Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines

zusammenhängenden Flächenbereichs eines dreidimensionalen Bauteils durch Bestrahlen einer Pulverschicht mit mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen, insbesondere mittels mindestens zwei Laserstrahlen. Die Erfindung betrifft auch eine Bestrahlungseinrichtung für eine Bearbeitungsmaschine zum Herstellen von dreidimensionalen Bauteilen durch Bestrahlen von Pulverschichten, umfassend: eine Strahlteilereinrichtung zur Aufteilung eines primären Bearbeitungsstrahls,

insbesondere eines Laserstrahls, auf mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen, insbesondere auf mindestens zwei Laserstrahlen, sowie eine Scannereinrichtung zum Ausrichten der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen auf unterschiedliche Positionen in einer Bearbeitungsebene der Scannereinrichtung, sowie eine

Bearbeitungsmaschine mit einer solchen Bestrahlungseinrichtung. Dreidimensionale Bauteile können durch so genannte generative

Fertigungsverfahren (auch als Additive-Manufacturing-Verfahren bezeichnet) hergestellt werden. Bei derartigen Verfahren wird das dreidimensionale Bauteil schichtweise bzw. lagenweise generiert. Beim so genannten selektiven

Laserschmelzen bzw. Lasersintern (auch als Laser Metal Fusion, LMF, bezeichnet) wird zu diesem Zweck ein Pulverwerkstoff lokal durch einen hochenergetischen Bearbeitungsstrahl, insbesondere einen Laserstrahl, aufgeschmolzen, um eine Schicht des dreidimensionalen Bauteils zu erzeugen. Der hochenergetische

Bearbeitungsstrahl, beispielsweise in Form des Laserstrahls, kann eine Leistung in der Größenordnung von mehreren hundert Watt aufweisen.

Zur Erhöhung der Effizienz bzw. der Aufbaurate bei der Herstellung von

dreidimensionalen Bauteilen ist es bekannt, zwei oder mehr Bearbeitungsstrahlen, insbesondere zwei oder mehr Laserstrahlen, zu verwenden, die von einer

entsprechenden Anzahl von Strahlquellen erzeugt werden und die über getrennte Scannereinrichtungen auf einen (gemeinsamen) Bearbeitungsbereich ausgerichtet werden. Bauraumbedingt lässt sich in einer Bearbeitungsmaschine bzw. in einer Bestrahlungseinrichtung nur eine begrenzte Anzahl von Stahlablenkeinrichtungen beispielsweise in Form von Scanner-Optiken unterbringen. Um dennoch eine möglichst effiziente (schnelle) Belichtung zu erreichen, kann ein (primärer)

Bearbeitungsstrahl mittels einer Strahlteilereinrichtung in zwei oder mehr

Bearbeitungsstrahlen aufgeteilt werden. In der WO 2015/191257 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selektiven Laserschmelzen beschrieben, bei denen zur Erhöhung der Effizienz bei der

Herstellung von Bauteilen mehrere Laserstrahlen simultan verwendet werden. Bei dem Verfahren wird eine Mehrzahl von Laserstrahlen auf ein einziges Galvanometer gelenkt, um eine entsprechende Mehrzahl von dreidimensionalen Strukturen bzw. Bauteilen in einem Pulverbett zu erzeugen. Die Mehrzahl von Laserstrahlen kann erzeugt werden, indem ein primärer Laserstrahl in die Mehrzahl von Laserstrahlen aufgeteilt wird. Jeder einzelne der Mehrzahl von Laserstrahlen kann vor dem Lenken auf das Galvanometer automatisch dynamisch fokussiert werden. Zur effizienten Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils ist es aus der WO 2016/128430 A1 bekannt, eine Bestrahlungseinrichtung mit einer

Strahlformungseinrichtung zur Formung des Strahlprofils des Laserstrahls zu verwenden, bei dem die Länge und/oder die Breite des Strahlprofils in dem

Bearbeitungsfeld verändert werden können. Die Strahlformungseinheit kann zur zusätzlichen Formung des Strahlprofils mindestens ein weiteres optisches Element aufweisen, das beispielsweise als diffraktives optisches Element ausgebildet sein kann. Das diffraktive optische Element kann dazu dienen, die Hochenergiestrahlen, die auf das Bearbeitungsfeld treffen, aus einem einzelnen Hochenergiestrahl zu erzeugen. Das weitere optische Element kann auch als keilförmiges optisches Element ausgebildet sein, welches nur einen Teil des Strahlprofils überdeckt, um einen oder mehrere Profilbereiche des Strahlprofils von anderen Profilbereichen des Strahlprofils räumlich zu separieren. Die EP 2 875 897 B1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines

Bestrahlungssystems, das eine Mehrzahl von Bestrahlungseinheiten umfasst. Bei dem Verfahren werden beispielsweise schachbrettartige Bestrahlungsmuster oder linien- bzw. streifenförmige Bestrahlungsmuster zum Erzeugen eines

zusammenhängenden Flächenbereichs verwendet.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Bestrahlungseinrichtung und eine Bearbeitungsmaschine mit einer solchen Bestrahlungseinrichtung anzugeben, mit denen eine effiziente Herstellung von zusammenhängenden Flächenbereichen eines dreidimensionalen Bauteils möglich ist.

Gegenstand der Erfindung

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, umfassend: Aufteilen eines primären Bearbeitungsstrahls auf die mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen, Führen der mindestens zwei

Bearbeitungsstrahlen zu einer gemeinsamen Scannereinrichtung zum Ausrichten der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen auf unterschiedliche Positionen in einer Bearbeitungsebene der Scannereinrichtung, in welcher der zusammenhängende Flächenbereich sich befindet, wobei das Erzeugen des zusammenhängenden Flächenbereichs, der für die Bestrahlung in eine Mehrzahl von bevorzugt rhomboiden (d.h. parallelogrammförmigen), insbesondere rautenförmigen, rechteckigen oder quadratischen Teilbereichen aufgeteilt ist, umfasst: Simultanes Verändern der Positionen der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen in einem Teilbereich oder in mindestens zwei unterschiedlichen Teilbereichen des zusammenhängenden

Flächenbereichs, bis die Pulverschicht in dem Teilbereich oder in den mindestens zwei Teilbereichen vollständig aufgeschmolzen ist, sowie simultanes Verändern der Positionen der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen oder von mindestens zwei weiteren Bearbeitungsstrahlen in einem weiteren Teilbereich oder in mindestens zwei unterschiedlichen weiteren Teilbereichen des zusammenhängenden

Flächenbereichs, bis die Pulverschicht in dem weiteren Teilbereich oder in den mindestens zwei weiteren Teilbereichen vollständig aufgeschmolzen ist.

Das Verfahren ermöglicht eine Geschwindigkeitssteigerung bei der Belichtung von vergleichsweise großen zusammenhängenden Flächen, indem die Leistung des primären Bearbeitungsstrahls auf die zwei oder mehr Bearbeitungsstrahlen aufgeteilt wird. Im Gegensatz zu dem in der WO 2015/191257 A1 beschriebenen Verfahren wird die Aufteilung auf mehrere Bearbeitungsstrahlen somit nicht dazu verwendet, mehrere identische, räumlich getrennte Bauteile herzustellen, sondern um einen zusammenhängenden Flächenbereich einer Schicht ein- und desselben Bauteils zu erzeugen.

Die zwei oder mehr Bearbeitungsstrahlen verlaufen annähernd parallel zueinander (typischerweise unter einem kleinen Winkel) und werden über dieselbe

Scannereinrichtung, d.h. über denselben bzw. dieselben (Scanner-)Spiegel, auf die Bearbeitungsebene ausgerichtet. Die (fokussierten) Bearbeitungsstrahlen treffen in der Bearbeitungsebene an unterschiedlichen (Fokus-)Positionen auf, wobei der

Abstand zwischen den (Fokus-)Positionen typischerweise vergleichsweise gering ist und beispielsweise bei weniger als ca. 1 ,0 mm liegen kann. Auch der Differenzwinkel zwischen den beiden an der Scannereinrichtung umgelenkten Bearbeitungsstrahlen ist typischerweise vergleichsweise gering und liegt in der Regel bei weniger als ca. 1 °.

Bei dem Verfahren wird ein zusammenhängender Flächenbereich des

dreidimensionalen Bauteils erzeugt bzw. belichtet, indem dieser (beispielsweise in einem vorausgehenden Verfahrensschritt) in eine Mehrzahl von Teilbereichen aufgeteilt wird. Die Mehrzahl von Teilbereichen bildet typischerweise eine

regelmäßige, rasterformige Anordnung, beispielsweise in der Art eines Schachbretts, welche den zusammenhängenden Flächenbereich überdeckt. Die Teilbereiche überlappen sich idealer Weise nicht und grenzen idealer Weise unmittelbar aneinander an. Da die Winkel, unter dem die Bearbeitungsstrahlen auf die

Pulverschicht treffen, in Abhängigkeit von der Position in dem Bearbeitungsbereich variieren, kann es ggf. zu einer (ungewollten) teilweisen Überlappung benachbarter Teilbereiche in einer Größenordnung in der Regel maximal ca. 10 % der jeweiligen Kantenlänge (Länge bzw. Breite) der Teilbereiche kommen.

Die Positionen der beiden Bearbeitungsstrahlen können in unterschiedlichen

Teilbereichen liegen, so dass durch die simultane Veränderung der Positionen der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen zwei oder mehr Teilbereiche gleichzeitig belichtet werden. Die Positionen der zwei oder mehr Bearbeitungsstrahlen können aber auch in ein- und demselben Teilbereich liegen, der aufgrund der Verwendung von zwei oder mehr Bearbeitungsstrahlen schneller aufgeschmolzen werden kann als bei der Verwendung eines einzelnen Bearbeitungsstrahls. Der bzw. die weiteren Teilbereiche, die nachfolgend oder - mit Hilfe von weiteren Bearbeitungsstrahlen - simultan belichtet werden, grenzen typischerweise nicht unmittelbar an den oder die in dem vorausgehenden Schritt belichteten Teilbereiche an, da dies für den

Wärmehaushalt des geschmolzenen Pulvermaterials nicht ideal ist. Daher kann zwischen den Schritten des Aufschmelzens des oder der Teilbereiche und des nachfolgenden Aufschmelzens des oder der weiteren Teilbereiche eine Veränderung der Ausrichtung der Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene mittels der Scannereinrichtung vorgenommen werden, bei welcher die Bearbeitungsstrahlen nicht aktiviert sind. Nach der Veränderung der Ausrichtung werden die

Bearbeitungsstrahlen erneut eingeschaltet, um den bzw. die weiteren Teilbereiche zu belichten. Bei einer Variante ist der zusammenhängende Flächenbereich von einer Randkontur einer Schicht des dreidimensionalen Bauteils umgeben, wobei die Randkontur und/oder ein zwischen der Randkontur und dem zusammenhängenden

Flächenbereich gebildeter Randbereich mit dem primären Bearbeitungsstrahl, insbesondere mit dem primären Laserstrahl, oder mit einem weiteren

Bearbeitungsstrahl, insbesondere mit einem weiteren Laserstrahl, bestrahlt wird. In der Regel stimmt die Randkontur der Schicht des herzustellenden dreidimensionalen Bauteils nicht mit der Randkontur des zusammenhängenden Flächenbereichs überein, so dass zwischen der Randkontur und dem zusammenhängenden

Flächenbereich ein Randbereich verbleibt. Der Randbereich weist typischerweise eine Geometrie bzw. eine Fläche auf, in die kein Teilbereich des

zusammenhängenden Flächenbereichs mehr hineinpasst. Der Randbereich wird daher typischerweise mit einem einzigen Bearbeitungsstrahl bestrahlt bzw.

aufgeschmolzen. Zu diesem Zweck kann der primäre Bearbeitungsstrahl verwendet werden, der in diesem Fall nicht in mehrere Bearbeitungsstrahlen aufgeteilt wird, oder es kann ein weiterer Bearbeitungsstrahl verwendet werden, der von einer weiteren Strahlquelle erzeugt wird und/oder der über eine weitere

Scannereinrichtung auf die Bearbeitungsebene ausgerichtet wird. Wird der primäre Bearbeitungsstrahl verwendet, ist es günstig, wenn eine möglichst dynamische, schnelle Umschaltung zwischen den mehreren Bearbeitungsstrahlen und dem primären Bearbeitungsstrahl erfolgen kann. Zu diesem Zweck kann eine

Strahlteilereinrichtung vorgesehen werden, die schnell in den Strahlengang des primären Bearbeitungsstrahls hinein und wieder aus diesem heraus bewegt werden kann. Die Verwendung eines einzigen, nicht aufgeteilten Bearbeitungsstrahls ist ebenfalls günstig, um die Randkontur der Schicht des zweidimensionalen Bauteils zu belichten.

Bei einer weiteren Variante sind die unterschiedlichen Positionen der

Bearbeitungsstrahlen in dem Teilbereich oder in den mindestens zwei Teilbereichen in der Bearbeitungsebene in einer ersten Richtung zueinander versetzt und das simultane Verändern der Positionen der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen in dem Teilbereich oder in den mindestens zwei Teilbereichen umfasst ein simultanes Bewegen der Bearbeitungsstrahlen in einer zweiten, bevorzugt zur ersten senkrechten Richtung in der Bearbeitungsebene. Die Außenkonturen der Teilbereiche verlaufen in diesem Fall typischerweise parallel zur ersten bzw. zur zweiten Richtung. Die Bearbeitungsstrahlen werden in diesem Fall typischerweise mit einer scannenden Bewegung in einer typischerweise geraden Linie entlang der Erstreckung bzw. der Breite des jeweiligen Teilbereichs in der zweiten Richtung bewegt. Am Rand des jeweiligen Teilbereichs erfolgt eine Bewegungsumkehr mit einem (geringfügigen) lateralen Versatz in der ersten Richtung, bevor die

Bearbeitungsstrahlen in der ersten Richtung gegenläufig über die gesamte Breite des jeweiligen Teilbereichs bewegt werden. Für den Fall, dass mehrere

Bearbeitungsstrahlen in ein- und demselben Teilbereich positioniert sind, kann es gegebenenfalls - d.h. bei geeigneter Dimensionierung des Teilbereichs - ausreichen, wenn die Bearbeitungsstrahlen nur ein einziges Mal in der zweiten Richtung über den Teilbereich bewegt werden, um diesen vollständig aufzuschmelzen. Bei einer weiteren Variante wird ein Gasstrom über die Pulverschicht geführt, dessen Strömungsrichtung bevorzugt zumindest teilweise der Bewegungsrichtung der Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene entgegen gerichtet ist und/oder bevorzugt erfolgt die Reihenfolge der Bestrahlung der Teilbereiche in Abhängigkeit vom Abstand der jeweiligen Teilbereiche in Strömungsrichtung von einer

Bereitstellungseinrichtung zur Bereitstellung des Gasstroms. Bei dem Gasstrom kann es sich beispielsweise um einen Schutzgasstrom handeln, um optische Bauteile der Bestrahlungseinrichtung, beispielsweise ein Fenster, vor Verunreinigungen, beispielsweise vor Rußpartikeln, zu schützen, die sich bei der Bestrahlung des Pulvermaterials bilden. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Bewegung, genauer gesagt die Bewegungsrichtung, der Bearbeitungsstrahlen bei der Belichtung nicht mit der Strömungsrichtung des Schutzgasstroms übereinstimmt, da durch den Schutzgasstrom Rußpartikel abgetragen werden, die in diesem Fall direkt vor dem bzw. vor den Bearbeitungsstrahlen auf der bestrahlten Pulverschicht abgelegt und aufgeschweißt würden.

Um dieser Problematik zu begegnen, können die Teilbereiche in einer Reihenfolge bestrahlt werden, bei welcher der bzw. die in Strömungsrichtung des Gasstroms am weitesten von der Bereitstellungseinrichtung entfernt liegenden Teibereich(e) zuerst bestrahlt werden. Bevorzugt wird hierbei berücksichtigt, dass zwei direkt nebeneinander liegende Teilbereiche in der Regel nicht direkt nacheinander bestrahlt werden. Insbesondere nehmen die Bewegungsrichtungen der Bearbeitungsstrahlen in allen bestrahlten Teilbereichen in der Bearbeitungsebene den jeweils gleichen Winkel zur Strömungsrichtung des Gasstroms ein.

Für den Fall, dass die zweite Richtung, entlang derer die Belichtung erfolgt, parallel oder annähernd parallel zum Schutzgasstrom verläuft, kann die Bewegung der Bearbeitungsstrahlen entlang der zweiten Richtung, z.B. der Y-Richtung, nur mit einer Orientierung (positiver oder negativer Y-Richtung) erfolgen. Beispielsweise können für den Fall, dass die Strömungsrichtung des Schutzgasstroms in negativer Y-Richtung verläuft, die Bearbeitungsstrahlen nur in positiver Y-Richtung bewegt werden, wie dies beispielsweise in der WO 2014/125280 A1 im Detail beschrieben ist, welche durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. Bei einer weiteren Variante weisen die Positionen der mindestens zwei

Bearbeitungsstrahlen in der ersten Richtung einen Abstand voneinander auf, der im Wesentlichen einem (typischerweise von Eins verschiedenen) ganzzahligen

Vielfachen der Erstreckung eines jeweiligen Teilbereichs in der ersten Richtung entspricht. Wie weiter oben beschrieben wurde, hat es sich als günstig erwiesen, wenn bei der Belichtung eines zusammenhängenden Flächenbereichs die

erforderliche Laserleistung in Form von in sich geschlossenen rhomboiden, beispielsweise rautenförmigen, quadratischen oder rechteckigen Teilbereichen eingebracht wird. Die parallele Belichtung von zwei unmittelbar benachbarten

Teilbereichen hat sich hinsichtlich des Wärmehaushalts der Schmelze zwar als eher ungünstig herausgestellt, ist aber in bestimmten Fällen ebenfalls möglich bzw.

sinnvoll. Für die parallele Bestrahlung von zwei Teilbereichen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen den mit den zwei oder mehr

Bearbeitungsstrahlen simultan bestrahlten Teilbereichen eine Lücke von mindestens einem Teilbereich gebildet ist. Vor der Bestrahlung der weiteren Teilbereiche, welche die Lücken zwischen den bestrahlten Teilbereichen bilden, werden in der Regel weitere Teilbereiche des zusammenhängenden Flächenbereichs bestrahlt, die auch in der zweiten Richtung zu den bereits bestrahlten Teilbereichen versetzt sind.

Idealerweise entspricht der Abstand der Positionen der Bearbeitungsstrahlen voneinander exakt einem (von Eins verschiedenen) ganzzahligen Vielfachen, insbesondere einem geradzahligen ganzzahligen Vielfachen, beispielsweise genau zwei Mal oder genau vier Mal, ggf. aber auch einem nicht geradzahligen Vielfachen, beispielsweise drei Mal, fünf Mal ... der Erstreckung eines jeweiligen Teilbereichs. Wie weiter oben beschrieben wurde, kommt es abhängig von der Position der Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene in der ersten Richtung ggf. zu einer unerwünschten teilweisen Überlappung der Teilbereiche. Unter einem Abstand, der im Wesentlichen einem ganzzahligen Vielfachen der Erstreckung eines jeweiligen Teilbereichs in der ersten Richtung entspricht, wird im Sinne dieser Anmeldung ein Abstand verstanden, der um +/- 10 % von der Erstreckung (Kantenlänge) eines jeweiligen Teilbereichs in der ersten Richtung abweicht.

Die Geometrie bzw. die Fläche der jeweiligen Teilbereiche, welche den

zusammenhängenden Flächenbereich bilden, ist in der Regel gleich groß. Es ist aber auch möglich, dass der zusammenhängende Flächenbereich mehrere Arten von beispielsweise rechteckigen Teilbereichen aufweist, die sich in ihrem Flächeninhalt unterscheiden, beispielsweise in ihrer Breite und/oder in ihrer Länge. Die Längen und/oder die Breiten der jeweiligen Teilbereiche können in diesem Fall jeweils ein ganzzahliges Verhältnis zueinander aufweisen, so dass zwei oder mehr der

Teilbereiche sich zu einem größeren Teilbereich ergänzen. Die Verwendung von kleineren Teilbereichen kann insbesondere am Rand des zusammenhängenden Flächenbereichs vorteilhaft sein, um diesen möglichst gut an die umgebende

Randkontur anzupassen.

Bei einer weiteren Variante wird ein Differenzwinkel zwischen den mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen in der ersten Richtung beim Ausrichten der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen auf unterschiedliche Positionen in der Bearbeitungsebene, deren Abstand in der Bearbeitungsebene abhängig von einem Umlenkwinkel der Scannereinrichtung ortsabhängig variiert, derart gewählt, dass entweder benachbarte Teilbereiche in der Mitte des Bearbeitungsbereichs in der ersten Richtung

aneinander angrenzen oder benachbarte Teilbereiche am Rand des

Bearbeitungsbereichs in der ersten Richtung aneinander angrenzen. Um die beiden Bearbeitungsstrahlen auf unterschiedliche Positionen in der Bearbeitungsebene auszurichten, ist es erforderlich, dass diese unter einem (geringfügig)

unterschiedlichen Winkel aus der Scannereinrichtung austreten, der in einer Umlenkebene gemessen wird, die entlang der ersten Richtung verläuft.

In der Mitte des Bearbeitungsbereichs ist einer der Bearbeitungsstrahlen senkrecht zur Bearbeitungsebene ausgerichtet, was einem Umlenkwinkel von 0° entspricht. Am Rand des Bearbeitungsbereichs ist einer der Bearbeitungsstrahlen unter einem Ablenkwinkel von beispielsweise ca. 20° ausgerichtet, welcher dem maximal möglichen Umlenkwinkel durch die Scannereinrichtung entspricht. Bei der

Umlenkung von beispielsweise zwei Bearbeitungsstrahlen kommt es zu einer

Veränderung des Abstandes zwischen den (Fokus-)Positionen der beiden

Bearbeitungsstrahlen abhängig vom Umlenkwinkel und somit von den Positionen der Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene in der ersten Richtung. Der Abstand bzw. das Versatzmaß zwischen den (Fokus-)Positionen und somit zwischen den beiden simultan bestrahlten Teilbereichen wird umso größer, je weiter die

Bearbeitungsstrahlen in der Umlenkebene in Richtung des Randes des

Bearbeitungsbereichs verschwenkt werden. Bei einem festen Differenzwinkel zwischen den beiden Bearbeitungsstrahlen kann das Versatzmaß bzw. der Abstand zwischen den beiden Bearbeitungsstrahlen am Rand des Bearbeitungsbereichs derart eingestellt werden, dass sich zwei benachbarte Teilbereiche nach der

Belichtung berühren bzw. unmittelbar aneinander angrenzen. Beim Verschwenken nach innen steigt der Überlappfaktor zwischen benachbarten belichteten

Teilbereichen kontinuierlich an, d.h. zwei benachbarte Teilbereiche und auch die Einzelbahnen überlappen sich in der Mitte des Bearbeitungsbereichs stärker als am Rand des Bearbeitungsbereichs. Im Bestrahlungsprozess bedeutet dies eine

Reduzierung der Effektivität zur Mitte des Bearbeitungsbereichs hin, da der unter einem größeren Umlenkwinkel umgelenkte, nachlaufende Bearbeitungsstrahl ein Teil eines bereits belichteten Teilbereichs ein zweites Mal belichtet, d.h. dass die beiden Teilbereiche sich in der Mitte des Bearbeitungsbereichs teilweise (in der Regel um nicht mehr als ca. 10 % der jeweiligen Erstreckung der Teilbereiche) überlappen. Wie weiter oben dargestellt wurde, werden typischerweise zwei benachbarte Teilbereiche nicht simultan bestrahlt, vielmehr besteht zwischen den bestrahlten Teilbereichen eine Lücke von mindestens einem Teilbereich. Der Differenzwinkel wird daher typischerweise so gewählt, dass zwischen den beiden simultan bestrahlten

Teilbereichen eine entsprechende Lücke verbleibt, die in der Mitte des

Bearbeitungsbereichs genau der Breite eines (oder ggf. mehrerer) Teilbereiche entspricht.

Alternativ kann der Differenzwinkel derart eingestellt werden, dass sich in der Nulllage, d.h. in der Mitte des Bearbeitungsbereichs, kein lateraler Versatz zwischen in der ersten Richtung benachbarten Teilbereichen ergibt, d.h. dass diese in der Mitte des Bearbeitungsbereichs unmittelbar aneinander angrenzen. Dieser laterale Versatz bzw. Abstand nimmt beim Verschwenken der beiden Bearbeitungsstrahlen mit zunehmendem Umlenkwinkel zu und kann so gewählt werden, dass zwei

benachbarte Teilbereiche am Rand des Bearbeitungsbereichs geringfügig

voneinander beabstandet sind. Hierbei kann ausgenutzt werden, dass durch eine geeignete Online-Kalibrierung die tatsächlichen (Fokus-)Positionen der

Bearbeitungsstrahlen im gesamten Bearbeitungsbereich vermessen werden können und somit bekannt sind. Das variable Versatzmaß bzw. der Abstand zwischen jeweils zwei der belichteten Teilbereiche in der ersten Richtung am Rand bzw. in der Nähe des Randes des Bearbeitungsbereichs ist somit ebenfalls bekannt und kann parallel zur Erzeugung der Teilbereiche mit einem weiteren Bearbeitungsstrahl oder im Nachgang mit einem einzelnen Bearbeitungsstrahl, beispielsweise mit dem primären Bearbeitungsstrahl, belichtet bzw. ausgeglichen werden, um den

zusammenhängenden Flächenbereich zu bilden.

Gegebenenfalls kann der Differenzwinkel bzw. es können die Differenzwinkel zwischen den mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen, die zur Belichtung von unterschiedlichen Teilbereichen dienen, abhängig von den Umlenkwinkeln bzw. von der Lage der (Fokus-)Positionen in der ersten Richtung in dem Bearbeitungsbereich variiert werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine (schnelle)

Strahlteilereinrichtung zur Aufteilung des primären Bearbeitungsstrahls in die mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen verwendet werden, welche eine Einstellung des Differenzwinkels ermöglicht. Zu diesem Zweck kann die Strahlteilereinrichtung beispielsweise unterschiedlich ausgebildete Strahlteiler-Elemente aufweisen, die wahlweise in den Strahlengang des primären Bearbeitungsstrahls eingebracht werden können, beispielsweise Keilplatten mit unterschiedlichen Keilwinkeln (s.u.).

Alternativ zur Variation des Differenzwinkels kann ein bevorzugt telezentrisches F- Theta-Objektiv zur Fokussierung der Bearbeitungsstrahlen (sowie ggf. von weiteren Bearbeitungsstrahlen) in der Bearbeitungsebene verwendet werden. Bei der

Verwendung eines telezentrischen Objektivs sind die Bearbeitungsstrahlen stets senkrecht zur Bearbeitungsebene ausgerichtet, so dass nahezu keine ortsabhängige Variation des Abstandes der Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene auftritt.

Bei einer weiteren Variante sind die Positionen der Bearbeitungsstrahlen oder der weiteren Bearbeitungsstrahlen in dem weiteren Teilbereich oder in den mindestens zwei weiteren Teilbereichen in einer zweiten Richtung zueinander versetzt und das simultane Verändern der Positionen der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen oder der mindestens zwei weiteren Bearbeitungsstrahlen in dem weiteren Teilbereich oder in den mindestens zwei weiteren Teilbereichen umfasst ein simultanes Bewegen der Bearbeitungsstrahlen oder der weiteren Bearbeitungsstrahlen in einer ersten, bevorzugt zur zweiten senkrechten Richtung. Es kann günstig sein, wenn manche (erste) Teilbereiche entlang der ersten Richtung abgescannt werden, während weitere (zweite) Teilbereiche ggf. simultan entlang einer zweiten, zur ersten senkrechten Richtung abgescannt werden.

Bei einem zusammenhängenden Flächenbereich, der in der Art eines Schachbretts in rhomboide, beispielsweise rautenförmige, quadratische oder rechteckige

Teilbereiche eingeteilt ist, können beispielsweise die„weißen" Teilbereiche in der ersten Richtung abgescannt werden, während die„schwarzen" Teilbereiche in der zweiten Richtung abgescannt werden, oder umgekehrt. Zu diesem Zweck kann ein- und derselbe primäre Bearbeitungsstrahl mit Hilfe von zwei unterschiedlichen

Strahlteilereinrichtungen, die wahlweise in den Strahlengang eingebracht werden können, zunächst in der ersten Richtung und nachfolgend in der zweiten Richtung aufgeteilt werden. Gegebenenfalls kann zu diesem Zweck ein- und dieselbe

Strahlteilereinrichtung verwendet werden, die um eine Drehachse, die entlang der Strahlrichtung des primären Bearbeitungsstrahls verläuft, um 90° gedreht wird. Für die Aufteilung des primären Bearbeitungsstrahls bzw. des weiteren primären

Bearbeitungsstrahls auf mehrere Teilstrahlen kann beispielsweise eine

Strahlteilereinrichtung in Form eines diffraktiven optischen Elements verwendet werden.

Bei einer Weiterbildung umfasst das Verfahren zusätzlich: Aufteilen eines weiteren primären Bearbeitungsstrahls auf die mindestens zwei weiteren

Bearbeitungsstrahlen, sowie Führen der mindestens zwei weiteren

Bearbeitungsstrahlen zu einer weiteren gemeinsamen Scannereinrichtung zum Ausrichten der mindesten zwei weiteren Bearbeitungsstrahlen auf unterschiedliche Positionen in der Bearbeitungsebene. Für die Bestrahlung der weiteren Teilbereiche kann ein weiterer primärer Bearbeitungsstrahl verwendet werden, der auf zwei oder mehr, beispielsweise auf fünf oder mehr, weitere Bearbeitungsstrahlen aufgeteilt wird. Wie weiter oben dargestellt wurde, können die weiteren Bearbeitungsstrahlen zur Bestrahlung der„schwarzen" Teilbereiche verwendet werden, die in der zweiten Richtung abgescannt werden, während die Bearbeitungsstrahlen, in welche der primäre Bearbeitungsstrahl aufgeteilt wird, zur Bestrahlung der„weißen" Teilbereiche verwendet werden können, oder umgekehrt. Insbesondere hat es sich in diesem Fall als günstig erwiesen, wenn die zwei oder mehr Bearbeitungsstrahlen dazu

verwendet werden, simultan ein- und denselben Teilbereich zu bestrahlen, beispielsweise indem zwei oder mehr parallele Bearbeitungsstrahlen über die ganze Breite des jeweiligen Teilbereichs bewegt werden, bevor eine Richtungsumkehr stattfindet und die zwei oder mehr Bearbeitungsstrahlen gegenläufig bewegt werden.

Auch bei dieser Variante kann ein (nicht aufgeteilter) Bearbeitungsstrahl dazu verwendet werden, diejenigen Bereiche einer Schicht des dreidimensionalen Bauteils zu bearbeiten, die für die Bestrahlung durch die aufgeteilten Bearbeitungsstrahlen ungeeignet sind. Beispielsweise kann es sich hierbei um die (Rand-)Kontur(en) der Schicht des dreidimensionalen Bauteils oder um den Randbereich zwischen dem zusammenhängenden Flächenbereich und der Randkontur handeln bzw.

grundsätzlich um alle Bereiche, die zu schmal oder zu unförmig für die Bestrahlung mit zwei oder mehr parallel über die Bearbeitungsebene bewegten

Bearbeitungsstrahlen sind.

Bei einer weiteren Variante wird eine Fokuslagen-Korrektur zur Korrektur der Fokus- Positionen der Bearbeitungsstrahlen im Strahlengang des primären

Bearbeitungsstrahls vorgenommen. Die Fokus-Positionen der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen entlang ihrer jeweiligen Strahlrichtung sollten idealerweise in der Bearbeitungsebene liegen. Aufgrund der Umlenkung mit Hilfe der

Scannerspiegel (ohne Verwendung eines F-Theta-Objektivs) liegen die Fokus- Positionen der Bearbeitungsstrahlen bei der Verschwenkung des bzw. der Scannerspiegel auf einer Kugeloberfläche, d.h. nicht exakt in der

Bearbeitungsebene. Um die Variation der Fokus-Position (senkrecht zur

Bearbeitungsebene) über den Bearbeitungsbereich zu kompensieren, kann eine Fokuslagen-Korrektur vorgenommen werden, welche die sphärische Abweichung des Scannerfeldes beispielsweise durch schnelle Ausgleichs-Bewegungen einer im Strahlengang des primären Bearbeitungsstrahls angeordneten Linse korrigiert, die in Strahlrichtung des primären Bearbeitungsstrahls verschoben wird, was eine schnelle Fokuslagenverschiebung zur Folge hat. Die bewegbare bzw. verschiebbare Linse kann beispielsweise in eine Fokuslagen-Korrektureinrichtung bzw. -Optik angeordnet sein. Aufgrund des vergleichsweise geringen Differenzwinkels zwischen den

Bearbeitungsstrahlen ist es ausreichend, die Fokuslagen-Korrektur für den primären Bearbeitungsstrahl vorzunehmen, d.h. es kann auf eine individuelle Fokuslagen- Korrektur jedes einzelnen der Bearbeitungsstrahlen verzichtet werden.

Steuerungstechnisch kann für die Fokuslagen-Korrektur bzw. allgemein der

Schwerpunkt bzw. der Mittelwert aus den Positionen der Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene für die Bahnsteuerung verwendet werden, d.h. der Mittelwert wird als Bewegungsbahn des (primären) Bearbeitungsstrahls verwendet. Die

Steuerung kann in diesem Fall (im Wesentlichen) auf eine solche Weise erfolgen, als ob nur der primäre Bearbeitungsstrahl für die Bestrahlung verwendet würde.

Insbesondere kann die Schwerpunktbahn als Vorgabe für die Bestimmung der Fokuslagen-Korrektur verwendet werden. Die Erfindung betrifft auch eine Bestrahlungseinrichtung der eingangs genannten Art, die eine Steuerungseinrichtung, aufweist, die ausgebildet bzw. programmiert ist, die Positionen der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen in einem Teilbereich oder in mindestens zwei Teilbereichen eines zusammenhängenden Flächenbereichs, der für die Bestrahlung in eine Mehrzahl von bevorzugt rhomboiden, insbesondere rautenförmigen, rechteckigen oder quadratischen Teilbereichen aufgeteilt ist, simultan zu verändern, bis die Pulverschicht in dem Teilbereich oder in den mindestens zwei Teilbereichen vollständig aufgeschmolzen ist, und die ausgebildet ist, die Positionen der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen oder von mindestens zwei weiteren Bearbeitungsstrahlen in einem weiteren Teilbereich oder in mindestens zwei unterschiedlichen weiteren Teilbereichen des

zusammenhängenden Flächenbereichs simultan zu verändern, bis die Pulverschicht in dem weiteren Teilbereich oder in den mindestens zwei weiteren Teilbereichen vollständig aufgeschmolzen ist.

Die Steuerungseinrichtung ist somit ausgebildet bzw. programmiert, das weiter oben beschriebene Verfahren zur Erzeugung des zusammenhängenden Flächenbereichs auszuführen. Entsprechend kann die Steuerungseinrichtung auch ausgebildet bzw. programmiert sein, die weiter oben beschriebenen Varianten des Verfahrens auszuführen. Die Steuerungseinrichtung wirkt für die simultane Veränderung der Positionen der (weiteren) Bearbeitungsstrahlen auf die Scannereinrichtung, genauer gesagt auf den bzw. auf die beiden Scanner-Spiegel der Scannereinrichtung ein.

Bei einer Ausführungsform weist die Bestrahlungseinrichtung eine weitere

Strahlteilereinrichtung zur Aufteilung eines weiteren primären Bearbeitungsstrahls, insbesondere eines weiteren Laserstrahls, auf mindestens zwei weitere

Bearbeitungsstrahlen, insbesondere auf mindestens zwei weiteren Laserstrahlen, sowie eine weitere Scannereinrichtung zum Ausrichten der mindestens zwei weiteren Bearbeitungsstrahlen auf unterschiedliche Positionen in der Bearbeitungsebene auf.

Die Bestrahlungseinrichtung kann beispielsweise zwei identisch aufgebaute

Scannereinrichtungen aufweisen, die so angeordnet sind, dass deren Scanbereiche bzw. deren Bearbeitungsfelder sich in der Bearbeitungsebene überlappen. Mittels der weiteren Bearbeitungsstrahlen können beispielsweise auf die weiter oben beschriebene Weise die„schwarzen" oder die„weißen" Teilbereiche eines

schachbrettartigen zusammenhängenden Flächenbereichs bestrahlt werden. Wie weiter oben beschrieben wurde, muss ein solcher schachbrettartiger Flächenbereich nicht zwingend quadratische Teilbereiche aufweisen, sondern kann beispielsweise rhomboide, insbesondere rautenförmige, rechteckige oder quadratische Teilbereiche aufweisen. Insbesondere kann die weitere Strahlteilereinrichtung ausgebildet sein, den weiteren primären Bearbeitungsstrahl in der zweiten Richtung aufzuteilen, so dass die weiteren Bearbeitungsstrahlen auf in der zweiten Richtung unterschiedliche Positionen in der Bearbeitungsebene ausgerichtet werden, während die

Strahlteilereinrichtung ausgebildet ist, den primären Bearbeitungsstrahl in einer ersten Richtung aufzuteilen, so dass die Bearbeitungsstrahlen auf unterschiedliche Positionen in der ersten, bevorzugt zur zweiten senkrechten Richtung ausgerichtet werden. Bei einer Ausführungsform ist die Strahlteilereinrichtung zur Aufteilung des primären Bearbeitungsstrahls auf die mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen durch Aufteilen eines Strahlquerschnitts des primären Bearbeitungsstrahls ausgebildet. In diesem Fall erfolgt die Strahlteilung somit nicht durch einen Polarisations-Strahlteiler, bei dem in der Regel der gesamte Strahlquerschnitt in zwei zueinander senkrechte Polarisationsanteile aufgeteilt wird. Die Aufteilung des primären Bearbeitungsstrahls auf die mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen hat sich insbesondere im kollimierten Strahlengang des primären Bearbeitungsstrahls als vorteilhaft erwiesen, so dass die Strahlteilereinrichtung bevorzugt im kollimierten Strahlengang des primären

Bearbeitungsstrahls angeordnet ist. Für die Aufteilung des Strahlquerschnitts ist es günstig, wenn die durch das Aufteilen erzeugten Bearbeitungsstrahlen jeweils unter einem Winkel zueinander ausgerichtet werden, der bei der Umlenkung der

Bearbeitungsstrahlen an der Scannereinrichtung typischerweise erhalten bleibt. Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich, die Bearbeitungsstrahlen bei der

Aufteilung an der Strahlteilereinrichtung lateral zueinander zu versetzen.

Bei einer Weiterbildung ist die Strahlteilereinrichtung zur Aufteilung des primären Bearbeitungsstrahls durch Umlenkung mindestens eines Teilbereichs des

Strahlquerschnitts des primären Bearbeitungsstrahls (bevorzugt unter einem

Differenzkwinkel zur Strahlrichtung des primären Bearbeitungsstrahls) ausgebildet. Die Strahlteilereinrichtung kann in diesem Fall beispielsweise dazu dienen, die Hälfte des Strahlquerschnitts - und damit die Hälfte der Leistung - des Bearbeitungsstrahls umzulenken, indem die Strahlteilereinrichtung nur eine Hälfte des Strahlprofils überdeckt. Bei einer Weiterbildung ist die Strahlteilereinrichtung als für den primären

Bearbeitungsstrahl transparente Keilplatte ausgebildet. Die Keilplatte kann zur Umlenkung eines Teilbereichs des Strahlquerschnitts unter einem Differenzkwinkel dienen, der in der Regel bis zur Bearbeitungsebene beibehalten wird. Durch den Keilwinkel der Keilplatte wird bei gegebener Brechzahl des transparenten Materials der Keilplatte, z.B. Quarzglas, der Differenzwinkel festgelegt. Der Keilwinkel kann insbesondere so festgelegt werden, dass der Abstand der Positionen der mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene einem ganzzahligen Vielfachen der Kantenlänge eines bestrahlten Teilbereichs entspricht. Bevorzugt wird der Keilwinkel so festgelegt, dass der Abstand zwischen den Positionen dem Doppelten oder dem Dreifachen der Kantenlänge eines jeweiligen Teilbereichs in der ersten Richtung entspricht, so dass bei der Bestrahlung eine Lücke von einem oder von zwei Teilbereichen zwischen den simultan bestrahlten Teilbereichen verbleibt. Die Keilplatte wird idealerweise im kollimierten Strahlengang des primären

Bearbeitungsstrahls nach einer ggf. erfolgenden Aufweitung und vor der

Fokussierung angeordnet, d.h. die Fokussierung erfolgt nicht am primären

Bearbeitungsstrahl, sondern an den mindestens zwei Bearbeitungsstrahlen nach der Aufteilung. Bei einer weiteren, alternativen Weiterbildung ist die Strahlteilereinrichtung als diffraktives optisches Element ausgebildet, beispielsweise als Beugungsgitter oder dergleichen. Das diffraktive optische Element kann insbesondere dazu dienen, den primären Bearbeitungsstrahl in mehrere Bearbeitungsstrahlen aufzuteilen, die idealer Weise identische Eigenschaften aufweisen und sich lediglich in den jeweiligen Winkeln unterscheiden, unter denen diese auf die Scannereinrichtung auftreffen. Aus einem primären Laserstrahl, der z.B. 500 W Leistung und einen Fokus-Durchmesser in der Bearbeitungsebene von ca. 100 μιτι aufweist, kann das diffraktive optische Element beispielsweise fünf Laserstrahlen erzeugen, die eine Leistung von jeweils 100 W und einen Durchmesser von ebenfalls 100 μιτι aufweisen. Werden die fünf Bearbeitungsstrahlen nebeneinander und parallel innerhalb eines bestrahlten

Teilbereichs bewegt, wird ein Streifen bzw. eine Fläche mit einer Breite von ca. 500 μιτι aufgeschmolzen. Auf diese Weise lässt sich in gleicher Zeit fünf Mal so viel Material aufschmelzen als mit dem primären Bearbeitungsstrahl, der lediglich einen Durchmesser von 100 μιτι aufweist.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bestrahlungseinrichtung eine Bewegungseinrichtung zur zumindest teilweisen Bewegung der

Strahlteilereinrichtung in den Strahlquerschnitt des primären Bearbeitungsstrahls hinein und aus dem Strahlquerschnitt des primären Bearbeitungsstrahls heraus. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann die Keilplatte so in den Strahlengang des primären Bearbeitungsstrahls eingebracht werden, dass diese nur den halben Strahlquerschnitt überdeckt. Für das schnelle Bewegen der Keilplatte in den

Strahlengang hinein und aus diesem heraus kann die Bewegungseinrichtung insbesondere eine Dreh- bzw. eine Schwenkbewegung der Keilplatte um eine Drehachse ausführen. Die Bewegungseinrichtung kann zu diesem Zweck

beispielsweise als schnelle so genannte Keilweiche ausgebildet sein, wie sie zur Einkopplung in eine 2 in 1 -Faser verwendet wird. Die Bewegungseinrichtung kann ausgebildet sein, ein jeweiliges diffraktives optisches Element mit einer linearen Bewegung und/oder mit einer Drehbewegung in den Strahlengang des primären Bearbeitungsstrahls hinein und aus diesem heraus zu bewegen. Für die Steuerung der Bewegungseinrichtung kann ebenfalls die weiter oben beschriebene

Steuerungseinrichtung verwendet werden. Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Bestrahlungseinrichtung eine

Fokuslagen-Korrektureinrichtung zur Korrektur der Fokus-Positionen der

Bearbeitungsstrahlen auf, die im Strahlengang des primären Bearbeitungsstrahls angeordnet ist. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann aufgrund des bzw. der vergleichsweise geringen Differenzwinkel der Bearbeitungsstrahlen die von der Position in der Bearbeitungsebene abhängige Fokuslagen-Korrektur im primären Bearbeitungsstrahl durchgeführt werden. Als Fokuslagen-Korrektureinrichtung kann beispielsweise eine so genannte varioSCAN-Fokussiereinrichtung dienen, wie sie von der Fa. Scanlab GmbH angeboten wird. Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Bestrahlungseinrichtung ein bevorzugt telezentrisches F-Theta-Objektiv zur Fokussierung der Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene auf. Bei einem F-Theta-Objektiv handelt es sich um eine spezielle Art von Objektiv, das für Scanner-Anwendungen verwendet wird. Ein F- Theta-Objektiv erzeugt im Gegensatz zu einem abbildenden (Kamera-)Objektiv eine gewollte linienförmige Verzeichnung, um die F-Theta-Bedingung f ^* θ = X zu erfüllen, wobei X den Abstand von der Mitte des Bearbeitungsfeldes in der

Bearbeitungsebene, f die Brennweite des F-Theta-Objektivs und Θ den Winkel bezeichnen, unter dem der jeweilige Bearbeitungsstrahl in der Eintrittspupillenebene des F-Theta-Objektivs zur optischen Achse des F-Theta-Objektivs ausgerichtet ist. Durch das F-Theta-Objektiv kann die ortsabhängige Variation des Abstands der Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene, die vom Umlenkwinkel der

Scannereinrichtung abhängig ist, reduziert werden. Bei der Verwendung eines telezentrischen F-Theta-Objektivs bzw. allgemein eines telezentrischen Objektivs treffen die Bearbeitungsstrahlen (im Wesentlichen) unabhängig vom Umlenkwinkel und somit unabhängig vom Ort im Bearbeitungsfeld stets senkrecht auf das

Bearbeitungsfeld, so dass praktisch keine ortsabhängige Variation des Abstandes zwischen den Bearbeitungsstrahlen in der Bearbeitungsebene mehr auftritt. Es versteht sich, dass die weiter oben beschriebene Bestrahlungseinrichtung bzw. eine Bearbeitungsmaschine, welche die Bestrahlungseinrichtung umfasst,

mindestens eine Strahlquelle, insbesondere mindestens eine Laserquelle, zur Erzeugung des mindestens einen primären Bearbeitungsstrahls bzw. des primären Laserstrahls aufweisen kann. Insbesondere können Laserquellen verwendet werden, die eine Leistung im Bereich von mehr als 100 W aufweisen.

Ein weiterer Aspekt betrifft eine Bearbeitungsmaschine zur Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen durch Bestrahlen von Pulverschichten, umfassend: eine Bestrahlungseinrichtung, wie sie weiter oben beschrieben ist, sowie eine

Bearbeitungskammer mit einer Bearbeitungsebene, in der die zu bestrahlende

Pulverschicht anordenbar ist. Die Bearbeitungsmaschine kann beispielsweise wie in der EP 3 023 228 A1 beschrieben ist ausgebildet sein, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. In der

Bearbeitungskammer wird ein Fertigungsraum bereitgestellt, in dem auf der Höhe der Bearbeitungsebene typischerweise eine Arbeitsfläche angeordnet ist. Der

Bearbeitungsbereich der Bestrahlungseinrichtung ist in einem Teil der Arbeitsfläche gebildet, in dem ein Bauplattformbereich zur Bereitstellung eines Pulverbetts vorgesehen ist, dessen oberste Pulverschicht in der Bearbeitungsebene liegt. Für die Bereitstellung des Pulvers kann in der Bearbeitungskammer ein Pulverreservoir- Bereich mit einem Pulvervorratsbehälter vorgesehen sein. Eine in der

Bearbeitungskammer angeordnete Schiebevorrichtung kann zur Überführung des Pulvers von dem Pulvervorratsbehälter in den Bauplattformbereich dienen.

Bei einer Ausführungsform weist die Bearbeitungsmaschine eine Bereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen eines Gasstroms auf, der in einem zur Bereitstellung eines Pulverbetts vorgesehenen Bauplattformbereich über die

Bearbeitungsebene strömt, und dessen Strömungsrichtung bevorzugt zumindest teilweise der Bewegungsrichtung der Bearbeitungsstrahlen entgegen gerichtet ist und/oder bei der der Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, die Reihenfolge der Bestrahlung der Teilbereiche in Abhängigkeit vom Abstand der jeweiligen

Teilbereiche in Strömungsrichtung von einer Bereitstellungseinrichtung zur

Bereitstellung des Gasstroms festzulegen. Der Gasstrom kann wie in der oben zitierten EP 3 023 228 A1 zum Entfernen von Rauch aus der Bearbeitungskammer dienen. Das zur Bereitstellung des Gasstroms verwendete Gassystem kann beispielsweise wie in der EP 3 023 228 A1 beschrieben ist ausgebildet sein. Um sicherzustellen, dass die Bewegung der Bearbeitungsstrahlen zumindest teilweise der Strömungsrichtung des Gasstroms entgegen gerichtet ist, kann die Bestrahlung beispielsweise auf die in der WO 2014/125280 A1 beschriebene Weise erfolgen, auch wenn dies die Bestrahlung verlangsamt.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 a eine schematische Darstellung einer Bestrahlungseinrichtung mit einer

Strahlteilereinrichtung zur Aufteilung eines primären Bearbeitungsstrahls in zwei Bearbeitungsstrahlen, die auf unterschiedliche Positionen in einer Bearbeitungsebene ausgerichtet werden,

Fig. 1 b ein Detail der Strahlteilereinrichtung in Form einer Keilplatte zur

Umlenkung der Hälfte des Strahlquerschnitts des primären

Bearbeitungsstrahls, eine schematische Darstellung einer Bearbeitungsmaschine zum

Herstellen von dreidimensionalen Bauteilen durch Bestrahlen von Pulverschichten mit der Bestrahlungseinrichtung gemäß Fig. 1 a, Fig. 3a, b schematische Darstellungen von Teilbereichen eines

zusammenhängenden Flächenbereichs in der Mitte und am Rand eines Bearbeitungsbereichs einer Scannereinrichtung, eine schematische Darstellung einer Bearbeitungsmaschine mit einer Bestrahlungseinrichtung mit drei Strahlquellen,

Fig. 5a, b schematische Darstellungen der Bestrahlung eines kreisförmigen

Flächenbereichs einer Schicht eines dreidimensionalen Bauteils mit der Bearbeitungsmaschine von Fig. 4, sowie

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Bestrahlung eines

zusammenhängenden Flächenbereichs mit einer Mehrzahl von rhomboiden Teilbereichen. Fig. 1a zeigt eine Bestrahlungseinrichtung 1 für eine in Fig. 1 a nicht dargestellte Bearbeitungsmaschine. Die Bestrahlungseinrichtung 1 dient zum Bestrahlen eines zusammenhängenden Flächenbereichs 2 einer Pulverschicht 3, der im gezeigten Beispiel rechteckig ausgebildet ist. Für die Bestrahlung wird der

Bestrahlungseinrichtung 1 von einer in Fig. 1 nicht bildlich dargestellten Strahlquelle in Form einer Laserquelle ein primärer Bearbeitungsstrahl 4 in Form eines

Laserstrahls zugeführt. Die Bestrahlungseinrichtung 1 weist eine Scannereinrichtung 5 mit zwei drehbaren Scanner-Spiegeln 6a, 6b (Galvano-Spiegeln) auf, die zur Umlenkung des primären Bearbeitungsstrahls 4 bzw. von zwei Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b dienen, in die der Bearbeitungsstrahl 4 an einer Strahlteilereinrichtung in Form einer transparenten Keilplatte 7 aufgeteilt wird. Die Keilplatte 7 kann mit Hilfe einer Bewegungseinrichtung 8 in den im gezeigten Beispiel kreisförmigen Strahlquerschnitt A des primären Bearbeitungsstrahls 4 hinein und auch wieder aus dem

Strahlquerschnitt A des primären Bearbeitungsstrahls 4 heraus bewegt werden. Bei dem in Fig. 1 a gezeigten Beispiel wird die Keilplatte 7 nur teilweise in den Strahlquerschnitt A des primären Bearbeitungsstrahls 4 hinein bewegt, und zwar bis diese die Hälfte A / 2 des Strahlquerschnitts A überdeckt, wie dies in Fig. 1 b zu erkennen ist. Auf diese Weise wird die Leistung des primären Bearbeitungsstrahls 4 zu gleichen Teilen auf die beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b aufgeteilt.

Die Keilplatte 7 weist einen Keilwinkel γ auf, der bewirkt, dass der zweite

Bearbeitungsstrahl 4b gegenüber dem ersten Bearbeitungsstrahl 4a (und gegenüber dem primären Bearbeitungsstrahl 4) unter einem Differenzwinkel δ umgelenkt wird. Der Differenzwinkel δ hängt in einer für den Fachmann bekannten Weise vom Keilwinkel γ und vom Brechungsindex des Materials der Keilplatte 7 ab. Der

Differenzwinkel δ wird bei der zweifachen Umlenkung bzw. Reflexion der

Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b an den beiden Scanner-Spiegeln 6a, 6b der

Scannereinrichtung 5 beibehalten, so dass die beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b an unterschiedlichen Positionen P1 , P2 in dem zusammenhängenden

Flächenbereich 2 auf die Pulverschicht 3 treffen. Im gezeigten Beispiel verläuft der Differenzwinkel δ in der XZ-Ebene eines XYZ-Koordinatensystems, d.h. die beiden Positionen P1 , P2 der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b sind in einer ersten Richtung, die nachfolgend als X-Richtung bezeichnet wird, in einem Abstand 2 L voneinander beabstandet. Der Abstand 2 L der Positionen P1 , P2 der beiden

Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b auf der Pulverschicht 3 hängt neben dem

Differenzwinkel δ auch vom (bekannten) Abstand der Bearbeitungsebene E von der Bestrahlungseinrichtung 1 bzw. von der Scannereinrichtung 5 ab. Die

Bearbeitungsebene E liegt im gezeigten Beispiel in der XY-Ebene des XYZ- Koordinatensystems.

Die Bewegungseinrichtung 8 ist im gezeigten Beispiel zur Drehung der Keilplatte 7 um eine parallel zur Strahlrichtung des primären Bearbeitungsstrahls 4 verlaufende Drehachse ausgebildet. Es hat sich herausgestellt, dass mit Hilfe einer

Drehbewegung die Keilplatte 7 besonders schnell in den Strahlquerschnitt A des primären Bearbeitungsstrahls 4 hinein und wieder aus diesem heraus bewegt werden kann. Dies ist vorteilhaft, um ein möglichst schnelles Umschalten zwischen einer Bestrahlung der Pulverschicht 3 mit dem primären Bearbeitungsstrahl 4 und einer Bestrahlung der Pulverschicht 3 mit den beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b zu ermöglichen. Wie in Fig. 1 a ebenfalls zu erkennen ist, ist im Strahlengang der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b nach der Strahlteilereinrichtung 7 eine (statische) Fokussiereinrichtung 9 in Form einer Fokussierlinse angeordnet, um die

Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in der Bearbeitungsebene E zu fokussieren. Im

Strahlengang des primären Bearbeitungsstrahls 4 ist eine Fokuslagen- Korrektureinrichtung 10 angeordnet, die zur (dynamischen) Korrektur der Fokus- Positionen F1 , F2 der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b (in Strahlrichtung) dient, um sicherzustellen, dass die Fokus-Positionen F1 , F2 wie in Fig. 1 a dargestellt ist in der Bearbeitungsebene E liegen. Die Fokuslagen-Korrektureinrichtung 10 ist erforderlich, da die von der Fokussierlinse 9 fokussierten und von der

Scannereinrichtung 5 umgelenkten Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in einer Kugelschale und nicht wie gewünscht in der Bearbeitungsebene E fokussiert würden. Die

Fokuslagen-Korrektureinrichtung 10 ist im primären Bearbeitungsstrahl 4

angeordnet, da die Positionen P1 , P2 der Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in der

Bearbeitungsebene E einen vergleichsweise geringen Abstand 2 L aufweisen, der typischerweise bei weniger als ca. 1 ,0 mm liegt, so dass auf eine individuelle

Fokuslagen-Korrektur der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b verzichtet werden kann. Als Fokuslagen-Korrektureinrichtung 10 kann beispielsweise eine so genannte varioSCAN-Fokussiereinrichtung dienen, wie sie von der Fa. Scanlab GmbH vertrieben wird.

Der in Fig. 1 a gezeigte zusammenhängende Flächenbereich 2 ist von einer

Randkontur 1 1 umgeben, die der Außenkontur einer Schicht des dreidimensionalen Bauteils entspricht, die bei der Bestrahlung der Pulverschicht 3 erzeugt werden soll. Zur Herstellung des dreidimensionalen Bauteils soll die gesamte Fläche innerhalb der Randkontur 1 1 bestrahlt werden. Die Fläche innerhalb der Randkontur 1 1 ist im gezeigten Beispiel in den zusammenhängenden Flächenbereich 2 aufgeteilt, welcher mit Hilfe der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b bestrahlt wird, sowie in einen Randbereich 12, der zwischen dem zusammenhängenden Flächenbereich 2 und der Randkontur 1 1 gebildet ist. Der zusammenhängende Flächenbereich 2 wird mittels der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b simultan bestrahlt, wie weiter unten näher beschrieben ist. Der Randbereich 12 sowie die Randkontur 1 1 werden hingegen mit dem primären Bearbeitungsstrahl 4 bestrahlt, wozu die Strahlteilereinrichtung 7 mit Hilfe der Bewegungseinrichtung 8 aus dem Strahlengang des primären Bearbeitungsstrahls 4 entfernt wird.

Der im gezeigten Beispiel rechteckige zusammenhängende Flächenbereich 2 wird für die Bestrahlung in eine Mehrzahl von quadratischen Teilbereichen aufgeteilt, und zwar in insgesamt acht Teilbereiche in Längsrichtung (X-Richtung) und in drei Teilbereiche in Querrichtung (Y-Richtung) des zusammenhängenden

Flächenbereichs 2, von denen sechs Teilbereiche T1 bis T6 in Fig. 1 a dargestellt sind. Die Teilbereiche T1 , T2, ... weisen eine Länge L in X-Richtung auf, die beispielsweise 1 ,0 mm betragen kann, und eine identische Länge in Y-Richtung. Anders als in Fig. 1 a dargestellt ist, können die Teilbereiche T1 , T2, ... eine andere, z.B. rechteckige Geometrie aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Teilbereiche T1 , T2, ... eine andere, z.B. rhomboide, rautenförmige oder eine grundsätzlich beliebige Geometrie aufweisen, sofern diese in einer regelmäßigen Anordnung in der Art eines Gitters bzw. einer Matrix angeordnet sind.

Wie in Fig. 1 a ebenfalls zu erkennen ist, werden die beiden in X-Richtung in der Bearbeitungsebene E zueinander versetzten Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b dazu verwendet, um simultan zwei quadratische Teilbereiche T3, T4 des

zusammenhängenden Flächenbereichs 2 zu bestrahlen, zwischen denen eine Lücke gebildet ist, der genau die Größe eines Teilbereichs T1 bis T6 aufweist. Wie weiter oben beschrieben wurde, weisen die Positionen P1 , P2 der beiden

Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in der Bearbeitungsebene E einen Abstand 2 L zueinander auf, d.h. einen Abstand, der dem Zweifachen der Länge L eines jeweiligen Teilbereichs T1 bis T6 entspricht. Die simultane Bestrahlung von zwei Teilbereichen T3, T4, die nicht unmittelbar benachbart angeordnet sind, hat sich hinsichtlich des Wärmehaushalts der Schmelze der Pulverschicht 3 als vorteilhaft herausgestellt. Anders als in Fig. 1 a dargestellt ist, kann der Abstand zwischen den beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in X-Richtung einem anderen ganzzahligen Vielfachen, beispielsweise dem Vierfachen, der Länge L eines jeweiligen

Teilbereichs T1 bis T6 entsprechen. Die Anzahl der Teilbereiche, in die der zusammenhängende Flächenbereich 2 in der X-Richtung eingeteilt wird, sollte durch das ganzzahlige Vielfache der Länge L eines jeweiligen Teilbereichs T1 bis T6 teilbar sein. Dies ist in der Regel möglich, da die Länge L der Teilbereiche T1 bis T6 in gewissen Grenzen frei gewählt werden kann.

Für die Bestrahlung der beiden Teilbereiche T3, T4 werden die Positionen P1 , P2 der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in der Bearbeitungsebene E simultan mit Hilfe der Scannereinrichtung 5 verändert, bis die Pulverschicht 3 in den beiden

Teilbereichen T3, T4 vollständig aufgeschmolzen ist. Im gezeigten Beispiel werden beim simultanen Verändern der Positionen P1 , P2 der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b die beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in einer scannenden Bewegung über die gesamte Kantenlänge L der Teilbereiche T3, T4 in Y-Richtung bewegt. Am Rand des jeweiligen Teilbereichs T3, T4 erfolgt eine Bewegungsumkehr, bei der die beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b geringfügig in X-Richtung versetzt werden, um eine benachbarte Bahn bzw. Spur in Y-Richtung in einer scannenden Bewegung abzufahren. Anschließend erfolgt eine erneute Bewegungsumkehr der beiden

Bearbeitungsstrahlen in X-Richtung. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die beiden Teilbereiche T3, T4 vollständig, d.h. über deren gesamte Fläche,

aufgeschmolzen sind.

Nach dem Bestrahlen des dritten und vierten Teilbereichs T3, T4 werden mittels der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b zwei weitere Teilbereiche, nämlich der fünfte und sechste Teilbereich T5, T6 bestrahlt. Zu diesem Zweck werden die beiden

Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b zunächst in dem fünften und sechsten Teilbereich T5, T6 bewegt, d.h. deren Positionen P1 , P2 in der Bearbeitungsebene E werden geeignet verändert. Bei der Neu-Positionierung der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b werden diese typischerweise abgeschaltet, indem eine in Fig. 1 a nicht

dargestellte Strahlquelle kurzzeitig deaktiviert wird. Gegebenenfalls können die

Positionen P1 , P2 der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b am Ende der Bestrahlung des dritten und vierten Teilbereichs T3, T4 so gewählt werden, dass diese in einer Ecke des dritten bzw. des vierten Teilbereichs T3, T4 positioniert sind, die auch eine Ecke des fünften und des sechsten Teilbereichs T5, T6 bildet. In diesem Fall kann die Bestrahlung des fünften und sechsten Teilbereichs T5, T6 sich unmittelbar an die Bestrahlung des dritten und vierten Teilbereichs T3, T4 anschließen. Die Bestrahlung des fünften und sechsten Teilbereichs T5, T6 erfolgt wie oben beschrieben, d.h. durch simultanes Verändern der Positionen P1 , P2 der beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in dem fünften und sechsten Teilbereich T5, T6, bis diese vollständig aufgeschmolzen sind. Entsprechend werden auch die übrigen Teilbereiche des zusammenhängenden Flächenbereichs 2 bestrahlt, beispielsweise der erste und der zweite in Fig. 1 a dargestellte Teilbereich T1 , T2, bis der gesamte

zusammenhängende Flächenbereich 2 bestrahlt ist.

Gegebenenfalls können diejenigen Teilbereiche, welche in dem

zusammenhängenden Flächenbereich 2 die Lücken zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbereich T1 , T2, dem dritten und dem vierten Teilbereich T4, T5, dem fünften und dem sechsten Teilbereich T5, T6 etc. bilden, mit Hilfe der beiden

Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b bearbeitet werden, indem diese in Y-Richtung und nicht in X-Richtung simultan bewegt werden. Zu diesem Zweck kann die

Bestrahlungseinrichtung 1 eine weitere Strahlteilereinrichtung aufweisen,

beispielsweise in Form einer weiteren, um 90° gedrehten Keilplatte, um den primären Bearbeitungsstrahl 4 in zwei Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b aufzuteilen, deren

Positionen P1 , P2 in der Bearbeitungsebene E in Y-Richtung versetzt sind.

In einem nachfolgenden oder vorausgehenden Schritt können der Randbereich 12 sowie die Randkontur 1 1 mit dem primären Bearbeitungsstrahl 4 bestrahlt werden, um die innerhalb der Randkontur 1 1 befindliche Fläche vollständig zu bestrahlen. Die Koordination der Bewegungen der Scanner-Spiegel 6a, 6b sowie der

Strahlteilereinrichtung 7 erfolgt bei dem gezeigten Beispiel mittels einer in Fig. 2 dargestellten Steuerungseinrichtung 14 der Bestrahlungseinrichtung 1 .

Die Orientierung der X-Richtung und der Y-Richtung in der Bearbeitungsebene E ist grundsätzlich beliebig. Im gezeigten Beispiel stimmt die positive Y-Richtung mit der Strömungsrichtung eines Schutzgasstroms 13 überein, der über die Pulverschicht 3 geführt wird. Der Schutzgasstrom 13 wird in einer Bearbeitungskammer 16 einer in Fig. 2 dargestellten Bearbeitungsmaschine 15 über die Pulverschicht 3 geführt, welche die oberste Schicht eines Pulverbetts 19 bildet, in dem ein dreidimensionales Bauteil 20, genauer gesagt die bereits hergestellten Schichten des

dreidimensionalen Bauteils 20 eingebettet sind. Das Pulverbett 19 ist in einem Bauplattformbereich 17 gebildet, der eine beispielsweise zylindrische Bauplattform mit einem Stempel aufweist, an deren Oberseite die Bearbeitungsebene E gebildet ist, die von der Bestrahlungseinrichtung 1 auf die weiter oben beschriebene Weise bestrahlt wird. Die Bearbeitungsmaschine 15 weist auch eine Strahlquelle 23 in Form einer Laserquelle zur Erzeugung des primären Bearbeitungsstrahls 4 auf.

Die Bearbeitungsmaschine 15 weist auch eine Bereitstellungseinrichtung 21 für die Bereitstellung des Schutzgasstroms 13 auf, die in Fig. 1 a angedeutet ist. Alternativ zur Bereitstellung eines Schutzgasstroms 13, der eine Strömungsrichtung in positive Y-Richtung aufweist, kann der Schutzgasstrom 13 eine Strömungsrichtung in positive oder negative X-Richtung aufweisen oder auf andere Weise orientiert sein. Der Schutzgasstrom 13 wird über den Bauplattformbereich 17 geführt, um Rauch von der darüber angeordneten Bestrahlungseinrichtung 1 , beispielsweise von einem dort gebildeten Fenster, fernzuhalten. Die Bereitstellungseinrichtung 21 kann

beispielsweise wie in der eingangs zitierten EP 3 023 228 A1 ausgebildet sein. Um zu gewährleisten, dass die Strömungsrichtung des Schutzgasstroms 13 (hier:

positive Y-Richtung) zumindest teilweise der Bewegungsrichtung der

Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in der Bearbeitungsebene E entgegen gerichtet ist, kann bei einer synchronen Bewegung der Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in Y-Richtung, wie sie in Fig. 1 a dargestellt ist, die Belichtung der Teilbereiche T1 bis T6 erfolgen, indem die Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b nur in negativer Y-Richtung synchron über die jeweils gemeinsam belichteten Teilbereiche T1 , T2; T3, T4; T5, T6 bewegt werden, d.h. es entfällt die gegenläufige Bewegung in positiver Y-Richtung, wie dies in der weiter oben zitierten WO 2014/125280 A1 dargestellt ist. Es ist ebenfalls möglich, die Reihenfolge der Bestrahlung der Teilbereiche T1 , T2, ... in Abhängigkeit vom

Abstand des jeweiligen Teilbereichs T1 , T2, ... in Strömungsrichtung +Y von der Bereitstellungseinrichtung 21 zu wählen. Hierbei können insbesondere Teilbereiche T1 , T2,... , die einen größeren Abstand zur Bereitstellungseinrichtung 21 in

Strömungsrichtung +Y aufweisen, vor Teilbereichen T1 , T2, ... bestrahlt werden, die einen geringeren Abstand zur Bereitstellungseinrichtung 21 in Strömungsrichtung +Y aufweisen. Für das Erzeugen einer neuen Schicht des dreidimensionalen Bauteils 20 wird zunächst aus einem in der Bearbeitungskammer 16 angeordneten Pulverreservoir- Behälter 22 Pulver entnommen und von einem Pulverreservoir-Bereich 18, in dem der Pulverreservoir-Behälter 22 sich befindet, in den Bauplattformbereich 17 verbracht. Im gezeigten Beispiel wird zu diesem Zweck eine nicht näher dargestellte Schiebevorrichtung verwendet, welche das Pulver von dem Pulverreservoir-Bereich 18 in den Bauplattformbereich 17 überführt, indem das Pulver auf der Oberseite einer in der Bearbeitungsebene E befindlichen Arbeitsfläche verschoben wird. Der Stempel in dem Bauplattformbereich 17 und somit das Pulverbett 19 wird parallel um die Schichtdicke einer Pulverschicht nach unten verschoben, wie in Fig. 2 durch einen Pfeil angedeutet ist, bevor die Bestrahlung der (neuen) Pulverschicht 3 in dem Bauplattformbereich 17 durchgeführt wird.

Ein Bearbeitungsbereich B für die Durchführung der Bestrahlung der Pulverschicht 3 ist seitlich durch den Bauzylinder des Bauplattformbereichs 17 begrenzt. Die

Abmessung des Bearbeitungsbereichs B, die beispielsweise bei ca. 30 cm liegen kann, ist an den (maximalen) Umlenkwinkel α des primären Bearbeitungsstrahls 4 durch die Scannereinrichtung 5 angepasst, d.h. die Scanner-Spiegel 6a, 6b können so weit um ihre jeweilige Drehachse gedreht werden, dass jeder Ort des

Bearbeitungsbereichs B in der Bearbeitungsebene E erreicht werden kann.

Wie in Fig. 3a,b dargestellt ist, hängt der Abstand zwischen den beiden Positionen P1 , P2 in der Bearbeitungsebene E vom in Fig. 2 dargestellten Umlenkwinkel α der Scannereinrichtung 5 für die beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b ab, d.h. davon, an welcher Stelle des Bearbeitungsbereichs B die beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b auf die Bearbeitungsebene E treffen. Wie sowohl in Fig. 3a als auch in Fig. 3b zu erkennen ist, nimmt der Abstand zwischen den beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b von der Mitte M des Bearbeitungsbereichs B zum seitlichen Rand des

Bearbeitungsbereichs B kontinuierlich zu. Entsprechend ist der Abstand zwischen zwei Teilbereichen T1 , T2, die von den beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b erzeugt werden, abhängig von der X-Koordinate entlang des Bearbeitungsbereichs B.

Der Differenzwinkel δ zwischen den beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b in X- Richtung kann durch die Wahl des Keilwinkels γ der Keilplatte 7 eingestellt werden. Fig. 3a zeigt die beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b bei einem ersten

Differenzwinkel δι , bei dem die beiden Teilbereiche T1 , T2 am Rand R des

Bearbeitungsbereichs B unmittelbar aneinander angrenzen, während diese in der Mitte M des Bearbeitungsbereichs B in X-Richtung geringfügig überlappen, und zwar in der Regel um einen Anteil der Länge L des jeweiligen Teilbereichs T1 , T2, der bei nicht mehr als ca. 10 % liegt. Fig. 3b zeigt die beiden Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b bei einem zweiten, geringfügig größeren Differenzwinkel 62, bei dem die beiden Teilbereiche T1 , T2 in der Mitte M des Bearbeitungsbereichs B unmittelbar aneinander angrenzen, während die beiden Teilbereiche T1 , T2 am Rand des Bearbeitungsbereichs B geringfügig voneinander beabstandet sind, beispielsweise um ca. 1 mm.

Bei dem in Fig. 3a gezeigten ersten Differenzwinkel δι ist die Bestrahlung in der Mitte M des Bearbeitungsbereichs B weniger effektiv, weil die Teilbereiche T1 , T2 überlappen und in dem Überlappungsbereich eine doppelte Bestrahlung der

Pulverschicht 3 erfolgt. Bei dem in Fig. 3b gezeigten Differenzwinkel 62 überlappen sich die beiden Teilbereiche T1 , T2 in der Mitte M des Bearbeitungsbereichs B nicht, es ist allerdings in der Regel eine zusätzliche Bestrahlung mit dem primären

Bearbeitungsstrahl 4 erforderlich, um die Lücke zwischen den beiden Teilbereichen T1 , T2 am Rand R des Bearbeitungsbereichs B ebenfalls zu bestrahlen. Das weiter oben dargestellte Problem kann vermieden werden, wenn die Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b dazu verwendet werden, simultan ein- und denselben Teilbereich T1 bzw. T2 zu bestrahlen, wie weiter unten beschrieben wird. Fig. 4 zeigt eine Bearbeitungsmaschine 15, die sich von der in Fig. 2 gezeigten Bearbeitungsmaschine 15 im Wesentlichen durch die Ausgestaltung der

Bestrahlungseinrichtung 1 unterscheidet, sowie dadurch, dass die

Bearbeitungsmaschine 15 an Stelle einer einzigen Strahlquelle 23 drei Strahlquellen 23, 23a, 23b aufweist. Die erste Strahlquelle 23 erzeugt einen ersten primären Bearbeitungsstrahl 4, der im gezeigten Beispiel an einer Strahlteilereinrichtung in Form eines diffraktiven optischen Elements 24 (Beugungsgitter) in fünf

Bearbeitungsstrahlen 4a-e aufgeteilt wird, die über eine Scannereinrichtung 5 auf die Bearbeitungsebene E ausgerichtet bzw. in Richtung auf die Bearbeitungsebene E umgelenkt werden. Die zweite Strahlquelle 23a erzeugt einen weiteren (zweiten) primären Bearbeitungsstrahl 25, der an einer weiteren (zweiten)

Strahlteilereinrichtung 24a, die ebenfalls als diffraktives optisches Element ausgebildet ist, in fünf weitere Bearbeitungsstrahlen 25a-e aufgeteilt wird, die über eine weitere Scannereinrichtung 25b auf die Bearbeitungsebene E ausgerichtet werden. Die dritte Strahlquelle 23b erzeugt einen weiteren (dritten) primären Bearbeitungsstrahl 26, der über eine dritte Scannereinrichtung 5b auf die Bearbeitungsebene E ausgerichtet wird. Auf die Darstellung weiterer optischer Elemente der Bestrahlungseinrichtung 1 , die beispielsweise wie bei der in Fig.1 a gezeigten Bestrahlungseinrichtung 1 ausgebildet sein können, wurde in Fig. 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.

Wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel können auch bei der in Fig. 4 gezeigten Bestrahlungseinrichtung 1 die beiden Strahlteilereinrichtungen in Form der diffraktiven optischen Elemente 24, 24a in den Strahlengang des primären

Bearbeitungsstrahls 4 bzw. des weiteren primären Bearbeitungsstrahls 4a hinein und wieder aus diesem heraus bewegt werden, wozu entsprechende

Bewegungseinrichtungen 8, 8a vorgesehen sind, die im gezeigten Beispiel eine lineare Bewegung der diffraktiven optischen Elemente 24, 24a ermöglichen. Wie in Fig. 4 ebenfalls angedeutet ist, sind die beiden Strahlteilereinrichtungen 24, 24a derart angeordnet, dass die Aufteilung der jeweiligen primären Bearbeitungsstrahlen 4, 25 auf die jeweils fünf Bearbeitungsstrahlen 4a-e, 25a-e in zwei zueinander senkrechten Richtungen (X-Richtung bzw. Y-Richtung) erfolgt, so dass auch die Positionen P1 bis P5 der Bearbeitungsstrahlen 4a-e in der Bearbeitungsebene E in X-Richtung voneinander beabstandet sind, während die Positionen P1 bis P5 der weiteren Bearbeitungsstrahlen 25a-e in der Bearbeitungsebene E in Y-Richtung zueinander beabstandet sind.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Bestrahlungseinrichtung 1 dient ein telezentrisches F- Theta-Objektiv 27 zur Fokussierung der Bearbeitungsstrahlen 4a-e, der weiteren Bearbeitungsstrahlen 25a-e sowie des (dritten) primären Bearbeitungsstrahls 26 in der Bearbeitungsebene E. Die Bearbeitungsstrahlen 4a-e, die weiteren

Bearbeitungsstrahlen 25a-e und der primäre Bearbeitungsstrahl 26 treffen aufgrund der Telezentrie unabhängig vom Ort auf dem Bearbeitungsfeld stets senkrecht auf die Bearbeitungsebene E, so dass bei der in Fig. 4 gezeigten

Bestrahlungseinrichtung 1 praktisch keine ortsabhängige Variation der Abstände zwischen den Positionen P1 bis P5, ... auftritt. Es versteht sich, dass ein

(telezentrisches) F-Theta-Objektiv 27 auch bei der in Fig. 1 a gezeigten

Bestrahlungseinrichtung verwendet werden kann. Für die vollständige Bestrahlung einer von einer kreisförmigen Randkontur 1 1 umrandeten Fläche eines im gezeigten Beispiel zylindrischen dreidimensionalen Bauteils 20 kann eine Bestrahlung durchgeführt werden, bei welcher nur die drei primären Bearbeitungsstrahlen 4, 25, 26 verwendet werden, wie dies in Fig. 5a dargestellt ist. In diesem Beispiel wird die von der kreisförmigen Randkontur 1 1 begrenzte Fläche in quadratische Teilbereiche T bzw. am Rand der kreisförmigen Fläche durch die kreisförmige Randkontur 1 1 begrenzte Teilbereiche T aufgeteilt. Jeder der Teilbereiche T wird mit einem der drei primären Bearbeitungsstrahlen 4, 25, 26 bestrahlt, bis der entsprechende Teilbereich T vollständig aufgeschmolzen ist. In Fig. 5a sind die drei Bearbeitungsstrahlen 4, 25, 26, genauer gesagt deren

Bewegung in den Teilbereichen T durch unterschiedlich gestrichelte Pfeile

angedeutet. Die Teilbereiche T werden in einer scannenden Bewegung abgefahren, wie dies weiter oben in Zusammenhang mit Fig. 1 a beschrieben ist. Die Zuordnung der drei primären Bearbeitungsstrahlen 4, 25, 26 zu den Teilbereichen T ist grundsätzlich beliebig. Auch kann ein- und derselbe Bearbeitungsstrahl 4, 25, 26 manche der Teilbereiche T mit einer scannenden Bewegung in Y-Richtung abfahren, während andere der Teilbereiche T mit einer scannenden Bewegung in X-Richtung abgefahren werden, usw. Bei der in Fig. 5b gezeigten Bestrahlung der innerhalb der kreisförmigen Randkontur 1 1 gebildeten Fläche wird - anders als dies in Fig. 5a dargestellt ist - zunächst ein zusammenhängender Flächenbereich 2 definiert, der mittels der aufgeteilten

Bearbeitungsstrahlen 4a-e, 25a-e bestrahlt wird, wie weiter unten näher beschrieben wird. Der außerhalb des zusammenhängenden Flächenbereichs 2 befindliche

Randbereich 12 sowie die Randkontur 1 1 wird hingegen mittels des dritten primären Bearbeitungsstrahls 26 bestrahlt. Der Randbereich 12 ist im gezeigten Beispiel in dritte Teilbereiche T3 aufgeteilt, die nacheinander von dem dritten primären

Bearbeitungsstrahl 26 bestrahlt werden. Wie in Fig. 5b zu erkennen ist, weist der zusammenhängende Flächenbereich 2 zwölf quadratische Teilbereiche T1 , T2 sowie vier Teilbereiche T1 , T2 auf, die in einer Richtung (X-Richtung oder Y-Richtung) nur die halbe Kantenlänge der quadratischen Teilbereiche T1 , T2 aufweisen. Für die Bestrahlung ist einem jeweiligen ersten Teilbereich T1 jeweils der erste (primäre) Bearbeitungsstrahl 4 bzw. die fünf (ersten) Bearbeitungsstrahlen 4a-e zugeordnet, während einem jeweiligen zweiten Teilbereich T2 der zweite primäre Bearbeitungsstrahl 25 bzw. die fünf (zweiten) Bearbeitungsstrahlen 25a-e zugeordnet ist. Wie im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben wurde, wird der erste primäre Bearbeitungsstrahl 4 auf fünf Bearbeitungsstrahlen 4a-e aufgeteilt, deren Positionen P1 bis P5 in X-Richtung voneinander beabstandet sind. Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 a beschriebenen Beispiel werden die fünf Bearbeitungsstrahlen 4a-e bei dem in Fig. 5b gezeigten Beispiel nicht simultan auf unterschiedliche Teilbereiche T3, T4, sondern auf ein- und denselben ersten Teilbereich T1 eingestrahlt, und zwar jeweils in X-Richtung versetzt, wie dies in Fig. 5b anhand der Pfeile zu erkennen ist. Die fünf

Bearbeitungsstrahlen 4a-e werden ähnlich wie bei dem in Fig. 5a gezeigten Beispiel in X-Richtung parallel versetzt in einer scannenden Bewegung in Y-Richtung über die gesamte Kantenlänge eines jeweiligen ersten Teilbereichs T1 bewegt. Wie weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 5a dargestellt wurde, erfolgt am Rand eines jeweiligen ersten Teilbereichs T1 eine Bewegungsumkehr mit einem lateralen Versatz in X-Richtung, bevor die fünf Bearbeitungsstrahlen 4a-e in Y-Richtung gegenläufig bewegt werden. Die Bestrahlung der zweiten Teilbereiche T2 mittels der zweiten Bearbeitungsstrahlen 25a-e erfolgt analog zur Bestrahlung der ersten Teilbereiche T1 , mit dem Unterschied, dass die X-Richtung und die Y-Richtung vertauscht sind. Wie in Fig. 5b ebenfalls zu erkennen ist, kann es ausreichend sein, wenn die kleinen ersten Teilbereiche T1 nur in einer einzigen scannenden Bewegung mit den fünf Bearbeitungsstrahlen 4a-e bestrahlt werden, um diese vollständig aufzuschmelzen, d.h. es ist in diesem Fall keine Bewegungsumkehr erforderlich. Gleiches gilt für die Bestrahlung der kleinen zweiten Teilbereiche T2 mit den zweiten fünf Bearbeitungsstrahlen 25a-e.

Durch die Aufteilung der beiden primären Bearbeitungsstrahlen 4, 25 auf die jeweils fünf Bearbeitungsstrahlen 4a-e, 25a-e mit Hilfe der diffraktiven optischen Elemente 24, 24a weisen die fünf Bearbeitungsstrahlen 4a-e, 25a-e in der Bearbeitungsebene E jeweils ungefähr denselben Durchmesser auf wie die beiden primären

Bearbeitungsstrahlen 4, 25. Auf diese Weise kann die Breite des von den

Bearbeitungsstrahlen 4a-e, 25a-e bei einer Überfahrt überstrichenen Bereichs in der Bearbeitungsebene E um das Fünffache gesteigert werden, d.h. beispielsweise von einer Breite von 100 μιτι auf eine Breite von 500 μιτι. Auf diese Weise kann in derselben Zeit die fünffache Fläche aufgeschmolzen werden als mit einem jeweiligen primären Bearbeitungsstrahl 4, 25. Es versteht sich, dass an Stelle von fünf

Bearbeitungsstrahlen 4a-e, 25a-e auch eine größere oder kleinere Anzahl von Bearbeitungsstrahlen verwendet werden kann, um einen jeweiligen ersten

Teilbereich T1 bzw. einen jeweiligen zweiten Teilbereich T2 zu bestrahlen.

Für die Durchführung des im Zusammenhang mit Fig. 5b beschriebenen Verfahrens ist nicht zwingend eine Bestrahlungseinrichtung 1 bzw. eine Bearbeitungsmaschine 15 erforderlich, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Vielmehr kann gegebenenfalls auch ein einzelner primärer Bearbeitungsstrahl 4 zu diesem Zweck verwendet werden, in dessen Strahlengang wahlweise das erste diffraktive optische Element 24 oder das zweite diffraktive optische Element 24a eingebracht werden kann, um die ersten Teilbereiche T1 oder um die zweiten Teilbereiche T2 zu bestrahlen. In diesem Fall erfolgt somit die Bestrahlung der Teilbereiche T1 , T2 sequentiell, während bei der in Fig. 4 gezeigten Bearbeitungsmaschine 15 die Bestrahlung der ersten Teilbereiche T1 und der zweiten Teilbereiche T2 zeitlich parallel durchgeführt werden kann.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel für einen zusammenhängenden Flächenbereich 2, der keine quadratischen, sondern rhomboide, d.h. parallelogrammförmige Teilbereiche T1 , T2 aufweist. Die Länge L der Teilbereiche T1 , T2 weicht im gezeigten Beispiel von der Breite B der Teilbereiche ab, es ist aber auch möglich, dass die Länge L und die Breite B der Teilbereiche T1 , T2 übereinstimmt, so dass diese rautenförmig ausgebildet sind. Im gezeigten Beispiel wird ein jeweiliger erster Teilbereich T1 auf die weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 5b beschriebene Weise mit zwei in X- Richtung zueinander versetzten ersten Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b bestrahlt.

Entsprechend wird ein jeweiliger zweiter Teilbereich T2 mit Hilfe von zwei in Y- Richtung zueinander versetzten zweiten Bearbeitungsstrahlen 25a, 25b bestrahlt, und zwar in X'-Richtung, die der Richtung der langen Außenkante der rhomboiden Teilbereiche T1 , T2 entspricht. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel erfolgt die Bewegung der zweiten Bearbeitungsstrahlen 25a, 25b über die zweiten Teilbereiche T2 somit in einer Richtung (X'-Richtung), die nicht senkrecht zu der Richtung (Y- Richtung) verläuft, entlang derer die ersten Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b über die ersten Teilbereiche T1 bewegt werden. Bevorzugt wird in den Teilbereichen T1 , T2 der Abstand zwischen den ersten Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b nach Möglichkeit gleich groß gehalten wie der Abstand zwischen den zweiten Bearbeitungsstrahlen 25a, 25b. Falls ein gleich großer Abstand auf Grund ungleicher Seitenlängen der Teilbereiche T1 , T2 nicht möglich ist, werden die Abstände zwischen den ersten Bearbeitungsstrahlen 4a, 4b und zweiten Bearbeitungsstrahlen 25a, 25b möglichst ähnlich groß gehalten.

Es versteht sich, dass die Bestrahlung der jeweiligen Teilbereiche T1 , T2, ... nicht zwingend in einer scannenden Bewegung erfolgen muss, sondern dass das bei der Bestrahlung eines jeweiligen Teilbereichs T1 , T2, ... verwendete Muster

grundsätzlich beliebig ist, auch wenn die Verwendung einer scannenden Bewegung in der Regel günstig ist.