本发明涉及一种用于校准用于制造三维物体的设备的方法，所述设备用于通过在相应的层中在与要制造的物体的横截面相对应的位置处逐层固化构造材料来制造三维物体，本发明还涉及一种用于执行所述方法的装置。
背景技术：
用于通过利用电磁辐射和/或粒子辐射逐层地选择性固化构造材料来制造三维物体的设备和相应的方法例如用于快速原型法、快速制模法、快速制造法或增材制造法中使用。这种方法的一个以名称“选择性激光烧结”或以名称“选择性激光熔融”已知的例子以及相关的用于实施该方法的设备记载在文献de19514740c1中。
用于校准用于制造三维物体的设备的方法由de19918613a1已知，其中，该方法仅是针对激光射线设计的。该方法在实际的构造过程之前执行。
此外还已知的是，在这种设备的内部使用多个激光射线，这些激光射线分别配设给构造区的一个部分区域，这些部分区域部分地相互重叠。用于自动校准这种具有多个激光器的设备的方法由文献de102013208651a1已知。这里，确定并改变测试图案之间的偏差或测试图案与基准图案之间的偏差，使得所述偏差低于预定值。测试图案和基准图案这里可以是点图案或网格图案。
在已知的校准方法中不利的是，这种方法的精度可能是有限的。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于，提供一种用于校准用于制造三维物体的设备的改进的方法和一种用于执行这种改进的方法的装置，所述用于制造三维物体的设备用于通过逐层地选择性固化构造材料来制造三维物体。
在本发明的范围内(以及上面所述的内容)，术语“校准或精调”在扩展的、即口语上的意义来理解。这意味着，这不是必须(强制性地)涉及测量器件的精度确定，而且还涉及对一个设备(这里是用于制造三维物体的设备)的第一技术器件相对于第二技术器件进行调整，特别是在其相互间的定位和/或定向上进行调整。就是说术语“校准/精调”更为具体地也可以是指“检查和/或调整过程”。
所述通过根据权利要求1的所述的方法、根据权利要求10的方法、根据权利要求12的设备和根据权利要求15的校准单元来实现。本发明的改进方案分别在从属权利要求中给出，在各个权利要求类型的相应从属权利要求中提及的特征也可以理解为所有其他权利要求类型的改进方案。
在根据本发明的方法是一种用于校准用于制造三维物体的设备的方法，所述设备用于通过在相应的层中在与要制造的物体的横截面相对应的位置处逐层固化构造材料来制造三维物体，所述设备具有构造腔，在所述构造腔中设有构造区，并且在所述构造腔中通过选择性固化构造材料来逐层构造所述物体，所述构造区具有至少一个第一部分区域和第二部分区域，所述第一部分区域和第二部分区域在重叠区中重叠。所述设备具有固化设备，所述固化装置用于向构造区的选择性位置上发出电磁辐射的射线或者粒子射线。所述方法包含这样的步骤：在构造区的第一部分区域中，在构造材料的一个层中或在一个目标上产生基本上周期性的第一模图案的。所述方法还这样的步骤：在构造区的第二部分区域中，在构造材料的一个层中或在一个目标上产生基本上周期性的第二模图案。所述第一模图案和第二模图案在重叠区中构成基本上周期性的重叠图案。所述重叠图案的周期大于第一模图案的周期和第二模图案的周期。所述方法还包含这样的步骤：检测所述重叠图案并确定的重叠图案在构造区上的位置与基准位置的偏差。由此例如提供了一种允许以更大的精度进行校准的方法。
利用根据本发明的方法，能够以高的(提高的)尺寸稳定性实现三维物体的制造。此外，根据本发明的方法还允许制造非常精细的三维物体，因为实现了固化用于制造精细结构的构造材料所需的精度。
优选产生线图案、网格图案或点图案作为基本上周期性的模图案。由此例如可以以较为简单的方式产生基本上周期性的模图案。
所述基准位置优选通过构造区上的至少一个基准标志确定，在构造材料的一个层中或在一个目标上由固化装置产生所述至少一个基准标志。由此例如使得，能够与检测重叠图案一起确定基准位置。
所述固化装置优选发出电磁辐射、特别是激光辐射的射线，不同的射线由不同的辐射源发出或通过分光结构由从一个辐射源发出的辐射中产生。与粒子射线相比，电磁辐射的射线例如能够以更小的设备上的消耗产生。与采用由其他辐射源发出的电磁辐射相比，通过由激光源发出的射线，例如可以更为简单和精确地控制构造材料的熔化或熔融。
优选改变第一模图案和/或第二模图案在构造区上的位置，使得重叠图案在构造区上的位置与基准位置的偏差最高具有一个设定值。由此例如可以在确定的坐标系内特定地修正所出现的偏差。
确定重叠图案在构造区上的位置与基准位置的偏差优选包括确定偏移和/或转动。此外优选以确定偏移和/或转动为基础来对所述第一和/或第二模图案的位置进行改变，就是说，改变所述偏移和/或转动。由此例如可以识别不同类型的偏差并在必要时对其进行修正。
根据本发明的方法优选在制造三维物体之前和/或期间和/或之后执行。由此例如可以检查，选择性激光烧结或激光熔融的设备的设置在制造过程期间是否发生漂移。
确定重叠图案在构造区上的位置与基准位置的偏差优选包括利用检测装置进行自动检测，特别是进行传感器式的检测，所述检测装置包括至少一个辐射导体和辐射传感器。由此例如可以提供用于自动校准的基础。
优选以所确定的重叠图案在构造区上的位置与基准位置的偏差为基础，自动或部分自动地导出经修正的控制指令，所述控制指令用于所述用于制造三维物体的设备的运行。由此例如可以对偏差执行自动修正。
根据另一个实施例，根据本发明的方法是一种用于校准用于制造三维物体的设备的方法，所述设备用于通过在相应的层中在与要制造的物体的横截面相对应的位置处逐层固化构造材料来制造三维物体，在所述方法中，空间解析地检测照射图案。所述设备具有构造腔，在所述构造腔中设有构造区，并且在所述构造腔中通过选择性固化构造材料来逐层构造所述物体。所述设备包括固化装置，所述固化装置用于向构造区的选择性位置上发出至少一个电磁辐射的射线或者至少一个粒子射线。所述设备包括检测装置，所述检测装置包括至少一个辐射传感器并且可选地包括至少一个辐射导体。优选例如采用光敏的相机作为所述辐射传感器(在这种情况下，检测装置优选构造成没有辐射导体的)，或者采用光电二极管作为所述辐射传感器(在这种情况下，检测装置优选构造成带有辐射导体)。所述方法包含这样的步骤：在所述构造区上在构造材料的一个层中或在一个目标上产生照射图案。所述方法可选地包含这样的步骤：使在产生照射图案时由构造材料或由目标发出的电磁辐射输入到辐射导体中。所述方法包含这样的步骤：将所述辐射导向辐射传感器。所述方法包含这样的步骤：利用所述辐射传感器检测所述辐射以及基于所述检测导出校准信息。由此，例如实现了，以空间解析地检测到的、在产生照射图案时发出的辐射来执行校准。
这个方法特别是可以与前面所述方法中的任意一个方法相结合。
优选所述校准信息用于对固化装置的光学系统设置、特别是焦点设置(具体是焦点位置调整)进行自动或部分自动的调整。由此例如可以修正光学系统设置与期望设置的偏差。
根据本发明的装置是一种用于制造三维物体的设备，所述设备用于通过在相应的层中在与要制造的物体的横截面相对应的位置处逐层固化构造材料来制造三维物体，所述设备具有构造腔，在所述构造腔中设有构造区，并且在所述构造腔中通过选择性固化构造材料来逐层构造所述物体，所述构造区具有至少一个第一部分区域和第二部分区域，所述第一部分区域和第二部分区域在重叠区中重叠。所述设备具有固化装置，所述固化装置用于向构造区的选择性位置上发出电磁辐射的射线或者粒子射线。所述设备具有生成单元，在运行中，所述生成单元在构造区的第一部分区域中在构造材料的一个层中或在一个目标上产生基本上周期性的第一模图案。所述设备具有生成单元，在运行中，所述生成单元在构造区的第二部分区域中在构造材料的一个层中或在一个目标上产生基本上周期性的第二模图案。所述第一模图案和第二模图案在重叠区中构成基本上周期性的重叠图案，所述重叠图案的周期大于第一模图案的周期和第二模图案的周期。所述设备具有检测单元，所述检测单元构造成，检测所述重叠图案。所述设备具有确定单元，所述确定单元构造成，在运行中确定的重叠图案在构造区上的位置与基准位置的偏差。由此例如提供了一种能用以实施根据本发明的方法的装置。
优选所述固化装置具有至少一个第一转向装置和第二转向装置，用于使由固化装置发出的第一和第二射线转向，第一转向装置配设给构造区的第一部分区域，而第二转向装置配设给构造区的第二部分区域。由此例如实现了，射线的作用范围限制在构造区上，使得避免出现过度倾斜的向要固化的材料的射线入射。
优选检测装置包含传感器，所述传感器通过探测构造材料或目标的特性由于在重叠区中命中的辐射而出现的暂时或持久的变化来空间解析地检测所述命中的辐射。由此例如实现了这样的前提条件，即，利用所述装置能够自动执行根据本发明的方法。
根据本发明的校准单元是一种用于校准用于制造三维物体的设备的校准单元，所述设备用于通过在相应的层中在与要制造的物体的横截面相对应的位置处逐层固化构造材料来制造三维物体，所述校准单元用于空间解析地/空间分辨地检测照射图案。所述设备包括构造腔，在所述构造腔中设有构造区，并且在所述构造腔中通过选择性固化构造材料来逐层构造所述物体。所述设备包括固化装置，所述固化装置用于向构造区的选择性位置上发出至少一个电磁辐射的射线或者至少一个粒子射线。所述校准单元具有生成单元，所述生成单元在运行中在构造材料的一个层中或一个目标上产生照射图案。所述校准单元具有检测单元，所述检测单元具有至少一个辐射导体和至少一个辐射传感器。这里，所述至少一个辐射导体构造成，将辐射导向辐射传感器。所述校准单元具有入射单元，所述入射单元用于使在产生照射图案时由构造材料或由目标发出的辐射输入到辐射导体中。所述校准单元具有导出单元，所述导出单元用于基于所述检测导出校准信息。所述校准单元特别是可以作为单独的单元用在根据本发明的用于制造三维物体的设备中。
附图说明
本发明的其他特征和有利之处由参考附图对实施例的说明得出。
图1是根据本发明的一个实施例的用于通过逐层选择性固化构造材料来制造三维物体的设备的示意性的、部分剖开示出的视图。
图2示出根据本发明的实施例的构造区的第一部分区域、构造区的第二部分区域和第一部分区域与第二部分区域之间的重叠区的示意图，所述第一部分区域具有第一模图案，所述第二部分区域具有第二模图案，所述重叠区具有重叠图案。
图3示出根据本发明的另一个实施例的线图案的示意图。
图4示出根据本发明的另一个实施例的线图案的示意图。
具体实施方式
图1示出的设备是用于制造物体2的激光烧结或激光熔融设备1。
所述设备1包括带有腔壁4的处理腔3。在处理腔3中设置向上敞开的具有壁部6的容器5。在容器5中设置能沿竖直方向v运动的支座10，在所述支座上安装有底板11，所述底板向下封闭容器5并由此构成容器的底部。所述底板11可以是与支座10分开地构成的板件，所述板件固定在支座10上，或者所述底板可以与支座10一体地构成。根据所使用的粉末和工艺，还可以在底板11上安装构造平台12，在所述构造平台上构造所述物体2。但物体2也可以在底板11本身上构造，此时所述底板用作构造平台。在图1中，以中间状态示出在工作平面7下方的要在容器5中在构造平台上形成的物体2。所述物体具有多个已固化的层，这些层由保持未固化的构造材料13包围。
所述设备1还包含用于能通过电磁辐射固化的粉末状构造材料15的存放容器14和能沿水平方向h运动的涂布机16，所述涂布机用于在工作平面7中向构造区8上施加构造材料15。处理腔3的壁部在其上侧上包括用于使构造材料15固化的辐射入射到处理腔3中的入射窗25。
所述设备1还包括固化装置19，所述固化装置具有两个照射装置120、220。由辐射源121、221、例如激光源产生的射线122、222分别由转向装置123、223转向并通过聚焦装置124、224经由入射窗25聚焦到工作平面7中的构造区8上。转向装置123、223例如包含一对振镜式扫描机。
如图2中所示，构造区8分成两个分别与一个转向装置123、223相配的部分区域100、200。每个所述射线122、222由相应的转向装置123、223转向，使得所述射线在构造区8的相应部分区域100、200中在选择性的位置处命中。所述部分区域100、200在重叠区300中重叠。在所述重叠区300中，两个射线122、222都命中构造区。
在本发明的范围内，可以实现这样的实施形式，其中，固化装置19包含其他数量的照射装置，例如四个照射装置。构造区8优选分成数量与照射装置的数量相等的部分区域。
在本发明的范围内还可以采用这样的实施形式，其中，不是每个照射装置120、220都具有单独的辐射源，而是设有分光器，所述分光器将由辐射源产生的射线分成分射线，这些分射线输入到不同的照射装置120、220中。
设备1此外还包含控制装置29，通过所述控制装置以协调的方式控制设备1的各个组成部分，以便执行构造过程。控制装置29可以包含cpu，所述cpu的运行通过计算机程序(软件)控制。
所述设备1还包含用于在构造材料15的施加在构造区8上的一个层上或在设置在构造区8上的一个目标上产生基本上周期性的模图案101、201的至少一个生成单元。优选的是，将照射装置120、220用作生成单元，就是说通过固化装置19产生所述基本上周期性的模图案101、201。但在本发明的范围内，也可以设有至少一个独立于固化装置19的生成单元。
设备1包含至少一个用于检测在构造区上生成的照射图案的检测装置18。所述检测装置18例如是优选在红外线和/或可见光的光谱范围内敏感的相机，所述相机构造成，空间解析地检测构造区8的至少一部分。所述相机可以构造成，使得该相机检测在照射时或者由于照射而由构造材料15或由目标(对此参见图3)发出的辐射。所述相机也可以构造成，使得该相机检测构造材料15或目标暂时或持久的变化。也可以设定的是，检测装置18具有至少一个优选在红外线和/或可见光的光谱范围内敏感的辐射传感器和至少一个辐射导体。辐射导体是一个光学器件或多个光学器件的组合，例如光导体、透镜、反射镜、棱镜和/或分光器。
所述设备1还包含确定单元，所述确定单元根据由检测单元18传送的数据确定重叠图案301的位置与基准位置的偏差。所述确定单元优选集成在控制单元29中。例如确定单元由程序例程形成，所述程序例程由控制单元29执行，以便确定所述偏差。
在运行中，通常在制造三维物体2之前校准设备1。在本发明的范围内也可以设定，在制造三维物体2期间的一个时刻或多个时刻校准设备1。在本发明的范围内甚至可以将设备1的校准设置在制造三维物体之后和/或期间，例如以便对之前的制造过程进行检查。
为了校准设备1，通过射线122、222在构造区8的每个部分区域100、200中产生基本上周期性的第一或第二模图案101、201作为照射图案，其方式是，使射线122、222照射施加到构造区8上的构造材料15的层中这样的位置，所述位置与相应的模图案101、201相对应。替代照射构造材料15的层，也可以照射一个目标，该目标这样定位，使得其上侧位于构造区8中。所述目标可以是例如板状的金属块，例如由钢或阳极氧化或涂漆的铝制成的金属块。模图案101、201这样定位在构造区上，使得所述模图案在重叠区中形成重叠图案301。
模图案101、201是周期性的图案。优选模图案101、201是线图案，所述线图案由优选基本上相同宽度、由受照射的位置性成的线构成，这些线以彼此间基本上恒定的间距设置。第一模图案101的两根相邻的线之间的间距为d1。第二模图案201的两根相邻的线之间的间距为d2。所述间距d1和d2是相近但不相同的。第一模图案101的线和第二模图案102的线基本上是平行的。由于摩尔效应，在重叠区300中形成基本上周期性的重叠图案301。
在图2中通过明暗对比示意性示出模图案101、201和重叠区300中的重叠图案301。重叠图案301通过线重叠的极大值和极小值来描述。线重叠的极大值对应于较明亮的区域沿重叠图案301的中心。线重叠的极大值沿垂直于线图案的方向(“横向”)的位置用箭头302标注。重叠图案301是周期性的。周期p对应于线重叠的两个相邻的极大值或两个相邻的极小值之间的间距。p这样来计算：
p＝d1×d2/|d1-d2|，
其中|d1-d2|表示d1与d2之间的差的绝对值。
如果模图案101在空间上是固定的，而模图案201沿横向偏移一段路程x，则重叠图案301中，线重叠的极大值同样沿横向偏移。但这里线重叠的极大值的偏移量大于模图案201的偏移量，极大值的偏移量为
x×d1/|d1-d2|，
就是说，模图案201的偏移量通过重叠图案301的偏移放大地示出。放大系数为：
d1/|d1-d2|
对于模图案101、201沿横向的任意相对运动，按类似的方式得到放大。
通过这种放大，提高了模图案101、201的相对位置的确定精度。通过确定重叠图案301的位置与基准位置的偏差来确定模图案101、201的相对位置。
优选的是，基准位置通过构造区8上的基准标志203确定下来，在构造材料15的层或在所述目标上产生所述基准标志。确定线重叠的一个极大值与基准标志203的间距，以便确定重叠图案的位置301与基准位置的偏差。
基准标志203特别优选地与两个模图案101、201中的一个模图案一起生成。在图2中示出基准标志203，所述基准标志作为线图案式的模图案201的加长的线生成。
基本上周期性的重叠图案301中，在构造区8上存在一个周期p的一部分就足够了。只需要确保的是，基本上周期性的重叠图案301沿横向方向有这样的宽度，使得至少能够确定线重叠的一个极大值或一个极小值的位置。
在本发明的范围内，可以设有多个基准标志203。优选这些基准标志203与两个模图案101、201中的一个模图案或者与两个模图案101、201一起特别优选地以加长的线的形式产生。
由检测装置18空间解析地检测重叠图案301和所述至少一个基准标志203。控制装置29由通过检测装置18发送的数据确定重叠图案301与预先规定的基准位置的偏差。
如果所述偏差超过预先规定的设定值，则控制装置29改变设备1的组成部分的一个或多个设置，以便改变所述偏差，使得所述偏差不再超过所述预先规定的设定值。
在本发明的范围内，模图案101、201可以不是设计成线图案，而是设计成其他能构成基本上周期性的重叠图案的图案。例如点图案或网格图案就是适当的模图案101、201。利用沿多个方向基本上周期性的模图案101、201，例如网格图案，可以确定沿任意方向的平移偏置和/或旋转作为重叠图案301的位置与基准位置的偏差。
在本发明的范围内，重叠图案301的位置与基准位置的偏差的检测和确定可以通过视觉检视进行。在这种情况下，不要求所述设备1具有检测装置18，因为操作者例如用视觉确定线重叠的极大值与基准标志203之间的间距。
当固化装置19具有多于两个转向装置并且在构造区8上有多于两个分别配设给一个转向装置的部分区域，则对于两个或多个部分区域之间的每个重叠区都可以按照所述方式进行校准。
在本发明的范围内，为了校准所述设备1，可以确定重叠图案301的位置与基准位置的偏差并以所确定的偏差为基础改动控制装置29用以控制设备1的各元件的控制指令，以便补偿构造区的部分区域的相对位置和其他几何参数与相应设定值的偏差。
此外，可以将在施加在构造区8上的构造材料15的层中产生照射图案或在目标上产生照射图案时所发出的电磁辐射输入到辐射导体中，通过所述辐射导体将所述电磁辐射引导到辐射传感器以及利用辐射传感器进行检测，并基于所检测到的辐射导出校准信息。以所导出的校准信息为基础，例如检查，是否要对光学系统设置(例如这样的设置，所述设置确定由固化装置发出的辐射的转向、其到构造区上的聚焦和所发出射线的能量密度)进行调整。这种调整可以自动或部分自动地执行，就是说可以在有或没有操作者参与的情况下执行。
通过确定重叠图案301的周期p，能够确认固化装置19的设置中的错误/误差，因为通过对比周期p的实际值和设定值能够给出关于d1和d2的实际值是否等于相应设定值的结论。
如果例如在重叠图案301的不同区域中确定对于周期p存在不同的值，这可以得出在至少一个所述模图案101、201中存在相应偏差的结论。为此，在固化装置19的设置中、特别是在聚焦装置124、224中以及设备1的其他光学器件中的误差可能是导致所述偏差的原因。对于确定周期p有利的是，重叠图案301沿横向尽可能长。
在一个具体实施例中，模图案101、201是垂直于线方向测量具有60mm长度的线图案。模图案101具有240根等距的线，而模图案201具有240根等距的线。在模图案201的线中，中央的线与其他线相比设计得较长，加长部构成位于重叠区300之外的基准标志203。
在一个具体实施例中，检查并且在必要时调整在设备1中为了激光烧结或激光熔融以固化构造材料15而发射到构造区8上的激光射线122、222的聚焦。对聚焦的检查和必要时的调整优选对于每个激光射线122、222单独地进行。所述检查和必要的调整因此可以以非常类似的方式也针对仅具有一个用于激光射线的转向装置的设备1执行，也可以针对具有多于两个分别用于一个激光射线的转向装置的设备1执行。为了检查聚焦，将一个由阳极氧化铝制成的板状的目标9定位在支座10或基板11上。通过所述激光器122、222之一在目标9的上侧上产生由基本上平行的线组成线图案400作为照射图案。在图3中示意性示出的线图案由线410、411、412、413、414组成。所述线图案400可以具有明显多于五根线。在单根线的产生过程之间，支座100分别这样沿方向v运动，使得在支座10的位置不断抬高时产生沿横向前后相继的线413、411、410、412、414。仅在产生为了能较为简单地识别而设计得比其他线长的中间的线410时，支座处于这样的位置中，即，使得目标9的用以产生图案400的上侧位于工作平面7中。在产生线时，激光射线越细汇聚地命中构造区8，则所产生的线越细。当中间的线410比其余的线413、411、412、414细时，则聚焦设置正确。这个状况在图3a中示出。在图3b中示出聚焦设置不正确的状况，这可以来识别，即，远离中央的线411比其他的线413、410、412、414细。在产生图案400时由目标9的相应位置发出的电磁辐射被导向辐射传感器，所述辐射传感器探测辐射并且由此自动检测线图案400。控制装置29自动确定线410、411、412、413、414的宽度并自动确定，聚焦是否正确。必要时，控制装置29自动对设备1的对于聚焦重要的元件进行自动调整，例如调整聚焦装置123、223。这里，通过线间距可以自动导出必要的修正量。
在另一个实施例中，与阴影线(schraffurlinie)相结合地检查转向装置123、223的设置并且必要时调整转向装置123、223。检查和必要时的调整优选对于每个激光射线122、222单独地实施。检查和必要时的调整因此可以以完全相似的方式也针对仅具有一个用于激光射线的转向装置的设备1执行，以及也针对具有多于两个分别用于一个激光射线的转向装置的设备1执行。可以采用阴影线，以便能固化构造区8的面式的区域。阴影线是从要固化的面式区域的一侧向该区域相对置的一侧延伸的平行线，沿所述平行线固化构造材料15。为了产生阴影线，使激光射线这样运动，使得激光射线命中构造区8的位置在要固化的面式区域的一侧和相对置的一侧之间往复运动。在方向反转时，激光射线可以关闭，以便防止在发生方向反转的位置局部出现向构造材料中的不希望的高能量输入。为了检测激光射线的方向反转是否分别在正确的位置处发生，通过其中一个激光器122、222在施加到构造区8上的构造材料15的层产生由基本上平行并且基本上等长的线501组成的线图案500作为照射图案。这些线501以上面针对阴影线说明的方式产生，但这里优选的是，线501相互具有大于阴影线之间的常见间距的间距。此外，还产生相对于线图案500的线501倾斜延伸并定位在线图案500的一侧的线600。一部分线501与线600相交，从而形成一系列交点700、701、702、703。优选线600与线501成一个近似为90度的角度。与线501的长度相比，可以通过视觉检视也可以通过自动检测更为简单和精确地检测交点700、701、702、703。所述系列中的最后一个交点703的位置给出了关于线501的长度的结论。这示意性地在图4中示出。在产生线图案500和线600时由构造区8的相应位置发出的电磁辐射被导向辐射传感器，所述辐射传感器探测辐射并检测照射图案。控制装置29自动地至少确定所述系列中的最后一个交点703的位置并且将该位置与设定值相比较。必要时，控制装置29自动地执行调整，例如对转向装置123、223的调整。
尽管是参考用于激光烧结或激光熔化的设备1来说明本发明，但本发明并不仅限于激光烧结或激光熔化。本发明可以用于通过逐层施加和选择性固化构造材料15选择性来制造三维物体2的任何方法。
所述固化装置19例如可以包括一个或多个气体或固体激光器，或者包括任意其他形式的激光器，如例如激光二极管、特别是vcsel(垂直空腔表面发射激光器)或vecsel(垂直外腔表面发射激光器)，或者包括一排所述激光器。一般而言，可采用任意能够选择性地向第一构造材料的层中作为电磁辐射或粒子辐射引入能量的装置作为照射机。替代激光器例如也可以使用适于使构造材料固化的其他光源、电子射线或任意其他的适于固化构造材料15的能量或辐射源。替代使射线转向，也可以采用利用能移动的行式照射机完成的照射。本发明也可以应用于选择性的掩模烧结，在所述掩模烧结中使用延展的光源和掩模，或者本发明可以应用于高速烧结(hss)，在高速烧结中，选择性地向构造材料上施加一种材料，这种材料在与物体横截面相对应的位置处使辐射吸收提高(吸收式烧结)或降低(抑制性烧结)。
替代引入能量，也可以通过3d打印来完成选择性固化，例如通过施加粘合剂来进行。一般而言，本发明涉及通过逐层施加和选择性固化构造材料15来制造物体2，而与构造材料15固化的方式和形式无关。
可以使用不同的粉末作为构造材料15，尤其是金属粉末、塑料粉末、陶瓷粉末、沙、填充或混合的粉末。在立体光刻的情况下也可以使用液态的构造材料。