accordance with its assigned maximum width. Thus, the occurrence of small-scale, isolated areas to be solidified, so-called "radiation islands" within the irradiation strips is reduced, which in turn has a positive effect on the duration of the process. In addition, by avoiding irradiation islands, the most homogeneous possible energy input into the layer is achieved, whereby the component quality is optimized, as will be explained later. A control data generation device according to the invention for generating control data for a device for the additive production of at least one component layer of at least one component in an additive manufacturing process in which at least one layer of a build material is introduced into a process space and the build-up material of the layer by irradiation is selectively solidified by at least a portion of the layer by means of an irradiation unit, is designed to generate control data, so that the device for additive manufacturing using the control data is controlled so that for solidification an irradiation point through the irradiation unit along a number is moved by scanning lines of one or more irradiation strips. In this case, each irradiation strip has a predefined maximum width, wherein the scan lines extend within the maximum width of the irradiation strip and essentially transversely to a feed direction of a solidification region along the irradiation strip. At least two irradiation strips of a layer are assigned a different maximum width as a function of a control parameter, in particular of a component geometry.

Eine solche Vorrichtung zur Generierung von Steuerdaten für eine Vorrichtung zur additi- ven Fertigung könnte beispielsweise die folgenden Merkmale umfassen: Eine Datenzugriffseinheit zum Zugriff auf computerbasierte Modelldaten wenigstens eines Bereichs der zumindest einen herzustellenden Bauteilschicht sowie eine Datenmodell- Erzeugungseinheit. Letztere ist dazu ausgebildet, zumindest ein Datenmodell eines zur Herstellung wenigstens eines Bereichs der zumindest einen herzustellenden Bauteil- schicht selektiv zu verfestigenden Bereichs der Schicht des Aufbaumaterials zu erzeugen, beispielsweise, wie erwähnt, durch geeignete Modifikation der übernommenen Modellda- ten. Bevorzugt ist in dem Datenmodell spezifiziert, dass die Vorrichtung zur additiven Fer- tigung in der oben definierten Weise angesteuert wird. Such an apparatus for generating control data for an apparatus for additive manufacturing could, for example, comprise the following features: A data access unit for accessing computer-based model data of at least one area of the at least one component layer to be produced and a data model generation unit. The latter is designed to generate at least one data model of a region of the layer of the building material to be selectively consolidated for producing at least one region of the at least one component layer to be produced, for example, as mentioned, by suitable modification of the adopted model data Data model specifies that the device for additive production is controlled in the manner defined above.

Weiterhin könnte die Vorrichtung zur Generierung von Steuerdaten eine Steuerdaten- Bereitstellungseinheit umfassen, welche dazu ausgebildet ist, für die Vorrichtung zur addi- tiven Fertigung Steuerdaten bzw. einen Steuerdatensatz bereit zu stellen, und zwar auf Grundlage des durch die Datenmodell-Erzeugungseinheit erzeugten zumindest einen Datenmodells. Dazu könnte die Steuerdaten-Bereitstellungseinheit eine geeignete Daten- Schnittstelle umfassen, insbesondere um eine Übertragung von Daten bzw. des Daten- modells zwischen der Steuerdatenerzeugungsvorrichtung und einer weiteren Vorrichtung, beispielsweise einer Datenverarbeitungsvorrichtung, zu ermöglichen. Die Bereitstellung des im zweiten Schritt erzeugten Datenmodells für die Generierung des Steuerdatensatzes kann, wie zuvor erläutert, durch die Steuerdaten-Bereitstellungseinheit erfolgen, indem diese z. B. das erzeugte Datenmodell (mit den erfindungsgemäß festge- legten Bestrahlungsstreifen bzw. Streifen breiten) in einen erweiterten Steuerdatensatz für die Vorrichtung zur additiven Fertigung integriert. Ein solcher erweiterter Steuerdatensatz könnte bereits weitere Steuerdaten enthalten, die die Vorrichtung zur additiven Fertigung einer Bauteilschicht benötigt, wie beispielsweise Steuerdaten zur Ansteuerung einer Strahlungsquelle, eines Spiegelsystems zum Ausrichten bzw. Bewegen eines Hochener- giestrahls der Strahlungsquelle, einer globalen bzw. lokalen Heizung des Baufelds, eines Beschichters etc. Weiterhin könnte das im zweiten Schritt erzeugte Datenmodell dahinge- hend ergänzt bzw. modifiziert werden, um eine besonders vorteilhafte Bestrahlungsstra- tegie der Bauteilschicht zu ermöglichen, beispielsweise indem geeignete Anfangs- bzw. Endpunkte der Bestrahlung zumindest eines Bereichs der herzustellenden Bauteilschicht bestimmt werden. Detailliertere Beispiele werden hierzu später noch gegeben. Furthermore, the device for generating control data could comprise a control data provision unit which is designed to provide control data or a control data record for the device for additive manufacturing, on the basis of the at least one data model generated by the data model generation unit , For this purpose, the control data providing unit could comprise a suitable data interface, in particular in order to enable transmission of data or the data model between the control data generation device and another device, for example a data processing device. The provision of the data model generated in the second step for the generation of the control data record can, as explained above, be carried out by the control data provision unit, by providing these, for. For example, the generated data model (with the radiation strips or strip widths defined according to the invention) is integrated into an expanded control data record for the device for additive production. Such an extended control data set could already contain further control data which the device for additive manufacturing of a component layer requires, such as control data for controlling a radiation source, a mirror system for aligning or moving a high energy beam of the radiation source, global or local heating of the construction field Furthermore, the data model generated in the second step could be supplemented or modified to allow a particularly advantageous irradiation strategy of the component layer, for example by suitable starting or end points of the irradiation of at least a portion of the component layer to be produced be determined. More detailed examples will be given later.

Bereitstellen bedeutet hier aber auch, dass das Datenmodell an eine Datenverarbeitungs- Vorrichtung weitergeleitet wird, welche das Datenmodell in einen solchen erweiterten Steuerdatensatz integriert, oder ein direktes Weiterleiten an eine Vorrichtung zur additiven Fertigung. However, provision here also means that the data model is forwarded to a data processing device which integrates the data model into such an extended control data record, or a direct forwarding to an apparatus for additive manufacturing.

Insbesondere ist es möglich, während eines Fertigungsprozesses in der Vorrichtung zur additiven Fertigung dieser dynamisch Datenmodelle für noch herzustellende Verfesti- gungsschichtbereiche zur Verfügung zu stellen. Dabei müssen die im zweiten Schritt er- zeugten Datenmodelle nicht einzeln für einen additiven Fertigungsprozess bereitgestellt werden. Es können auch mehrere erzeugte Datenmodelle zunächst gesammelt und an- schließend in ihrer Gesamtheit zur Integration in einen Steuerdatensatz bereitgestellt werden. Eine erfindungsgemäße Steuerdatenerzeugungsvorrichtung kann beispielsweise in Form von Hardware- und/oder Softwarekomponenten in einer Rechenvorrichtung realisiert sein. Diese Rechenvorrichtung kann z. B. Teil der Vorrichtung zur additiven Fertigung selber sein, als Teil einer Steuereinrichtung o. ä., wie später noch erläutert wird. Es ist aber ebenso denkbar, dass die Steuerdatenerzeugungsvorrichtung eigenständig ausgebildet ist, d. h. von der Vorrichtung zur additiven Fertigung räumlich getrennt ist. In letzterem Fall könnten die erzeugten Steuerdaten der Vorrichtung zur additiven Fertigung mittels geeig- neter Schnittstellen zugeführt werden, beispielsweise über einen Memorystick, eine Fest- platte oder einen sonstigen transportablen Datenträger sowie über kabelgebundene bzw. -lose Netzwerke oder„Cloud“-Lösungen. Eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung zumindest einer Bauteilschicht eines oder mehrerer Bauteile benötigt eine Rechenvorrich- tung, beispielsweise eine Anzahl von Mikroprozessoren bzw. Daten Prozessoren oder der- gleichen, um eine Bestrahlungseinheit der Vorrichtung entsprechend von Prozesssteuer- daten bzw. gemäß einer Bestrahlungsstrategie so anzusteuern, dass die Bestrahlungs- stelle der Bestrahlungseinheit entlang einer Anzahl von Scanlinien eines oder mehrerer Bestrahlungsstreifen bewegt wird, wobei jeder Bestrahlungsstreifen eine vorgegebene Maximalbreite aufweist und wobei die Scanlinien innerhalb der Maximalbreite des Be- strahlungsstreifens und im Wesentlichen quer zu einer Vorschubrichtung eines Verfesti- gungsbereichs entlang des Bestrahlungsstreifens verlaufen, und wobei zumindest zwei Bestrahlungsstreifen einer Schicht in Abhängigkeit eines Regelungsparameters, insbe- sondere einer Bauteilgeometrie, eine unterschiedliche Maximalbreite zugeordnet ist. In particular, it is possible during a production process in the device for additive production to dynamically provide data models for solidification layer regions still to be produced. In this case, the data models created in the second step need not be provided individually for an additive manufacturing process. It is also possible to first collect a plurality of generated data models and then to provide them in their entirety for integration into a control data record. A control data generation device according to the invention can be realized for example in the form of hardware and / or software components in a computing device. This computing device can, for. B. part of the device for additive manufacturing itself, as part of a control device o. Ä., As will be explained later. But it is also conceivable that the control data generating device is designed independently, that is spatially separated from the device for additive manufacturing. In the latter case, the generated control data of the additive manufacturing device could be interfaces, for example via a memory stick, a hard disk or other transportable data carriers as well as via wired or wireless networks or "cloud" solutions. A control device according to the invention for a device for the additive fabrication of at least one component layer of one or more components requires a computing device, for example a number of microprocessors or data processors or the like, in order to match an irradiation unit of the device according to process control data or according to a To control the irradiation strategy such that the irradiation point of the irradiation unit is moved along a number of scan lines of one or more irradiation strips, wherein each irradiation strip has a predetermined maximum width and wherein the scan lines are within the maximum width of the irradiation strip and substantially transverse to a feed direction of a solidification Run along the irradiation strip, and wherein at least two irradiation strips of a layer depending on a control parameter, in particular a component geometry, a unterschiedlic he maximum width is assigned.

Des Weiteren kann die Steuereinrichtung einen Speicher für ein Bestrahlungssteuerproto- koll mit Bestrahlungssteuerdaten aufweisen, eine Steuereinheit, beispielsweise einen Mik- roprozessor oder dergleichen, um ein Bestrahlungssteuerprotokoll auf der Grundlage von Prozesssteuerdaten zu berechnen und abzuarbeiten, sowie entsprechende geeignete Schnittstellen, um die Komponenten der Bestrahlungseinheit, wie beispielsweise die Strahlungsquelle, das Spiegelsystem sowie lokal im Prozessraum verfahrbare Hilfsvor- richtungen oder weitere Komponenten entsprechend dem Bestrahlungssteuerprotokoll anzusteuern, d. h. die Komponenten mit geeigneten Steuersignalen zu speisen. Im Übri- gen kann eine solche Steuereinrichtung auch alle bekannten üblichen Komponenten auf- weisen, die bisher in solchen Steuereinrichtungen für Vorrichtungen zur additiven Ferti- gung von Fertigungsprodukten vorhanden sind. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung kann also, wie erwähnt, mit Hilfe einer Rechen- vorrichtung mit geeigneter Software bzw. Softwareprogrammteilen realisiert sein. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher ver- wendete Steuereinrichtungen auf einfache Weise durch ein Software- bzw. Firmware- Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steu- erdatenerzeugungsvorrichtung und/oder einer Steuereinrichtung einer Vorrichtung zur additiven Fertigung einer Bauteilschicht eines Bauteils ladbar ist, mit Programmabschnit- ten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Generierung von Steuerda- ten auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuerdatenerzeugungsvorrichtung und/oder Steuereinrichtung ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z. B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen. Zum Trans- port zur Steuereinrichtung und/oder zur Speicherung an oder in der Steuereinrichtung kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechenvorrichtung der Steuerdatenerzeugungsvorrichtung und/oder der Steu- ereinrichtung einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computer- programms gespeichert sind. Furthermore, the control device may include a memory for an irradiation control protocol with irradiation control data, a control unit, for example a microprocessor or the like, to calculate and process an irradiation control protocol on the basis of process control data, and corresponding suitable interfaces to the components of the irradiation unit to control, for example, the radiation source, the mirror system and locally movable in the process space Hilfsvor- directions or other components according to the irradiation control protocol, ie to feed the components with suitable control signals. Moreover, such a control device can also have all the known customary components which hitherto are present in such control devices for devices for the additive production of production products. The control device according to the invention can therefore, as mentioned, be realized with the aid of a computing device with suitable software or software program parts. A largely software-based implementation has the advantage that even previously used control devices can be retrofitted in a simple manner by a software or firmware update in order to work in the manner according to the invention. In this respect, the problem is also solved by a corresponding computer program product with a computer program which is stored directly in a memory device of a control unit. erdatenerzeugungsvorrichtung and / or a control device of a device for additive manufacturing of a device layer of a component is loadable with program sections to perform all steps of the inventive method for generating control data when the computer program is executed in the control data generating device and / or control device. Such a computer program product, in addition to the computer program optionally additional components such. As a documentation and / or additional components, including hardware components such. B. hardware keys (dongles, etc.) for using the software include. For transport to the control device and / or for storage at or in the control device, a computer-readable medium, for example a memory stick, a hard disk or another transportable or permanently installed data carrier, on which the data from a computing device of the control data generating device and / or the STEU - Edible and executable program sections of the computer program are stored.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren (Herstellverfahren) zur additiven Fertigung we nigstens einer Bauteilschicht zumindest eines Bauteils wird eine Schicht eines Aufbauma- terials in einen Prozessraum eingebracht, wobei das Aufbaumaterial der Schicht durch Bestrahlung von zumindest einem Teilbereich der Schicht mittels einer Bestrahlungsein- heit selektiv verfestigt wird. Bevorzugt wird zur Verfestigung eine Bestrahlungsstelle durch die Bestrahlungseinheit entlang einer Anzahl von Scanlinien eines oder mehrerer Bestrah- lungsstreifen bewegt, wobei jeder Bestrahlungsstreifen eine vorgegebene Maximalbreite aufweist und wobei die Scanlinien innerhalb der Maximalbreite des Bestrahlungsstreifens und im Wesentlichen quer zu einer Vorschubrichtung eines Verfestigungsbereichs entlang des Bestrahlungsstreifens verlaufen. Erfindungsgemäß wird zumindest zwei Bestrah- lungsstreifen einer Schicht in Abhängigkeit von einem Regelungsparameter, insbesondere einer Bauteilgeometrie, eine unterschiedliche Maximalbreite zugeordnet. Insbesondere kann zur Herstellung wenigstens einer Bauteilschicht zumindest eines Bauteils in einem Fertigungsprozess die Vorrichtung zur additiven Fertigung durch einen Steuerdatensatz gesteuert werden, welcher gemäß dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfah- ren zur Generierung von Steuerdaten erzeugt wurde. In a method (manufacturing method) for the additive production of at least one component layer of at least one component, a layer of a buildup material is introduced into a process space, wherein the build-up material of the layer is selectively solidified by irradiation of at least a portion of the layer by means of an irradiation unit , Preferably, for solidification, an irradiation site is moved by the irradiation unit along a number of scan lines of one or more irradiation strips, wherein each irradiation strip has a predetermined maximum width and wherein the scan lines are within the maximum width of the irradiation strip and substantially transverse to a feed direction of a solidification region along the irradiation strip run. According to the invention, at least two irradiation strips of a layer are assigned a different maximum width as a function of a control parameter, in particular of a component geometry. In particular, in order to produce at least one component layer of at least one component in a manufacturing process, the device for additive production can be controlled by a control data set which has been generated according to the inventive method described above for generating control data.

Der besseren Verständlichkeit wegen wird nachfolgend davon ausgegangen, dass eine erfindungsgemäße Steuerdatenerzeugungsvorrichtung in Form von Hardware- und/oder Softwarekomponenten in einer Rechenvorrichtung realisiert ist, wobei die Rechenvorrich- tung Teil einer Steuereinrichtung der Vorrichtung zur additiven Fertigung selber ist. Wenn im Folgenden also davon gesprochen wird, dass die Steuerdaten durch die Rechenvor- richtung erzeugt werden, so ist damit natürlich gemeint, dass die Steuerdaten durch die Steuerdatenerzeugungsvorrichtung als Teil der Rechenvorrichtung erzeugt werden. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur additiven Fertigung zumindest einer Bauteil- schicht eines oder mehrerer Bauteile weist eine zuvor beschriebene Steuereinrichtung auf. Zusätzlich sollte eine solche Fertigungsvorrichtung auch alle weiteren üblichen Kom- ponenten einer solchen Vorrichtung aufweisen, wie etwa eine Prozesskammer bzw. einen Prozessraum mit einer Beschichtungsvorrichtung, in dem das Aufbaumaterial in einer geeigneten Weise, beispielsweise schichtweise, eingebracht werden kann, und eine ge- eignete Bestrahlungseinheit zur selektiven Verfestigung des Aufbaumaterials in dem Pro- zessraum, um so das Fertigungsprodukt als festes Objekt zu erzeugen. Außerdem kann die Fertigungsvorrichtung eine Anzahl von lokal im Prozessraum verfahrbaren Hilfsvor- richtungen, beispielsweise eine lokale Heizvorrichtung, umfassen. For the sake of clarity, it is subsequently assumed that a control data generation device according to the invention is implemented in the form of hardware and / or software components in a computing device, wherein the computing device is part of a control device of the additive manufacturing device itself. If In the following, therefore, it is said that the control data are generated by the computing device, this means, of course, that the control data is generated by the control data generation device as part of the computing device. A device according to the invention for the additive production of at least one component layer of one or more components has a previously described control device. In addition, such a manufacturing device should also comprise all further customary components of such a device, such as a process chamber or a process chamber with a coating device in which the build-up material can be introduced in a suitable manner, for example in layers, and a suitable one Irradiation unit for selectively solidifying the building material in the process space so as to produce the finished product as a solid object. In addition, the manufacturing device can comprise a number of auxiliary devices that can be moved locally in the process space, for example a local heating device.

Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung er- geben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den ab- hängigen Ansprüchen und Ausführungsbeispielen einer anderen Anspruchskategorie wei- tergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Aus- führungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombi- niert werden können. Further, particularly advantageous refinements and developments of the invention emerge from the dependent claims and the following description, wherein the independent claims of one claim category can also be developed analogous to the dependent claims and exemplary embodiments of another claim category, and in particular also individual ones Features of various embodiments or variants to new embodiments or variants can be combined.

So werden z. B. der besseren Verständlichkeit wegen im Folgenden besonders vorteilhaf- te Weiterbildungen der Erfindung anhand eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfah- rens erläutert, wobei natürlich die Vorrichtung durch Steuerdaten angesteuert wird, wel- che gemäß dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zur Generierung der Steuerdaten erzeugt wurden, so dass insbesondere auch bevorzugte Verfahren zur Ge- nerierung der Steuerdaten oder die Steuerdaten selbst dadurch charakterisiert sein kön- nen. So z. For better comprehensibility, for example, further advantageous embodiments of the invention are explained below with reference to a production method according to the invention, whereby of course the device is actuated by control data which has been generated according to the above-described inventive method for generating the control data, so that In particular, preferred methods for generating the control data or the control data itself may also be characterized.

Vorzugsweise werden die Steuerdaten derart erzeugt, dass das Bewegen der Bestrah- lungsstelle in einem additiven Fertigungsprozess, zumindest abschnittsweise, an den Vorschub einer im Prozessraum lokal verfahrbaren Hilfsvorrichtung angepasst wird. Ins- besondere kann die Zuordnung der unterschiedlichen Bestrahlungsstreifen- Maximalbreiten unter anderem durch diesen Vorschub bestimmt werden, bzw. können die Bewegungsmöglichkeiten der Hilfsvorrichtung als ein weiterer Regelungsparameter bzw. als eine Randbedingung genutzt werden. Vorteilhafterweise werden die Bewegung der Bestrahlungsstelle und der Vorschub der Hilfsvorrichtung im Prozessraum zumindest ab- schnittsweise gekoppelt, synchronisiert bzw. aufeinander abgestimmt, insbesondere so, dass die Hilfsvorrichtung die Bestrahlungsstelle während der Bestrahlung nicht verdeckt bzw. den Strahlengang des Hochenergiestrahls nicht durchfährt. Dabei kann eine wech- selseitige Abhängigkeit bestehen, d. h. es kann sowohl die Bewegung der Bestrahlungs- stelle an den Vorschub der Hilfsvorrichtung angepasst sein, als auch umgekehrt. Unter einer Hilfs- oder Unterstützungsvorrichtung sind neben einer noch später erläuter- ten lokal verfahrbaren Heizvorrichtung weitere Vorrichtungen zu verstehen, beispielsweise Einblasdüsen für Schutzgase, Absaugvorrichtungen oder vergleichbare Vorrichtungen, die zu einer Optimierung des Fertigungsprozesses beitragen können, sowie Beschichter bzw. Auftragseinrichtungen für Aufbaumaterial. Im Rahmen der Erfindung kann die lokal ver- fahrbare Hilfsvorrichtung bevorzugt so ausgebildet sein, dass sie im Wesentlichen lokal wirksam ist. Das bedeutet, dass der Wirkbereich der Hilfsvorrichtung vorzugsweise nur einen Teilbereich der Schicht des Aufbaumaterials umfasst, wobei der Wirkbereich der Hilfsvorrichtung in seiner horizontalen Erstreckung insbesondere kleiner als das Baufeld der Vorrichtung ist. Vorzugsweise kann eine solche Hilfsvorrichtung mittels einer geeigne- ten Aufhängung bzw. eines Tragmechanismus mit einer Antriebseinheit verbunden sein, welche die Hilfsvorrichtungen gemäß den Steuerdaten einer Steuervorrichtung im Pro- zessraum der Vorrichtung ansteuert bzw. verfährt. The control data are preferably generated in such a way that the movement of the irradiation point in an additive manufacturing process is adapted, at least in sections, to the advance of an auxiliary device that can be moved locally in the process space. In particular, the assignment of the different irradiation strip maximum widths can be determined inter alia by this feed, or the Movement possibilities of the auxiliary device can be used as a further control parameter or as a boundary condition. Advantageously, the movement of the irradiation point and the advance of the auxiliary device in the process space are at least partially coupled, synchronized or coordinated, in particular so that the auxiliary device does not cover the irradiation point during the irradiation or does not pass through the beam path of the high-energy beam. In this case, there may be a mutual dependence, ie both the movement of the irradiation point and the advance of the auxiliary device can be adapted, and vice versa. In addition to a locally movable heating device to be described later, an auxiliary or support device is to be understood as meaning further devices, for example injection nozzles for shielding gases, suction devices or comparable devices which can contribute to an optimization of the production process, and coaters or application devices for building material. In the context of the invention, the locally movable auxiliary device can preferably be designed so that it is essentially locally effective. This means that the effective range of the auxiliary device preferably comprises only a portion of the layer of the building material, wherein the effective range of the auxiliary device in its horizontal extension is in particular smaller than the field of construction of the device. Preferably, such an auxiliary device can be connected by means of a suitable suspension or a carrying mechanism to a drive unit which controls or moves the auxiliary devices according to the control data of a control device in the process space of the device.

Insofern umfasst eine erfindungsmäße Vorrichtung zur additiven Fertigung bevorzugt eine Steuereinrichtung, welche dazu geeignet ist, die Bewegung der Bestrahlungsstelle und den Vorschub zumindest einer lokal im Prozessraum verfahrbaren Hilfsrichtung einander anzupassen. Das Verfahren der Hilfsvorrichtung erfolgt vorzugsweise durch eine horizon- tale Bewegung der Hilfsvorrichtung im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Schicht insbesondere so, dass jeder Bereich der Schicht bzw. des Baufelds durch die Hilfsvorrich- tung bzw. deren Wirkbereich erreicht wird. Vorzugsweise können in einem Prozessraum auch mehrere Hilfsvorrichtungen angeordnet sein, die einzeln angesteuert und verfahren werden können, wobei der Vorschub der einzelnen Hilfsvorrichtungen synchronisiert ist und auch an die Bewegung der Bestrahlungsstelle angepasst ist. Vorteilhafterweise ist das Verfahren, wie später noch eingehend erläutert wird, zur Verar- beitung von schwer-schweißbaren Legierungen als Aufbaumaterial geeignet, wobei eine ausreichende Beheizung des Aufbaumaterials einen wesentlichen Einfluss auf die Bau- teilqualität ausübt. Vorzugsweise ist daher die Bewegung der Bestrahlungsstelle an den langsameren Vorschub einer lokal verfahrbaren Heizvorrichtung angepasst bzw. folgt die- sem nach. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Vorschub der lo- kalen Heizvorrichtung bzw. die lokale Erwärmung von Teilbereichen der Schicht durch die lokale Heizvorrichtung zu einem bestimmten Zeitpunkt vor dem Beginn der Bestrahlung startet, so dass ein Puffer an bereits erwärmten Teilbereichen der Schicht generiert wird. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren im Rahmen der Beheizung neben einer Vor- heizung auch eine kontrollierte Nacherwärmung von Teilbereichen einer Schicht nach Beendigung der Bestrahlung dieser Teilbereiche. In diesem Fall kann der Vorschub der Hilfsvorrichtung an die Bewegung der Bestrahlungsstelle angepasst sein bzw. diesem nachfolgen. In this respect, a device according to the invention for additive manufacturing preferably comprises a control device which is suitable for adapting the movement of the irradiation point and the advance of at least one auxiliary direction which can be moved locally in the process space. The auxiliary device is preferably moved by a horizontal movement of the auxiliary device substantially parallel to the surface of the layer, in particular such that each region of the layer or of the construction field is reached by the auxiliary device or its effective area. Preferably, a plurality of auxiliary devices can be arranged in a process space, which can be individually controlled and moved, wherein the feed of the individual auxiliary devices is synchronized and is also adapted to the movement of the irradiation site. Advantageously, the method, as will be explained in detail later, is suitable for processing heavy-weldable alloys as a building material, with a sufficient heating of the building material exerts a significant influence on the component quality. Preferably, therefore, the movement of the irradiation point is adapted to or follows the slower feed of a locally movable heating device. This can be achieved, for example, by the fact that the advance of the local heating device or the local heating of partial areas of the layer by the local heating device starts at a specific point in time before the beginning of the irradiation, so that a buffer is generated on already heated partial areas of the layer becomes. Advantageously, as part of the heating, the method also permits, in addition to a preheating, a controlled reheating of partial areas of a layer after the irradiation of these subregions has ended. In this case, the feed of the auxiliary device can be adapted to or follow the movement of the irradiation site.

Vorteilhafterweise wird es durch diese zeitlich und räumlich koordinierte Steuerung er- möglicht, dass die Bauteilqualität durch die Anordnung einer Anzahl von prozessoptimie- renden Hilfsvorrichtungen im Prozessraum, insbesondere einer lokal verfahrbaren Heiz- vorrichtung, erhöht wird, wobei die Bewegung der Bestrahlungsstelle und damit die Ver- festigung der Schicht kontinuierlich bzw. unterbrechungsfrei erfolgen, so dass die Ferti gungsdauer eines Bauteils möglichst reduziert werden kann. Hierbei ist insbesondere auch die erfindungsgemäße individuelle Zuordnung von Maximalbreiten zu den Bestrah- lungsstreifen ein wertvoller Beitrag. Advantageously, this temporally and spatially coordinated control makes it possible to increase the component quality by arranging a number of process-optimizing auxiliary devices in the process space, in particular a locally movable heating device, wherein the movement of the irradiation point and thus the Ver - Consolidation of the layer continuously or without interruption, so that the manufac turing period of a component can be reduced as possible. In this case, in particular, the individual assignment of maximum widths according to the invention to the irradiation strips is also a valuable contribution.

Vorzugsweise wird zumindest ein Teilbereich einer Querschnittsfläche der Bauteilschicht mittels einer Rechenvorrichtung in eine Anzahl virtueller Querschnittsflächensegmente unterteilt, wobei ein virtuelles Querschnittsflächensegment eine Anzahl an Bestrahlungs- streifen umfasst. Die Querschnittsfläche der Bauteilschicht wird nach außen hin durch eine Kontur begrenzt bzw. abgeschlossen, wobei die Kontur ein Bestandteil der Quer- schnittsfläche ist. Folglich wird ein virtuelles Querschnittsflächensegment durch zumindest einen Teilbereich der Kontur der Querschnittsfläche der Bauteilschicht und wenigstens eine virtuell anzuordnende Segmentgrenze ausgebildet. Preferably, at least a partial area of a cross-sectional area of the component layer is subdivided by means of a computing device into a number of virtual cross-sectional area segments, wherein a virtual cross-sectional area segment comprises a number of irradiation strips. The cross-sectional area of the component layer is bounded or closed towards the outside by a contour, wherein the contour is a component of the cross-sectional area. Consequently, a virtual cross-sectional area segment is formed by at least a portion of the contour of the cross-sectional area of the component layer and at least one segment boundary to be virtually arranged.

Die Segmentierung der Querschnittsfläche der Bauteilschicht in einzelne Querschnittsflä- chensegmente durch die Anordnung von virtuellen Segmentgrenzen erfolgt mittels einer Rechenvorrichtung auf Basis von Segmentierungskriterien, insbesondere der Bauteilgeo- metrie, wie später noch ausführlich erläutert wird. In Folge der virtuellen Segmentierung werden auch die Bestrahlungsstreifen, die zur Be- strahlung der Querschnittsfläche der Bauteilschicht angeordnet sind, segmentiert bzw. in Abschnitte unterteilt, die den jeweiligen Querschnittsflächensegmenten zugeordnet sind. Die Bestrahlungsstreifen, die von einem virtuellen Querschnittsflächensegment umfasst sind bzw. einem Querschnittsflächensegment zugeordnet sind, bilden eine Bestrahlungs- streifengruppe. Vorzugsweise werden die Bestrahlungsstreifen einer Bestrahlungsstrei- fengruppe unmittelbar aufeinanderfolgend verfestigt. The segmentation of the cross-sectional area of the component layer into individual cross-sectional area segments by the arrangement of virtual segment boundaries is effected by means of a computing device on the basis of segmentation criteria, in particular the component geometry, as will be explained in detail later. As a result of the virtual segmentation, the irradiation strips which are arranged to irradiate the cross-sectional area of the component layer are also segmented or subdivided into sections which are assigned to the respective cross-sectional area segments. The irradiation strips, which are covered by a virtual cross-sectional area segment or are assigned to a cross-sectional area segment, form an irradiation strip group. Preferably, the irradiation strips of a radiation strip group are solidified directly one after the other.

Das bedeutet, dass die Bestrahlungsstreifen zunächst nur in solchen Bereichen bestrahlt werden, die innerhalb eines bestimmten Querschnittsflächensegments angeordnet sind. Sobald die Verfestigung eines ersten Querschnittsflächensegments abgeschlossen ist, werden die Abschnitte bzw. Teilbereiche der Bestrahlungsstreifen, die innerhalb eines zweiten Querschnittsflächensegments angeordnet sind, bestrahlt. Vorzugsweise erfolgt also eine Teil-Bestrahlung der virtuellen Bestrahlungsstreifen, wobei die Bestrahlung mit dem Erreichen einer Segmentgrenze und/oder einer Kontur bzw. Konturlinie unterbrochen wird. In Abhängigkeit des Konturverlaufs ist es daher möglich, dass ein Bestrahlungsstrei- fen nicht nur in seiner Länge, sondern auch bezüglich der verfestigten Breite durch die Kontur begrenzt wird, d. h. der Bestrahlungsstreifen wird nicht entsprechend der vordefi- nierten Maximalbreite bestrahlt. This means that the irradiation strips are initially irradiated only in those areas which are arranged within a certain cross-sectional area segment. Once the solidification of a first cross-sectional area segment is completed, the portions of the irradiation stripes disposed within a second cross-sectional area segment are irradiated. Preferably, therefore, a partial irradiation of the virtual irradiation strips takes place, wherein the irradiation is interrupted when a segment boundary and / or a contour or contour line is reached. Depending on the contour curve, it is therefore possible that an irradiation strip is delimited by the contour not only in its length, but also with respect to the solidified width, ie. H. The irradiation strip is not irradiated according to the predefined maximum width.

Mit anderen Worten werden die virtuellen Querschnittsflächensegmente als eigenständi- ge, separate, in sich geschlossene Verfestigungseinheiten betrachtet, wobei die einzelnen Bestrahlungsstreifengruppen nacheinander verfestigt werden. Die Reihenfolge der Verfes- tigung der Querschnittsflächensegmente wird mittels der Rechenvorrichtung im Rahmen einer Bestrahlungsstrategie festgelegt, wie später ausführlich erläutert wird. In other words, the virtual cross-sectional area segments are regarded as independent, separate, self-contained solidification units, wherein the individual irradiation strip groups are solidified successively. The order of the consolidation of the cross-sectional area segments is determined by means of the computing device as part of an irradiation strategy, as will be explained in detail later.

Vorteilhafterweise kann der Verlauf einer„tatsächlichen Segmentgrenze“ zwischen zwei verfestigten Querschnittsflächensegmenten vom Verlauf einer entsprechenden virtuell berechneten Segmentgrenze abweichen, wobei die Bestrahlungsstrategie optimiert wird. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die virtuelle Segmentgrenze nicht senkrecht zur Vorschubrichtung der Verfestigung verläuft. Vorzugsweise wird die Segmentgrenze tatsächlich so verfestigt, dass sie stets entlang von bzw. parallel zu Scanlinien bzw. senk- recht zur Längsausdehnung der Bestrahlungsstreifen verläuft. Mit anderen Worten kann die tatsächliche Segmentgrenze vorzugsweise gestuft in einem Grenzbereich um die vir- tuelle Segmentgrenze alternieren. Vorzugsweise schneidet jeder Abschnitt der tatsächli- chen Segmentgrenze einmal die virtuelle Segmentgrenze, wobei ein Abschnitt der Stre- cke zwischen zwei Abwinkelungen entspricht. Advantageously, the course of an "actual segment boundary" between two solidified cross-sectional area segments can deviate from the course of a corresponding virtually calculated segment boundary, the irradiation strategy being optimized. This is particularly advantageous if the virtual segment boundary is not perpendicular to the feed direction of the solidification. The segment boundary is in fact preferably solidified in such a way that it always runs along or parallel to scan lines or perpendicular to the longitudinal extent of the irradiation strips. In other words, the actual segment boundary may preferentially alternate in a boundary around the virtual segment boundary. Preferably, each section intersects the actual Once the segment boundary is reached, the virtual segment boundary, where a section corresponds to the distance between two bends.

Vorteilhafterweise kann somit eine Homogenität des Energieeintrags in die Schicht erhöht werden, indem die Länge und optional die Abstände der Scanlinien der Bestrahlungsstrei- fen zueinander so gewählt werden können, als würde die Querschnittsfläche der Bauteil- schicht in durchgehenden Bestrahlungsstreifen verfestigt werden. Advantageously, a homogeneity of the energy input into the layer can thus be increased by selecting the length and optionally the distances between the scan lines of the irradiation strips to one another as if the cross-sectional area of the component layer were solidified in continuous irradiation strips.

Vorzugsweise wird die Segmentierung der Querschnittsfläche der Bauteilschicht in Quer- schnittsflächensegmente durch die Rechenvorrichtung unter Berücksichtigung von be- stimmten bzw. vorbestimmbaren Optimierungskriterien optimiert. Die Rechenvorrichtung ist dabei also vorteilhaft dazu ausgebildet, eine Bestrahlungsstrategie für einen additiven Fertigungsprozess zu berechnen und so zu optimieren, dass die Bauteilqualität möglichst erhöht und die Fertigungsdauer des Bauteils reduziert wird. The segmentation of the cross-sectional area of the component layer in cross-sectional area segments is preferably optimized by the computing device taking into account specific or predeterminable optimization criteria. The computing device is thus advantageously designed to calculate an irradiation strategy for an additive manufacturing process and to optimize it so that the component quality is increased as possible and the production time of the component is reduced.

Bevorzugt kann die Rechenvorrichtung also einerseits ausgebildet sein, eine Bestrah- lungsstrategie zu berechnen bzw. zu optimieren, und andererseits die Steuerdaten zur Herstellung zumindest einer Bauteilschicht eines Bauteils zu erzeugen, insbesondere un- ter Berücksichtigung der Bestrahlungsstrategie. Vorteilhafterweise kann auch in einem bereits fertig generierten Steuerdatensatz noch eine Modifikation bzw. Optimierung der Bestrahlungsstrategie erfolgen, wobei eine Neuberechnung bzw. -generierung der Steu- erdaten zu einem beliebigen Zeitpunkt möglich ist, insbesondere auch während des lau- fenden Fertigungsprozesses. Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass sowohl die Optimierung der Bestrahlungsstrategie als auch die Erzeugung eines Steuerdatensatzes nicht zwingend in einer Rechenvorrichtung einer Steuereinrichtung bzw. in einer Vorrichtung zur additiven Fertigung erfolgen müssen. Es ist auch denkbar, dass Steuerdaten mit einer entspre- chend optimierten Bestrahlungsstrategie in einer Steuerdatenerzeugungsvorrichtung er- zeugt werden, die räumlich von der Vorrichtung zur additiven Fertigung getrennt ist. In der nachfolgenden Beschreibung wird jedoch davon ausgegangen, dass die Optimierung der Bestrahlungsstrategie und die Erzeugung der Steuerdaten gemeinsam in einer Rechen- vorrichtung einer Steuereinheit der Vorrichtung zur additiven Fertigung erfolgen. Ein be- vorzugtes Optimierungskriterium kann eine Verringerung einer Anzahl von Bestrahlungs- Sprüngen innerhalb der Querschnittsfläche der Bauteilschicht sein. Ein weiteres Optimie- rungskriterium kann die Verringerung der Distanz der Bestrahlungssprünge innerhalb der Querschnittsfläche der Bauteilschicht betreffen. Diese Optimierungskriterien können ein- zeln oder in Kombination angewendet werden, z. B. als eine Mehrzieloptimierung. Bei- spielsweise kann auch einer der Parameter, zum Beispiel die Anzahl von Bestrahlungs- sprüngen oder eine maximale Sprungdistanz, als Randbedingung festgelegt werden und die Optimierung erfolgt dann hinsichtlich eines anderen Parameters. On the one hand, the computing device may therefore preferably be designed to calculate or optimize a radiation strategy, and on the other hand to generate the control data for producing at least one component layer of a component, in particular taking into account the irradiation strategy. Advantageously, a modification or optimization of the irradiation strategy can also take place in an already completely generated control data record, wherein a recalculation or generation of the control data is possible at any time, in particular also during the ongoing production process. It should be pointed out again at this point that both the optimization of the irradiation strategy and the generation of a control data record need not necessarily take place in a computing device of a control device or in an apparatus for additive manufacturing. It is also conceivable for control data with a correspondingly optimized irradiation strategy to be generated in a control data generation device which is spatially separated from the device for additive manufacturing. In the following description, however, it is assumed that the optimization of the irradiation strategy and the generation of the control data occur together in a computing device of a control unit of the additive manufacturing device. A preferred optimization criterion may be a reduction of a number of radiation jumps within the cross-sectional area of the device layer. Another optimization criterion can be the reduction of the distance of the radiation jumps within the Cross-sectional area of the component layer relate. These optimization criteria can be applied individually or in combination, eg. B. as a multi-objective optimization. For example, one of the parameters, for example the number of radiation jumps or a maximum jump distance, can also be defined as a boundary condition and the optimization then takes place with respect to another parameter.

Unter einem Bestrahlungssprung ist ein Wechsel bzw. Sprung der Bestrahlungsstelle von einem Endpunkt der Bestrahlung eines ersten Querschnittsflächensegments zu einem Startpunkt der Bestrahlung eines zweiten Querschnittsflächensegments zu verstehen. Sobald ein erstes Querschnittsflächensegment entsprechend seiner Bestrahlungsstreifen vollumfänglich bestrahlt wurde, erfolgt der Sprung der Bestrahlungsstelle zum Startpunkt der Bestrahlung eines zweiten Querschnittsflächensegments, wobei der Bestrahlungs- sprung vorzugsweise unter vorübergehender Deaktivierung der Bestrahlung erfolgt. Der Ort bzw. die Stelle, an der die Bestrahlung der Schicht beginnt bzw. in die Schicht ein- springt, sei es erstmalig oder nach einer vorherigen Unterbrechung, wird auch als„Ein- sprungpunkt“ der Bestrahlung bezeichnet. An irradiation jump is a change or jump of the irradiation site from an end point of the irradiation of a first cross-sectional area segment to a starting point of the irradiation of a second cross-sectional area segment. As soon as a first cross-sectional area segment has been irradiated in full in accordance with its irradiation strips, the point of irradiation jumps to the starting point of the irradiation of a second cross-sectional area segment, wherein the irradiation jump preferably takes place with temporary deactivation of the irradiation. The location or point at which the irradiation of the layer begins or enters the layer, be it for the first time or after a previous interruption, is also referred to as the "point of entry" of the irradiation.

Vorteilhafterweise wird durch eine Optimierung der Segmentierung bzw. eine entspre- chend optimierte Bestrahlungsstrategie erreicht, dass insbesondere auch die Verfahrwege und somit die Verfahrzeit einer Hilfsvorrichtung im Prozessraum, beispielsweise einer lokalen Heizvorrichtung, besonders stark reduziert werden, was sich vorteilhaft auf die Prozessdauer auswirkt. It is advantageously achieved by optimizing the segmentation or a correspondingly optimized irradiation strategy that, in particular, the travel paths and thus the travel time of an auxiliary device in the process space, for example a local heating device, are particularly greatly reduced, which has an advantageous effect on the process duration.

Vorzugsweise wird durch die Rechenvorrichtung alternativ oder zusätzlich eine Anord- nung und/oder Breite der virtuellen Bestrahlungsstreifen eines Querschnittsflächenseg- ments unter Berücksichtigung von Optimierungskriterien optimiert. Alternatively or additionally, the arrangement and / or width of the virtual irradiation strips of a cross-sectional area segment is optimized by the computing device taking into account optimization criteria.

Um eine möglichst vorteilhafte Anordnung der virtuellen Bestrahlungsstreifen eines ersten Querschnittsflächensegments zu erreichen, kann ein erster„randständiger“ Bestrahlungs- streifen so angeordnet werden, dass sein Außenrand eine Tangente zu einem Außenrand des Querschnittsflächensegments ausbildet. Die Anordnung weiterer Bestrahlungsstreifen innerhalb des Querschnittsflächensegments kann vorzugsweise so erfolgen, dass Be- strahlungsinseln innerhalb eines Bestrahlungsstreifens möglichst vermieden werden. Un- ter Bestrahlungsinseln sind, wie erwähnt, lokale bzw. separate, bezogen auf die Fläche des Bestrahlungsstreifens flächenmäßig kleinräumige, vorzugsweise randständige, zu verfestigende Teilbereiche innerhalb eines Bestrahlungsstreifens zu verstehen. Vorteilhafterweise kann zur Vermeidung von Bestrahlungsinseln die Maximalbreite eines ersten Bestrahlungsstreifens eines Querschnittsflächensegments innerhalb vorgebbarer Grenzen so modifiziert werden, dass auf die Anordnung bzw. virtuelle Erzeugung eines zusätzlichen Bestrahlungsstreifens verzichtet werden kann. In order to achieve the most advantageous possible arrangement of the virtual irradiation strips of a first cross-sectional area segment, a first "marginal" irradiation strip can be arranged so that its outer edge forms a tangent to an outer edge of the cross-sectional area segment. The arrangement of further irradiation strips within the cross-sectional area segment can preferably take place in such a way that irradiation islands within an irradiation strip are avoided as far as possible. Under irradiation islands are, as mentioned, local or separate, based on the surface of the irradiation strip areal small-scale, preferably marginal, to be solidified portions within an irradiation strip to understand. Advantageously, in order to avoid radiation islands, the maximum width of a first irradiation strip of a cross-sectional area segment can be modified within predetermined limits so that the arrangement or virtual generation of an additional irradiation strip can be dispensed with.

Die Optimierung der virtuellen Bestrahlungsstreifen eines Querschnittsflächensegments bezüglich ihrer Anordnung und/oder Breite erfolgt vorzugsweise separat bzw. individuell für die einzelnen Querschnittsflächensegmente einer jeden Bauteilschicht. Das bedeutet, dass die Bestrahlungsstreifen spezifisch für die einzelnen Querschnittsflächensegmente berechnet werden. Mit anderen Worten können sich die virtuellen Bestrahlungsstreifen von zwei Querschnittsflächensegmenten einer Bauteilschicht bezüglich ihrer Anzahl, Ma- ximalbreite, Längsausdehnung sowie der Ausrichtung innerhalb des Querschnittsflächen- segments voneinander unterscheiden. The optimization of the virtual irradiation strips of a cross-sectional area segment with regard to their arrangement and / or width preferably takes place separately or individually for the individual cross-sectional area segments of each component layer. This means that the irradiation strips are calculated specifically for the individual cross-sectional area segments. In other words, the virtual irradiation strips of two cross-sectional surface segments of a component layer can differ from one another with respect to their number, maximum width, longitudinal extent and orientation within the cross-sectional area segment.

Vorteilhafterweise ist die Rechenvorrichtung also dazu ausgebildet, eine optimierte Be- strahlungsstrategie für die einzelnen Querschnittsflächensegmente einer Bauteil- Querschnittsfläche zu berechnen. Darüber hinaus kann durch die Rechenvorrichtung aber auch eine Optimierung der globalen Bestrahlungsstrategie erfolgen, d. h. die Bestrahlung der einzelnen Querschnittsflächensegmente wird so koordiniert, dass auch die Bestrah- lung der gesamten Bauteilschicht-Querschnittsfläche optimiert wird. Advantageously, the computing device is thus designed to calculate an optimized irradiation strategy for the individual cross-sectional area segments of a component cross-sectional area. In addition, however, can also be done by the computing device, an optimization of the global irradiation strategy, d. H. the irradiation of the individual cross-sectional surface segments is coordinated so that the irradiation of the entire component layer cross-sectional area is also optimized.

Durch diese Optimierungsschritte und eine entsprechende Bestrahlungsstrategie kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass sowohl die benötigte Anzahl an Bestrahlungs- streifen als auch das Auftreten von Bestrahlungsinseln innerhalb dieser Bestrahlungsstrei- fen verringert werden, wobei unnötige Verfahrzeiten einer Hilfsvorrichtung im Prozess- raum, beispielsweise einer Induktionsspulenanordnung, vermieden werden können. Das wiederum führt zu einer erheblichen Verkürzung der Fertigungszeit des Bauteils. Weiter- hin ergeben sich durch die o. g. Optimierungskriterien positive Eigenschaften bezüglich der Bauteilqualität im Sinne eines homogenen Wärmeeintrags in die Schicht, wie zu ei- nem späteren Zeitpunkt noch erläutert wird. By means of these optimization steps and a corresponding irradiation strategy, it can advantageously be achieved that both the required number of irradiation strips and the occurrence of irradiation islands within these irradiation strips are reduced, avoiding unnecessary travel times of an auxiliary device in the process space, for example an induction coil arrangement can be. This in turn leads to a significant reduction in the production time of the component. Furthermore, the o. G. Optimization criteria positive properties in terms of component quality in the sense of a homogeneous heat input into the layer, as will be explained at a later date.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die hier und an anderen Stellen im Rahmen der Erfindung erwähnten verschiedenen Optimierungsprozesse in einer gemein- samen Rechenvorrichtung realisiert sein können, aber auch in verschiedenen Rechenein- richtungen, die dann bevorzugt in geeigneter Weise miteinander kommunizieren. Vorzugsweise erfolgt innerhalb eines virtuellen Querschnittsflächensegments eine lokale Segmentierung des Querschnittsflächensegments durch die Rechenvorrichtung in zumin- dest zwei virtuelle Teil-Querschnittsflächensegmente. Alternativ oder zusätzlich kann zu- mindest eine virtuelle Segmentgrenze in einem Bereich des Querschnittsflächensegments lokal aufgehoben werden. It should be pointed out at this point that the various optimization processes mentioned here and elsewhere in the context of the invention can be implemented in a common computing device, but also in different computing devices, which then preferably communicate with one another in a suitable manner. Preferably, within a virtual cross-sectional area segment, a local segmentation of the cross-sectional area segment by the computing device takes place in at least two virtual partial cross-sectional area segments. Alternatively or additionally, at least one virtual segment boundary in a region of the cross-sectional area segment can be locally canceled.

Unter einer lokalen Segmentierung ist zu verstehen, dass durch die Anordnung einer An- zahl von lokalen virtuellen Segmentgrenzen zumindest ein eigenständiges lokales Teil- Segment von einem ursprünglichen Ausgangs-Querschnittsflächensegment abgetrennt wird. Vorzugsweise umfassen beide der dadurch gebildeten virtuellen Teil- Querschnittsflächensegmente zumindest einen Teilbereich eines Bestrahlungsstreifens. Die virtuellen Teil-Querschnittsflächensegmente können bei der Optimierung der Bestrah- lungsstrategie durch die Rechenvorrichtung gemäß der zuvor beschriebenen Optimie- rungskriterien als eigenständige Querschnittsflächensegmente betrachtet werden. A local segmentation is to be understood that the arrangement of a number of local virtual segment boundaries separates at least one independent local subsegment from an original output cross-sectional area segment. Preferably, both of the virtual partial cross-sectional area segments formed thereby comprise at least a partial area of an irradiation strip. The virtual partial cross-sectional area segments can be considered as independent cross-sectional area segments when optimizing the irradiation strategy by the computing device according to the optimization criteria described above.

Durch eine lokale Aufhebung wenigstens einer virtuellen Segmentgrenze wird erreicht, dass zumindest ein Teilbereich eines ersten virtuellen Querschnittsflächensegments von diesem Querschnittsflächensegment losgelöst bzw. daraus herausgelöst und einem zwei- ten, vorzugsweise benachbarten, Querschnittsflächensegment zugeordnet werden kann. Bei der Optimierung der Bestrahlungsstrategie kann dieser zumindest eine, herausgelöste Teilbereich als Bestandteil des zweiten Querschnittsflächensegments betrachtet werden. Vorzugsweise bleiben die übrigen Segmentgrenzen der Querschnittsflächensegmentie- rung erhalten. By local cancellation of at least one virtual segment boundary is achieved that at least a portion of a first virtual cross-sectional area segment detached from this cross-sectional area segment or detached therefrom and a second, preferably adjacent, cross-sectional area segment can be assigned. When optimizing the irradiation strategy, this at least one detached portion can be considered as part of the second cross-sectional area segment. Preferably, the remaining segment boundaries of the cross-sectional area segmentation are retained.

Vorteilhafterweise wird es durch die Teil-Segmentierung bzw. die lokale Aufhebung der Segmentierung möglich, die Bestrahlungsstrategie dahingehend zu optimieren, dass die Fertigungsdauer eines Bauteils noch weiter reduziert wird, beispielsweise, indem unnötige Verfahrwege einer Hilfsvorrichtung zwischen den Querschnittsflächensegmenten vermie- den werden. Weiterhin kann dadurch die Bestrahlungsstrategie so angepasst werden, dass der Energieeintrag in die Bauteilschicht optimiert wird, insbesondere hinsichtlich der Ausbildung einer einheitlichen Wärmefront während der Verfestigung der Bauteilschicht, wie später noch ausführlich erläutert wird. Die Bestrahlungsstrategie, nach der dann eine Bestrahlung zumindest eines Teilbereichs der Querschnittsfläche der Bauteilschicht erfolgt, wird vorzugsweise durch die Rechenvor- richtung mittels einer Entscheidungslogik berechnet bzw. optimiert, wobei der Entschei- dungslogik eine Reihe von Entscheidungsschritten zugrunde liegen, die vorzugsweise, allerdings nicht zwingend, in der nachfolgend beschriebenen Reihenfolge durch die Re- chenvorrichtung abgearbeitet werden: Advantageously, the partial segmentation or the local cancellation of the segmentation makes it possible to optimize the irradiation strategy such that the production time of a component is reduced even further, for example by avoiding unnecessary travel paths of an auxiliary device between the cross-sectional surface segments. Furthermore, the irradiation strategy can thereby be adapted so that the energy input into the component layer is optimized, in particular with regard to the formation of a uniform heat front during the solidification of the component layer, as will be explained in detail later. The irradiation strategy, according to which irradiation of at least a portion of the cross-sectional area of the component layer then takes place, is preferably performed by the calculation method. The decision logic is based on a series of decision steps which are preferably, but not necessarily, processed by the computing device in the order described below:

Zunächst erfolgt die virtuelle Segmentierung zumindest eines Teilbereichs der zu verfesti- genden Querschnittsfläche der Bauteilschicht in eine Anzahl an virtuellen Querschnittsflä- chensegmenten. Vorzugsweise erfolgt die Segmentierung mittels einer Analyse der Maßverhältnisse der Querschnittsfläche der Bauteilschicht, beispielsweise hinsichtlich Umfang, Geometrie, Durchmesser, Flächenschwerpunkt, Einschnürungen, Engstellen etc., wobei eine Anzahl von virtuellen Segmentgrenzen in der Querschnittsfläche der Bauteilschicht angeordnet wird. First, the virtual segmentation of at least one subregion of the cross-sectional area of the component layer to be consolidated takes place into a number of virtual cross-sectional area segments. The segmentation is preferably carried out by means of an analysis of the dimensional ratios of the cross-sectional area of the component layer, for example in terms of circumference, geometry, diameter, centroid, constrictions, bottlenecks, etc., wherein a number of virtual segment boundaries is arranged in the cross-sectional area of the component layer.

Zur Abgrenzung einer Engstelle kann ein Schwellenwert definiert werden, indem die Flä- che der nicht zu verfestigenden Aussparungen innerhalb der Querschnittsfläche in Relati on zu einem maximalen Wirkbereich der Beheizung gesetzt wird. Weitere Segmentie- rungskriterien können die Festlegung einer Höchstzahl an Querschnittsflächensegmenten in einer Schicht oder die Bestimmung eines minimal bzw. maximal zulässigen Flächenin- halts eines Querschnittsflächensegments sein. Die Segmentgrenzen können im Wesentli- chen rechtwinklig zur Vorschubrichtung der Verfestigung angeordnet sein, was sich vor- teilhaft auf die Homogenität eines lokalen Energieeintrags in die Schicht auswirkt. Alterna- tiv können die Segmentgrenzen in einem anderen geeigneten Winkel zur Vorschubrich- tung und/oder zueinander angeordnet sein, insofern dadurch eine weitere Optimierung der Bauteilqualität und/oder der Fertigungsdauer erreicht werden können/kann. To define a bottleneck, a threshold value can be defined by setting the area of the not to be solidified recesses within the cross-sectional area in relation to a maximum effective range of the heating. Further segmentation criteria may be the definition of a maximum number of cross-sectional area segments in a layer or the determination of a minimum or maximum permissible surface area of a cross-sectional area segment. The segment boundaries can be arranged essentially at right angles to the advancing direction of the solidification, which advantageously affects the homogeneity of a local energy input into the layer. Alternatively, the segment boundaries may be arranged at a different suitable angle to the feed direction and / or to each other, insofar as a further optimization of the component quality and / or the production time can thereby be achieved.

In einem weiteren Schritt erfolgt die Anordnung eines ersten Bestrahlungsstreifens in ei- nem ersten Querschnittsflächensegment ausgehend von einem Referenzpunkt. Unter einem Referenzpunkt ist ein geeigneter Bezugspunkt innerhalb des Baufelds der Vorrich- tung zu verstehen. Vorzugsweise wird in einem umliegenden Bereich der Querschnittsflä- che der Bauteilschicht ein virtueller Bezugsrahmen angeordnet, der die Querschnittsflä- che möglichst eng umfasst, wobei der virtuelle Bezugsrahmen beispielsweise in Form eines Rechtecks, Parallelogramms oder eines weiteren geeigneten Polygons ausgebildet sein kann. Vorzugsweise kann ein Eckpunkt dieses als„Bounding-Box“ bezeichneten vir tuellen Rahmens als Referenzpunkt dienen. Sofern die Querschnittsfläche der Bauteil- Schicht mehrere nicht-zusammenhängende Bereiche umfasst, kann eine entsprechende Anzahl von virtuellen Bounding-Boxen auf der Bauteilschicht angeordnet werden. In a further step, a first irradiation strip is arranged in a first cross-sectional area segment starting from a reference point. A reference point is to be understood as a suitable reference point within the construction field of the device. Preferably, a virtual reference frame is arranged in a surrounding region of the cross-sectional area of the component layer, which covers the cross-sectional area as closely as possible, wherein the virtual reference frame can be designed, for example, in the form of a rectangle, parallelogram or another suitable polygon. Preferably, a vertex of this virtual frame called a "bounding box" may serve as a reference point. If the cross-sectional area of the component Layer comprises a plurality of non-contiguous areas, a corresponding number of virtual bounding boxes can be arranged on the device layer.

Vorzugsweise wird ein erster Bestrahlungsstreifen so angeordnet, dass der Außenrand des Querschnittsflächensegments, beispielsweise die Kontur, örtlich mit dem Außenrand des Bestrahlungsstreifens zusammenfällt, d. h. der Bestrahlungsstreifen bildet mit seinem Außenrand eine Tangente zum Außenrand des Querschnittsflächensegments. Preferably, a first irradiation strip is arranged so that the outer edge of the cross-sectional surface segment, for example the contour, coincides locally with the outer edge of the irradiation strip, i. H. The irradiation strip forms with its outer edge a tangent to the outer edge of the cross-sectional surface segment.

Die Breite dieses ersten Bestrahlungsstreifens kann einer Normbreite bzw. Standardbreite eines Bestrahlungsstreifens entsprechen, welche in einem vordefinierten Bereich zwi- schen einer Mindest- und einer Maximalbreite liegt. Die Maximalbreite entspricht, wie spä- ter erläutert wird, vorzugsweise maximal der Breite eines Wirkbereichs einer Heizvorrich- tung, der eine den Anforderungen entsprechende Beheizung gewährleistet. In einer be- vorzugten Ausführung der Erfindung beträgt die Maximalbreite eines Bestrahlungsstrei- fens 10 mm, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt sein soll. Die Mindestbreite eines Bestrahlungsstreifens kann im Prinzip jeden Wert größer als 0 mm annehmen, also auch extrem schmal sein, wobei eine Mindestbreite in einem Bereich zwischen 2 mm und 3 mm bevorzugt wird. Die Normbreite eines Bestrahlungsstreifens liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5 mm und 8 mm. The width of this first irradiation strip may correspond to a standard width or standard width of an irradiation strip, which lies in a predefined range between a minimum width and a maximum width. As will be explained later, the maximum width preferably corresponds at most to the width of an effective range of a heating device which ensures heating in accordance with the requirements. In a preferred embodiment of the invention, the maximum width of an irradiation strip is 10 mm, the invention not being restricted thereto. The minimum width of an irradiation strip can, in principle, assume any value greater than 0 mm, ie also be extremely narrow, with a minimum width in a range between 2 mm and 3 mm being preferred. The standard width of an irradiation strip is preferably in a range between 5 mm and 8 mm.

In einem weiteren Schritt wird die Breite des ersten Bestrahlungsstreifens anhand defi nierter Kriterien optimiert. Dies kann bevorzugt in folgender Weise realisiert werden: In a further step, the width of the first irradiation strip is optimized on the basis of defined criteria. This can preferably be realized in the following way:

Ausgehend von der Normbreite des Bestrahlungsstreifens werden die quer, d. h. im We- sentlichen senkrecht zum Außenrand des virtuellen Bestrahlungsstreifens, angeordneten virtuellen Scanlinien durch schrittweises„Vortasten“ so weit verlängert, bis zumindest eine virtuelle Scanlinie auf ein„geometrisches Hindernis“ oder einen definierten Grenzbereich, beispielsweise einen Konturbereich des Querschnittsflächensegments oder eine Seg- mentgrenze, trifft oder bis die definierte Maximalbreite des Bestrahlungsstreifens erreicht ist. Starting from the standard width of the irradiation strip, the transverse, d. H. substantially perpendicular to the outer edge of the virtual irradiation strip, extended virtual scan lines by stepwise "pre-keying" until at least one virtual scan line to a "geometric obstacle" or a defined boundary area, for example, a contour area of the cross-sectional area segment or a segment boundary, meets or until the defined maximum width of the irradiation strip is reached.

In einem weiteren Schritt wird geprüft, ob eine Modifikation bzw. Anpassung der zuvor ermittelten virtuellen Scanlinien-Länge, welche hier der Bestrahlungsstreifenbreite ent- spricht, hinsichtlich der nachfolgend anzuordnenden virtuellen Bestrahlungsstreifen und/oder im Sinne einer Optimierung der Bestrahlungsstrategie sinnvoll ist, d.h. es kann eine Optimierung der Bestrahlungsstreifen-Maximalbreite erfolgen. Die zuvor ermittelte Breite des virtuellen Bestrahlungsstreifens kann dabei innerhalb der vordefinierten Gren- zen vergrößert oder reduziert werden. In a further step, it is checked whether a modification or adaptation of the previously determined virtual scan line length, which here corresponds to the irradiation strip width, makes sense with regard to the virtual irradiation strips to be arranged below and / or in the sense of optimizing the irradiation strategy, ie it can an optimization of the irradiation strip maximum width. The previously determined The width of the virtual irradiation strip can be increased or reduced within the predefined limits.

Bei dieser Entscheidung wird also das Querschnittsflächensegment als Ganzes berück- sichtigt, insbesondere bezüglich der Erstreckung des Querschnittsflächensegments hin- sichtlich einer Haupterstreckungsrichtung der Bauteilschicht und des Auftretens von geo- metrischen Hindernissen. Das bedeutet, dass die Prüfung zwar auf Grundlage des ersten Bestrahlungsstreifens erfolgt, dass aber auch die weiteren zur Verfestigung des Quer- schnittsflächensegments anzuordnenden Bestrahlungsstreifen berücksichtigt werden. Mit anderen Worten wird die Breite des ersten Bestrahlungsstreifens so gewählt, dass sich insgesamt für die Gesamtheit der Bestrahlungsstreifen eines Querschnittsflächenseg- ments eine möglichst vorteilhafte Bestrahlungsstrategie berechnen lässt. In this decision, therefore, the cross-sectional area segment as a whole is taken into account, in particular with respect to the extent of the cross-sectional area segment with respect to a main extension direction of the component layer and the occurrence of geometric obstacles. This means that although the test takes place on the basis of the first irradiation strip, the other irradiation strips to be arranged to solidify the cross-sectional area segment are also taken into account. In other words, the width of the first irradiation strip is selected such that a radiation strategy that is as advantageous as possible can be calculated for the totality of the irradiation strips of a cross-sectional surface segment.

Ein Prüfkriterium kann das Vorhandensein von geometrischen Hindernissen innerhalb des Querschnittsflächensegments sein. Neben der Geometrie (z. B. dem Konturverlauf) sind darunter auch Einschnürungen oder nicht zu verfestigende Bereiche („Löcher“) innerhalb des Querschnittsflächensegments zu verstehen. Insbesondere das Vorhandensein von Löchern bestimmter Größe, beispielsweise, wenn ein Durchmesser des Lochs einen ma- ximalen Wirkbereich einer lokalen Heizvorrichtung übersteigt, sollte vorzugsweise in der Bestrahlungsstrategie berücksichtigt werden. A test criterion may be the presence of geometric obstacles within the cross-sectional area segment. In addition to the geometry (eg the contour profile), this also includes constrictions or regions ("holes") that are not to be consolidated within the cross-sectional area segment. In particular, the presence of holes of a specific size, for example if a diameter of the hole exceeds a maximum effective range of a local heating device, should preferably be taken into account in the irradiation strategy.

Ein weiteres Prüfkriterium ist, ob durch eine Modifikation der Bestrahlungsstreifenbreite das Auftreten von Bestrahlungsinseln in dem ersten sowie in den nachfolgend anzuord- nenden Bestrahlungsstreifen vermieden werden kann. Bestrahlungsinseln können insbe- sondere bei randständigen Bestrahlungsstreifen durch eine Überschneidung mit der Kon- turlinie und/oder bei geometrischen Hindernissen innerhalb des Querschnittsflächenseg- ments entstehen. Vorzugsweise wird bei der Prüfung weiterhin berücksichtigt, dass die Breite der Bestrahlungsstreifen in einem bevorzugten Bereich der Bestrahlung liegt, wobei Bestrahlungsstreifenbreiten unterhalb der bevorzugten Mindestbreite vermieden werden sollen. Weiterhin wird geprüft, ob durch eine geeignete Anordnung der Bestrahlungsstrei- fen die zur Verfestigung des Querschnittsflächensegments benötigte Anzahl an Bestrah- lungsstreifen reduziert werden kann. A further test criterion is whether modifying the irradiation strip width can prevent the occurrence of irradiation islands in the first and in the subsequently to be arranged irradiation strip. Irradiation islands can arise, in particular, in marginal irradiation strips by overlapping with the contour line and / or with geometric obstacles within the cross-sectional area segment. Preferably, the test further takes into account that the width of the irradiation strips is in a preferred range of the irradiation, whereby irradiation strip widths below the preferred minimum width should be avoided. Furthermore, it is checked whether the number of irradiation strips required for solidifying the cross-sectional area segment can be reduced by a suitable arrangement of the irradiation strips.

Darüber hinaus kann die Prüfung eine Mehrzieloptimierung umfassen. Beim Auftreten von mehreren geometrischen Hindernissen können einzelne davon unterschiedlich stark ge- wichtet werden. Der erste Bestrahlungsstreifen wird dann auf Grundlage der zuvor berechneten Daten mit einer entsprechenden Breite virtuell in dem Querschnittsflächensegment angeordnet. In einem weiteren Schritt wird mittels eines iterativen Prozesses zumindest ein zweiter, an den ersten Bestrahlungsstreifen angrenzender Bestrahlungsstreifen virtuell in dem Quer- schnittsflächensegment angeordnet. Ausgehend von einer Normbreite des Bestrahlungs- streifens kann wiederum eine Prüfung bzw. Anpassung der Bestrahlungsstreifenbreite nach der zuvor erläuterten Prüflogik erfolgen. In addition, the test may include multi-objective optimization. If several geometric obstacles occur, some of them can be weighted differently. The first irradiation strip is then virtually arranged in the cross-sectional area segment based on the previously calculated data having a corresponding width. In a further step, at least one second irradiation strip adjoining the first irradiation strip is virtually arranged in the cross-sectional area segment by means of an iterative process. On the basis of a standard width of the irradiation strip, in turn, a test or adaptation of the irradiation strip width according to the test logic explained above can take place.

Der zuvor geschilderte iterative Prozess wird so oft durchlaufen, bis die gesamte zu ver- festigende Fläche des virtuellen Querschnittsflächensegments von virtuellen Bestrah- lungsstreifen bedeckt ist, wobei zumindest zwei Bestrahlungsstreifen einer Schicht eine unterschiedliche Maximalbreite zugeordnet wird. The above-described iterative process is run through until the entire surface of the virtual cross-sectional area segment to be solidified is covered by virtual irradiation strips, wherein at least two irradiation strips are assigned a different maximum width to a layer.

In gleicher Weise kann die Anordnung der Bestrahlungsstreifen in weiteren Querschnitts- flächensegmenten der Bauteilschicht erfolgen, so dass die gesamte Querschnittsfläche der Bauteilschicht von virtuellen Bestrahlungsstreifen bedeckt ist. Vorzugsweise werden dazu die zuvor erläuterten Schritte der Prüflogik in einem übergeordneten iterativen Pro- zess, bzw. im Sinne einer äußeren Schleife, wiederholt durchlaufen. In the same way, the arrangement of the irradiation strips can take place in further cross-sectional area segments of the component layer, so that the entire cross-sectional area of the component layer is covered by virtual irradiation strips. For this purpose, the above-explained steps of the check logic are preferably repeated in a higher-level iterative process or in the sense of an outer loop.

Vorzugsweise werden die virtuellen Bestrahlungsstreifen mit einer im Wesentlichen glei chen Orientierung in den einzelnen Querschnittsflächensegmenten angeordnet, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt sein soll. Die Orientierung der Bestrahlungsstreifen kann sich nach der Geometrie der Bauteilschicht bzw. des Querschnittsflächensegments richten, beispielsweise, indem die Bestrahlungsstreifen im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Querschnittsflächensegments bzw. der Bauteilschicht angeordnet werden. Vorzugsweise erfolgt die Orientierung der Bestrahlungsstrategie je- doch unabhängig von der Geometrie der Bauteilschicht. Um die Bauteilqualität zu erhö- hen, wird die Ausrichtung bzw. Orientierung der Bestrahlungsstreifen in jeder aufeinander- folgenden Bauteilschicht um einen geeigneten Winkel (z. B. 67.5°) rotiert. Preferably, the virtual radiation strips are arranged with a substantially identical orientation in the individual cross-sectional surface segments, the invention not being restricted thereto. The orientation of the irradiation strips can be based on the geometry of the component layer or of the cross-sectional area segment, for example, by arranging the irradiation strips substantially parallel to a main extension direction of the cross-sectional area segment or the component layer. However, the orientation of the irradiation strategy is preferably independent of the geometry of the component layer. In order to increase the component quality, the orientation or orientation of the irradiation strips in each successive component layer is rotated by a suitable angle (eg 67.5 °).

Alternativ zu dem zuvor erläuterten iterativen bzw. schrittweisen Vorgehen kann die virtu elle Anordnung einer Anzahl von Bestrahlungsstreifen in dem zu verfestigenden Quer- schnittsflächensegment auch mittels einer„globalen“ Entscheidungslogik erfolgen. Dabei kann in nur einem Prozessschritt ein„globales“ Bestrahlungsstreifenmuster bzw. -raster ausgehend von einem Referenzpunkt virtuell so auf dem Baufeld angeordnet werden, dass zumindest die gesamte Fläche des Querschnittsflächensegments von virtuellen Be- strahlungsstreifen bedeckt ist, wobei zumindest zwei Bestrahlungsstreifen einer Schicht eine unterschiedliche Maximalbreite zu geordnet wird. Bevorzugt kann die Breite der virtu- eilen Bestrahlungsstreifen der Normbreite entsprechen. As an alternative to the iterative or stepwise procedure explained above, the virtual arrangement of a number of irradiation strips in the cross-sectional area segment to be consolidated can also be effected by means of a "global" decision logic. In this case, in only one process step, a "global" irradiation strip pattern or grid starting from a reference point are virtually arranged on the construction field, that at least the entire surface of the cross-sectional surface segment is covered by virtual irradiation strips, wherein at least two irradiation strips of a layer is assigned a different maximum width. The width of the virtual irradiation strips can preferably correspond to the standard width.

In einem weiteren Entscheidungsschritt kann geprüft werden, ob zur Optimierung der Be- strahlungsstrategie, insbesondere unter Berücksichtigung der zuvor erläuterten Prüfkrite- rien, die Breite eines oder mehrerer Bestrahlungsstreifen, d. h. die Länge der innerhalb der Bestrahlungsstreifen angeordneten virtuellen Scanlinien, modifiziert werden kann. Zumindest kann eine Modifikation der Bestrahlungsstreifenbreite dahingehend erfolgen, dass besonders schmale Bestrahlungsstreifen mit einer wenig bevorzugten Breite, bei- spielsweise in einem Bereich zwischen 0 mm und 3 mm, möglichst vermieden werden. Vorteilhafterweise kann dadurch die Homogenität des Energieeintrags in die Schicht op- timiert werden. In a further decision step, it can be checked whether, for the optimization of the irradiation strategy, in particular taking into account the previously explained test criteria, the width of one or more irradiation strips, i. H. the length of the virtual scan lines arranged within the irradiation strips can be modified. At least a modification of the irradiation strip width can take place to the extent that particularly narrow irradiation strips with a less preferred width, for example in a range between 0 mm and 3 mm, are avoided as far as possible. Advantageously, the homogeneity of the energy input into the layer can thereby be optimized.

Sobald die virtuellen Bestrahlungsstreifen für ausreichend viele Querschnittsflächenseg- mente festgelegt sind, wird durch die Rechenvorrichtung eine Bestrahlungsstrategie zur Bestrahlung der Querschnittsfläche der Bauteilschicht auf Grundlage der zuvor ermittelten Daten bzw. Entscheidungen berechnet. Die Bestrahlungsstrategie berücksichtigt alle Ver- fahrensprozesse, die an der Verfestigung einer Bauteilschicht beteiligt sein können, bei- spielsweise die Bestrahlung und Beheizung des Aufbaumaterials, das Verfahren von Hilfsvorrichtungen im Prozessraum etc. Daher kann die Bestrahlungsstrategie synonym auch als Verfestigungsstrategie bezeichnet werden. As soon as the virtual irradiation strips are defined for a sufficient number of cross-sectional area segments, the computing device calculates an irradiation strategy for irradiating the cross-sectional area of the component layer on the basis of the previously determined data or decisions. The irradiation strategy takes into account all process processes that may be involved in the solidification of a component layer, for example the irradiation and heating of the building material, the method of auxiliary devices in the process space, etc. Therefore, the irradiation strategy can also be synonymously referred to as a hardening strategy.

Vorzugsweise wird die Bestrahlungsstrategie so berechnet bzw. optimiert, dass auf be- stimmte Prozesskriterien geachtet wird, die einen besonderen Einfluss auf die Qualität eines Bauteils bzw. additiven Fertigungsprodukts haben. Hierzu zählen insbesondere fol gende Kriterien: The irradiation strategy is preferably calculated or optimized in such a way that attention is paid to certain process criteria which have a particular influence on the quality of a component or additive manufacturing product. These include in particular the following criteria:

Im Sinne einer hohen Bauteilqualität ist es besonders erstrebenswert, dass während der Verfestigung des Aufbaumaterials nur eine einzige Wärmefront innerhalb der Bauteil- Querschnittsfläche bzw. Bauteilschicht gebildet wird. Unter einer Wärmefront ist die Aus- breitung von Wärme in der Schicht, beispielsweise hervorgerufen durch die Bestrahlung und/oder die Beheizung, entlang einer bestimmten Richtung zu verstehen, d. h. es wird ein„globaler“ Eintrag bzw. eine„globale“ Ausbreitung der Wärme beschrieben, z. B. be- zogen auf die gesamte Schicht bzw. Bauteilschicht. In terms of a high component quality, it is particularly desirable that only a single heat front is formed within the component cross-sectional area or component layer during the solidification of the building material. A heat front means the propagation of heat in the layer, for example caused by the irradiation and / or the heating, along a certain direction, ie it becomes describes a "global" entry or "global" propagation of heat, e.g. B. related to the entire layer or component layer.

Es hat sich gezeigt, dass ein Auftreten von mehreren separaten Wärmefronten in einer Bauteilschicht zu Spannungen im fertigen Bauteil führen kann. Eine weitere Folge kann ein Verzug des Bauteils sein, wobei Curling-Effekte begünstigt werden. Die zuvor genann- ten Effekte wirken sich allesamt negativ auf die Bauteilqualität aus und können durch eine Optimierung der Bestrahlungsstrategie reduziert werden. Besonders bevorzugt wird zusätzlich oder alternativ zu den zuvor beschriebenen Krite- rien, durch die im Wesentlichen das virtuelle Bestrahlungsstreifenmuster zur Verfestigung der Bauteil-Querschnittsfläche optimiert wird, die Bestrahlungsstrategie durch die Re- chenvorrichtung anhand weiterer Optimierungskriterien berechnet bzw. optimiert: Vorzugsweise erfolgt die Segmentierung der Querschnittsfläche der Bauteilschicht so, dass die Querschnittsflächensegmente eine besonders günstige Anordnung bzw. Lage zueinander haben, bei der insbesondere die Distanz und die Anzahl von Bestrahlungs- sprüngen zur Bestrahlung der gesamten Querschnittsfläche möglichst reduziert werden. In dieser Hinsicht sind die Auswahl von geeigneten Start- bzw. Endpunkten der Bestrah- lung eines Querschnittsflächensegments sowie insbesondere die Abfolge der Bestrahlung der einzelnen Querschnittsflächensegmente, d. h. die Reihenfolge der Bestrahlung, zu berücksichtigen. It has been found that the occurrence of several separate heat fronts in one component layer can lead to stresses in the finished component. Another consequence can be a distortion of the component, whereby curling effects are favored. The effects mentioned above all have a negative effect on the component quality and can be reduced by optimizing the irradiation strategy. Particularly preferably, in addition to or as an alternative to the previously described criteria by which substantially the virtual irradiation strip pattern is optimized for solidifying the component cross-sectional area, the irradiation strategy is calculated or optimized by the computing device on the basis of further optimization criteria Cross-sectional area of the component layer so that the cross-sectional surface segments have a particularly favorable arrangement or position to each other, in particular the distance and the number of radiation jumps for irradiation of the entire cross-sectional area are reduced as possible. In this regard, the selection of suitable start and end points, respectively, of the irradiation of a cross-sectional area segment and, in particular, the sequence of the irradiation of the individual cross-sectional area segments, ie. H. the order of irradiation, to take into account.

Vorzugsweise werden die beiden zuletzt genannten Kriterien gemeinsam betrachtet bzw. gegeneinander abgewogen, so dass eine Prüfung dahingehend erfolgt, ob dem Kriterium einer einheitlichen Wärmefront in der Bauteilschicht oder einer möglichst kurzen Distanz der Bestrahlungssprünge der Vorrang gegeben wird. Mittels einer Entscheidungslogik kann die Bestrahlungsstrategie also hinsichtlich der Parameter„Fertigungsdauer“ oder „Qualität“ des Bauteils optimiert werden. Eine solche Entscheidung kann auch auf Vorga- be eines Benutzers hin durch Voreinstellung erfolgen. Preferably, the two latter criteria are considered together or weighed against each other, so that a check is made as to whether the criterion of a uniform heat front in the component layer or the shortest possible distance of the radiation jumps priority is given. By means of a decision logic, the irradiation strategy can thus be optimized with regard to the parameters "production time" or "quality" of the component. Such a decision can also be made by presetting on the instructions of a user.

Weiterhin kann geprüft werden, ob eine mäandrierende oder gleichgerichtete Bestrahlung der Bestrahlungsstreifen vorteilhaft ist. Insbesondere beim Auftreten von geometrischen Hindernissen in einem Querschnittsflächensegment, beispielsweise ein Loch bestimmter Größe, kann auch innerhalb eines Segments ein Wechsel zwischen mäandrierender und gleichgerichteter Bestrahlung erfolgen. Weiterhin wird berücksichtigt, ob eine lokale Auf- hebung von Segmentgrenzen bzw. eine lokale Teil-Segmentierung zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie erfolgen kann. Furthermore, it can be checked whether a meandering or rectified irradiation of the irradiation strips is advantageous. In particular, when geometric obstacles occur in a cross-sectional area segment, for example a hole of a specific size, a change between meandering and rectified irradiation can also take place within a segment. Furthermore, consideration is given to whether a local Segment segmentation or local partial segmentation can be carried out to optimize the irradiation strategy.

Wie eingangs erläutert, kann in einer Schicht auch eine Mehrzahl von Verfestigungs- schichtbereichen angeordnet sein, wobei die Verfestigungsschichtbereiche einem einzi- gen Bauteil oder mehreren separaten Bauteilen angehören können. Daher kann die Ent- scheidungslogik vorzugsweise auch eine vorteilhafte Reihenfolge der Verfestigung der einzelnen Verfestigungsschichtbereiche berücksichtigen. Bevorzugt können diejenigen Verfestigungsschichtbereiche in einer Schicht, die zu ein und demselben Bauteil gehören, zu einer Bestrahlungs- bzw. Verfestigungsgruppe zusammengefasst werden. As explained above, a plurality of solidification layer regions can also be arranged in one layer, wherein the solidification layer regions can belong to a single component or a plurality of separate components. Therefore, the decision logic can preferably also take into account an advantageous sequence of solidification of the individual solidification layer areas. Preferably, those solidification layer regions in a layer which belong to one and the same component can be combined to form an irradiation or solidification group.

Gemäß dem Kriterium einer einheitlichen Wärmefront, insbesondere eine vertikale Rich- tung bzw. Aufbaurichtung eines Bauteils in der Vorrichtung betreffend, können die einzel- nen Verfestigungsschichtbereiche eines Bauteils, welche einer Verfestigungsgruppe ent- sprechen, jeweils unmittelbar nacheinander bzw. aufeinanderfolgend verfestigt werden. In accordance with the criterion of a uniform heat front, in particular a vertical direction or construction direction of a component in the device, the individual solidification layer areas of a component which correspond to a solidification group can each be solidified directly one after the other or successively.

Zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie kann die Reihenfolge der Verfestigung auf verschiedenen Betrachtungsebenen individuell festgelegt werden. Das bedeutet, dass sowohl eine Reihenfolge der Abarbeitung der Verfestigungsgruppen in einer Schicht, als auch eine Reihenfolge der Verfestigung der Verfestigungsschichtbereiche eines beliebi- gen Bauteils bzw. einer Verfestigungsgruppe in Abhängigkeit definierter Kriterien festge- legt werden können. In order to optimize the irradiation strategy, the order of solidification can be determined individually on different observation levels. This means that both an order of execution of the solidification groups in a layer and an order of solidification of the solidification layer regions of an arbitrary component or a solidification group can be defined as a function of defined criteria.

Als mögliches Kriterium könnte beispielsweise eine Zeitdauer herangezogen werden, die eine Verfestigung eines vorangehenden Verfestigungsschichtbereichs bereits zurückliegt. Unter einem vorangehenden Verfestigungsschichtbereich ist hier ein Verfestigungs- schichtbereich in einer unmittelbar zuvor bestrahlten Schicht zu verstehen, welcher direkt an einen aktuell zu verfestigenden Verfestigungsschichtbereich einer darüber liegenden Schicht angrenzt. Bevorzugt gehören der vorangehende und der aktuelle Verfestigungs- schichtbereich also zu ein und demselben Bauteil, liegen allerdings in jeweils unterschied- lichen Schichten. As a possible criterion, for example, a period of time could be used which already lies behind solidification of a preceding hardening layer area. In this case, a preceding solidification layer region is to be understood as meaning a solidification layer region in a layer which has been irradiated immediately before, which directly adjoins a solidification layer region currently to be solidified of an overlying layer. Thus, the preceding and the current solidification layer region preferably belong to one and the same component, but in each case lie in different layers.

Ein weiteres Kriterium könnten die in einem oder mehreren Bauteilen auftretenden Eigen- spannungen in Abhängigkeit der Abfolge der Verfestigung der Verfestigungsschichtberei- che sein. Vorzugsweise können solche Eigenspannungen mittels geeigneter Software bzw. Softwareprogrammteile vor Beginn der Verfestigung simuliert werden. Auch eine Simulation von zu erwartenden Überhitzungen oder eine Erfassung tatsächlicher Tempe- raturbedingungen bzw. Überhitzungen in einer aktuell zu verfestigenden Schicht aufgrund eines hohen Energieeintrags in eine bzw. mehrere zuvor verfestigte, darunter liegende Schichten mittels einer Prozessüberwachungseinrichtung kann als Optimierungskriterium dienen. A further criterion could be the inherent stresses occurring in one or more components as a function of the sequence of solidification of the solidification layer regions. Preferably, such residual stresses can be simulated by means of suitable software or software program parts before the start of solidification. Also one Simulation of expected overheating or detection of actual temperature conditions or overheating in a layer currently to be consolidated due to a high energy input into one or more previously solidified, underlying layers by means of a process monitoring device can serve as an optimization criterion.

Nach Festlegung einer Bestrahlungsstrategie für z. B. ein Querschnittsflächensegment mit beispielsweise mehreren unterschiedlichen Bestrahlungsstreifenbreiten können vorzugs- weise den einzelnen Bestrahlungsstreifen abhängig von ihrer jeweiligen Breite spezifische Energieeintragsparametersätze zugeordnet werden. Zumindest ein Energieeintragspara- meter, beispielsweise eine Leistung oder Geschwindigkeit, mit der ein verfestigender Hochenergiestrahl angesteuert wird, kann auf eine bestimmte Breite des Bestrahlungs- streifens hin optimiert sein, sodass innerhalb der einzelnen Bestrahlungsstreifen bei- spielsweise ein möglichst homogener Energieeintrag erzielt wird und/oder lokale Tempe- raturüberhöhungen vermieden werden. After determining an irradiation strategy for z. For example, a cross-sectional area segment having, for example, a plurality of different irradiation strip widths may be assigned to the individual irradiation strips, depending on their respective width, specific energy input parameter sets. At least one energy input parameter, for example a power or speed with which a solidifying high-energy beam is driven, can be optimized to a certain width of the irradiation strip so that, for example, the most homogeneous possible energy input is achieved within the individual irradiation strips and / or local temperature peaks are avoided.

Die auf Grundlage dieser Kriterien berechnete und optimierte Bestrahlungsstrategie wird bei der Erzeugung der Steuerdaten berücksichtigt, bzw. fließt mit in diese ein. Die durch die Rechenvorrichtung erzeugten Steuerdaten können dann an die Steuereinheit der Vor- richtung zur additiven Fertigung übertragen werden, wobei mittels der Steuereinheit ein entsprechendes Bestrahlungssteuerprotokoll so berechnet wird, dass die Fertigung des Bauteils dann gemäß der Bestrahlungsstrategie bzw. der Steuerdaten erfolgen kann. Die Berechnung und Optimierung der Bestrahlungsstrategie kann ebenso wie die Erzeugung der Steuerdaten vor Beginn des Fertigungsprozesses oder auch währenddessen erfolgen, beispielsweise, indem während der Verfestigung einer ersten Bauteilschicht die Berech- nung bzw. Optimierung der Bestrahlungsstrategie einer weiteren nachfolgenden Bauteil- schicht erfolgt. Die Berechnung und Optimierung der Bestrahlungsstrategie kann, wie zuvor für die Erzeugung der Steuerdaten beschrieben, auch mittels einer externen Re- cheneinheit erfolgen, die nicht Bestandteil der Vorrichtung zur additiven Fertigung ist bzw. nicht direkt damit verbunden ist. The irradiation strategy calculated and optimized on the basis of these criteria is taken into account or flows into the generation of the control data. The control data generated by the computing device can then be transmitted to the control unit of the device for additive manufacturing, wherein by means of the control unit, a corresponding irradiation control protocol is calculated so that the manufacture of the component can then take place according to the irradiation strategy or the control data. The calculation and optimization of the irradiation strategy, as well as the generation of the control data, can take place before or during the production process, for example by calculating or optimizing the irradiation strategy of a further subsequent component layer during solidification of a first component layer. The calculation and optimization of the irradiation strategy can, as described above for the generation of the control data, also be effected by means of an external computing unit, which is not part of the apparatus for additive manufacturing or is not connected directly to it.

Wie oben bereits erwähnt, kann das Aufbaumaterial einer Schicht, jeweils zumindest in einem Bereich der sich bewegenden Bestrahlungsstelle, zumindest vor der Bestrahlung, bevorzugt mittels einer lokal verfahrbaren Heizvorrichtung erwärmt werden. Wie zuvor erläutert, kann die lokal verfahrbare Heizvorrichtung bevorzugt auch im Wesentlichen lo- kal wirksam ausgebildet sein, insbesondere so, dass mittels der Heizvorrichtung nur ein bestimmter, definierter Teilbereich der Schicht selektiv erwärmbar ist. Vorzugsweise er- folgt die Erwärmung bzw. das Aufheizen des Aufbaumaterials auf eine vorgegebene Soll- temperatur unmittelbar vor der Bestrahlung durch die Bestrahlungseinheit, insbesondere so, dass das Aufbaumaterial im erwärmten Bereich zu Beginn der Bestrahlung bereits eine vorgegebene Solltemperatur aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Erwärmung bzw. die vorgegebene Solltemperatur im Aufbaumaterial auch während und/oder nach der Bestrahlung aufrechterhalten werden. As already mentioned above, the build-up material of a layer, in each case at least in one region of the moving irradiation point, at least before the irradiation, can preferably be heated by means of a locally movable heating device. As explained above, the locally displaceable heating device can preferably also be embodied substantially locally effectively, in particular in such a way that only one certain, defined portion of the layer is selectively heated. Preferably, the heating or heating of the build-up material to a predetermined target temperature immediately before the irradiation by the irradiation unit, in particular so that the building material in the heated area at the beginning of the irradiation already has a predetermined target temperature. Alternatively or additionally, the heating or the predetermined setpoint temperature in the building material can also be maintained during and / or after the irradiation.

Vorzugsweise erfolgt das lokale Erwärmen des Aufbaumaterials dabei mittels Induktion. Besonders bevorzugt wird dazu eine Induktionsspulenanordnung verwendet, welche zu- mindest zwei separate Induktionsspulen umfasst, d. h. die Heizvorrichtung kann in Form einer Induktionsspulenanordnung realisiert sein. Vorzugsweise sind die Induktionsspulen durch einen andersartigen Innendurchmesser gekennzeichnet, so dass auch der Wirkbe- reich der Erwärmung im Aufbaumaterial unterschiedlich groß ist. Der Wirkbereich der Be- heizung dieser Induktionsspulenanordnung ist insofern begrenzt, als zu einem Zeitpunkt stets nur ein Teilbereich der Schicht erwärmt wird. Dabei wird mittels Induktion zunächst nur ein Bereich einer Bauunterlage und/oder einer bereits verfestigten, d. h. unterhalb der aktuell zu verfestigenden Schicht liegenden Schicht erwärmt. In weiterer Folge kann auf- grund von Konduktion und Wärmestrahlung auch die oberste, d. h. noch unverfestigte Schicht im Wirkbereich der Heizvorrichtung erwärmt werden. Um die gesamte Schicht erwärmen zu können, müssen die Induktionsspulen also im Prozessraum verfahrbar sein, insbesondere so, dass jeder Bereich der Schicht von beiden Induktionsspulen erreicht bzw. erwärmt werden kann. Daher sind die beiden Induktionsspulen vorzugsweise in ei- nem geeigneten Abstand oberhalb der Schicht gegeneinander verstellbar gelagert, insbe- sondere so, dass die einzelnen Heizbereiche beider Induktionsspulen in einem gemein- samen Bereich des Aufbaumaterials überlagert werden können, oder eben nicht. In Ab- hängigkeit der Lage der Induktionsspulen zueinander können so Temperaturen von bei- spielsweise zwischen 800°C und über 1200°C im Aufbaumaterial erreicht werden. Alter- nativ dazu oder zusätzlich können auch weitere Heizvorrichtungen, die zur Erwärmung des Aufbaumaterials auf eine vorgegebene Solltemperatur geeignet sind, verwendet wer- den, beispielsweise ein defokussierter Laser- oder Elektronenstrahl. Preferably, the local heating of the building material is carried out by means of induction. An induction coil arrangement which comprises at least two separate induction coils, ie. H. the heating device can be realized in the form of an induction coil arrangement. Preferably, the induction coils are characterized by a different inner diameter, so that the effective range of the heating in the building material is also different. The effective range of the heating of this induction coil arrangement is limited insofar as only a portion of the layer is always heated at a time. Initially, only one area of a building substrate and / or an already solidified, d. H. heated below the layer currently to be consolidated layer. Subsequently, due to conduction and thermal radiation, the uppermost, d. H. heated yet unconsolidated layer in the effective range of the heater. In order to heat the entire layer, the induction coils must therefore be movable in the process space, in particular so that each area of the layer can be reached or heated by both induction coils. Therefore, the two induction coils are preferably mounted to be adjustable relative to one another at a suitable distance above the layer, in particular in such a way that the individual heating areas of both induction coils can be superimposed in a common area of the building material or not. As a function of the position of the induction coils relative to one another, temperatures of, for example, between 800 ° C. and more than 1200 ° C. in the building material can be achieved. As an alternative or in addition, other heating devices which are suitable for heating the build-up material to a predetermined desired temperature can also be used, for example a defocused laser or electron beam.

Vorteilhafterweise wird durch die Erwärmung erreicht, dass die Temperatur im Aufbauma- terial zu Beginn der Bestrahlung weniger stark bzw. sprunghaft ansteigt und nach Beendi- gung der Bestrahlung weniger stark bzw. sprunghaft abfällt. Mit anderen Worten ist die Temperaturdifferenz im Aufbaumaterial zwischen einem Zeitpunkt vor bzw. nach und während der Bestrahlung deutlich geringer als ohne eine solche Heizvorrichtung. Dies wirkt sich positiv auf die Bauteilqualität aus, indem z. B. eine Rissbildung im Bauteil wäh- rend der additiven Fertigung reduziert werden kann. Bei der Nutzung solcher lokal ver- fahrbarer Heizvorrichtungen im Prozessraum werden die Vorteile der Erfindung hinsicht- lieh einer Optimierung der Prozessdauer sowie der Bauteilqualität besonders deutlich. It is advantageously achieved by the heating that the temperature in the build-up material increases less sharply or abruptly at the beginning of the irradiation and decreases less sharply or suddenly after termination of the irradiation. In other words, the temperature difference in the building material between a time before and after and during irradiation significantly lower than without such a heater. This has a positive effect on the component quality by z. B. cracking in the component during the additive manufacturing can be reduced. When using such locally movable heating devices in the process space, the advantages of the invention with regard to optimizing the process duration and the component quality become particularly clear.

Wie zuvor erläutert, erfolgt das Aufheizen des Aufbaumaterials zumindest in einem Be- reich der Bestrahlungsstelle. Der Wirkbereich der Erwärmung kann jedoch wesentlich größer ausgebildet sein. Vorzugsweise entspricht die Breite eines Bestrahlungsstreifens maximal der Breite eines Wirkbereichs einer Heizvorrichtung, welche das Erreichen einer Solltemperatur der Beheizung im Aufbaumaterial gewährleistet. Dadurch wird erreicht, dass der Bestrahlungsstreifen entsprechend seiner gesamten Breite erwärmbar ist. Die zu erreichende Solltemperatur ist vorgebbar, beispielweise in Abhängigkeit des Aufbaumate- rials, und liegt zumindest zu Beginn der Bestrahlung im Wirkbereich der Heizvorrichtung im Aufbaumaterial vor. Die Breite des Wirkbereichs der Beheizung bezieht sich auf die selbe Raumrichtung wie die Breite des Bestrahlungsstreifens, d. h. beide werden in der- selben Raumrichtung gemessen. As explained above, the heating of the building material takes place at least in one area of the irradiation site. However, the effective range of the heating can be made substantially larger. The width of an irradiation strip preferably corresponds at most to the width of an effective region of a heating device, which ensures the achievement of a desired temperature of the heating in the building material. This ensures that the irradiation strip can be heated in accordance with its entire width. The target temperature to be achieved can be predetermined, for example, depending on the build-up material, and is present in the build-up material at least at the beginning of the irradiation in the effective range of the heating device. The width of the effective range of the heating refers to the same spatial direction as the width of the irradiation strip, d. H. both are measured in the same spatial direction.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird also ein Höchstwert der Maximalbrei- te eines Bestrahlungsstreifens definiert, wobei der Bestrahlungsstreifen nicht über diesen Höchstwert hinaus vergrößert bzw. verbreitert werden kann. Vorzugsweise entspricht die- ser Höchstwert, wie zuvor erwähnt, der maximalen Breite des Wirkbereichs der Heizvor- richtung, wobei prinzipiell auch weitere Hardwaregegebenheiten der Vorrichtung als Re- gelungsparameter in Frage kommen. Unter Umständen kann es allerdings auch vorteilhaft sein, dass der Wirkbereich der Heizvorrichtung deutlich größer als die Maximalbreite ei- nes Bestrahlungsstreifens ist, insbesondere sofern die Heizvorrichtung in Form einer In- duktionsspulenanordnung realisiert ist. In a preferred embodiment of the invention, therefore, a maximum value of the maximum width of an irradiation strip is defined, wherein the irradiation strip can not be enlarged or broadened beyond this maximum value. As mentioned above, this maximum value preferably corresponds to the maximum width of the effective range of the heating device, whereby in principle also other hardware conditions of the device come into consideration as control parameters. Under certain circumstances, however, it may also be advantageous that the effective range of the heating device is significantly greater than the maximum width of an irradiation strip, in particular if the heating device is realized in the form of an induction coil arrangement.

Alternativ und/oder zusätzlich kann der Höchstwert der Maximalbreite eines Bestrah- lungsstreifens auch anhand weiterer Kriterien definiert werden, beispielsweise einer Be- strahlungsintensität, einer Geschwindigkeit, mit der die Bestrahlungsstelle über die Ober- fläche der Schicht bewegt wird, einer Bestrahlungsleistung, einer Energieeintragsmenge in die Schicht etc., um z. B. einer lokalen Überhitzung in der Schicht vorzubeugen. Be- sonders bevorzugt wird der Höchstwert der Maximalbreite der Bestrahlungsstreifen für jede Schicht neu bestimmt. Vorteilhafterweise wird durch die Definition eines Höchstwerts der Maximalbreite eines Bestrahlungsstreifens erreicht, dass vor dem Beginn der Bestrahlung die gesamte zu be- strahlende Fläche jedes Bestrahlungsstreifens eine geeignete, vorgegebene Solltempera- tur aufweist, was sich, wie zuvor erläutert, positiv auf die Bauteilqualität auswirkt. Alternatively and / or additionally, the maximum value of the maximum width of a radiation stripe can also be defined on the basis of further criteria, for example a radiation intensity, a speed with which the irradiation point is moved over the surface of the layer, an irradiation power, an energy input quantity the layer, etc., to z. B. prevent local overheating in the layer. Particularly preferably, the maximum value of the maximum width of the irradiation strips is redetermined for each layer. Advantageously, the definition of a maximum value of the maximum width of an irradiation strip achieves that the entire surface of each irradiation strip to be irradiated has a suitable predetermined setpoint temperature before the start of the irradiation, which, as explained above, has a positive effect on the component quality.

Die Solltemperatur der Beheizung im Aufbaumaterial beträgt vorzugsweise wenigstens 50%, besonders bevorzugt wenigstens 70%, ganz besonders wenigstens 80%, insbeson- dere bevorzugt wenigstens 90% einer Erstarrungstemperatur des Aufbaumaterials. Unter der Erstarrungstemperatur oder Solidustemperatur ist die Temperatur zu verstehen, bei der sich im Aufbaumaterial eine Phasenumwandlung zwischen den Aggregatzuständen „flüssig“ und„fest“ vollzieht. Die Erstarrungstemperatur entspricht damit im Wesentlichen der Schmelztemperatur. The setpoint temperature of the heating in the building material is preferably at least 50%, particularly preferably at least 70%, very particularly at least 80%, in particular preferably at least 90% of a solidification temperature of the building material. The solidification temperature or solidus temperature is to be understood as the temperature at which the construction material undergoes a phase transformation between the states of matter "liquid" and "solid". The solidification temperature thus corresponds essentially to the melting temperature.

Vorzugsweise wird die Heiztemperatur so gewählt, dass eine Rissbildung bzw. Heißriss- bildung im Bauteil während der additiven Fertigung vermieden wird. Wie zuvor erwähnt, kann die Solltemperatur zumindest zu einem Startzeitpunkt der Bestrahlung im Aufbau- material vorliegen, wobei das Vorhalten der Solltemperatur zu einem Zeitpunkt während und/oder nach der Bestrahlung ebenfalls bevorzugt ist. Beispielsweise kann die Solltem- peratur über eine Zeitspanne von 1 bis 5 Sekunden gehalten werden, nachdem die Be- strahlungsstelle eine Position passiert hat, wobei eine gewünschte Abkühlgeschwindigkeit des Bauteils bzw. eine Haltedauer der Solltemperatur vorab in Tests, unter Anderem ab- hängig vom verwendeten Aufbaumaterial, ermittelt werden können. The heating temperature is preferably selected such that cracking or hot cracking in the component during additive production is avoided. As mentioned above, the setpoint temperature may be present at least at a starting time of the irradiation in the build-up material, wherein the provision of the setpoint temperature at a point in time during and / or after the irradiation is likewise preferred. For example, the target temperature may be maintained for a period of 1 to 5 seconds after the irradiation site has passed a position, with a desired cooling rate of the component or a holding period of the setpoint temperature in advance in tests, among other things Building material, can be determined.

Die Solltemperatur der Beheizung wird maßgeblich durch die Beschaffenheit des zu ver- festigenden Aufbaumaterials bestimmt. The setpoint temperature of the heating is largely determined by the nature of the building material to be consolidated.

Besonders bevorzugt ist das Verfahren zur additiven Fertigung von Bauteilen auf Basis von„schwer-schweißbaren“ Legierungen geeignet, welche auch als„Hochleistungslegie- rungen“ oder„Hochtemperaturwerkstoffe“ bezeichnet werden. Darunter sind solche Auf- baumaterialien zu verstehen, die sich im fertigen Bauteil durch eine hohe mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen auszeichnen. Gleichzei- tig neigen diese Aufbaumaterialien bei der Verarbeitung in additiven Fertigungsprozessen, beispielsweise in DMLS- oder SLM-Verfahren, zur Rissbildung im Bauteil. Im Allgemeinen sind schwer-schweißbare Legierungen durch hohe Schmelzpunkte gekennzeichnet, wel- che im Bereich von über 1340°C liegen können. In einer bevorzugten Ausführung der Er- findung ist das Verfahren insbesondere zur Verarbeitung von Legierungen auf Nickel- oder Kobalt-Basis geeignet, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt sein soll. Das Verfahren eignet sich gleichermaßen zur Verarbeitung weiterer, vorzugsweise pulverför- miger, Aufbaumaterialien, wie z. B. Aufbaumaterialien auf Basis von Keramik, metalli- schen Gläsern oder alternativen Metallen, wobei der Metallanteil im Aufbaumaterial zu- mindest 50% beträgt, sowie weiterer herkömmlicher in additiven Fertigungsprozessen verwendeter Aufbaumaterialien. Die Aufbaumaterialien können zudem faserverstärkt sein. The method is particularly preferably suitable for the additive production of components based on "hard-to-weld" alloys, which are also referred to as "high-performance alloys" or "high-temperature materials". These are understood to mean those building materials which are distinguished in the finished component by high mechanical strength and corrosion resistance at high temperatures. At the same time, these building materials tend to crack in the component during processing in additive manufacturing processes, for example in DMLS or SLM processes. In general, hard-to-weld alloys are characterized by high melting points, which can be in the range of over 1340 ° C. In a preferred embodiment of the invention, the process is particularly suitable for processing alloys on nickel or cobalt-based, but the invention should not be limited thereto. The method is equally suitable for processing further, preferably pulverulent, building materials, such. As building materials based on ceramics, metallic glasses or alternative metals, wherein the metal content in the building material is at least 50%, and other conventional building materials used in additive manufacturing processes. The construction materials can also be fiber-reinforced.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es wird nochmals darauf hingewie- sen, dass in der nachfolgenden Figurenbeschreibung der Einfachheit halber ein erfin- dungsgemäßes Herstellungsverfahren zumindest einer Bauteilschicht in einem Ferti- gungsprozess beschrieben wird, wobei die Vorrichtung zur additiven Fertigung durch Steuerdaten angesteuert wird, die gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ge- nerierung von Steuerdaten erzeugt wurden. Weiterhin wird von nur einer einzigen herzu- stellenden Bauteilschicht bzw. einem einzelnen Bauteil ausgegangen, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen: Figur 1 eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht eines Ausführungs- beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur additiven Fertigung von Fertigungs- Produkten, The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures with reference to embodiments. It is again pointed out that in the following description of the figures an inventive manufacturing method of at least one component layer is described in a manufacturing process, whereby the device for additive production is controlled by control data which according to a method according to the invention for Ge - Generation of control data were generated. Furthermore, it is assumed that only a single component layer to be produced or a single component, without limiting the invention thereto. The same components are provided with identical reference numerals in the various figures. The figures are usually not to scale. FIG. 1 shows a schematic view, partly in section, of an exemplary embodiment of a device according to the invention for the additive production of manufactured products,

Figuren 2 und 3 eine schematische Darstellung der Verfestigung einer Bauteilschicht in einem additiven Fertigungsprozess gemäß einem Verfahren des Stands der Technik, FIGS. 2 and 3 show a schematic representation of the solidification of a component layer in an additive manufacturing process according to a method of the prior art,

Figur 4 eine schematische Darstellung der Verfestigung eines Bereichs der Bauteilschicht innerhalb eines virtuellen Bestrahlungsstreifens gemäß einer Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Herstellungsverfahrens, FIG. 4 shows a schematic representation of the solidification of a region of the component layer within a virtual irradiation strip according to an embodiment of the production method according to the invention,

Figur 5 eine schematische Darstellung der Verfestigung einer Bauteilschicht gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, FIG. 5 a schematic representation of the solidification of a component layer according to an embodiment of the production method according to the invention,

Figur 6 eine schematische Darstellung der Segmentierung der Querschnittsfläche einer Bauteilschicht in Querschnittsflächensegmente gemäß einer Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Herstellungsverfahrens, Figur 7 eine schematische Darstellung der Segmentierung der Querschnittsfläche einer Bauteilschicht in Querschnittsflächensegmente gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, FIG. 6 a schematic representation of the segmentation of the cross-sectional area of a component layer in cross-sectional area segments according to an embodiment of the production method according to the invention, FIG. 7 a schematic representation of the segmentation of the cross-sectional area of a component layer in cross-sectional area segments according to a further embodiment of the production method according to the invention,

Figur 8 eine schematische Darstellung der Segmentierung der Querschnittsfläche einer Bauteilschicht in Querschnittsflächensegmente gemäß einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, Figur 9 eine schematische Darstellung der Anordnung von virtuellen Bestrahlungsstreifen auf einer Bauteil-Querschnittsfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungs- gemäßen Herstellungsverfahrens, 8 shows a schematic representation of the segmentation of the cross-sectional area of a component layer in cross-sectional surface segments according to a third embodiment of the manufacturing method according to the invention, FIG. 9 shows a schematic representation of the arrangement of virtual irradiation strips on a component cross-sectional area according to an embodiment of the inventive production method,

Figur 10 eine schematische Darstellung der Verfestigung eines Bereichs der Bauteil- Schicht innerhalb eines virtuellen Bestrahlungsstreifens im Bereich einer Segmentgrenze gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, FIG. 10 shows a schematic representation of the solidification of a region of the component layer within a virtual irradiation strip in the region of a segment boundary according to an embodiment of the production method according to the invention,

Figur 11 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ver- fahrens zur Berechnung bzw. Optimierung einer Bestrahlungsstrategie zur additiven Fer- tigung von Fertigungsprodukten. FIG. 11 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method according to the invention for calculating or optimizing an irradiation strategy for the additive production of production products.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele werden mit Bezug auf eine Vorrichtung 30 zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten in Form einer Lasersinter- oder Laser- schmelzvorrichtung 30 beschrieben, wobei explizit darauf hingewiesen wird, dass die Er- findung nicht auf Lasersinter- oder Laserschmelzvorrichtungen beschränkt ist. Die Vor- richtung wird im Folgenden - ohne eine Beschränkung der Allgemeinheit - daher kurz als „Lasersintervorrichtung“ 30 bezeichnet. The following exemplary embodiments are described with reference to a device 30 for the additive production of production products in the form of a laser sintering or laser melting device 30, wherein it is explicitly pointed out that the invention is not limited to laser sintering or laser melting devices. In the following, the device will be briefly referred to as a "laser sintering device" 30 without any restriction of generality.

Eine solche Lasersintervorrichtung 30 ist schematisch in Figur 1 gezeigt. Die Vorrichtung weist eine Prozesskammer 32 bzw. einen Prozessraum 32 mit einer Kammerwandung 33 auf, in der im Wesentlichen der Fertigungsprozess abläuft. In der Prozesskammer 32 be- findet sich ein nach oben offener Behälter 34 mit einer Behälterwandung 35. Die obere Öffnung des Behälters 34 bildet die jeweils aktuelle Arbeitsebene 36. Der innerhalb der Öffnung des Behälters 34 liegende Bereich dieser Arbeitsebene 36 wird als Baufeld 37 bezeichnet und kann zum Aufbau des Objekts 31 verwendet werden. Der Behälter 34 weist eine in einer vertikalen Richtung V bewegliche Grundplatte 39 auf, die auf einem Träger 38 angeordnet ist. Die Grundplatte 39 schließt den Behälter 34 nach unten ab und bildet damit dessen Boden. Die Grundplatte 39 kann integral mit dem Träger gebildet sein, sie kann aber auch eine getrennt von dem Träger 38 gebildete Platte sein und an dem Träger 38 befestigt oder diesem einfach aufgelagert sein. Auf der Grundplatte 39 kann eine Bauplattform 40 als Bauunterlage angebracht sein, auf der das Objekt 31 aufgebaut wird. Grundsätzlich kann das Objekt 31 aber auch auf der Grundplatte 39 sel- ber aufgebaut werden, die dann die Bauunterlage bildet. Der grundsätzliche Aufbau des Objekts 31 erfolgt so, dass eine Schicht Aufbaumaterial zunächst auf die Bauplattform 40 aufgebracht wird, dann - wie später erläutert - mit ei- nem Laser an den Stellen, welche Teile des zu fertigenden Objekts bilden sollen, das Aufbaumaterial selektiv verfestigt wird, dann mit Hilfe des Trägers 38 die Grundplatte 39, somit die Bauplattform abgesenkt wird und eine neue Schicht des Aufbaumaterials aufge- tragen und dann selektiv verfestigt wird usw. Das in Figur 1 auf der Bauplattform 40 auf- gebaute Objekt 31 ist unterhalb der Arbeitsebene 36 in einem Zwischenzustand darge- stellt. Es weist bereits mehrere verfestigte Schichten auf und ist von unverfestigt geblie- benem Aufbaumaterial 41 umgeben. Als Aufbaumaterial 41 können verschiedene Mate- rialien verwendet werden, vorzugsweise Pulver, insbesondere schwer-schweißbare Legie- rungen basierend auf Metallpulver, Keramikpulver sowie metallische Gläser und ver- gleichbare Materialien. Such a laser sintering device 30 is shown schematically in FIG. The device has a process chamber 32 or a process chamber 32 with a chamber wall 33 in which substantially the manufacturing process takes place. In the process chamber 32 there is an upwardly open container 34 with a container wall 35. The upper opening of the container 34 forms the respective current working plane 36. The lying within the opening of the container 34 area of this working plane 36 is referred to as building field 37 and can be used to construct the object 31. The container 34 has a movable in a vertical direction V base plate 39 which is arranged on a carrier 38. The base plate 39 closes the container 34 down and thus forms its bottom. The base plate 39 may be integral with the carrier, but it may also be a plate formed separately from the carrier 38 and secured to or simply supported by the carrier 38. On the base plate 39, a construction platform 40 may be attached as a construction document on which the object 31 is constructed. In principle, however, the object 31 can also be constructed on the baseplate 39 itself, which then forms the construction substrate. The basic structure of the object 31 is such that a layer of building material is first applied to the building platform 40, then - as explained later - with a laser at the locations which are to form parts of the object to be manufactured, the building material is selectively solidified , then with the aid of the carrier 38, the base plate 39, thus the building platform is lowered and a new layer of the building material applied and then selectively solidified, etc. The object 31 built on the platform 40 in Figure 1 is below the working level 36th in an intermediate state. It already has several solidified layers and is surrounded by an unconsolidated building material 41. Various materials can be used as build-up material 41, preferably powders, in particular hard-to-weld alloys based on metal powder, ceramic powders and metallic glasses and comparable materials.

In einem Vorratsbehälter 42 der Lasersintervorrichtung 30 befindet sich frisches Aufbau- material 43. Mit Hilfe eines in einer horizontalen Richtung H bewegbaren Beschichters 44 kann das Aufbaumaterial 43 in der Arbeitsebene 36 bzw. innerhalb des Baufelds 37 in Form einer dünnen Schicht aufgebracht werden. Vorratsbehälter 42 und Beschichter 44 können als Komponenten einer Zuführvorrichtung zum Aufbringen einer Aufbaumaterial- schicht angesehen werden. In der Prozesskammer 32 befindet sich optional eine globale Heizvorrichtung 45. Diese kann zum Beheizen des aufgebrachten Aufbaumaterials 43 dienen, wobei im Wesentli- chen das Aufbaumaterial 43 im gesamten Baufeld 37 erwärmt wird. Die von der globalen Heizvorrichtung 45 in das Aufbaumaterial eingebrachte Menge an Grundenergie ist unter- halb der notwendigen Energie, bei der das Aufbaumaterial sintert oder sogar verschmilzt. In der Prozesskammer 32 befindet sich weiterhin eine lokale Heizvorrichtung 46, welche in einem definierten Abstand über dem Baufeld 37 angeordnet ist. Die lokale Heizvorrich- tung 46 kann beispielsweise in Form einer oder mehrerer Induktionsspulen realisiert sein und ist im Wesentlichen horizontal, d. h. parallel zur Arbeitsebene 36, in der Prozess- kammer 32 bzw. dem Prozessraum verfahrbar. Die lokale Heizvorrichtung 46 ist dazu ausgebildet, das Aufbaumaterial 43 partiell, d. h. in einem definierten Teilbereich des Bau- felds 37, beispielsweise in einem Teilbereich einer Bauteilschicht bzw. Bauteil-Quer- schnittsfläche, vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich der Erstarrungstemperatur des Aufbaumaterials, zu erwärmen. Fresh build-up material 43 is located in a storage container 42 of the laser sintering device 30. With the aid of a coater 44 movable in a horizontal direction H, the build material 43 can be applied in the work plane 36 or within the build field 37 in the form of a thin layer. Reservoir 42 and coater 44 may be considered as components of a feeder for applying a build material layer. Optionally, a global heating device 45 is located in the process chamber 32. This can serve for heating the applied build-up material 43, wherein essentially the building material 43 is heated in the entire construction field 37. The amount of basic energy introduced into the building material by the global heater 45 is below the necessary energy at which the building material sinters or even melts. In the process chamber 32 is still a local heating device 46, which is arranged at a defined distance above the building field 37. The local heating device 46 can be realized, for example, in the form of one or more induction coils and can be moved substantially horizontally, ie parallel to the working plane 36, in the process chamber 32 or the process space. The local heating device 46 is configured to extend the building material 43 partially, ie in a defined subarea of the field 37, for example in a subregion of a component layer or component cross-sectional area, preferably to a temperature in the region of the solidification temperature of the building material heat.

Zum selektiven Verfestigen weist die Lasersintervorrichtung 30 eine Bestrahlungseinheit 50 mit einem Laser 51 auf. Der Laser 51 erzeugt einen Laserstrahl 52, der über eine Um- lenkvorrichtung 53 umgelenkt wird, um so gemäß der Bestrahlungsstrategie selektiv Energie in die jeweils selektiv zu verfestigenden Bereiche der Schicht einzubringen. Wei- ter wird dieser Laserstrahl 52 durch eine Fokussiereinrichtung 54 auf die Arbeitsebene 36 in geeigneter Weise fokussiert. Die Bestrahlungseinheit 50 befindet sich hier vorzugswei- se außerhalb der Prozesskammer 32 und der Laserstrahl 52 wird über ein an der Ober- seite der Prozesskammer 32 in der Kammerwandung 33 angebrachtes Einkoppelfenster 55 in die Prozesskammer 32 geleitet und trifft an einer Bestrahlungsstelle BL auf die Ar- beitsebene 36, d. h. die aktuell zu verfestigende Schicht. Durch eine geeignete Ausgestal- tung der Umlenkvorrichtung 53 wird die Bestrahlungsstelle BL auf der Arbeitsebene 36 in einer gewünschten Richtung entlang von Scanlinien bewegt, wie dies später noch erläu- tert wird. Die Bestrahlungseinheit 50 kann beispielsweise nicht nur einen, sondern mehrere Laser umfassen. Vorzugsweise kann es sich hierbei um Gas- oder Festkörperlaser oder jede andere Art von Laser wie z. B. Laserdioden handeln, insbesondere VCSEL (Vertical Cavi- ty Surface Emitting Laser) oder VECSEL (Vertical External Cavity Surface Emitting Laser) oder eine Zeile dieser Laser. For selective solidification, the laser sintering device 30 has an irradiation unit 50 with a laser 51. The laser 51 generates a laser beam 52, which is deflected by a deflecting device 53 in order to selectively introduce energy into the respectively selectively to be solidified areas of the layer according to the irradiation strategy. Further, this laser beam 52 is focused by a focusing device 54 on the working plane 36 in a suitable manner. The irradiation unit 50 is preferably located outside of the process chamber 32, and the laser beam 52 is guided into the process chamber 32 via a coupling window 55 attached to the upper side of the process chamber 32 in the chamber wall 33 and impinges on the working chamber at an irradiation point BL. level 36, d. H. the layer currently to be consolidated. By means of a suitable design of the deflection device 53, the irradiation point BL is moved on the working plane 36 in a desired direction along scan lines, as will be explained later. For example, the irradiation unit 50 may comprise not just one but a plurality of lasers. Preferably, this may be gas or solid state lasers or any other type of laser such. As laser diodes act, in particular VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) or VECSEL (Vertical External Cavity Surface Emitting Laser) or a line of these lasers.

Die Lasersintervorrichtung 30 enthält hier weiterhin eine Sensoranordnung 64, welche dazu geeignet ist, eine während des Auftreffens des Laserstrahls 52 auf das Aufbaumate- rial 43 in der Arbeitsebene 36 emittierte Prozessstrahlung zu erfassen. Diese Sensoran- ordnung 64 arbeitet dabei ortsaufgelöst, d. h. sie ist in der Lage, eine Art Emissionsbild der jeweiligen Schicht zu erfassen. Vorzugsweise wird als Sensoranordnung 64 ein Bildsensor bzw. eine Kamera verwendet, welche im Bereich der emittierten Strahlung ausreichend sensitiv ist. Alternativ oder zusätzlich könnten auch ein oder mehrere Senso- ren zur Erfassung einer optischen und/oder thermischen Prozessstrahlung genutzt wer- den, z. B. Photodioden, die die von einem Schmelzbad unter auftreffendem Laserstrahl 52 emittierte elektromagnetische Strahlung erfassen, oder Temperaturfühler zum Erfassen einer emittierten thermischen Strahlung. Die von der Sensoranordnung 64 erfassten Sig nale werden als Prozessraum-Sensordatensatz SDS hier an eine Steuereinrichtung 60 der Lasersintervorrichtung 30 übergeben, welche auch dazu dient, die verschiedenen Komponenten der Lasersintervorrichtung 30 zur gesamten Steuerung des additiven Ferti gungsprozesses anzusteuern. The laser sintering device 30 here furthermore contains a sensor arrangement 64 which is suitable for detecting a process radiation emitted during the impingement of the laser beam 52 onto the build-up material 43 in the working plane 36. This sensor arrangement 64 operates spatially resolved, ie it is capable of detecting a type of emission image of the respective layer. Preferably, an image sensor or a camera is used as the sensor arrangement 64, which in the region of the emitted radiation is sufficiently sensitive. Alternatively or additionally, one or more sensors for detecting an optical and / or thermal process radiation could also be used, eg. B. photodiodes, which detect the emitted from a molten pool under incident laser beam 52 electromagnetic radiation, or temperature sensor for detecting an emitted thermal radiation. The signals detected by the sensor arrangement 64 are transferred here as a process space sensor data record SDS to a control device 60 of the laser sintering apparatus 30, which also serves to control the various components of the laser sintering apparatus 30 for the entire control of the additive manufacturing process.

Die Steuereinrichtung 60 umfasst eine Rechenvorrichtung 62 zur schichtweisen Berech- nung bzw. Optimierung einer Bestrahlungsstrategie zur selektiven Verfestigung einer Bau- teilschicht. Optional kann die Rechenvorrichtung 62 zur Erzeugung von Prozesssteuerda- ten PS eine Steuerdatenerzeugungsvorrichtung 65 umfassen. The control device 60 comprises a computing device 62 for the layered calculation or optimization of an irradiation strategy for the selective solidification of a component layer. Optionally, the computing device 62 may include a control data generation device 65 for generating process control data PS.

Alternativ könnten die Steuerdaten PS aber auch extern, d. h. außerhalb der Rechenvor- richtung 62 bzw. der Lasersintervorrichtung 30 erzeugt werden. Beispielweise könnte die Steuerdatenerzeugungsvorrichtung 65‘ in einem externen Daten Prozessor, z. B. in einem Terminal 70 realisiert sein, wobei die Steuerdaten PS der Steuereinrichtung 60 von außen zugeführt werden, beispielsweise über einen Bus 71. In diesem Fall könnte dann durch die Rechenvorrichtung 62 eine Änderung bzw. Optimierung der Steuerdaten PS, insbe- sondere hinsichtlich der Bestrahlungsstrategie, erfolgen. Alternativ könnten die Steuerda- ten PS aber auch direkt, d. h. ohne eine Änderung durch die Rechenvorrichtung 62, an die Steuereinheit 63 weitergegeben werden. Alternatively, the control data PS could also be externally, i. H. be generated outside the computing device 62 or the laser sintering device 30. For example, the control data generating device 65 'in an external data processor, e.g. B. be implemented in a terminal 70, wherein the control data PS of the control device 60 are supplied from the outside, for example via a bus 71. In this case, then by the computing device 62, a change or optimization of the control data PS, in particular with respect Irradiation strategy, done. Alternatively, the control data PS could also be used directly, i. H. without a change by the computing device 62, are passed to the control unit 63.

Bevorzugt ist die Steuereinrichtung 60 so aufgebaut, dass die Bestrahlungsstrategie bzw. die Steuerdaten PS direkt in der Rechenvorrichtung 62 und zwar in der nachfolgend be- schriebenen Weise ermittelt und zur Verfestigung der Bauteilschicht angewandt werden. Hierzu steuert die Steuereinheit 63 in üblicher Weise die Komponenten der Bestrahlungs- einheit 50, nämlich hier den Laser 51 , die Umlenkvorrichtung 53 und die Fokussiervorrich- tung 54 an und übergibt hierzu an diese entsprechend Bestrahlungssteuerdaten BS. The control device 60 is preferably constructed in such a way that the irradiation strategy or the control data PS is determined directly in the computing device 62, specifically in the manner described below, and used to solidify the component layer. For this purpose, the control unit 63 controls the components of the irradiation unit 50 in the usual way, namely here the laser 51, the deflection device 53 and the focusing device 54 and, for this purpose, transfers to them correspondingly irradiation control data BS.

Die Steuereinheit 63 steuert auch mittels geeigneter globaler Heizungssteuerdaten HSG die globale Strahlungsheizung 45 an, mittels Beschichtungssteuerdaten ST den Beschich- ter 44, mittels Trägersteuerdaten TS die Bewegung des Trägers 38 und mittels lokaler Heizungssteuerdaten HSL die lokale Heizvorrichtung 46. Optional kann die Steuereinrichtung 60 eine weitere Kontrolleinrichtung 61 umfassen, welche unter Nutzung von (extern generierten) Prozesssteuerdaten PS und dem Prozess- raum-Sensordatensatz SDS bzw. weiterer geeigneter Prozessdaten die Qualitätsdaten QD ermittelt, die beispielsweise in einer Variante auch wieder an die Rechenvorrichtung 62 übergeben werden können, um regelnd in der Bestrahlungsstrategie berücksichtigt zu werden und so in den additiven Fertigungsprozess eingreifen zu können. The control unit 63 also controls the global radiation heater 45 by means of suitable global heating control data HSG, the carrier 44 by means of coating control data ST, the carrier 38 by means of carrier control data TS, and the local heating device 46 by means of local heating control data HSL. Optionally, the control device 60 may comprise a further control device 61, which determines the quality data QD using (externally generated) process control data PS and the process space sensor data set SDS or other suitable process data, for example, in a variant also to the computing device 62 can be transferred in order to be taken into account in the irradiation strategy and thus to be able to intervene in the additive manufacturing process.

Die Steuereinrichtung 60 ist, hier z. B. über einen Bus 71 oder eine andere Datenverbin- düng, mit einem Terminal 70 mit einem Display oder dergleichen gekoppelt. Über dieses Terminal kann ein Bediener die Steuereinrichtung 60 und somit die gesamte Lasersinter- vorrichtung 30 steuern. Insbesondere kann das Display des Terminals 70 auch während des laufenden Fertigungsprozesses zur Visualisierung der Bestrahlungsstrategie der Re- chenvorrichtung 62 und/oder des Prozessraum-Sensordatensatzes SDS und/oder der Qualitätsdaten QD sowie zur Zuführung von Steuerdaten PS zur Lasersintervorrichtung 30 genutzt werden. The controller 60 is here z. B. via a bus 71 or other Datenverbin- düng coupled to a terminal 70 with a display or the like. An operator can use this terminal to control the control device 60 and thus the entire laser sintering device 30. In particular, the display of the terminal 70 can also be used during the ongoing production process for visualizing the irradiation strategy of the computing device 62 and / or the process space sensor data set SDS and / or the quality data QD and for supplying control data PS to the laser sintering device 30.

Es wird an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Lasersintervorrichtung 30 beschränkt ist. Sie kann auf beliebige an- dere Verfahren zum generativen bzw. additiven Herstellen eines dreidimensionalen Ob- jekts durch, insbesondere schichtweises, Aufbringen und selektives Verfestigen eines Aufbaumaterials angewendet werden, wobei ein Hochenergiestrahl zum Verfestigen auf das zu verfestigende Aufbaumaterial abgegeben wird. Dementsprechend kann auch die Bestrahlungseinheit nicht nur, wie hier beschrieben, ein Laser sein, sondern es könnte jede Einrichtung verwendet werden, mit der Energie als Wellen- oder Teilchenstrahlung selektiv auf bzw. in das Aufbaumaterial gebracht werden kann. Beispielsweise könnte anstelle eines Lasers eine andere Lichtquelle, ein Elektronenstrahl etc. verwendet wer- den. Figur 2 zeigt schematisch die Verfestigung einer Bauteil-Querschnittsfläche 3 eines addi- tiven Bauteils nach einem Herstellungsverfahren gemäß dem Stand der Technik. In einem Baufeld 20 einer Vorrichtung zur additiven Fertigung wird eine Schicht eines Aufbaumate- rials (nicht gezeigt) aufgebracht. Auf der Oberfläche der Schicht wird virtuell eine Anzahl von Bestrahlungsstreifen 1 ^* angeordnet, wobei die Bestrahlungsstreifen 1 ^* hier parallel zueinander angeordnet sind und die Breite a der Bestrahlungsstreifen 1 ^* im Wesentlichen gleich ist. Die Bestrahlungsstreifen 1^* werden nach außen hin, d. h. in ihrer Breite, durch jeweils zwei Außenränder 2 begrenzt. Die zu verfestigende Querschnittsfläche der Bau- teilschicht 3 wird nach außen hin, d.h. gegenüber dem nicht zu verfestigenden Teil der Schicht, durch eine Kontur 4 bzw. Konturlinie begrenzt. Die Verfestigung der Bauteil- schicht erfolgt entlang der Bestrahlungsstreifen 1^*, wobei die Bestrahlungsstreifen 1 ^* hier mäandrierend entsprechend einer Vorschubrichtung VV eines Verfestigungsbereichs be- strahlt bzw. verfestigt werden. Dabei erfolgt eine Bestrahlung der Schicht durch Bewegen der Bestrahlungsstelle BL entlang von Scanlinien 5. Die Bestrahlungsstreifen 1 ^* werden nur in einem Bereich innerhalb der Querschnittsfläche 3 der Bauteilschicht bestrahlt. In Figur 3 ist schematisch ein Herstellungsverfahren zur Verfestigung einer Bauteilquer- schnittsfläche 3 gemäß dem Verfahren nach Figur 2 (also nach dem Stand der Technik) dargestellt, wobei hier die Bauteilschicht durch eine komplexere Querschnittsfläche 3 ge- kennzeichnet ist. Die Bestrahlung eines ersten virtuellen Bestrahlungsstreifens 1 ^* erfolgt durch Vorschub des Verfestigungsbereichs entsprechend der Vorschubrichtung VV. In einigen Teilbereichen des Bestrahlungsstreifens 1 ^* liegt keine oder nur eine geringe Überschneidung der Querschnittsfläche 3 mit der Fläche des Bestrahlungsstreifens 1 ^* vor. Es bilden sich daher entlang des ersten Bestrahlungsstreifens 1 ^* Abschnitte (ent- sprechend b, b‘), in denen keine Bestrahlung des virtuellen Bestrahlungsstreifens 1 ^* er- folgt. Diese Abschnitte können von isoliert liegenden zu bestrahlenden Bereichen bzw. Bestrahlungsinseln 9, 9‘ unterbrochen werden. Zur Bestrahlung der Querschnittsfläche 3 entlang des Bestrahlungsstreifens 1 ^* erfolgt daher ein Bestrahlungssprung über eine erste Distanz b, d. h. die Bestrahlungsstelle BL wird unter vorübergehender Deaktivierung der Bestrahlung über die Distanz b hinweg bewegt, wobei die Bestrahlung im Bereich der Bestrahlungsinsel 9 wieder einsetzt bzw. in die Bauteilschicht einspringt. Nach Bestrah- lung der Schicht im Bereich der Bestrahlungsinsel 9 erfolgt ein zweiter Bestrahlungs- sprung über eine Distanz b‘ entsprechend der Richtung RB zur Bestrahlung der Schicht im Bereich einer zweiten Bestrahlungsinsel 9‘. Dabei ist der Bestrahlungssprung als„glo- baler“ Sprung zu verstehen, d. h. die Bestrahlungsstelle BL springt von einem ersten Teil- bereich eines Bestrahlungsstreifens 1^* zu einem entfernt liegenden zweiten Teilbereich, wobei ein dazwischenliegender Teilbereich des Bestrahlungsstreifens 1 ^* nicht bestrahlt wird. Der Bestrahlungsstreifen 1 ^* wird hier in drei separaten Abschnitten diskontinuierlich, d. h. unter vorübergehender Unterbrechung der Bestrahlung, verfestigt. Bei dem hier ge- zeigten Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß dem Stand der Technik sind für die Bestrahlung des Bestrahlungsstreifens 1 ^* drei Einsprungpunkte der Bestrahlung in die Schicht nötig, d. h. es werden zumindest drei separate Wärmefronten in der Bauteilschicht gebildet. Figur 4 zeigt ausschnittsweise die Verfestigung eines Bereichs der Bauteilschicht inner- halb von virtuellen Bestrahlungsstreifen 1 , 1‘ gemäß einer Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Auf der Querschnittsfläche 3 der Bauteilschicht (nur partiell gezeigt) wird eine Anzahl von Bestrahlungsstreifen 1 , 1‘ virtuell angeordnet (von denen hier nur zwei gezeigt sind), wobei die Bestrahlungsstreifen 1 , 1‘ hier als Bei- spiel durch eine unterschiedliche Breite a bzw. a‘ gekennzeichnet sind. Innerhalb der Be- strahlungsstreifen 1 , 1‘ wird jeweils eine Anzahl von im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Scanlinien 5 angeordnet. Die Scanlinien 5 können in einem ersten Bestrah- lungsstreifen 1 (hier links dargestellt) im Wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung VV des Verfestigungsbereichs oder in einem weiteren Bestrahlungsstreifen T (hier rechts dargestellt) in einem anderen geeigneten Winkel angeordnet werden. Zur Verfestigung der Bestrahlungsstreifen 1 , 1‘ wird eine Bestrahlungsstelle BL entlang von Scanlinien 5 innerhalb der Bestrahlungsstreifen 1 , 1‘ bewegt. Die Bestrahlungsstelle BL wird entspre- chend der Verlaufrichtung VS der Scanlinien 5 durch die Bauteil-Querschnittsfläche 3 be- wegt, wobei die Verlaufrichtungen VS der Scanlinien 5 bei einem ersten Bestrahlungs- streifen 1 alternierend bzw. bei einem zweiten Bestrahlungsstreifen T gleichgerichtet, d. h. in derselben Orientierung, angeordnet sind. Der Vorschub des Verfestigungsbereichs erfolgt entlang der Bestrahlungsstreifen 1 , 1‘ entsprechend der Vorschubrichtung VV. Die unterschiedliche Art der Schraffierung mit den Scanlinien 5 in den beiden Bestrahlungs- streifen 1 , 1‘ wurde für Figur 5 gewählt, um verschiedene Verfahren zu verdeutlichen. Grundsätzlich können aber auch alle Bestrahlungsstreifen, auch wenn sie unterschiedli- che Breiten aufweisen, mit ähnlichen bzw. denselben„Schraffurarten“ abgefahren wer- den. It is again pointed out here that the present invention is not limited to such a laser sintering device 30. It can be applied to any other methods for generatively or additively producing a three-dimensional object by, in particular layer-by-layer, applying and selectively solidifying a build-up material, wherein a high-energy beam is emitted for solidification onto the build-up material to be solidified. Accordingly, the irradiation unit may not only be a laser as described herein, but any means may be used to selectively apply energy as wave or particle radiation to the building material. For example, instead of a laser, another light source, an electron beam, etc. could be used. FIG. 2 shows schematically the solidification of a component cross-sectional area 3 of an additive component according to a manufacturing method according to the prior art. In a construction field 20 of an additive manufacturing apparatus, a layer of a build-up material (not shown) is applied. On the surface of the layer a number of irradiation strip 1 is arranged virtually ^*, wherein the irradiation strips 1 are here arranged in parallel ^*, and the width a of the irradiation strips 1 ^* is substantially equal. The irradiation strips 1 ^* are outwardly, ie in their width, by each bounded two outer edges 2. The cross-sectional area of the component layer 3 to be consolidated is limited to the outside, ie to the part of the layer which is not to be consolidated, by a contour 4 or contour line. The solidification of the component layer takes place along the irradiation strips 1 ^* , wherein the irradiation strips 1 ^* here are irradiated or solidified in a meandering manner in accordance with a feed direction VV of a solidification region. In this case, irradiation of the layer takes place by moving the irradiation point BL along scan lines 5. The irradiation strips 1 ^* are irradiated only in a region within the cross-sectional area 3 of the component layer. FIG. 3 schematically shows a production method for solidifying a component cross-sectional area 3 according to the method according to FIG. 2 (ie according to the prior art), in which case the component layer is characterized by a more complex cross-sectional area 3. The irradiation of a first virtual irradiation strip 1 ^* takes place by advancing the solidification area corresponding to the feed direction VV. In some subregions of the irradiation strip 1 ^{*, there} is no or only a slight overlap of the cross-sectional area 3 with the surface of the irradiation strip 1 ^* . Therefore, sections (corresponding to b, b ') are formed along the first irradiation strip 1 ^* in which no irradiation of the virtual irradiation strip 1 ^{* takes place} . These sections can be interrupted by isolated areas to be irradiated or irradiation islands 9, 9 '. For irradiating the cross-sectional area 3 along the irradiation strip 1 ^* , an irradiation jump therefore takes place over a first distance b, ie the irradiation point BL is moved over the distance b with temporary deactivation of the irradiation, wherein the irradiation in the area of the irradiation island 9 resumes or in the component layer is inserted. After irradiation of the layer in the area of the irradiation island 9, a second irradiation jump takes place over a distance b 'corresponding to the direction RB for irradiation of the layer in the region of a second irradiation island 9'. In this case, the irradiation jump is to be understood as a "global" jump, ie the irradiation point BL jumps from a first subarea of an irradiation strip 1 ^* to a remote second subarea, whereby an intermediate subarea of the irradiation strip 1 ^{* is} not irradiated. The irradiation strip 1 ^* is here in three separate sections discontinuous, ie solidified with temporary interruption of the irradiation. In the exemplary embodiment of a method according to the prior art shown here, three points of irradiation into the layer are required for the irradiation of the irradiation strip 1 ^* , ie at least three separate heat fronts are formed in the component layer. FIG. 4 shows, in sections, the solidification of a region of the component layer within virtual irradiation strips 1, 1 'according to an embodiment of the production method according to the invention. A number of irradiation strips 1, 1 'are arranged virtually on the cross-sectional surface 3 of the component layer (only partially shown) (only two of which are shown here), the irradiation strips 1, 1' here being illustrated as an example by a different width a or a 'are marked. Within the irradiation strips 1, 1 ', in each case a number of scanning lines 5 running essentially parallel to one another are arranged. The scan lines 5 can be arranged in a first irradiation strip 1 (shown here on the left) substantially perpendicular to the feed direction VV of the solidification region or in a further irradiation strip T (shown here on the right) at another suitable angle. For solidification of the irradiation strips 1, 1 ', an irradiation point BL is moved along scan lines 5 within the irradiation strips 1, 1'. The irradiation point BL is moved through the component cross-sectional area 3 in accordance with the direction VS of the scan lines 5, the course directions VS of the scan lines 5 being rectilinear in a first irradiation strip 1 or rectified in a second irradiation strip T, ie in the same Orientation, are arranged. The advancement of the solidification region takes place along the irradiation strips 1, 1 'corresponding to the feed direction VV. The different type of hatching with the scan lines 5 in the two irradiation strips 1, 1 'has been selected for FIG. 5 in order to illustrate different methods. In principle, however, all irradiation strips, even if they have different widths, can be traversed with similar or the same "hatching types".

In Figur 5 ist die Verfestigung einer Querschnittsfläche 3 der Bauteilschicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gezeigt. Zusätzlich zu der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah- rens ist hier eine lokal verfahrbare und insbesondere auch lokal wirksame Heizvorrichtung 46, schematisch dargestellt als Induktionsspule, an der Verfestigung der Bauteilschicht beteiligt. Die lokale Heizvorrichtung 46 umfasst zumindest ein Heizelement 47 sowie ei- nen Heizelement-Träger 48. Der Heizelement-Träger 48 der lokalen Heizvorrichtung 46 ist mit einer Antriebseinheit der Lasersintervorrichtung 30, vorzugsweise innerhalb der Pro- zesskammer 32, so verbunden, dass die lokale Heizvorrichtung 46 gemäß Heizungssteu- erdaten HSL im Prozessraum 32 lokal verfahrbar ist (vgl. Figur 1 ). Die Breite 8 des Wirkbereichs 7 der Heizvorrichtung 46 entspricht in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Breite a des Bestrahlungsstreifens 1. Mit anderen Worten wird hier die Maximalbreite a des Bestrahlungsstreifens 1 durch die Breite 8 des maximalen Wirkbereichs 7 der Beheizung im Aufbaumaterial durch die Heizvorrichtung 46 bestimmt, welcher Wirkbereich 7 wiederum von den Abmessungen des heizenden Elements 47 der lokalen Heizvorrichtung 46, hier also z. B. der Induktionsspule, abhängen kann. Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass der Wirkbereich 7 der Heizvorrichtung 46, anders als hier dargestellt, auch deutlich größer als die Maximalbreite a des Bestrah- lungsstreifens 1 sein kann. FIG. 5 shows the solidification of a cross-sectional area 3 of the component layer according to a preferred embodiment of the production method according to the invention. In addition to the embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 4, here a locally movable and in particular also locally effective heating device 46, represented schematically as an induction coil, participates in the solidification of the component layer. The local heating device 46 comprises at least one heating element 47 and a heating element carrier 48. The heating element carrier 48 of the local heating device 46 is connected to a drive unit of the laser sintering device 30, preferably within the process chamber 32, such that the local heating device 46 according to heating control data HSL in the process space 32 is movable locally (see Figure 1). In this case, the maximum width a of the irradiation strip 1 is determined by the width 8 of the maximum effective area 7 of the heating in the building material by the heating device 46 , Which effective range 7 in turn of the dimensions of the heating element 47 of the local heater 46, here z. B. the induction coil can depend. It should again be noted at this point that the effective range 7 of the heating device 46, unlike shown here, also significantly greater than the maximum width a of the irradiation strip 1 may be.

Die Heizvorrichtung 46 wird entlang eines Bestrahlungsstreifens 1 entsprechend der Vor- schubrichtung VH der Heizvorrichtung 46 über die Querschnittsfläche 3 der Bauteilschicht bewegt. Die Bestrahlung der Scanlinien 5 entlang der Verlaufsrichtung VS erfolgt in die- sem Ausführungsbeispiel senkrecht zur Vorschubrichtung VH der Heizvorrichtung. Das bedeutet, dass die Bestrahlung bzw. die Bewegung der Bestrahlungsstelle BL an den Vorschub bzw. den Verfahrweg einer im Prozessraum lokal verfahrbaren Hilfsvorrichtung, hier namentlich die lokale Heizvorrichtung 46, angepasst ist. The heating device 46 is moved along an irradiation strip 1 in accordance with the feed direction VH of the heating device 46 over the cross-sectional area 3 of the component layer. The irradiation of the scan lines 5 along the course direction VS takes place in this embodiment perpendicular to the feed direction VH of the heating device. This means that the irradiation or the movement of the irradiation point BL is adapted to the advance or the travel distance of an auxiliary device which can be moved locally in the process space, here in particular the local heating device 46.

In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist es möglich, dass der Vorschub VH der Heizvorrichtung 46 dem Vorschub VV der Verfes- tigung nachfolgt, d. h. die Heizvorrichtung 46 wird in einem Bereich hinter der Bestrah- lungsstelle BL verfahren bzw. vorgeschoben. In einer weiteren alternativen Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es auch möglich, dass der Vorschub VV der Verfestigung unterhalb eines für den Laserstrahl durchlässigen und/oder transparenten Sichtfensters der Heizvorrichtung 46 erfolgt. Dazu kann die Heizvorrichtung 46 beispiels- weise ringförmig ausgebildet sein. Die Bestrahlungsstelle BL kann sich demgemäß in ei- ner Draufsicht auf das Baufeld stets innerhalb einer ringförmigen Öffnung bzw. Ausspa- rung der Heizvorrichtung 46 befinden, welche beispielsweise wie hier gezeigt durch das heizende Element 47 ausgebildet sein kann. In an alternative embodiment of the manufacturing method according to the invention, it is possible for the feed rate VH of the heating device 46 to follow the advance VV of the fixing, i. H. the heating device 46 is moved or advanced in an area behind the irradiation point BL. In a further alternative embodiment of the method according to the invention, it is also possible that the feed VV of the solidification takes place below a viewing window of the heating device 46 which is transparent and / or transparent to the laser beam. For this purpose, the heating device 46 may be annular, for example. Accordingly, in a plan view of the construction field, the irradiation point BL can always be located within an annular opening or recess of the heating device 46, which, for example, can be formed by the heating element 47 as shown here.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Heizvorrichtung 46 hier stellvertre- tend für eine Anzahl verschiedenartiger, lokal im Prozessraum verfahrbarer Hilfsvorrich- tungen 46 gezeigt ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde lediglich eine einzige Hilfsvorrichtung 46 dargestellt, wobei das erfindungsgemäße Verfahren nicht darauf be- schränkt ist. In der Figur 6 wird schematisch die Segmentierung einer Bauteil-Querschnittsfläche 3 in virtuelle Querschnittsflächensegmente 10, 10‘, 10“ gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gezeigt. Für einen besseren Vergleich wurde hierzu dieselbe Querschnittsfläche wie bei dem Beispiel in Figur 3 gewählt, anhand derer ein Verfahren nach dem Stand der Technik erläutert wurde, wobei in der Figur 6 lediglich beispielhaft, zur Verdeutlichung der grundsätzlichen Idee, konkrete Werte für verschiede- ne Bestrahlungsstreifenbreiten (a = 8 mm; a‘ = 6 mm; a“ = 5 mm; a“‘ = 10 mm; a^* = 7 mm; a^** = 9 mm; a^*** = 3 mm ) angegeben werden. Die Querschnittsfläche 3 der Bauteilschicht wird dabei mittels einer Rechenvorrichtung 62 (siehe Figur 1 ) anhand von Optimierungskriterien so in eine Anzahl an Querschnittsflä- chensegmente 10, 10‘, 10“ unterteilt, dass die Bestrahlungsstrategie für die Bauteilschicht optimiert werden kann. Dabei erfolgt hier in Figur 6 als Beispiel eine Aufteilung in drei Querschnittsflächensegmente 10, 10‘, 10“, ein linkes Segment 10, ein mittleres Segment 10‘ und ein rechts angeordnetes Segment 10“. It should be noted at this point that the heating device 46 is shown here representatively for a number of different types of auxiliary devices 46 that can be moved locally in the process space. For reasons of clarity, only a single auxiliary device 46 has been shown, wherein the method according to the invention is not restricted thereto. FIG. 6 schematically shows the segmentation of a component cross-sectional area 3 into virtual cross-sectional surface segments 10, 10 ', 10 "according to an embodiment of the production method according to the invention. For a better comparison, the same cross-sectional area was chosen for this purpose as in the example in FIG. 3, by means of which a method according to the prior art was explained, wherein in FIG. 6 only by way of example, to clarify the fundamental idea, concrete values for different irradiation strip widths (a = 8mm, a '= 6mm, a "= 5mm, a"' = 10mm, a ^* = 7mm, a ^** = 9mm, a ^*** = 3mm). The cross-sectional area 3 of the component layer is subdivided into a number of cross-sectional area segments 10, 10 ', 10 "by means of a computing device 62 (see FIG. 1) in such a way that the irradiation strategy for the component layer can be optimized. In this case, a division into three cross-sectional area segments 10, 10 ', 10 ", a left segment 10, a middle segment 10' and a right-arranged segment 10" takes place in FIG. 6 as an example.

Diese Querschnittsflächensegmente 10, 10‘, 10“, nachfolgend auch als Segmente 10, 10‘, 10“ bezeichnet, werden durch virtuelle Segmentgrenzen 11 bzw. durch die Kontur 4 der Bauteil-Querschnittsfläche 3 in ihrer flächenmäßigen Ausdehnung begrenzt. Die Seg- mentgrenzen 11 verlaufen hier im Wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung VV der Verfestigung, wobei zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie auch eine andersartige Ausrichtung gewählt werden kann. Die Orientierung der Bestrahlungsstreifen 1 ist hier im Wesentlichen parallel zu einer vorab frei definierten Haupterstreckungsrichtung E der Bauteilschicht bzw. Bauteil-Querschnittsfläche 3, wobei das erfindungsgemäße Verfahren nicht darauf beschränkt ist. Die Haupterstreckungsrichtung E entspricht hier im Wesentli- chen einer Richtung der größten horizontalen Ausdehnung der Bauteilschicht bzw. Bau- teil-Querschnittsfläche 3 und definierte hier die Länge der Bauteilschicht bzw. Bauteil- Querschnittsfläche 3, wobei rechtwinklig dazu hier die Breite der Bauteilschicht bzw. Bau- teil-Querschnittsfläche 3 definiert ist. Die Bestrahlungsstreifen 1 könnten auch mit einer unterschiedlichen Orientierung in den Segmenten 10, 10‘, 10“ angeordnet werden. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass aus Gründen der Übersichtlichkeit die Scanli- nien, die zur Verfestigung der Bauteilschicht bestrahlt werden, hier und in den nachfol- gend beschriebenen Figuren 7 bis 9 nicht dargestellt sind. Zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie kann mittels der Rechenvorrichtung 62 (siehe Figur 1 ) ein individuelles virtuelles Bestrahlungsstreifenmuster in den Segmenten 10, 10‘, 10“ angeordnet werden, wobei sich die Maximalbreite a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^*** der virtu- ellen Bestrahlungsstreifen 1 sowohl innerhalb eines virtuellen Segments 10, 10‘, 10“ als auch zwischen den unterschiedlichen virtuellen Segmenten 10, 10‘, 10“ unterscheiden kann. Bei der Anordnung der Bestrahlungsstreifen 1 wird neben der Kontur 4 und der Haupterstreckungsrichtung E der Bauteil-Querschnittsfläche 3 insbesondere das Auftreten von geometrischen Hindernissen innerhalb eines Segments 10, 10‘, 10“ berücksichtigt, wobei die Bestrahlungsstreifen 1 so angeordnet werden, dass Bestrahlungsinseln 9 (siehe Figur 3) in den Bestrahlungsstreifen 1 vermieden werden und die Maximalbreite a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^*** der Bestrahlungsstreifen 1 in einem bevorzugten Bereich der Bestrahlung liegt (z. B. 5-8 mm). Ausgehend von einer bevorzugten Maximalbreite a, beispielsweise 8 mm, werden einige der virtuellen Bestrahlungsstreifen 1 mit einer unterschiedlichen, d. h. einer geringeren Breite a‘, a“, a^*** (z.B. 6 mm, 5 mm, 3 mm), in dem Segment 10, 10‘, 10“ virtuell angeordnet. Vorteilhafterweise kann dadurch erreicht werden, dass das Auftreten von Bestrahlungsinseln 9 (siehe Figur 3) in den Bestrahlungsstreifen 1 des Segments 10, 10‘, 10“ vermieden wird, wobei die Anzahl an Bestrahlungsstreifen 1 , die zur Verfestigung des Segments 10, 10‘, 10“ benötigt wird, reduziert wird. These cross-sectional surface segments 10, 10 ', 10 ", also referred to below as segments 10, 10', 10", are delimited by virtual segment boundaries 11 or by the contour 4 of the component cross-sectional area 3 in their areal extent. The segment boundaries 11 run essentially perpendicular to the feed direction VV of the solidification, and a different orientation can also be selected to optimize the irradiation strategy. The orientation of the irradiation strips 1 here is substantially parallel to a previously freely defined main extension direction E of the component layer or component cross-sectional area 3, wherein the method according to the invention is not limited thereto. Here, the main extension direction E essentially corresponds to a direction of the greatest horizontal extent of the component layer or component cross-sectional area 3 and defines the length of the component layer or component cross-sectional area 3, at right angles to the width of the component layer or construction - Partial cross-sectional area 3 is defined. The radiation strips 1 could also be arranged with a different orientation in the segments 10, 10 ', 10 ". It should be noted at this point that, for reasons of clarity, the scan lines that are irradiated to solidify the component layer are not shown here and in FIGS. 7 to 9 described below. In order to optimize the irradiation strategy, by means of the computing device 62 (see FIG. 1) an individual virtual irradiation strip pattern in the segments 10, 10 ', "Are disposed, with the maximum width a, a ', a", a 10 "', a ^*, a ^**, ^*** a virtual irradiation strips 1, both within a virtual segment 10, 10 ', 10" as well as between the different virtual segments 10, 10 ', 10 "can distinguish. In the arrangement of the irradiation strips 1, in addition to the contour 4 and the main extension direction E of the component cross-sectional area 3, in particular the occurrence of geometric obstacles within a segment 10, 10 ', 10 "is considered, the irradiation strips 1 being arranged so that irradiation islands 9 (FIG. 3) in the irradiation strip 1 and the maximum width a, a ', a ", a"', a ^* , a ^** , a ^{*** of} the irradiation strips 1 is within a preferred range of irradiation (e.g. 5-8 mm). Starting from a preferred maximum width a, for example 8 mm, some of the virtual irradiation strips 1 with a different, ie a smaller width a ', a ", a ^*** (eg 6 mm, 5 mm, 3 mm), become in the segment 10, 10 ', 10 "virtually arranged. Advantageously, this can be achieved by avoiding the occurrence of irradiation islands 9 (see FIG. 3) in the irradiation strip 1 of the segment 10, 10 ', 10 ", wherein the number of irradiation strips 1 used to solidify the segment 10, 10', 10 "is needed, is reduced.

Zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie können durch die Rechenvorrichtung 62 (siehe Figur 1 ) weiterhin eine vorteilhafte Reihenfolge der Bestrahlung der Segmente 10, 10‘, 10“ sowie ein Startpunkt 12 und ein Endpunkt 14 der Verfestigung der Bauteilschicht fest- gelegt werden. To optimize the irradiation strategy, an advantageous sequence of irradiation of the segments 10, 10 ', 10 "as well as a starting point 12 and an end point 14 of the solidification of the component layer can be determined by the computing device 62 (see FIG. 1).

Ausgehend vom Startpunkt 12 (hier in dem ganz links dargestellten Segment 10) erfolgt hier die Verfestigung des Segments 10 durch mäandrierenden Vorschub des aktuellen Verfestigungsbereichs entlang der Vorschubrichtung W, wobei der Vorschub des Verfes- tigungsbereichs entlang des Bestrahlungsstreifens 1 mit Erreichen der Kontur 4 der Bau- teil-Querschnittsfläche 3 oder der Segmentgrenze 11 endet bzw. ein Wechsel zum nächs- ten Bestrahlungsstreifen 1 des Segments 10 erfolgt. Das bedeutet, dass die Bestrah- lungsstreifen 1 des Segments 10 nacheinander als eine Einheit bzw. Bestrahlungsstrei- fengruppe 16 (siehe Figur 7) verfestigt werden. Starting from the starting point 12 (here in the segment 10 shown far to the left), the solidification of the segment 10 by meandering advancement of the current solidification region along the feed direction W takes place, wherein the advancement of the solidification region along the irradiation strip 1 when reaching the contour 4 of the construction Partial cross-sectional area 3 or the segment boundary 11 ends or a change to the next irradiation strip 1 of the segment 10 takes place. This means that the irradiation strips 1 of the segment 10 are successively solidified as a unit or irradiation strip group 16 (see FIG. 7).

Durch die Bestrahlungsstrategie kann weiterhin festgelegt werden, wie bzw. wohin ein Bestrahlungssprung an einem Wechselpunkt 13 erfolgt. Wie in Figur 6 gezeigt, kann der Bestrahlungssprung ausgehend vom Wechselpunkt 13 in unterschiedliche Bereiche des nachfolgend zu bestrahlenden Segments 10‘ erfolgen, d. h. die Bestrahlung kann an ei- nem Einsprungpunkt 19 oder 19‘ in das Segment 10‘ einspringen. Entsprechend wird auch der Verfestigungsbereich gemäß einer Richtung RB oder RB‘ vorgeschoben. An einem Wechselpunkt 13 erfolgt also der Wechsel der Bestrahlung bzw. der Verfestigung von einem ersten Querschnittsflächensegment 10 zu einem zweiten Querschnittsflächen- segment 10‘. Die Entscheidung über den jeweiligen besten Einsprungpunkt 19, 19‘ kann beispielsweise nach der Maßgabe getroffen werden, ob dem Kriterium einer einheitlichen Wärmefront in der Bauteilschicht oder einer möglichst kurzen Distanz des Bestrahlungs- sprungs der Vorrang gegeben wird. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt der Wechsel der Bestrahlung vom ersten Segment 10 zum mittleren Segment 10‘ zum Ein- sprungpunkt 19‘. The irradiation strategy can also be used to determine how or where an irradiation jump takes place at a change point 13. As shown in FIG. 6, the irradiation jump starting from the change point 13 can take place into different regions of the segment 10 'to be subsequently irradiated, ie the irradiation can jump into the segment 10' at an entry point 19 or 19 '. Accordingly becomes also the solidification region according to a direction RB or RB 'advanced. At a change point 13, therefore, the change of the irradiation or the solidification of a first cross-sectional area segment 10 to a second cross-sectional area segment 10 'takes place. The decision about the respective best entry point 19, 19 'can be made, for example, according to the criterion whether priority is given to the criterion of a uniform heat front in the component layer or to the shortest possible distance of the radiation jump. In the exemplary embodiment shown here, the change of irradiation from the first segment 10 to the middle segment 10 'to the point of entry 19' takes place.

Im mittleren Segment 10‘ sind zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie die virtuellen Bestrahlungsstreifen 1 mit unterschiedlichen Maximalbreiten a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^*** angeordnet, wobei hier auch eine Vergrößerung der maximalen Bestrahlungsstreifenbrei- te a“‘, a^** (z. B. 10 mm, 9 mm) erfolgt. Die Bestrahlungsstreifen des Segments 10‘ sind allesamt in einem Bereich zwischen einem vordefinierten Minimal- bzw. Maximalwert der Bestrahlungsstreifenbreite (z. B. 3 mm bis 10 mm) angeordnet, wobei die zuvor erläuter- ten Kriterien zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie zur Anwendung kommen. In order to optimize the irradiation strategy, the virtual irradiation strips 1 with different maximum widths a, a ', a ", a"', a ^* , a ^** , a ^*** are arranged in the middle segment 10 ', wherein here also an enlargement of the maximum irradiation strip pear - te a "', a ^** (eg 10 mm, 9 mm) takes place. The irradiation strips of the segment 10 'are all arranged in a range between a predefined minimum or maximum value of the irradiation strip width (for example 3 mm to 10 mm), with the previously explained criteria for optimizing the irradiation strategy being used.

Zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie erfolgt in dem mittleren Segment 10‘ weiterhin eine virtuelle lokale Teil-Segmentierung. Im Bereich der lokalen Teil-Segmentierung wird das virtuelle Segment 10‘ nochmals untersegmentiert, d. h. es werden in diesem Fall zwei zusätzliche lokale Segmentgrenzen 1 1“ virtuell angeordnet (hier als Beispiel senkrecht zueinander und rechts oben im mittleren Segment 10‘ dargestellt), so dass zwei, im Sinne der Bestrahlungsstrategie eigenständige bzw. unabhängige, Teil-Segmente des mittleren Segments 10‘ entstehen. Bei dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht eines der Teil-Segmente im Wesentlichen dem ursprünglichen Segment 10‘, wobei das Segment 10‘ um die Fläche bzw. den Bereich des zweiten lokalen Teil-Segments LT ver- kleinert ist. In beiden Teil-Segmenten ist zumindest ein virtueller Bestrahlungsstreifen 1 angeordnet. In order to optimize the irradiation strategy, a virtual local partial segmentation also takes place in the middle segment 10 '. In the area of local partial segmentation, the virtual segment 10 'is again sub-segmented, i. H. In this case, two additional local segment boundaries 1 1 "are virtually arranged (illustrated here as an example perpendicular to one another and upper right in the middle segment 10 '), so that two, in the sense of the irradiation strategy independent or independent, sub-segments of the middle segment 10 'arise. In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, one of the sub-segments essentially corresponds to the original segment 10 ', the segment 10' being reduced by the area or the area of the second local sub-segment LT. In both partial segments, at least one virtual irradiation strip 1 is arranged.

Durch die Teil-Segmentierung wird erreicht, dass im Bereich des lokalen Teil-Segments LT die Maximalbreite a“‘ eines Bestrahlungsstreifens 1 so vergrößert werden kann, dass anstelle von zwei Bestrahlungsstreifen 1 nur noch ein Bestrahlungsstreifen 1 verfestigt wird, so dass zumindest im Bereich des lokalen Teil-Segments LT die Anzahl an virtuellen Bestrahlungsstreifen reduziert wird. Der Bestrahlungssprung bzw. der Wechsel der Ver- festigung zwischen den beiden Teil-Segmenten, ausgehend von einem Wechselpunkt, ist in diesem Fall nicht explizit dargestellt, sondern erfolgt durch kontinuierlichen Vorschub des Verfestigungsbereichs entlang der Vorschubrichtung VV des Bestrahlungsstreifens 1 über die virtuelle lokale Segmentgrenze 11“ hinweg. Im Bereich der virtuellen Segmentgrenze 1 1 zwischen dem mittleren Segment 10‘ und dem rechten Segment 10“ erfolgt hier zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie bei- spielhaft eine lokale Aufhebung der Segmentgrenze 11 (im unteren Bereich der Segment- grenze 1 1 in Figur 6), wobei das mittlere Segment 10‘ durch die Anordnung von zwei loka- len, im Beispiel zueinander senkrechten, Segmentgrenzen 11“ um den Bereich LA des lokalen Erweiterungssegments erweitert wird. Gemäß der Segmentgrenze 11 ist der Be- reich LA eigentlich Bestandteil des rechten Segments 10“. Hier wird der Bereich LA je- doch virtuell dem mittleren Segment 10‘ zugerechnet und wird auch gemeinsam mit die sem Segment 10‘ verfestigt. Am Wechselpunkt 13‘ innerhalb des Bereichs LA des lokalen Erweiterungssegments kann dann, wie oben erläutert, mittels einer Entscheidungslogik ein Bestrahlungssprung gemäß einer der Sprungrichtungen RB oder RB‘ zur Verfestigung des angrenzenden verbleiben- den rechten Segments 10“ erfolgen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt der Wechsel der Bestrahlung gemäß der Sprungrichtung RB zum Einsprungpunkt 19 des rechten Segments 10“. Die Bestrahlung der Bestrahlungsstreifen 1 des rechten Segments endet dann an einem Endpunkt 14. Damit ist die Verfestigung der drei Querschnittsflä- chensegmente 10, 10‘, 10“ bzw. der Bauteil-Querschnittsfläche 3 abgeschlossen. By the partial segmentation it is achieved that in the region of the local partial segment LT the maximum width a "'of an irradiation strip 1 can be increased such that instead of two irradiation strips 1 only one irradiation strip 1 is solidified, so that at least in the region of local sub-segment LT the number of virtual irradiation strips is reduced. The irradiation jump or the change of the consolidation between the two sub-segments, starting from a change point, is not shown explicitly in this case, but takes place by continuous advancement of the solidification area along the feed direction VV of the irradiation strip 1 over the virtual local segment boundary 11 ". In the area of the virtual segment boundary 11 between the middle segment 10 'and the right segment 10 ", a local cancellation of the segment boundary 11 (in the lower region of the segment boundary 11 in FIG. 6) takes place here as an example to optimize the irradiation strategy the middle segment 10 'is extended by the area LA of the local extension segment by the arrangement of two local, in the example mutually perpendicular, segment boundaries 11 ". According to the segment boundary 11, the area LA is actually part of the right segment 10 ". Here, however, the region LA is virtually attributed to the middle segment 10 'and is also solidified together with this segment 10'. As explained above, at the change point 13 'within the area LA of the local extension segment, an irradiation jump according to one of the jump directions RB or RB' can then take place by means of a decision logic to solidify the adjacent remaining right segment 10 ". In the embodiment shown here, the change of irradiation according to the jump direction RB takes place to the entry point 19 of the right segment 10 ". The irradiation of the irradiation strips 1 of the right segment then ends at an end point 14. The solidification of the three cross-sectional area segments 10, 10 ', 10 "or the component cross-sectional area 3 is thus completed.

Zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie kann weiterhin die Vorschubrichtung VV des Verfestigungsbereichs innerhalb eines Segments 10, 10‘, 10“ geändert werden, bei- spielsweise in Abhängigkeit von geometrischen Hindernissen in dem Segment. Dies kann anhand von Figur 7 verdeutlicht werden, die eine Bauteilschicht mit derselben Quer- schnittsfläche 3 wie in Figur 6 zeigt, wobei jedoch innerhalb eines Querschnittsflächen- segments 10, 10‘, 10“ der Querschnittsfläche 3 zusätzlich zwei nicht zu verfestigende Bereiche bzw. Aussparungen bzw. Löcher 15, 15‘ unterschiedlicher Größe angeordnet sind. In order to optimize the irradiation strategy, furthermore, the feed direction VV of the solidification region within a segment 10, 10 ', 10 "can be changed, for example as a function of geometrical obstacles in the segment. This can be illustrated with reference to FIG. 7, which shows a component layer with the same cross-sectional area 3 as in FIG. 6, but within a cross-sectional area segment 10, 10 ', 10 "of the cross-sectional area 3 additionally two areas or recesses not to be consolidated or holes 15, 15 'of different sizes are arranged.

Ein erstes Loch 15 liegt vollumfänglich innerhalb eines Bestrahlungsstreifens 1 , d. h. sein Durchmesser in einer Richtung des Verlaufs von Scanlinien (nicht gezeigt) bzw. in einer Richtung senkrecht zur Längserstreckung der Bestrahlungsstreifen 1 ist geringer als die Breite 8 eines maximalen Wirkbereichs 7 der lokal wirkenden Heizvorrichtung 46 (siehe Figur 5). Der Bestrahlungsstreifen 1 wird gemäß der Vorschubrichtung VV des Verfesti- gungsbereichs verfestigt, wobei das Loch 15 unverfestigt bleibt. Es kann von einer Hilfs- vorrichtung, beispielsweise einer lokalen Heizvorrichtung 46 (siehe Figur 5), ohne eine Notwendigkeit einer Richtungsänderung„überfahren“ werden, während die im Beispiel zu beiden Seiten des Loches 15 angeordneten Scanlinien-Segmente (nicht gezeigt) mit einer entsprechenden Unterbrechung bestrahlt bzw. verfestigt werden. Unmittelbar nach dem Ende des Loches 15 schließt sich in der Verfestigungsrichtung VV eine ununterbrochene Scanlinie (nicht gezeigt) an. Der Durchmesser eines zweiten Lochs 15‘ in einer Richtung senkrecht zur Längserstre- ckung der Bestrahlungsstreifen 1 ist größer als der maximale Wirkbereich einer Heizvor- richtung 46 (siehe Figur 5), so dass das Loch 15‘ nicht ohne Weiteres von der Hilfsvorrich- tung, beispielsweise einer lokalen Heizvorrichtung 46 (siehe Figur 5),„überfahren“ werden kann. A first hole 15 lies completely within an irradiation strip 1, ie its diameter in a direction of the course of scan lines (not shown) or in a direction perpendicular to the longitudinal extent of the irradiation strips 1 is less than the width 8 of a maximum effective area 7 of the locally acting heater 46 (see FIG. 5). The irradiation strip 1 is solidified in accordance with the feed direction VV of the solidification region, the hole 15 remaining unconsolidated. It may be "overrun" by an auxiliary device, such as a local heater 46 (see FIG. 5), without a need for directional change, while the scan line segments (not shown) located on both sides of the hole 15 in the example may be provided with a corresponding one Interrupt irradiated or solidified. Immediately after the end of the hole 15 in the solidification direction VV is followed by an uninterrupted scan line (not shown). The diameter of a second hole 15 'in a direction perpendicular to the longitudinal extent of the irradiation strips 1 is greater than the maximum effective range of a heating device 46 (see FIG. 5), so that the hole 15' is not easily detached from the auxiliary device. For example, a local heating device 46 (see FIG. 5) can be "overrun".

Die Bestrahlungsstrategie wird deshalb hier entsprechend angepasst bzw. optimiert: The irradiation strategy is therefore adapted or optimized accordingly here:

Ausgehend von einem Startpunkt 12 wird in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zu- nächst das rechte Segment 10“ verfestigt. Im oberen Bereich des Segments 10“ erfolgt dann ein Wechsel bzw. Übergang der Verfestigung zum angrenzenden, mittleren Seg- ment 10‘, wobei die virtuelle Segmentgrenze 11 hier„überfahren wird“, d. h. es erfolgt kein Bestrahlungssprung. Starting from a starting point 12, in the exemplary embodiment shown here, first the right-hand segment 10 "is solidified. In the upper region of the segment 10 ", a change or transition of the solidification to the adjacent, middle segment 10 'then takes place, in which case the virtual segment boundary 11 is" overrun "here, ie. H. there is no radiation jump.

Mit Erreichen eines Wechselpunkts 13 (hier im rechten Bereich des mittleren Segments 10‘) im mittleren Segment 10‘ wird die mäandrierende Verfestigung der Bestrahlungsstrei- fen 1 unterbrochen, wobei ein Wechsel der Verfestigung gemäß der Sprungrichtung RB zu einem darunter angeordneten Bestrahlungsstreifen T erfolgt, welcher zunächst nur partiell, d. h. in einem rechts vom Loch 15‘ befindlichen Teilbereich, verfestigt wird. Im Zuge der oben beschriebenen lokalen Aufhebung der Segmentgrenze 11 in einem Be- reich LA des mittleren Segments 10‘ (hier als Beispiel unten rechts liegend im Segment 10‘ dargestellt) erfolgt ein Wechsel der Verfestigung zum untersten Bestrahlungsstreifen 1“, bevor - wiederum einem alternierenden Muster folgend - der noch unverfestigte Teil- bereich des darüber liegenden Bestrahlungsstreifens T, d. h. der links vom Loch 15‘ be- findliche Teilbereich, verfestigt wird. Ausgehend von einem weiteren Wechselpunkt 13‘ (hier am linken Rand des Lochs 15‘ im mittleren Segment 10‘) im mittleren Segment 10‘ erfolgt dann in dem hier gezeigten Aus- führungsbeispiel der Wechsel der Bestrahlung vom mittleren Segment 10‘ zum linken Segment 10 gemäß der Sprungrichtung RB‘ zum Einsprungpunkt 19 des linken Segments 10. Mit Erreichen eines Endpunkts 14 im linken Segment 10 ist die Verfestigung desUpon reaching a change point 13 (here in the right area of the middle segment 10 ') in the middle segment 10', the meandering hardening of the irradiation strips 1 is interrupted, wherein a change of solidification according to the jump direction RB to an irradiation strip T arranged underneath takes place initially only partially, ie in a right of the hole 15 'located portion is solidified. In the course of the above-described local cancellation of the segment boundary 11 in a region LA of the middle segment 10 '(shown here as an example in the lower right corner in the segment 10'), a change of solidification to the lowest irradiation strip 1 "takes place before-again an alternating one Following pattern - the still unconsolidated portion of the overlying irradiation strip T, ie the portion left of the hole 15 ', is solidified. Starting from a further change point 13 '(here at the left edge of the hole 15' in the middle segment 10 ') in the middle segment 10', the change of irradiation from the middle segment 10 'to the left segment 10 then takes place in the exemplary embodiment shown here the jump direction RB 'to the entry point 19 of the left segment 10. Upon reaching an end point 14 in the left segment 10 is the solidification of the

Segments 10 und somit auch der Bauteil-Querschnittsfläche 3 abgeschlossen. Segment 10 and thus also the component cross-sectional area 3 completed.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass an der Bestrahlung bzw. Verfestigung der Bauteilschicht, wenn auch hier nicht explizit gezeigt, weitere Hilfsvorrichtungen beteiligt sein können. It should again be pointed out that, although not explicitly shown here, additional auxiliary devices can be involved in the irradiation or solidification of the component layer.

Figur 8 zeigt eine alternative Möglichkeit der Segmentierung einer Bauteil- Querschnittsfläche 3 mit der gleichen Kontur wie in den Figuren 6 und 7 in drei Quer- schnittsflächensegmente 10, 10‘, 10“. In dem in Figur 8 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die virtuellen Segmentgrenzen 1 1 schräg, d. h. nicht rechtwinklig, ge- genüber den virtuellen Bestrahlungsstreifen 1 angeordnet. Vorteilhaftweise kann dadurch erreicht werden, dass auf eine lokale Aufhebung von Segmentgrenzen bzw. eine lokale Teil-Segmentierung innerhalb der Querschnittsflächensegmente 10, 10‘, 10“, wie dies beispielsweise in Figur 6 gezeigt ist, verzichtet werden kann, wobei dennoch eine vorteil- hafte bzw. optimierte Bestrahlung der Bauteil-Querschnittsfläche 3 ermöglicht wird. FIG. 8 shows an alternative possibility of segmenting a component cross-sectional area 3 with the same contour as in FIGS. 6 and 7 in three cross-sectional area segments 10, 10 ', 10 ". In the embodiment of the invention shown in FIG. 8, the virtual segment boundaries 1 1 are oblique, that is, H. not at right angles, arranged opposite to the virtual irradiation strip 1. Advantageously, it can thereby be achieved that a local cancellation of segment boundaries or a local partial segmentation within the cross-sectional surface segments 10, 10 ', 10 ", as shown for example in FIG. 6, can be dispensed with, whereby nevertheless an advantageous one or optimized irradiation of the component cross-sectional area 3 is made possible.

Zur weiteren Optimierung der Bestrahlungsstrategie wird die Außengrenze 2, 2‘, 2“ der Bestrahlungsstreifen 1 jedes Querschnittsflächensegments 10, 10‘, 10“ ausgehend von einem Referenzpunkt 18 derart in Richtung der Kontur 4 der Bauteilschicht bzw. der Querschnittsflächensegmente 10, 10‘, 10“ verschoben, dass der jeweilige Außenrand 2, 2‘, 2“ des Bestrahlungsstreifens 1 mit zumindest einem Punkt der Kontur 4 in dem jeweili gen Querschnittsflächensegment 10, 10‘, 10“ zusammenfällt, d. h. eine Tangente zu die ser Kontur 4 bildet. Das bedeutet, dass in jedem Querschnittsflächensegment 10, 10‘, 10“ einer Bauteilschicht ein erster randständiger Bestrahlungsstreifen 1 separat bzw. individu- eil angeordnet wird, so dass auf die Anordnung eines„globalen“ randständigen Bestrah- lungsstreifens für die gesamte Bauteil-Querschnittsfläche 3 verzichtet werden kann. For further optimization of the irradiation strategy, the outer boundary 2, 2 ', 2 "of the irradiation strips 1 of each cross-sectional surface segment 10, 10', 10" starting from a reference point 18 in the direction of the contour 4 of the component layer or the cross-sectional surface segments 10, 10 ', 10th Shifted, that the respective outer edge 2, 2 ', 2 "of the irradiation strip 1 coincides with at least one point of the contour 4 in the respec gene cross-sectional area segment 10, 10', 10", d. H. forms a tangent to the water contour 4. This means that in each cross-sectional area segment 10, 10 ', 10 "of a component layer a first marginal irradiation strip 1 is arranged separately or individually, so that the arrangement of a" global "marginal irradiation strip for the entire component cross-sectional area 3 can be waived.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem umliegenden Bereich der Querschnittsfläche 3 der Bauteilschicht ein Bezugsrahmen bzw. eine „Bounding Box“ 17 angeordnet (Figur 9). Die Bounding Box 17 ist vorzugsweise recht- winklig ausgebildet und umschließt die Kontur 4 möglichst eng, so dass der nicht zu ver- festigende Bereich zwischen der Bounding Box 17 und der Kontur 4 möglichst gering ist. Als Referenzpunkt 18 kann beispielsweise ein Eckpunkt 18 der Bounding Box 17 dienen, von dem aus ein Außenrand 2 eines randständigen Bestrahlungsstreifens 1 so weit in Richtung der Querschnittsfläche 3 der Bauteilschicht virtuell verschoben wird, bis die Au- ßengrenze 2 eine Tangente zur Kontur 4 bildet. Die weiteren Bestrahlungsstreifen 1 wer- den entsprechend der zuvor erläuterten Optimierungskriterien angeordnet. In one embodiment of the method according to the invention, a reference frame or a "bounding box" 17 is arranged in a surrounding area of the cross-sectional area 3 of the component layer (FIG. 9). The bounding box 17 is preferably formed at right angles and surrounds the contour 4 as closely as possible so that it can not be distorted. fixing area between the bounding box 17 and the contour 4 is as low as possible. For example, a corner point 18 of the bounding box 17 can serve as the reference point 18, from which an outer edge 2 of a marginal irradiation strip 1 is virtually displaced in the direction of the cross-sectional area 3 of the component layer until the outer boundary 2 forms a tangent to the contour 4. The further irradiation strips 1 are arranged in accordance with the optimization criteria explained above.

In Figur 10 wird eine bevorzugte Vorgehensweise bei der Verfestigung von Bestrahlungs- streifen 1 , T im Bereich einer Segmentgrenze 11 , 1 für einen Teilbereich der Bauteil- Querschnittsfläche 3 dargestellt. FIG. 10 shows a preferred procedure for solidifying irradiation strips 1, T in the region of a segment boundary 11, 1 for a subregion of the component cross-sectional area 3.

Zur Optimierung der Bestrahlungsstrategie der Bauteilschicht kann von der Rechenvor- richtung 62 (siehe Figur 1 ) auch eine virtuelle Segmentgrenze 11 mit einem kurvenförmi- gen Verlauf auf der Bauteil-Querschnittsfläche 3 virtuell angeordnet werden. Wie hier ge- zeigt, verläuft die virtuelle Segmentgrenze 11 zumindest abschnittsweise nicht senkrecht zur Vorschubrichtung VV des Verfestigungsbereichs. Bei der Verfestigung einer solchen Segmentgrenze 11 können die Scanlinien 5, 5‘, 5“ daher im Bereich der virtuellen Seg- mentgrenze 11 unterschiedlich lang sein. In der Folge könnten die virtuellen Scanlinien 5, 5‘, 5“ des in Figur 10 obenliegend angeordneten Bestrahlungsstreifens 1 des hier rechts dargestellten Segments 10‘ nur in einem Bereich oberhalb der virtuellen Segmentgrenze 1 1 verfestigt werden, wobei die unterhalb liegenden Teilbereiche der Scanlinien 5, 5‘, 5“ des Bestrahlungsstreifens 1 einem angrenzenden Querschnittsflächensegment 10 zuge- ordnet würden. Das bedeutet, dass der Bestrahlungsstreifen 1 , zumindest in einem Be- reich der virtuellen Segmentgrenze, nur partiell, d. h. nicht entsprechend seiner Maximal- breite, bestrahlt wird. Dadurch würde ein Energieeintrag in die Schicht in diesem Bereich des Bestrahlungsstreifens 1 weniger homogen. To optimize the irradiation strategy of the component layer, the computing device 62 (see FIG. 1) can also be used to virtually arrange a virtual segment boundary 11 with a curved course on the component cross-sectional area 3. As shown here, the virtual segment boundary 11 does not extend at least in sections perpendicular to the feed direction VV of the solidification region. When consolidating such a segment boundary 11, the scan lines 5, 5 ', 5 "can therefore be of different lengths in the area of the virtual segment boundary 11. As a consequence, the virtual scan lines 5, 5 ', 5 "of the irradiation strip 1 arranged overhead in FIG. 10 of the segment 10' shown on the right could be solidified only in an area above the virtual segment boundary 11, the subareas of the scan lines 5 lying below , 5 ', 5 "of the irradiation strip 1 would be assigned to an adjacent cross-sectional surface segment 10. This means that the irradiation strip 1, at least in a region of the virtual segment boundary, is only partially, i. H. not according to its maximum width, is irradiated. As a result, an energy input into the layer in this region of the irradiation strip 1 would be less homogeneous.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Ver- lauf einer virtuellen Segmentgrenze 1 1 daher durch die Rechenvorrichtung 62 (siehe Fi- gur 1 ) zusätzlich zu den zuvor erläuterten Optimierungskriterien noch weiter, vorzugswei- se lokal, optimiert werden. Vorteilhafterweise rechnet die Rechenvorrichtung 62 einen lokal kurvenförmigen Verlauf einer virtuellen Segmentgrenze 11 in einen gestuften Verlauf einer tatsächlichen Segmentgrenze 1 um, wie nachfolgend erläutert wird. Wie in Figur 10 gezeigt, ist die tatsächliche Segmentgrenze 1 vorzugsweise entlang von bzw. parallel zu Scanlinien 5, 5‘, 5“ bzw. im Wesentlichen senkrecht zur Längsausdehnung des Be- strahlungsstreifens 1 angeordnet. Die tatsächliche Segmentgrenze 1 folgt also einem gestuften Verlauf und alterniert demnach in einem Bereich um die virtuelle Segmentgren- ze 11. Wie hier gezeigt ist, schneidet jeder Abschnitt der tatsächlichen Segmentgrenze 11‘ einmal die virtuelle Segmentgrenze 11 , wobei unter einem Abschnitt der Bereich der tatsächlichen Segmentgrenze 11‘ verstanden wird, der im Bereich bzw. auf dem Außen- rand 2 des Bestrahlungsstreifens 1 verläuft. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the course of a virtual segment boundary 11 can therefore be further optimized, preferably locally, by the computing device 62 (see FIG. 1) in addition to the previously explained optimization criteria. Advantageously, the computing device 62 converts a locally curved course of a virtual segment boundary 11 into a stepped course of an actual segment boundary 1, as will be explained below. As shown in FIG. 10, the actual segment boundary 1 is preferably arranged along or parallel to scan lines 5, 5 ', 5 "or essentially perpendicular to the longitudinal extent of the irradiation strip 1. The actual segment boundary 1 thus follows one Thus, as shown here, each section of the actual segment boundary 11 'intersects once the virtual segment boundary 11, where a section is understood to be the area of the actual segment boundary 11' in the region or on the outer edge 2 of the irradiation strip 1.

Abschließend wird erläutert, wie ein zuvor beschriebenes Verfahren zur additiven Ferti- gung einer Bauteilschicht mittels einer Vorrichtung (30) zur additiven Fertigung, insbeson- dere einer Rechenvorrichtung 62 einer Steuereinheit 60 (siehe Figur 1 ), umgesetzt wer- den kann. Finally, it will be explained how a previously described method for the additive fabrication of a component layer can be implemented by means of a device (30) for additive fabrication, in particular of a computing device 62 of a control unit 60 (see FIG. 1).

Figur 1 1 zeigt hierzu ein stark vereinfachtes Ablaufdiagramm der Prüf- bzw. Entschei- dungslogik der Rechenvorrichtung 62 (siehe Figur 1 ) für die Berechnung einer optimierten Bestrahlungsstrategie einer Bauteilschicht eines Bauteils gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die nachfolgend erläuterte Entscheidungslogik wird schichtweise, d. h. separat für jede zu verfestigende Schicht eines Bauteils, durchlaufen, wobei die Berechnung der Bestrahlungsstrategie vor Beginn oder auch während des addi- tiven Fertigungsprozesses erfolgen kann. Als Eingangsparameter der Prüflogik können Prozesssteuerdaten PS einer Bauteilschicht der Rechenvorrichtung zugeführt werden. Wie zuvor erwähnt, können der Rechenvorrich- tung 62 bereits überwiegend fertig erzeugte Steuerdaten PS zugeführt werden, die z. B. mittels einer externen Steuerdatenerzeugungsvorrichtung 65‘ erzeugt wurden (siehe Figur 1 ), so dass durch die Rechenvorrichtung 62 im Wesentlichen noch eine Optimierung der Bestrahlungsstrategie erfolgen kann. Dazu kann in einem ersten Prozessschritt QS auf Basis der Prozesssteuerdaten eine virtuelle Segmentierung zumindest eines Teilbereichs der Bauteil-Querschnittsfläche in eine Anzahl von virtuellen Querschnittsflächensegmen- ten erfolgen. Ausgehend von einem Referenzpunkt kann dann in einem Prozessschritt BR in einem ersten Querschnittsflächensegment ein erster randständiger Bestrahlungsstreifen mit ei- ner Normbreite virtuell angeordnet werden. In einem Prüfschritt BRO der Entscheidungs- logik erfolgt dann eine Optimierung der Bestrahlungsstreifenbreite nach einem der zuvor erläuterten Optimierungskriterien. Infolge dieser Überprüfung kann dieser erste randstän- dige Bestrahlungsstreifen dann mit einer optimierten Breite in dem Querschnittsflächen- segment virtuell angeordnet werden. In einem weiteren Prozessschritt BT kann durch die Rechenvorrichtung mittels eines itera- tiven Prozesses ein weiterer, an den ersten Bestrahlungsstreifen angrenzender, Bestrah- lungsstreifen mit einer Normbreite virtuell in dem Querschnittsflächensegment angeordnet werden. Vorzugsweise erfolgt auch für diesen weiteren Bestrahlungsstreifen, wie zuvor erläutert, eine Optimierung der Bestrahlungsstreifenbreite in einem Prozessschritt BTO, so dass der Bestrahlungsstreifen entsprechend einer optimierten Breite in dem Quer- schnittsflächensegment angeordnet werden kann. Anschließend prüft die Rechenvorrichtung in einem Schritt PF1 , ob die Oberfläche des Querschnittsflächensegments bereits vollständig von virtuellen Bestrahlungsstreifen be- deckt ist. 1 1 shows a greatly simplified flow diagram of the checking or decision logic of the computing device 62 (see FIG. 1) for the calculation of an optimized irradiation strategy of a component layer of a component according to an embodiment of the method according to the invention. The decision logic explained below is run through in layers, ie separately for each layer of a component to be consolidated, whereby the calculation of the irradiation strategy can take place before the beginning or even during the additive manufacturing process. Process control data PS of a component layer can be supplied to the computing device as input parameter of the check logic. As mentioned above, the computing device 62 can already be supplied with predominantly ready-generated control data PS which, for B. by means of an external control data generating device 65 'were generated (see Figure 1), so that can be done by the computing device 62 substantially still an optimization of the irradiation strategy. For this purpose, in a first process step QS on the basis of the process control data, a virtual segmentation of at least one subarea of the component cross-sectional area into a number of virtual cross-sectional area segments can be carried out. Starting from a reference point, in a process step BR, a first marginal radiation strip having a standard width can then be virtually arranged in a first cross-sectional area segment. In a test step BRO of the decision logic, the irradiation strip width is then optimized according to one of the optimization criteria explained above. As a result of this check, this first edge-exposed irradiation strip can then be arranged virtually with an optimized width in the cross-sectional area segment. In a further process step BT, by the computing device by means of an iterative process, a further irradiation strip with a standard width adjoining the first irradiation strip can be arranged virtually in the cross-sectional area segment. As has been explained above, an optimization of the irradiation strip width in a process step BTO is preferably also carried out for this further irradiation strip so that the irradiation strip can be arranged corresponding to an optimized width in the cross-sectional area segment. Subsequently, in a step PF1, the computing device checks whether the surface of the cross-sectional area segment is already completely covered by virtual irradiation strips.

Sofern noch nicht die gesamte Oberfläche des Querschnittsflächensegments von virtuel- len Bestrahlungsstreifen umfasst ist, wird der zuvor beschriebene iterative Prozess SF1 so oft durchlaufen, bis im Prüfschritt PF1 festgestellt wird, dass eine genügende Anzahl von virtuellen Bestrahlungsstreifen in dem Querschnittsflächensegment angeordnet ist, wobei die zusätzlich angeordneten Bestrahlungsstreifen dann jeweils an den unmittelbar zuvor angeordneten virtuellen Bestrahlungsstreifen angrenzen. Unless the entire surface of the cross-sectional area segment of virtual irradiation strips is covered, the above-described iterative process SF1 is run through until it is determined in test step PF1 that a sufficient number of virtual irradiation strips are arranged in the cross-sectional area segment arranged irradiation strips then each adjacent to the immediately preceding arranged virtual irradiation strip.

In einem weiteren Schritt PF2 der Entscheidungslogik erfolgt eine Prüfung dahingehend, ob zur Verfestigung der Bauteilschicht noch weitere Querschnittsflächensegmente zu be- strahlen bzw. mit virtuellen Bestrahlungsstreifen zu versehen sind. Gegebenenfalls kann ein iterativer Prozess SF2 im Sinne einer übergeordneten äußeren Schleife so oft durch- laufen werden, bis die gesamte Oberfläche der Bauteil-Querschnittsfläche, d. h. die Ge- samtheit der Querschnittsflächensegmente, von virtuellen Bestrahlungsstreifen bedeckt ist. In a further step PF2 of the decision logic, a check is made as to whether further cross-sectional area segments are to be irradiated or provided with virtual irradiation strips for solidifying the component layer. If appropriate, an iterative process SF2 can be run through in the sense of a superordinate outer loop until the entire surface of the component cross-sectional area, i. H. the entirety of the cross-sectional surface segments is covered by virtual irradiation strips.

Vorzugsweise schließt die Entscheidungslogik mit einem Schritt STB, in dem durch die Rechenvorrichtung 62 (siehe Figur 1 ) auf Grundlage der zuvor ermittelten Daten eine Be- strahlungsstrategie zur Bestrahlung der Querschnittsfläche der Bauteilschicht berechnet und optimiert wird, wobei die Bestrahlungsstrategie anschließend in den Steuerdatensatz PS implementiert werden kann. Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorherge- hend detailliert beschriebenen Figuren lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw.„eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass diese aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich ver- teilt sein können. Preferably, the decision logic concludes with a step STB in which the computation device 62 (see FIG. 1) calculates and optimizes a radiation strategy for irradiating the cross-sectional area of the device layer on the basis of the previously determined data, the irradiation strategy then being implemented in the control data set PS can be. It is finally pointed out once again that the figures described in detail above are merely exemplary embodiments which can be modified by the skilled person in a variety of ways without departing from the scope of the invention. Furthermore, the use of the indefinite article "on" or "one" does not exclude that the characteristics in question may also be present multiple times. Likewise, the term "unit" does not exclude that it consists of several interacting sub-components, which may possibly also be spatially distributed.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 , 1‘, 1“, 1 ^* Bestrahlungsstreifen 1, 1 ', 1 ", 1 ^* irradiation strips

2, 2‘, 2“ Außenrand Bestrahlungsstreifen 2, 2 ', 2 "outer edge irradiation strips

3 Bauteil-Querschnittsfläche 3 component cross-sectional area

4 Kontur Bauteil-Querschnittsfläche 4 contour component cross-sectional area

5, 5‘, 5“ Scanlinie 5, 5 ', 5 "scan line

7 Wirkbereich Heizvorrichtung 7 effective range heating device

8 Breite Wirkbereich Heizvorrichtung 8 Wide effective range heating device

9, 9‘ Bestrahlungsinsel 9, 9 'irradiation island

10, 10‘, 10“ Querschnittsflächensegment 10, 10 ', 10 "cross-sectional area segment

1 1 , 1 1 11“ Segmentgrenze 1 1, 1 1 11 "segment boundary

12 Startpunkt Verfestigung 12 starting point hardening

13, 13‘ Wechselpunkt 13, 13 'change point

14 Endpunkt der Verfestigung 14 Endpoint of solidification

15, 15‘ Loch 15, 15 'hole

16 Bestrahlungsstreifengruppe 16 radiation strip group

17 Bounding Box 17 bounding box

18 Referenzpunkt 18 reference point

19, 19‘ Einsprungpunkt 19, 19 'Entry point

20 Baufeld 20 construction field

30 Vorrichtung zur additiven Fertigung / Lasersintervorrichtung 30 Apparatus for additive manufacturing / laser sintering device

31 Additives Fertigungsprodukt 31 Additive manufacturing product

32 Prozessraum / Prozesskammer 32 process space / process chamber

33 Kammerwandung 33 chamber wall

34 Behälter 34 containers

35 Behälterwandung 35 container wall

36 Arbeitsebene 36 working level

37 Baufeld 37 construction field

38 Träger 38 carriers

39 Grundplatte 39 base plate

40 Bauplattform 40 construction platform

41 Aufbaumaterial 41 construction material

42 Vorratsbehälter 42 reservoir

43 Aufbaumaterial (frisch) 43 building material (fresh)

44 Beschichter 45 Heizvorrichtung global 44 coater 45 heater global

46 Heizvorrichtung lokal 46 Heating device local

47 Heizelement 47 heating element

48 Heizelement-Träger 48 heating element carrier

50 Bestrahlungseinheit 50 irradiation unit

51 Laser 51 lasers

52 Laserstrahl 52 laser beam

53 Umlenkvorrichtung 53 deflection device

54 Fokussiereinrichtung 54 focusing device

55 Einkoppelfenster 55 coupling window

60 Steuereinrichtung 60 control device

61 Kontrolleinrichtung 61 control device

62 Rechenvorrichtung 62 computing device

63 Steuereinheit 63 control unit

64 Sensoranordnung / Kamera 64 sensor arrangement / camera

65, 65‘ Steuerdatenerzeugungsvorrichtung 65, 65 'control data generating device

70 Terminal 70 terminal

71 Bus a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^*** Maximalbreite Bestrahlungsstreifen b, b‘ Distanz Bestrahlungssprung 71 bus a, a ', a ", a"', a ^* , a ^** , a ^*** maximum width irradiation stripe b, b 'distance irradiation jump

BL Bestrahlungsstelle BL irradiation site

BR Prozessschritt BR process step

BRO Prozessschritt BRO process step

BS Bestrahlungssteuerdaten BS irradiation control data

BT Prozessschritt BT process step

BTO Prozessschritt BTO process step

E Haupterstreckungsrichtung Bauteil-Querschnittsfläche E Main extension direction Component cross-sectional area

H horizontale Richtung H horizontal direction

HSG Heizungssteuerdaten global HSG heating control data global

HSL Heizungssteuerdaten lokal HSL heating control data locally

LA Lokales Erweiterungssegment LA Local Extension Segment

LT Lokales Teil-Segment LT Local sub-segment

PF1 Prüfschritt 1 PF1 test step 1

PF2 Prüfschritt 2 PF2 test step 2

PS Prozesssteuerdaten QD Qualitätsdaten PS process control data QD quality data

QS Prozessschritt QS process step

RB, RB‘ Richtung Bestrahlungssprung SDS Prozessraum-Sensordaten RB, RB 'direction of irradiation jump SDS process space sensor data

SF1 Iterativer Prozessschritt 1 SF1 Iterative process step 1

SF2 Iterativer Prozessschritt 2 SF2 Iterative process step 2

ST Beschichtungssteuerdaten ST coating control data

STB Prozessschritt STB process step

TS Trägersteuerdaten TS carrier control data

V vertikale Richtung V vertical direction

VH Vorschubrichtung lokale Heizvorrichtung VV Vorschubrichtung Verfestigungsbereich VS Verlaufrichtung Scanlinie VH feed direction local heating device VV feed direction hardening area VS direction of scan line

Claims

Patentansprüche claims

1. Verfahren zur Generierung von Steuerdaten (PS) für eine Vorrichtung (30) zur additiven Fertigung zumindest einer Bauteilschicht zumindest eines Bauteils (31 ) in einem Ferti- gungsprozess, in welchem wenigstens eine Schicht eines Aufbaumaterials in einen Pro- zessraum (32) eingebracht wird und das Aufbaumaterial der Schicht durch Bestrahlung von zumindest einem Teilbereich der Schicht mittels einer Bestrahlungseinheit (50) selek- tiv verfestigt wird, 1. A method for generating control data (PS) for a device (30) for the additive production of at least one component layer of at least one component (31) in a manufacturing process in which at least one layer of building material is introduced into a process space (32) and the build-up material of the layer is selectively solidified by irradiation of at least a portion of the layer by means of an irradiation unit (50),

wobei die Steuerdaten (PS) derart erstellt werden, dass die Vorrichtung (30) zur additiven Fertigung so angesteuert wird, dass zur Verfestigung eine Bestrahlungsstelle (BL) durch die Bestrahlungseinheit (50) entlang einer Anzahl von Scanlinien (5, 5‘, 5“) eines oder mehrerer Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) bewegt wird, wherein the control data (PS) are created in such a way that the device (30) for additive production is activated in such a way that an irradiation point (BL) is irradiated by the irradiation unit (50) along a number of scan lines (5, 5 ', 5 "). ) of one or more irradiation strips (1, T, 1 ") is moved,

- wobei jeder Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) eine vorgegebene Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) aufweist und wobei die Scanlinien (5, 5‘, 5“) innerhalb der Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) des Bestrahlungsstreifens (1 , T, 1“) und im Wesentlichen quer zu einer Vorschubrichtung (VV) eines Verfestigungsbereichs entlang des Bestrahlungs- streifens (1 , T, 1“) verlaufen, und - each irradiation strip (1, T, 1 ") having a predetermined maximum width (a, a ', a", a "', a ^* , a ^** , a ^*** ) and wherein the scan lines (5, 5 ' , 5 ") within the maximum width (a, a ', a", a "', a ^* , a ^** , a ^*** ) of the irradiation strip (1, T, 1") and substantially transversely to a feed direction (FIG. VV) of a solidification region along the irradiation strip (1, T, 1 "), and

- wobei zumindest zwei Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) einer Schicht in Abhängigkeit von einem Regelungsparameter, insbesondere einer Bauteilgeometrie, eine unterschiedliche Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) zugeordnet wird. wherein at least two irradiation strips (1, T, 1 ") of a layer depend on a control parameter, in particular a component geometry, a different maximum width (a, a ', a", a "', a ^* , a ^** , a ^{* **} ).

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei das Bewegen der Bestrahlungsstelle (BL) zumin- dest abschnittsweise an den Vorschub einer im Prozessraum (32) lokal verfahrbaren Hilfsvorrichtung angepasst wird. 2. The method according to claim 1, wherein the movement of the irradiation point (BL) is at least partially adapted to the advance of a process space (32) locally movable auxiliary device.

3. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teilbereich einer Querschnittsfläche (3) der Bauteilschicht mittels einer Rechenvorrichtung (62) in eine Anzahl an Querschnittsflächensegmenten (10, 10‘, 10“) unterteilt wird und wobei ein Querschnittsflächensegment (10, 10‘, 10“) eine Anzahl an Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) umfasst. A method according to any of the preceding claims, wherein at least a portion of a cross-sectional area (3) of the device layer is divided by a computing device (62) into a number of cross-sectional area segments (10, 10 ', 10 ") and wherein a cross-sectional area segment (10, 10 ', 10 ") comprises a number of irradiation strips (1, T, 1").

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die einem Querschnittsflächensegment (10, 10‘, 10“) zugeordneten Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) eine Bestrahlungsstreifengruppe (16) bilden, wobei die Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) der Bestrahlungsstreifengruppe (16), vorzugsweise unmittelbar aufeinanderfolgend verfestigt werden. The method according to claim 3, wherein the irradiation strips (1, T, 1 ") associated with a cross-sectional area segment (10, 10 ', 10") form an irradiation stripe group (16), the irradiation strands (1, T, 1 ") of the irradiation stripe group (16), preferably solidified directly in succession.

5. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei durch die Rechenvorrichtung (62) eine Segmentierung der Querschnittsfläche (3) der Bauteilschicht in Querschnittsflächenseg- mente (10, 10‘, 10“) unter Berücksichtigung wenigstens eines der folgenden Optimie- rungskriterien optimiert wird: 5. Method according to claim 3, wherein the computing device (62) optimizes a segmentation of the cross-sectional area (3) of the component layer into cross-sectional area segments (10, 10 ', 10 ") taking into account at least one of the following optimization criteria:

- Verringerung einer Anzahl an Bestrahlungssprüngen innerhalb der Querschnittsfläche (3) der Bauteilschicht; - reducing a number of radiation jumps within the cross-sectional area (3) of the device layer;

- Verringerung einer Distanz (b, b‘) von Bestrahlungssprüngen innerhalb der Querschnitts- fläche (3) der Bauteilschicht. - Reduction of a distance (b, b ') of radiation jumps within the cross-sectional area (3) of the device layer.

6. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 5, wobei durch die Re- chenvorrichtung (62) eine Anordnung und/oder Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) der Bestrahlungsstreifen (1 , 1‘, 1“) eines Querschnittsflächensegments (10, 10‘, 10“) un- ter Berücksichtigung wenigstens eines der folgenden Optimierungskriterien optimiert wird:6. Method according to one of the preceding claims 3 to 5, wherein the computing device (62) has an arrangement and / or maximum width (a, a ', a ", a"', a ^* , a ^** , a ^{**). *} ) of the irradiation strips (1, 1 ', 1 ") of a cross-sectional surface segment (10, 10', 10") is optimized taking into account at least one of the following optimization criteria:

- Anordnung eines ersten randständigen Bestrahlungsstreifens (1 , 1‘, 1“), dessen Außen- rand (2, 2‘, 2“) eine Tangente zu einem Außenrand (4) des Querschnittsflächensegments (10, 10‘, 10“) ausbildet; - Arrangement of a first marginal irradiation strip (1, 1 ', 1 "), the outer edge (2, 2', 2") forms a tangent to an outer edge (4) of the cross-sectional surface segment (10, 10 ', 10 ");

- Vermeidung von Bestrahlungsinseln (9, 9‘) innerhalb eines Bestrahlungsstreifens (1 , T, r‘); Avoiding radiation islands (9, 9 ') within an irradiation strip (1, T, r');

- Verringerung der Anzahl an Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) des Querschnittsflächen- segments (10, 10‘, 10“). - Reduction of the number of radiation strips (1, T, 1 ") of the cross-sectional area segment (10, 10 ', 10").

7. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 6, wobei innerhalb des Querschnittsflächensegments (10, 10‘, 10“) eine lokale Segmentierung eines Quer- schnittsflächensegments (10, 10‘, 10“) in zumindest zwei Teil-Querschnittsflächen- segmente (LT) erfolgt und/oder eine oder mehrere Segmentgrenzen (11 ) in einem Bereich (LA) des Querschnittsflächensegments (10, 10‘, 10“) lokal aufgehoben werden. 7. Method according to one of the preceding claims 3 to 6, wherein within the cross-sectional area segment (10, 10 ', 10 ") a local segmentation of a cross-sectional area segment (10, 10', 10") into at least two partial cross-sectional area segments ( LT) and / or one or more segment boundaries (11) are locally canceled in a region (LA) of the cross-sectional surface segment (10, 10 ', 10 ").

8. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 7, wobei eine Bestrah- lungsstrategie durch die Rechenvorrichtung (62) mittels einer Entscheidungslogik berech- net wird, wobei die Entscheidungslogik folgende Schritte umfasst: 8. Method according to one of the preceding claims 3 to 7, wherein a radiation strategy is calculated by the computing device (62) by means of a decision logic, wherein the decision logic comprises the following steps:

a) Segmentierung zumindest eines Teilbereichs der Querschnittsfläche (3) der Bauteil- schicht in eine Anzahl an Querschnittsflächensegmente (10, 10‘ 10“); a) segmentation of at least a portion of the cross-sectional area (3) of the component layer into a number of cross-sectional area segments (10, 10 '10 ");

b) Anordnung eines ersten Bestrahlungsstreifens (1 , T, 1“) in einem ersten Querschnitts- flächensegment (10, 10‘ 10“) ausgehend von einem Referenzpunkt (18); b) arranging a first irradiation strip (1, T, 1 ") in a first cross-sectional area segment (10, 10 '10") starting from a reference point (18);

c) Optimierung der Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) des Bestrahlungsstreifens (1 , r, 1“); d) Anordnung zumindest eines zweiten, an den ersten Bestrahlungsstreifen (1 , 1‘, 1“) an- grenzenden Bestrahlungsstreifens (1 , 1‘, 1“) in dem Querschnittsflächensegment (10, 10‘, 10“); c) optimizing the maximum width (a, a ', a ", a"', a ^* , a ^** , a ^*** ) of the irradiation strip (1, r, 1 "); d) arranging at least one second irradiation strip (1, 1 ', 1 ") adjoining the first irradiation strip (1, 1', 1") in the cross-sectional surface segment (10, 10 ', 10 ");

e) Optimierung der Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) des zweiten Bestrahlungs- streifens (1 , 1‘, 1“); e) optimization of the maximum width (a, a ', a ", a"', a ^* , a ^** , a ^*** ) of the second irradiation strip (1, 1 ', 1 ");

f) Wiederholen der Schritte d) und e), so dass das Querschnittsflächensegment (10, 10‘, 10“) vollständig von virtuellen Bestrahlungsstreifen (1 , 1‘, 1“) bedeckt ist; f) repeating steps d) and e) so that the cross-sectional area segment (10, 10 ', 10 ") is completely covered by virtual irradiation strips (1, 1', 1");

g) Wiederholen der Schritte b) bis f) für eine Anzahl an Querschnittsflächensegmenteng) repeating steps b) to f) for a number of cross-sectional area segments

(10, 10‘, 10“); (10, 10 ', 10 ");

h) Berechnung einer optimierten Bestrahlungsstrategie zur Bestrahlung der Querschnitts- flächensegmente (10, 10‘, 10“) der Bauteilschicht unter Berücksichtigung der ermittelten Maximalbreiten (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) der Bestrahlungsstreifen (1 , 1‘, 1“) . h) calculation of an optimized irradiation strategy for irradiating the cross-sectional area segments (10, 10 ', 10 ") of the component layer, taking into account the determined maximum widths (a, a', a ^* , a ^** , a ^{*) **} ) of the irradiation strips (1, 1 ', 1 ").

9. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Aufbaumaterial der Schicht, zumindest in einem Bereich der Bestrahlungsstelle (BL), zumindest vor der Be- strahlung, mittels einer, vorzugsweise verfahrbaren lokalen, Heizvorrichtung (46) erwärmt wird. 9. Method according to one of the preceding claims, wherein the building material of the layer, at least in a region of the irradiation point (BL), at least before the irradiation, by means of a, preferably movable local heating device (46) is heated.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Heizvorrichtung (46) eine Induktionsspulena- nordnung (46), vorzugsweise zumindest zwei gegeneinander verstellbar gelagerte Induk- tionsspulen (46), umfasst. 10. The method according to claim 9, wherein the heating device (46) comprises an induction coil arrangement (46), preferably at least two mutually adjustably mounted induction coils (46).

1 1. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 9 oder 10, wobei die Maximal- breite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) des Bestrahlungsstreifens (1 , 1‘, 1“) maximal der Breite (8) eines Wirkbereichs (7) einer, vorzugsweise verfahrbaren lokalen, Heizvorrichtung (46) entspricht. 11. The method according to one of the preceding claims 9 or 10, wherein the maximum width (a, a ', a ", a"', a ^* , a ^** , a ^*** ) of the irradiation strip (1, 1 ' , 1 ") corresponds at most to the width (8) of an effective region (7) of a preferably movable local heating device (46).

12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 , wobei das Aufbaumaterial zumindest in einem Wirkbereich (7) der Heizvorrichtung (46) auf eine Solltemperatur erwärmt wird, wobei die Solltemperatur vorzugsweise wenigstens 50%, besonders bevorzugt wenigs- tens 70%, ganz besonders wenigstens 80%, insbesondere bevorzugt wenigstens 90% einer Erstarrungstemperatur des zu verfestigenden Aufbaumaterials beträgt. 12. The method according to any one of claims 9 to 11, wherein the building material is heated at least in an effective range (7) of the heating device (46) to a desired temperature, wherein the target temperature is preferably at least 50%, more preferably at least least 70%, especially at least 80%, particularly preferably at least 90% of a solidification temperature of the building material to be solidified.

13. Verfahren zur additiven Fertigung zumindest einer Bauteilschicht zumindest eines Bauteils (31 ), folgende Schritte umfassend: 13. A method for the additive production of at least one component layer of at least one component (31), comprising the following steps:

- Einbringen einer Schicht eines Aufbaumaterials in einen Prozessraum (32); - Selektives Verfestigen des Aufbaumaterials der Schicht durch Bestrahlung von zumin- dest einem Teilbereich der Schicht mittels einer Bestrahlungseinheit (50), - introducing a layer of building material into a process space (32); Selectively solidifying the build-up material of the layer by irradiation of at least a portion of the layer by means of an irradiation unit (50),

- wobei zur Verfestigung eine Bestrahlungsstelle (BL) durch die Bestrahlungseinheit (50) entlang einer Anzahl von Scanlinien (5, 5‘, 5“) eines oder mehrerer Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) bewegt wird, wobei jeder Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) eine vorgegebene Ma- ximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) aufweist und wobei die Scanlinien (5, 5‘, 5“) inner- halb der Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) des Bestrahlungsstreifens (1 , T, 1“) und im Wesentlichen quer zu einer Vorschubrichtung (VV) eines Verfestigungsbereichs entlang des Bestrahlungsstreifens (1 , T, 1“) verlaufen, und wherein, for solidification, an irradiation site (BL) is moved by the irradiation unit (50) along a number of scan lines (5, 5 ', 5 ") of one or more irradiation strips (1, T, 1"), each irradiation strip (1, T, 1 ") has a predefined maximum width (a, a ', a", a "', a ^* , a ^** , a ^*** ) and wherein the scan lines (5, 5 ', 5") inside - Half of the maximum width (a, a ', a ", a"', a ^* , a ^** , a ^*** ) of the irradiation strip (1, T, 1 ") and substantially transversely to a feed direction (VV) of a Solidification range along the irradiation strip (1, T, 1 ") run, and

- wobei zumindest zwei Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) einer Schicht in Abhängigkeit von einem Regelungsparameter, insbesondere einer Bauteilgeometrie, eine unterschiedliche Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) zugeordnet wird und wherein at least two irradiation strips (1, T, 1 ") of a layer depend on a control parameter, in particular a component geometry, a different maximum width (a, a ', a", a "', a ^* , a ^** , a ^{* **} ) is assigned and

- wobei vorzugsweise das Verfahren durch einen Steuerdatensatz (PS) gesteuert wird, welcher Steuerdatensatz (PS) unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einem der vor- stehenden Ansprüche 1 bis 12 erzeugt wurde. wherein preferably the method is controlled by a control data record (PS), which control data record (PS) was generated using a method according to one of the preceding claims 1 to 12.

14. Steuerdatenerzeugungsvorrichtung (65, 65‘) zur Generierung von Steuerdaten (PS) für eine Vorrichtung (30) zur additiven Fertigung zumindest einer Bauteilschicht zumindest eines Bauteils (31 ) in einem Fertigungsprozess, in welchem wenigstens eine Schicht ei- nes Aufbaumaterials in einen Prozessraum (32) eingebracht wird und das Aufbaumaterial der Schicht durch Bestrahlung von zumindest einem Teilbereich der Schicht mittels einer Bestrahlungseinheit (50) selektiv verfestigt wird, 14. Control data generating device (65, 65 ') for generating control data (PS) for a device (30) for the additive production of at least one component layer of at least one component (31) in a manufacturing process in which at least one layer of a building material into a process space (32) is introduced and the building material of the layer is selectively solidified by irradiation of at least a portion of the layer by means of an irradiation unit (50),

wobei die Steuerdatenerzeugungsvorrichtung (65, 65‘) so ausgebildet ist, dass Steuerda- ten (PS) erstellt werden, mit denen die Vorrichtung (30) zur additiven Fertigung unter Nut- zung der Steuerdaten (PS) so ansteuerbar ist, dass zur Verfestigung eine Bestrahlungs- stelle (BL) durch die Bestrahlungseinheit (50) entlang einer Anzahl von Scanlinien (5, 5‘, 5“) eines oder mehrerer Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) bewegt wird, wherein the control data generating device (65, 65 ') is designed so that control data (PS) are created, with which the device (30) for additive manufacturing using the control data (PS) can be controlled so that for solidification Irradiation point (BL) is moved by the irradiation unit (50) along a number of scan lines (5, 5 ', 5 ") of one or more irradiation strips (1, T, 1"),

15. Steuereinrichtung (60) für eine Vorrichtung (30) zur additiven Fertigung zumindest einer Bauteilschicht zumindest eines Bauteils (31 ), in der zumindest eine Schicht eines Aufbaumaterials in einen Prozessraum (32) eingebracht wird und das Aufbaumaterial der Schicht durch Bestrahlung von zumindest einem Teilbereich der Schicht mittels einer Be- strahlungseinheit (50) selektiv verfestigt wird, 15. Control device (60) for a device (30) for the additive production of at least one component layer of at least one component (31), in which at least one layer of building material is introduced into a process space (32) and the building material of the layer by irradiation of at least one Subregion of the layer is selectively solidified by means of a radiation unit (50),

- wobei die Steuereinrichtung (60) ausgebildet ist, die Bestrahlungseinheit (50) der Vor- richtung (30) zur additiven Fertigung der Bauteilschicht des Bauteils (31 ) so anzusteuern, dass eine Bestrahlungsstelle (BL) durch die Bestrahlungseinheit (50) entlang einer Anzahl von Scanlinien (5, 5‘, 5“) eines oder mehrerer Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) bewegt wird, wobei jeder Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) eine vorgegebene Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) aufweist und wobei die Scanlinien (5, 5‘, 5“) innerhalb der Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) des Bestrahlungsstreifens (1 , T, 1“) und im Wesentlichen quer zu einer Vorschubrichtung (VV) eines Verfestigungsbereichs entlang des Bestrahlungsstrei- fens (1 , T, 1“) verlaufen, und wobei zumindest zwei Bestrahlungsstreifen (1 , T, 1“) einer Schicht in Abhängigkeit von einem Regelungsparameter, insbesondere einer Bauteilgeo- metrie, eine unterschiedliche Maximalbreite (a, a‘, a“, a“‘, a^*, a^**, a^***) zugeordnet ist. - wherein the control device (60) is designed to control the irradiation unit (50) of the device (30) for additive production of the component layer of the component (31) so that an irradiation point (BL) through the irradiation unit (50) along a number of scan lines (5, 5 ', 5 ") of one or more irradiation strips (1, T, 1"), each irradiation strip (1, T, 1 ") having a predetermined maximum width (a, a', a", a '', A ^* , a ^** , a ^*** ) and wherein the scan lines (5, 5 ', 5 ") are within the maximum width (a, a', a", a "', a ^* , a ^{*) *} , a ^*** ) of the irradiation strip (1, T, 1 ") and substantially transverse to a feed direction (VV) of a solidification region along the irradiation strip (1, T, 1"), and wherein at least two irradiation strips ( 1, T, 1 ") of a layer as a function of a control parameter, in particular a component geometry, a different maximum width (a, a ', a" , a "', a ^* , a ^** , a ^*** ).

16. Vorrichtung (30) zur additiven Fertigung zumindest einer Bauteilschicht zumindest eines Bauteils (31 ) in einem additiven Fertigungsprozess mit zumindest einer Zuführvor- richtung (42, 44) zum Einbringen einer Schicht eines Aufbaumaterials in einen Prozess- raum (32), einer Bestrahlungseinheit (50) zum selektiven Verfestigen des Aufbaumaterials der Schicht durch Bestrahlung von zumindest einem Teilbereich der Schicht mittels einer Bestrahlungseinheit (50) sowie einer Steuereinrichtung (60) nach Anspruch 15. 16. Device (30) for the additive fabrication of at least one component layer of at least one component (31) in an additive manufacturing process with at least one feed device (42, 44) for introducing a layer of building material into a process space (32), an irradiation unit (50) for selectively solidifying the build-up material of the layer by irradiation of at least a portion of the layer by means of an irradiation unit (50) and a control device (60) according to claim 15.

17. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuerdatenerzeugungsvorrichtung (65, 65‘) und/oder einer Steuereinrichtung (60) einer Vorrichtung (30) zur additiven Fertigung einer Bauteilschicht eines Bauteils (31 ) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuerdatenerzeugungsvorrichtung (65, 65‘) und/oder der Steuereinrichtung (60) ausge- führt wird. 17. Computer program product with a computer program, which directly into a memory device of a control data generating device (65, 65 ') and / or a control device (60) of a device (30) for additive manufacturing of a device layer of a component (31) can be loaded, with program sections to to carry out all the steps of the method according to one of claims 1 to 13, when the computer program is executed in the control data generation device (65, 65 ') and / or the control device (60).

18. Steuerdaten (PS) zur Steuerung einer Vorrichtung (30) zur additiven Fertigung, wel- che Steuerdaten (PS) so ausgebildet sind, dass die Vorrichtung (30) zur additiven Ferti- gung derart angesteuert wird, dass eine Fertigung eines Bauteils (31 ) unter Nutzung eines Verfahrens nach Anspruch 13 erfolgt, und/oder wobei die Steuerdaten (PS) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 erstellt wurden. 18. Control data (PS) for controlling a device (30) for additive production, which control data (PS) are designed such that the device (30) for additive production is controlled such that a production of a component (31 ) using a A method according to claim 13, and / or wherein the control data (PS) were created by a method according to one of claims 1 to 12.