3D打印方法和装置与流程

本发明涉及3d打印方法和装置。

更具体地，本发明涉及适用于高速制造物体的3d打印方法和装置。

背景技术：

三维(3d)打印部件制造物理实体，该物理实体是根据3d数字图像通过层叠材料的连续薄层制作的。

典型地，这些3d部件可以由各种方式制成，例如选择激光熔化或烧结。选择激光熔化或烧结是通过粉末床进行操作，把能量束照射到该粉末床上以熔化该粉末床的顶层，由此该顶层可熔接到基板或底层。该熔化过程被重复以添加另外的层到底层，以逐层地构建部件，直到部件完全被制成。

这些打印方法的进行非常耗时间且其可能花费好几天或几个星期来制造合理尺寸的物体。对于包括负载组成部件的复合物体，问题更甚。这基本上降低了3d打印机的实用性且是目前阻碍消费者和工业中大规模采用3d打印的重要障碍之一。

对于现有打印方法来说还有一个明显的限制因素是功率。

虽然选择电子束熔化技术可以用作有力的材料制造方法，但这通常必须在真空中进行，因为在大气压下带电粒子束与空气分子之间的相互作用使得粒子束分散和衰减，这会明显削弱其功率。因此，已知的是使用一种组件，其包括高功率电子枪(例如150kw电子枪)，电子枪包含在第一真空壳中，第一真空壳邻近包含要被处理的工件的第二真空壳。然而，由于这些壳抽真空所需的抽气时间，这些组件导致低产率。可以包含在第二壳中的工件的实际尺寸也在很大程度上受到限制。

因此，众所周知的是使用等离子体窗结合高功率电子枪来执行材料制造工作。这种组件包括包含在真空室中的电子枪，其中真空室邻近包含工件的更高压区(例如大气压)。带电粒子束在真空室内失去电荷并通过设置在室壁中的粒子束出口从真空室出来。

等离子体接口设置在粒子束出口处，包括用于束缚等离子体的伸长通道。被高度电离的等离子体形成气体，例如氦气、氩气或氮气被注入到通道。电流被施加到设置在通道相对两端的阴极和阳极，这使得等离子体在阴极和阳极之间形成并被静态束缚。等离子体用作阻止较高压区域和真空室之间进行压力交换，同时允许带电粒子通过通道基本顺畅地从真空室传输到较高压区，并到工件。

虽然以上方式构建的等离子体接口还用于对真空室抽真空，但是这种抽真空动作较弱且效果有限。实际上，真空室和等离子体接口的通道必须被抽真空由此在形成等离子体之前基本上是真空。这是耗时的，为了实现效果，需要昂贵且机械结构上笨重的设备。因此，包括以这种方式构建的等离子体接口的粒子枪组件不是非常适合3d打印装置，其中枪组件需要在操作上灵巧且灵活。

发明目的

本发明的目的是提供用于高速打印3d物体的方法和装置。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供用于打印三维物体的打印装置，包括：

操作表面；

能量源，用于将至少一个能量束发射到所述操作表面；

粉末分配机构，用于将粉末沉积在所述操作表面上，所述粉末适用于被所述能量束或每个能量束熔化，

其中所述粉末分配机构被配置成将多个粉末层同时沉积到所述操作表面。

所述粉末分配机构可以包括多个分配粉末的供应料斗和供应控制机构，所述供应料斗和控制机构被配置成将粉末从所述供应料斗的每一个供应料斗分配到所述操作表面，以同时形成所述多个粉末层。

所述供应料斗和控制机构可以被配置成以交错的方式将所述多个粉末层沉积到所述操作表面，由此当所述能量束作用于所述粉末层时，每个粉末层具有至少部分没有被上覆盖粉末层覆盖的最顶端表面。

所述能量源可以在使用中同时向两个或更多个粉末层发射能量束。

所述能量源可以在使用中顺次向单独的粉末层发射能量束。

所述打印装置可以包括能量束分离装置，用于将能量束分离并定向成两个或更多个分开的能量束。

所述供应料斗和控制机构可以被配置成以弯曲路径将所述多个粉末层沉积到所述操作表面。

根据本发明的另一方面，提供了用于打印三维物体的方法，该方法包括步骤：

将多个粉末层同时沉积到操作表面；

使用能量源向在所述操作表面上形成的至少一个粉末层发射至少一个能量束，以熔化所述粉末并形成部分所述三维物体的；以及

重复上述步骤直到完全形成所述三维物体。

所述方法中的所述粉末层可以以交错方式被沉积到所述操作表面，由此当所述能量束或每个能量束作用于所述粉末层时，被沉积的每个粉末层具有至少部分没有被上覆盖粉末层覆盖的最顶端表面。

所述方法中的所述能量束或每个能量束可以同时被发射到两个或更多个粉末层。

所述方法中的所述能量束或每个能量束可以顺次被发射到单独的粉末层。

所述方法中的能量束可以通过使用能量束分离装置被分离并被定向成两个或更多个分开的能量束。

根据本发明的另一方面，提供了用于打印三维物体的打印装置，包括：

操作表面；

至少一个供应料斗和控制机构，用于同时将多个粉末层沉积到所述操作表面；以及

能量源，用于向在所述操作表面上形成的至少一个粉末层发射至少一个能量束，

其中所述供应料斗或每个供应料斗和所述控制机构适用于以以下方式将粉末分配在所述操作表面上的堆：多个层叠粉末层在所述堆的外表面上形成并流动(flow)，每个粉末层具有暴露面，即当形成相邻粉末层时，至少部分没有被所述相邻粉末层覆盖。

所述粉末中包含的每一个粒子可以具有在所述堆上形成所述层叠粉末层的一种或多种属性。

所述能量源可以同时向所述堆上的两个或更多个粉末层发射能量束。

所述能量源可以顺次向所述堆上的单独粉末层发射能量束。

所述装置可以包括扫描装置，用于当所述粒子或每个粒子从所述供应料斗运行到所述堆时，确定包括在所述粉末中的一个或多个粒子的位置、速度和/或尺寸。

所述扫描装置可以适用于测量运行到所述堆的所述粉末的空气中密度。

所述扫描装置可以适用于测量沉积在所述堆上的粉末量。

所述扫描装置可以适用于测量所述堆的形状或轮廓。

所述扫描装置可以适用于测量形成在所述堆的外表面上的所述粉末层的形状、外形、相对位置或一个或多个表面特性。

根据本发明的另一个方面，提供用于打印三维物体的方法，包括以下步骤：

将粉末沉积在设置在操作表面的堆上，由此多个层叠粉末层在所述堆的外表面上形成并同时流动；以及

使用能量源向至少一个粉末层上发射至少一个能量束。

根据本发明的另一个方面，提供带电粒子的传输装置，包括：

发生器，包括真空室，该真空室中具有枪，用于使所述真空室内的带电粒子失去电荷并通过设置在所述真空室壁上的粒子束出口离开所述真空室；

较高压区在所述粒子束出口处邻近所述真空室，其可维持在高于所述真空室压力的压力；

等离子体接口设置在所述粒子束出口处，包括等离子体通道，其中所述等离子体通道：

与所述粒子束出口对齐；

具有第一端和第二端；以及

具有设置在所述第一端和所述第二端之间的至少三个电极板，

以及其中：

电流序列被施加到所述电极板以使得至少一个等离子体从所述等离子体通道的所述第一端移动到所述第二端，由此对所述粒子束出口抽真空；以及

所述带电粒子束通过所述等离子体通道中的所述等离子体或每个等离子体从所述真空室传输到所述较高压区。

所述序列可以使得多个等离子体同时从所述等离子体通道的所述第一端移动到所述第二端。

非等离子体区可以在同时从所述等离子体通道的所述第一端向所述第二端移动的两个连续等离子体之间形成。

所述非等离子体区或每个非等离子体区包含来自所述真空室的残余气体。

所述序列可以是使得所述粒子束出口持续被抽真空的重复序列。

根据本发明的另一个方面，提供用于对真空室抽真空的抽真空方法，包括步骤：

在包括等离子体通道的所述真空室的出口设置等离子体接口，其中所述等离子体通道：

与所述粒子束出口对齐；

具有第一端和第二端；以及

具有设置在所述第一端和所述第二端之间的至少三个电极板，

以及将电流序列施加到所述电极板，使得至少一个等离子体从所述第一端移动到所述等离子体通道的所述第二端。

所述抽真空方法可以包括另外的步骤：将另一个电流序列施加到所述电极板，使得多个等离子体从所述第一端同时移动到所述等离子体通道的所述第二端。

在所述抽真空方法中使用的所述电流序列可以在从所述第一端同时移动到所述等离子体通道的所述第二端的两个连续等离子体之间形成非等离子体区。

来自所述真空室中的残余气体可以被包含在执行所述抽真空方法时所形成的所述非等离子体区中或每个非等离子体区中。

在所述抽真空方法中使用的所述电流序列可以被重复，使得所述粒子束出口连续被抽真空。

在打印装置中使用的所述能量源可以包括如本申请所述的带电粒子传输装置。

用于打印三维物体的方法中使用的所述能量源可以包括如本申请所述的带电粒子传输装置。

附图说明

现在通过示例的方式参考附图描述本发明，在附图中：

图1是现有技术中的传统3d打印装置的示意图；

图2是根据本发明的实施方式的3d打印装置的示意图；

图3是图2中示出的3d打印装置的另一个示意图；

图4是根据本发明的另一个实施方式的3d打印装置的示意图；

图5是根据本发明的另一个实施方式的3d打印装置的示意图；

图6是根据本发明的另一方面的带电粒子传输装置的示意图；

图7是根据本发明的另一个实施方式的3d打印装置的示意图；

图8是图7中示出的3d打印装置的另一个示意图；

图9是在图7中示出的3d打印装置的另一个示意图；

图10是根据本发明的另一个实施方式的3d打印装置的示意图；

图11是根据本发明的另一个实施方式的3d打印装置的示意图；

图12(a)是根据本发明的另一个实施方式的3d打印装置的立体图；以及

图12(b)是图12(a)中示出的3d打印装置的俯视图。

具体实施方式

参考图1，示出了现有技术中传统3d打印装置10的示意图。装置10包括基板12，该基板12具有操作表面14，在该表面14上通过3d打印制造打印物体。

装置10还包括供应料斗16，其适用于将单个粉末层18沉积到操作表面14。

能量源20(通常是激光器或电子枪)向粉末层18发射能量束22，使得粉末层18选择性熔化或烧结以形成3d物体的单独层。该过程被重复以添加另外的层并逐层地构建物体，直到其被制造完成。

参考图2，示出了根据本发明的第一实施方式的3d打印方法和装置30的示意图。装置30包括基板32，该基板32具有操作表面34，在该表面34上通过3d打印制造打印物体。

装置30还包括粉末分配机构，该粉末分配机构被配置成同时将多个粉末层沉积到操作表面34。在图2中，以多个供应料斗36的形式示出了粉末分配机构。与控制机构(未示出)一起操作的供应料斗36被配置成在单程中将多个粉末层38同时沉积到操作表面34。

如该图所示，优选地，供应料斗36以交错的方式沉积粉末层38，由此在形成单独粉末层之后紧接着在其上形成每个单独层。这确保每个粉末层38的表面40在同时沉积粉末层期间，至少部分露出且没有被上覆盖粉末层38覆盖。

能量束42从能量源44发出并定向至每个粉末层38的露出表面40以选择性熔化或烧结粉末，由此形成部分3d物体。在另外的进程该过程被重复，以添加另外的层并逐层地构建3d物体，直到其被制造完成。

如图3所示，在本发明的第一实施方式中，能量源44适用于作为光栅操作，由此当通过供应料斗36同时沉积粉末层38时，能量源44的朝向被调整由此能量束42以按次序的方式被选择性定向至暴露面40的每一个暴露面。

例如，能量束42可以初始地被定向至最低粉末层48的第一暴露面46。在能量束42已经充分作用第一暴露面46之后，然后调整能量源44的朝向由此第二能量束50被引导至第二粉末层54的第二暴露面52。继续该过程，直到在供应料斗36的进程中，所有沉积的粉末层在进行下一个进程之前已经充分被作用。

在能量源44作为光栅操作的实施方式中，能量束42在必要时可以在足够的时间被施加到每个粉末层38的每个暴露面40，由此粉末被加热或激励以使其在能量源44为下一个层重新定向之前熔化或烧结。

可替换地，能量束42可以在较短时间被施加到粉末38的每个暴露面40，由此在能量源44为下一个层被重新定向之前粉末仅被部分加热或激励。在这种方法中，能量源44快速地对多个层38重复循环，由此在每次循环中另外的能量被施加到每个暴露面40。这使得被作用的每个表面40的温度或能量递增，直到其达到粉末的熔化或烧结点。

参考图4，示出了根据本发明的打印装置30的另一个实施方式。在该实施方式中，打印装置30包括多个能量源56。虽然在示出的实施方式中使用四个能量源56，但是可以理解的是可以使用其他数量。

能量源56被排列成阵列，以及相比于上述的光栅方式，其适用于同时向粉末层38的暴露面40发射多个能量束58。

参考图5，示出了打印装置30的另一个实施方式。在该实施方式中，打印装置30包括单个能量源44，适用于向能量束分离装置60发射单个能量束42。

能量束分离装置60将单个能量束42分成多个分开定向的能量束62。能量束分离装置60结合分离控制机构(未示出)操作，其保证从能量束分离装置60发射的每个定向的能量束62可被同时定向到粉末层38的不同暴露面40。

在图2至5中示出的实施方式中，五个供应料斗36用于将五个粉末层38同时沉积到操作表面34上。这与图1中示出的传统打印装置和方法相比，其打印产率水平提升5倍。

但是可以理解，在本发明中可以使用不同数量的供应料斗(例如，10个供应料斗)。更一般地，n个供应料斗(其中n>2)可以用于同时沉积n个粉末层，由此打印产率提升n倍。

在本发明中使用的能量源44或多个能量源56可以包括激光束、准直光束、微等离子焊弧、电子束、粒子束或其他合适能量源中的任意一者。

在本发明的利用电子束能量源的实施方式中，打印装置30(包括操作表面32)可以被包含在真空室内并所有操作在其内被执行，以便于将电子束传输到粉末层。

可替换地，能量源44可以包括申请人已经构想出的带电粒子传输装置，其消除了对用外壳封装在真空室内侧的整个打印装置30的需要。

参考图6，示出了构成本发明的另一个方面的粒子传输装置64。

粒子传输装置64包括发生器66，其包括真空室68。在真空室68内，设置有用于使得带电粒子束72失去电子的枪70。该枪70可以包括例如高功率150kw电子束枪。

如图所示，在真空室68中带电粒子束72失去电子且通过设置在真空室68的壁76上的粒子束出口74离开真空室68。

更高压区78邻近真空室68，其可以维持在高于真空室68的压力的压力。优选地，较高压区78可以维持在大气压。

等离子体接口80设置在粒子束出口74，该接口80包括等离子体通道82。优选地，等离子体通道82基本与粒子束出口74对齐，由此粒子束72可以通过伸长的等离子体通道82。

等离子体通道82具有第一端84和第二端86以及被设置在第一端84和第二端86之间的多个电极板88。每个电极板88具有与等离子体通道82同轴对准且粒子束72可以通过的中孔(未示出)。

在有多个电极板时每个电极板88，通过设置在相邻电极板88之间的绝缘体89彼此分开。每个绝缘体89也具有与等离子体通道82同轴对准且粒子束72也可以通过的中孔(未示出)。每个绝缘体89由具有电绝缘特性的材料制成，例如氧化铝、高密度聚乙烯、云母或聚四氟乙烯。每个绝缘体89的尺寸适用于最小化相邻电极板89之间的距离同时防止电干扰电极板88。

在图6中示出的示意性实施方式中，等离子体通道82包括九个电极板88。但是可以理解，如果一直使用的是最少三个电极板，则也可以使用其他数量的电极板。

在使用时，被高度电离并包含正离子和电子的等离子体形成气体，诸如氦气、氩气或氮气，通过使用现有技术中已知的注射装置(例如，供给管和机械气泵(未示出))被注入到等离子体通道82。

一旦气体充分填充等离子体通道82，则向电极板88施加电流，使得第一等离子体形成在等离子体通道82的第一端84并维持在高压，例如该高压可以是大气压。这可以通过以下方式来实现：向第一电极板90提供高电压、低电流电源，由此使得第一电极板90形成阴极，之后向第二电极板92提供低电压、高电流电源，由此使得第二电极板92形成阳极并因此在第一电极板90和第二电极板92之间束缚等离子体。

然后选择性向通道82中其他的电极板88施加预定电流序列，由此使得第一等离子体从等离子体通道82的第一端84的低压区移动到等离子体通道82的第二端86的高压区。

在第一等离子体已经通过等离子体通道82经过足够的长度传输到等离子体通道82的第二端86之后，可以对第一和第二电极板90、92施加另一个的电流，使得第二等离子体形成在等离子体通道82的第一端84。类似地，然后通过选择性将序列电流施加到其他的电极板88，第二等离子体通过等离子体通道82传输到其第二端86。

该过程可以被重复，以使得其他的等离子体被生成并同时沿着伸长长度的等离子体通道连续行进。以这种方式，所述等离子体或每个等离子体通过等离子体通道82向其第二端86移动，使得在粒子束出口74发生实质的抽真空过程。

此外，施加到电极板88的电流序列可以被适配，由此在沿着等离子体通道82的伸长长度同时行进的两个等离子体之间形成非等离子体区。

在包括大量电极板88的等离子体通道82的实施方式中，大数量的等离子体和相应的非等离子体区可以沿着等离子体通道82的伸长长度同时行进。

所述非等离子体区或每个非等离子体区可以包含来自真空室的残余气体。这实质上增加了在粒子束出口74进行的抽真空的功率和效果。

粒子束72从真空室68通过粒子束出口74和通过可以在等离子体通道82中存在的所述等离子体或每个等离子体，且在没有分散或衰减的情况下传输，并传输到设置在更高压区78的工件94。这种结构提供从枪70到工件94的基本不受阻碍的带电粒子传输。

在等离子体通道82内形成并通过其传输的每个等离子体可以达到大约15,000k的高温。稳定装置用于优选地通过提供围绕每个等离子体的较低温度边界来稳定每个等离子体。稳定装置可以包括同轴堆叠一起的多个环形冷却板96，其中板96共同具有定义等离子体通道82的中孔。

冷却液或气体在压力下通过每个冷却板96循环，用于从中散热以稳定每个等离子体周围的较低温度边界。在操作中，热量可通过冷却板96导热迅速传递到外部，且可通过冷却板96循环被去除。因此，通过循环围绕等离子体通道82的冷却液或气体，可以从中去除热量以稳定每个等离子体。

现在参考图7至9，示出了根据本发明的另一个实施方式的3d打印方法和装置100的示意图。装置100包括基板102，基板102具有操作表面104，在该表面上通过3d打印制造打印物体。

装置100还包括单个供应料斗106。供应料斗106被适配，由此其可将粉末分配到操作表面104上的堆108上。

如图7所示，在使用时，最初，堆108小且包含相应小量的粉末。随着另外的粉末从供应料斗106被分配，堆108的尺寸以及堆108包含的粉末的相应量以相称的方式增加，如图8所示。

类似于图2至5示出的实施方式，在本发明的该实施方式中，供应料斗106还被配置成将多个粉末层同时沉积到操作表面上。为了实现这一点，随着粉末从供应料斗106渐进地被分配到堆108上，粉末以交错的方式往下流到堆108的外表面110，由此多个层叠的粉末层112在外表面110上同时形成并流动。

在图7中，示出堆108具有两个粉末层(112.1、112.2)，其沿着外表面110同时形成并流动。在图8中，堆108被示出具有四个层叠粉末层(112.1、112.1、112.3以及112.4)，其在外表面112上同时形成和流动。但是可以理解在使用装置100期间的任意时间点，可以沿着堆108的外表面110同时分层和流动不同数量的层叠粉末层112。

通过孤立或一致操作的一个或多个装置来形成层叠粉末层112。例如，优选地装置100包括流控制机构，其使得粉末以交错方式从供应料斗106被释放，由此使得粉末在同时向下流到外表面110时形成层叠层112。

可替换地，由于包括粉末的粒子的一个或多个物理属性(例如粒子的表面粗糙度、粘性和/或易碎性)，粉末形成为层叠层112。

在层叠层112分配粉末要求在装置100操作期间的任意时间点，堆108上的每个单独的粉末层112具有外表面114，即至少部分没有被相邻粉末层覆盖。参考图8，例如虽然图中示出的第一粉末层112.1基本被第二112.2、第三112.3和第四112.4粉末层覆盖，但是至少其外表面114.1的部分仍然没有被覆盖。

装置100还包括能量源116。能量束118从能量源116处被发射并被定向到堆108上的每个粉末层112的暴露面114，以选择性熔化或烧结粉末，由此形成部分3d物体的。

随着堆108尺寸增加，能量束118渐进地被施加到堆108，以逐层地构建3d物体，直到其被完成制成。

如图9所示，能量源116可以适用于作为光栅来操作，由此当粉末层112以层叠的方式同时向表面110流动时，能量源116的朝向被调整，由此能量束118顺次被选择性定向至暴露面114中的每一个暴露面。

例如，能量束118初始可以被定向至第一粉末层112.1的第一暴露面114.1。在能量束118已经充分作用于第一暴露面114.1之后，调整能量源116的朝向由此第二能量束120被定向至第二粉末层112.2的第二暴露面114.2。针对第三和第四粉末层112.3、112.4重复该过程。

在能量源116作为光栅操作的实施方式中，在需要时可以在充足的时间对每个粉末层112的每个暴露面114施加能量束118，由此粉末被加热或激励使其在能量源116为下一个层112被重新定向之前被熔化或烧结。

可替换地，可以较短时间向粉末的每个暴露面114施加能量束118，由此在能量源116为下一个层112被重新定向之前，粉末仅部分被加热或激励。在该实施方式中，可以以快速方式对多个层114重复循环能量源116，由此在每个循环对每个暴露面施加另外的能量。这导致被作用的每个表面的温度和能量递增，直到其达到粉末熔化或烧结的点。

优选地，装置100还包括扫描装置(未示出)，适用于当所述粒子或每个粒子从供应料斗106行进到堆108时，确定包含在粉末108中的一个或多个粒子的位置、速度和/或尺寸。

优选地，所述扫描装置还适用于测量粉末的空气密度。

优选地，所述扫描装置还适用于测量沉积在堆108上的粉末的量。

优选地，所述扫描装置还适用于测量沉积在堆108上的粉末的水平或轮廓。

所述扫描装置可以利用超声波、激光或其他合适的已知扫描或定位技术。

使用通过所述扫描装置收集的信息和数据，结合控制电路和软件，来确定从供应料斗106发射的粉末的体积流速、方向和/或速度和/或能量束118的方向和强度，来优化被打印部件的制造。

能量源116可以是激光束、准直光束、微等离子焊弧、电子束、粒子束或其他合适能量束中的任意一者。

在本发明利用电子束能量源的实施方式中，打印装置100(包括操作表面104)可以被包含在真空室内且其所有操作都在真空室内被执行，以促进所述电子束传输到所述粉末层。

可替换地，能量源116可以包括上述的带电粒子传输装置，其避免将整个打印装置100封装在真空室内的需要。

将多个粉末层114同时分配到操作表面104上且在所述多个粉末层上操作，以这种方式与图1所述的传统打印装置和方法相比较，可提升打印产率水平。

参考图10，示出了本发明的另一个实施方式。在所有实质性方面，该公开的实施方式与图1至9示出的实施方式一样，只是打印装置100包括多个能量源，且具体地，第一116和第二122能量源。能量源116、122适用于向第一和第二粉末层112.1、112.2的暴露面114.1、114.2上同时发射两个能量束118、124。能量源116、122同时作用于包含在堆108中的层叠粉末层114，一次两个。

虽然在该实施方式中使用了两个能量源116、122和两个相应的能量束118、124，但是可以理解n个能量源和能量束可以用于同时作用在堆108中的n个粉末层114。

参考图11，示出了本发明的另一个实施方式。在所有实质方面，公开的实施方式也与图7至9示出的实施方式一样，只是供应料斗106被配置成顺次或连续将粉末基本上沉积在粉末堆108的单独侧或单独部分。

例如，在该图中示出了供应料斗106将粉末沉积在粉末堆108的最右侧126，由此在右侧126形成第一和第二层叠粉末层112.1和112.2。能量源116被配置成将其能量束118定向至两个粉末层112.1和112.2的相应的暴露面114.4、114.2以选择性熔化或烧结粉末，从而在右侧126处制造部分3d物体。

随后，供应料斗106和能量束118被定向至粉末堆108的另外的单独侧或部分以在该侧或部分形成3d物体的另一个的层叠层和部分，直到3d物体完全形成。

上述的扫描装置用于实时测量在堆108的侧上形成的单独粉末层112.1、112.2的形状、外形、表面特性和/或相对位置。为了制造3d物体，装置100结合控制电路和软件使用该信息，来确定和连续控制能量束118的方向和功率，以及最终的焊接池的相应位置，由此形成的单独层112.1、112.2可被正确熔化、烧结和/或熔融。

参考图12(a)和12(b)，示出了根据本发明的打印装置30的另一个实施方式。在该实施方式中，打印装置30的供应料斗36和控制机构被配置成以弯曲路径同时向操作表面34上沉积粉末层38。这使得该实施方式尤其适用于制造具有总体圆形或弯曲形状的3d物体。

优选地，以阶梯式或螺旋式沉积多个粉末层38。这使得当供应料斗36完成整个旋转且沉积的一堆层38已经被能量源44重复作用，以形成3d物体的第一层时，随后供应料斗36在之前层堆上立即沉积下一个多个层的层堆，以逐层地形成物体的下一层。

该图中示出的实施方式具有四个供应料斗36，被配置成沿着附图标记128指示的旋转方向在弯曲路径中同时沉积四个粉末层38。这有利的是，与现有技术的打印装置和方法相比，用于具有圆形或弯曲形状的3d物体的打印产率提高四倍。更一般地，可以理解n个供应料斗(其中n≥2)可以用于在弯曲路径中同时沉积n个粉末层，由此针对圆形或弯曲物体的打印产率提升n倍。

对于本领域技术人员来说明显的修改和变型视为本发明的范围。

在权利要求书中以及以上对本发明的描述中，除了上下文由于表达语言或必要的暗示需要以外，词“包括”或其变体是具有包含性意思，即指明存在描述的特征但是不排除存在或添加本发明的各种实施方式中的其他特征。