Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle eines additiven Fertigungsprozesses zum Herstellen eines insbesondere dreidimensionalen Fertigungsprodukts durch selektives Verfestigen von Aufbaumaterialien in einem Prozessraum, wobei zum Verfestigen eine Bestrahlung des Aufbaumaterials gemäß vorgebbarer Bestrahlungssteuerdaten erfolgt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines solchen additiven Fertigungsprozesses und eine Verwendung von Bestrahlungssteuerdaten, welche zur Steuerung einer Bestrahlung eines Aufbaumaterials in einem solchen Prozess dienen. Außerdem betrifft die Erfindung eine Kontrolleinrichtung sowie eine Steuereinrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten und eine entsprechende Vorrichtung zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten mit einer solchen Steuereinrichtung.

Bei der Herstellung von Prototypen und inzwischen auch in der Serienfertigung werden additive Fertigungsprozesse immer relevanter. Im Allgemeinen sind unter„additiven Fertigungsprozessen" solche Fertigungsprozesse zu verstehen, bei denen, in der Regel auf Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten, durch das Ablagern von Material ein Fertigungsprodukt bzw. Bauteil aufgebaut wird. Der Aufbau erfolgt dabei meist, aber nicht zwingend, schichtweise. Als ein Synonym für die additive Fertigung wird häufig auch der Begriff „3D-Druck" verwendet, die Herstellung von Modellen, Mustern und Prototypen mit additiven Fertigungsprozessen wird oft als„Rapid Prototyping" und die Herstellung von Werkzeugen als„Rapid Tooling" bezeichnet. Wie eingangs erwähnt, ist ein Kernpunkt die selektive Verfestigung des Aufbaumaterials, wobei diese Verfestigung bei vielen Fertigungsprozessen mit Hilfe einer Bestrahlung mit Strahlungsenergie, z. B. elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Licht- und/oder Wärmestrahlung, aber ggf. auch mit Teilchenstrahlung, wie z. B. Elektronenstrahlung, erfolgen kann. Beispiele für mit einer Bestrahlung arbeitende Verfahren sind das„selektive Lasersintern" oder„selektive Laserschmelzen". Dabei werden wiederholt dünne Schichten eines meist pulverförmigen Aufbaumaterials übereinander aufgebracht und in jeder Schicht wird das Aufbaumaterial durch räumlich begrenztes Bestrahlen der Stellen, die nach der Fertigung zum herzustellenden Fertigungsprodukt gehören sollen, selektiv verfestigt, indem die Pulverkörner des Aufbaumaterials mit Hilfe der durch die Strahlung an dieser Stelle lokal eingebrachten Energie teilweise oder vollständig aufgeschmolzen werden. Nach einer Abkühlung sind diese Pulverkörner dann miteinander in einem Festkörper verbunden. Um den additiven Fertigungsprozess laufend zu kontrollieren, ist es möglich, das durch den Energieeintrag entstehende Schmelzbad mit Hilfe eines Sensors zu erfassen. Dies wird auch als Schmelzbadüberwachung oder„Melt Pool Monitoring" bezeichnet. Das er- fasste Signal hängt hierbei von der vom Schmelzbad emittierten bzw. reflektierten Strahlung ab und kann u. a. mit der Stärke des Energieeintrags korreliert sein. Ebenso können mit einem Bildsensor Bilder eines größeren Bereichs des Baufelds oder sogar des gesamten Baufelds aufgenommen und ausgewertet werden. Dieses Verfahren der Bauprozessüberwachung ist unter anderem unter dem Namen„Optical Tomography" bekannt. In beiden Fällen kann das Signal für eine Qualitätsaussage über das gefertigte Bauteil herangezogen werden. Um die Bauteilqualität zu bewerten, können hierzu die ortsaufgelöst erfassten Sensorwerte, d. h. die Sensorwerte in Verknüpfung mit den jeweiligen Koordinatenwerten, von denen der jeweilige Sensorwert erfasst wurde, dargestellt werden. Dies kann z. B. mittels einer Visualisierungseinrichtung, beispielsweise auf einem Display, erfolgen. Beispiele zur Nutzung eines solchen Schmelzbadsignals für die Kontrolle des Fertigungsprozesses werden in der US 2013/0168902 A1 , der DE 10 2013 212 803 A1 und der W097/14549 genannt. Eine Kontrolle mit Hilfe eines solchen Signals eines Schmelzbads ist jedoch nur während des Fertigungsprozesses und nach dem Fertigungsprozess, wenn entsprechende Signale während des Fertigungsprozesses erfasst wurden, möglich.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zu dem obigen Verfahren beschriebene ergänzende oder alternative Möglichkeit für eine Kontrolle eines additiven Fertigungsprozesses sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur additiven Fertigung zur Verfügung zu stellen, bei denen diese Kontrollmöglichkeit genutzt wird.

Diese Aufgabe wird zum einen durch ein Verfahren (bzw. Kontrollverfahren) nach Anspruch 1 , durch ein Verfahren zur Steuerung eines additiven Fertigungsprozesses nach Anspruch 10 und die Verwendung von Bestrahlungssteuerdaten gemäß Anspruch 1 1 sowie zum anderen durch eine Kontrolleinrichtung nach Anspruch 12, eine Steuereinrichtung nach Anspruch 13 und eine Vorrichtung zur additiven Fertigung nach Anspruch 14 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kontrolle eines eingangs beschriebenen additiven Fertigungsprozesses wird auf Basis der Bestrahlungssteuerdaten ein Prozessraum- Kontrolldatensatz erzeugt, in welchem Kontrolldaten prozessraumpunktweise kodiert sind. Auf Basis dieses Prozessraum-Kontrolldatensatzes bzw. einer Analyse dieses Prozess- raum-Kontrolldatensatzes können dann Qualitätsdaten betreffend zumindest den Ferti- gungsprozess ermittelt werden, insbesondere Qualitätsdaten betreffend das Fertigungsprodukt, welches hergestellt wurde oder noch herzustellen ist (auch kurz als„Objekt" bezeichnet). Dabei kann es sich um unterschiedliche Informationen handeln, die Aussagen über die Qualität enthalten bzw. zulassen.

Beispielsweise können Qualitätsdaten über ein Inbezugsetzen von Kontrolldaten zu Parametern erzeugt werden, deren Auswirkungen auf den Prozess in gewissem Maße bekannt sind (z. B. auch über Wertetabellen aus zuvor ermittelten Korrelationen von Kontrolldaten zu Messdaten über Prozess- bzw. Bauteileigenschaften).

Insbesondere können Qualitätsdaten Informationen enthalten über:

- eine Wahrscheinlichkeit von lokalen Abweichungen von einem idealen Energieeintrag nach oben bzw. unten, z. B. in Form von Überhitzungen oder unvollkommener Verfestigung, als Indikator für Porosität, Festigkeitsmängel, Verfärbungen, Verunreinigung der Prozessatmosphäre und somit der Fertigungsprodukte;

- eine Wahrscheinlichkeit von Verunreinigungen unter Berücksichtigung einer Beströ- mungsrichtung an einer Prozessstelle bzw. in Bereichen der Prozesskammer, z. B. wenn eine Bestrahlungsrichtung der Gasströmung (dem Wind) im Wesentlichen entspricht statt im Wesentlichen der Gasströmung entgegen gesetzt ist;

- eine Wahrscheinlichkeit einer sichtbaren bzw. einfach messbaren Güte eines Fertigungsprodukts, z. B. einer Glätte, Regelmäßigkeit und Maßhaltigkeit von Oberflächen;

- eine Einheitlichkeit anzuwendender Fertigungsparameter für identische Teile, z. B. zum Zwecke einer Dokumentation einer Einhaltung von definierten Standards;

- eine Wahrscheinlichkeit von Bauteilmängeln aufgrund einer ungünstigen Datenaufbereitung oder aufgrund eines schwankenden Energieeintrags.

Weiterhin können insbesondere Qualitätsdaten folgender Arten ermittelt werden:

- eine präzise Angabe einer zu erwartenden Bauzeit für eines oder mehrere Fertigungsprodukte, was z. B. durch Vorberechnung des gesamten Bestrahlungsprozesses bzw. Hochrechnungen auf Basis einer teilweisen Vorberechnung ermöglicht werden kann;

- Bilddaten eines Fertigungsprozesses in Form eines 2D- oder 3D-Modells mit Bestrahlungslinien zur Visualisierung für einen Bediener bzw. Entwickler. Derartige Bilddaten können z. B. mittels externer Software ausgewertet werden, die beispielsweise eine Qualität eines geplanten Bestrahlungsprozesses bewerten kann. Dies ermöglicht einen Vergleich verschiedener Bestrahlungsparameter bzw. -parametersätze in Form einer Simulation und bietet somit eine Möglichkeit zur Prozessverbesserung ohne eine Fertigung von realen Bauteilen. Anhand der Bilddaten kann für einen Bediener außerdem ein Fortgang eines Herstellungsprozesses in Echtzeit sichtbar gemacht werden.

Der erfindungsgemäße Prozessraum-Kontrolldatensatz enthält also für die einzelnen Prozessraumpunkte, d. h. die räumlichen Positionen im Prozessraum, einen Wert, welcher die Kontrolldaten direkt oder verschlüsselt enthält, oder einen Wertetupel, beispielsweise einen Vektor von Kontrolldaten. Mit anderen Worten sind die Kontrolldaten nach Art einer dreidimensionalen Matrix einem Prozessraum-Punktraster des Prozessraums, in dem der Fertigungsprozess mit der Verfestigung des Aufbaumaterials abläuft, zugeordnet.

Die Kontrolldaten werden erfindungsgemäß zumindest aus den Bestrahlungssteuerdaten gewonnen bzw. durch eine Transformation der Bestrahlungssteuerdaten erzeugt. Die normalerweise im Rahmen des üblichen Steuerungsverfahrens eines additiven Fertigungsprozesses vorliegenden Bestrahlungsdaten sind zeitbasiert kodiert, d. h. sie liegen in Form einer Ablaufsequenz (welche auch in Form von Zeitsamples vorliegen kann) vor, aus der hervorgeht, an welcher Position im Prozessraum eine Bestrahlung stattfindet und welche Eigenschaft diese Bestrahlung hat. Unter„Eigenschaften" können dabei u. a. eine Leistung, eine örtliche Geschwindigkeit, eine Fokuslage eines Strahls oder ein Strahlprofil etc. zu verstehen sein. Unter„Bestrahlungssteuerdaten" können also dementsprechend Daten über die an einem bestimmten Punkt eingebrachte bzw. einzubringende Energie und/oder Metadaten (bzw. Bestrahlungs-Metadaten) verstanden werden, die Informationen über die Bestrahlungsstrategie enthalten, beispielsweise, wie oft eine Bestrahlung erfolgt, welcher Bestrahlungstyp genutzt wird und in welcher Reihenfolge etc. Dies wird später noch anhand von Ausführungsbeispielen ausgeführt. In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Bestrahlungssteuerdaten in eine mehrdimensionale bzw. dreidimensionale Matrixstruktur gebracht, aus der anwendungsspezifische Informationen durch eine„Sicht" auf diese Struktur, d. h. eine Art der Filterung, abgeleitet werden. Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erzeugung eines „matrixartigen" prozessraumpunkt- weise kodierten Prozessraum-Kontrolldatensatzes auf Basis der Bestrahlungssteuerdaten kann also eine Art Referenzdatensatz bzw. Solldatensatz erzeugt werden, in dem für jeden Prozessraumpunkt geeignete Informationen zur Kontrolle des Fertigungsprozesses bzw. für die weitere Analyse und Bestimmung der Qualitätsdaten zur Verfügung gestellt sind. Vorzugsweise können neben den Bestrahlungssteuerdaten auch weitere Prozesssteuerdaten zusätzlich im Prozessraum-Kontrolldatensatz bzw. in den einzelnen Kontrolldaten prozessraumpunktweise kodiert sein. Auch dazu werden später noch Beispiele gegeben.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Bestrahlungssteuerdaten (die ja an sich zur Steuerung einer Bestrahlung des Aufbaumaterials im Prozessraum zur selektiven, vorzugsweise schichtweisen oder zumindest teilweise schichtweisen, Verfestigung des, vorzugsweise pulverförmigen und/oder viskosen, Aufbaumaterials in dem additiven Fertigungsprozess dienen) zur Erzeugung eines Prozessraum-Kontrolldatensatzes zur Kontrolle des additiven Fertigungsprozesses kann eine Vielzahl von Vorteilen erreicht werden:

Da die Bestrahlungssteuerdaten und auch weitere Prozesssteuerdaten bereits vor der Durchführung eines Fertigungsprozesses eines konkreten Objekts zur Verfügung stehen, ist es u. a. möglich, einen solchen Prozessraum-Kontrolldatensatz zu jedem Zeitpunkt vor, während oder nach einem Fertigungsprozess zu erzeugen und für eine Qualitätsanalyse zu verwenden. Insbesondere kann so bereits eine Vorabkontrolle eines nachfolgenden Fertigungsprozesses durchgeführt werden, in welcher geprüft wird, welches Ergebnis hinsichtlich der Qualität des Fertigungsprozesses bzw. Fertigungsprodukts die geplante Prozessstrategie, insbesondere Bestrahlungsstrategie, in sich bereits erwarten lässt. Hierzu kann dem Bediener der Vorrichtung ein anschauliches schichtweises Modell der Bestrahlungsmusters, beispielsweise der Bestrahlungslinien, zur Verfügung gestellt werden.

Ein weiterer Vorteil einer solchen Offline-Kontrolle vorab besteht darin, dass sie - anders als bei einer reinen Kontrolle im oben beschriebenen„Melt Pool Monitoring" oder der„Op- tical Tomography", bei der eine Auswertung durch die Steuerung erst während des Prozesses auf Basis der erfassten Prozessemissionen erfolgt - bereits durchgeführt werden kann, bevor die Rechenressourcen für den Fertigungsprozess selber benötigt werden, oder dass sie sogar auf einen unabhängigen anderen Rechner mit einer hohen Rechenkapazität ausgelagert werden kann.

Schließlich kann der Prozessraum-Kontrolldatensatz in der genannten Form auch, wie später noch erläutert wird, herangezogen werden, um eine bestrahlungs- und ortsspezifische Auswertung von bildbasierten Überwachungssystemen durchzuführen, beispielsweise aus den im Rahmen eines Fertigungsprozesses gewonnenen Sensordaten, z. B. in dem genannten„Melt Pool Monitoring". D. h., das erfindungsgemäße Verfahren kann, wie später beschrieben, vorteilhaft auch in Kombination mit dem„Melt Pool Monitoring" oder der„Optical Tomography" eingesetzt werden.

Die Daten könnten auch zur Gestaltung einer grafischen Benutzerschnittstelle verwendet werden, mittels welcher der Bediener den Baufortschritt bzw. im Echtzeitabgleich mit der Prozessbeobachtung (z. B. über das„Melt Pool Monitoring") etwaige Problemstellen sofort sehen kann.

Eine erfindungsgemäße Kontrolleinrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung von, insbesondere dreidimensionalen, Fertigungsprodukten der eingangs genannten Art benötigt dementsprechend eine Kontrolldatensatz-Ermittlungseinrichtung, welche ausgebildet ist, um auf Basis der Bestrahlungssteuerdaten in der vorbeschriebenen Weise einen Prozessraum-Kontrolldatensatz zu ermitteln, in dem die Kontrolldaten prozessraum- punktweise kodiert sind.

Diese Kontrolldatensatz-Ermittlungseinrichtung kann entweder mittels einer geeigneten Schnittstelle (auch in Form einer reinen Softwareschnittstelle) die Bestrahlungssteuerdaten übernehmen und dann die Kontrolldaten unter Nutzung der Bestrahlungssteuerdaten selber generieren oder sie kann über eine geeignete Schnittstelle einen bereits fertigen Prozessraum-Kontrolldatensatz übernehmen, sofern der Prozessraum-Kontrolldatensatz zuvor auf einem anderen Rechner aus den Bestrahlungssteuerdaten erzeugt wurde. Beispielsweise könnten an Produktionseinrichtungen von anderen Unternehmen jeweils geeignete Bestrahlungssteuerdaten und ein zugehöriger Prozessraum-Kontrolldatensatz für bestimmte Fertigungsprozesse geliefert werden. Insofern betrifft die Erfindung auch einen Steuerdatensatz umfassend Bestrahlungssteuerdaten zur Steuerung einer Bestrahlungsvorrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten sowie einen auf Basis dieser Bestrahlungssteuerdaten erzeugten Prozessraum-Kontrolldatensatz der oben genannten Art.

Weiterhin benötigt die Kontrolleinrichtung eine Qualitätsdaten-Ermittlungseinrichtung, welche ausgebildet ist, um auf Basis des Prozessraum-Kontrolldatensatzes, wie beschrieben, Qualitätsdaten betreffend den Fertigungsprozess und insbesondere das zu fertigende oder bereits gefertigte Fertigungsprodukt zu ermitteln.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontrolle eines additiven Fertigungsprozesses kann dementsprechend innerhalb eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines additiven Fertigungsprozesses genutzt werden, indem bereits vor und/oder während und/oder nach einem aktuellen Fertigungsprozess mit dem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren Qualitätsdaten betreffend den jeweiligen Fertigungsprozess bzw. das Fertigungsprodukt ermittelt und vorzugsweise darauf basierend dann Prozesssteuerdaten, insbesondere Bestrahlungssteuerdaten, für den aktuellen und/oder einen nachfolgenden Fertigungsprozess modifiziert werden. Bei dieser Variante kann insbesondere das Kontrollverfahren auch genutzt werden, eine Art Regelungsschleife aufzubauen, in der Prozesssteuerdaten, insbesondere Bestrahlungssteuerdaten, so modifiziert werden, dass optimale Qualitätsdaten erreicht werden.

Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten benötigt entsprechend eine vorbeschriebene Kontrolleinrichtung und vorzugsweise eine Modifikationseinheit, um - falls erforderlich - die Prozesssteuerdaten, vorzugsweise Bestrahlungssteuerdaten, in Abhängigkeit von den ermittelten Qualitätsdaten zu modifizieren.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten weist dementsprechend eine vorbeschriebene Steuereinrichtung auf. Zusätzlich sollte eine solche Vorrichtung zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten auch alle weiteren üblichen Komponenten für eine solche Vorrichtung aufweisen, wie eine Prozesskammer bzw. einen Prozessraum, in dem das Aufbaumaterial in einer geeigneten Weise, beispielsweise schichtweise, eingebracht werden kann, sowie eine geeignete Bestrahlungseinrichtung, um das Aufbaumaterial in dem Prozessraum selektiv zu verfestigen, um so das Fertigungsprodukt als festes Objekt zu erzeugen, um nur einige Komponenten zu nennen.

Die erfindungsgemäße Kontrolleinrichtung und die erfindungsgemäße Steuereinrichtung können ganz oder teilweise in Form von Software realisiert sein. Dies gilt insbesondere für die Kontrolleinrichtung bzw. deren Kontrolldatensatz-Ermittlungseinrichtung und Qualitätsdaten-Ermittlungseinrichtung, die in Form von geeigneten Softwareprogrammteilen auf einer Rechnereinheit realisiert sein können. Diese Rechnereinheit kann insbesondere auch Teil einer Rechnereinheit z. B. der Steuereinrichtung sein. Prinzipiell ist es aber auch möglich, die Kontrolleinrichtung auf einem externen Rechner zu realisieren, der beispielsweise in geeigneter Weise mit der Steuereinrichtung datentechnisch gekoppelt ist, so dass die Steuereinrichtung auf diese Kontrolleinrichtung als externen Teil zurückgreifen kann. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Steuereinrichtungen bzw. Kontrolleinrichtungen auf einfache Weise durch ein Software- bzw. Firmware-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuereinrichtung bzw. Kontrolleinrichtung ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z. B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen. Zum Transport zur Steuereinrichtung und/oder zur Speicherung an oder in der Steuereinrichtung bzw. Kontrolleinrichtung kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit der Steuereinrichtung bzw. Kontrolleinrichtung einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Die Rechnereinheit kann z. B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen.

Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen und Ausführungsbeispielen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können.

Wie oben erwähnt, können Qualitätsdaten auf unterschiedliche Weise mit Hilfe des Prozessraum-Kontrolldatensatzes gewonnen werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Prozessraum-Sensordatensatz er- fasst und die Qualitätsdaten werden auf Basis einer kombinierten Analyse des Prozessraum-Kontrolldatensatzes und des Prozessraum-Sensordatensatzes ermittelt, beispielsweise, indem der Prozessraum-Kontrolldatensatz oder Teile der Kontrolldaten, welche ja prozessraumpunktweise vorliegen, mit dem Prozessraum-Sensordatensatz verglichen werden. Mit anderen Worten, der Prozessraum-Kontrolldatensatz oder ein Unterdatensatz, welcher auch prozessraumpunktweise vorliegt, können als „Soll-Datensatz" zum Vergleich mit einem den„Ist-Datensatz" bildenden Prozessraum-Sensordatensatz genutzt werden, der z. B. im Rahmen des„Melt Pool Monitoring" oder der„Optical Tomography" erfasst wird.

Beispielsweise werden in einem pulverbettbasierten additiven Fertigungsprozess, wie er eingangs beschrieben wird, die Bauteilschichten durch eine vorbestimmte Abfolge von einzelnen „Scanvektoren" (Bestrahlungspfaden) im Rahmen einer festgelegten Scanbzw. Bestrahlungsstrategie verfestigt, wobei auch mehrere Bestrahlungspfade gleichzeitig bestrahlt werden können. Je nach Abfolge und gewählten Verfestigungsparametern (worunter beispielsweise eine Geschwindigkeit, ein Bestrahlungsintensitätsprofil, eine Be- strahlungsleistung etc. fallen) für die einzelnen Scanvektoren sowie in Abhängigkeit von der darunter und daneben liegenden verfestigten Masse variieren die Prozessemissionen. Werden diese Prozessemissionen, wie eingangs beschrieben, durch optische Sensoren ortsaufgelöst aufgenommen, kann ein zweidimensionales Abbild der Prozessemissionen für die einzelnen Schichten erzeugt werden. Die ortsaufgelöste Messung kann dabei auch schichtweise jeweils direkt durch ein ortsauflösendes geeignetes Kamerasystem oder mit einer sonstigen Sensoranordnung bzw. einem Sensor durch eine Zuordnung der aktuellen Bearbeitungspositionen zu dem aufgenommenen Signal erfolgen. Schichtbilder können dabei zu einem dreidimensionalen Bilddatensatz der Prozessemissionen gestapelt werden. Sowohl die zweidimensionalen Schichtbilder als auch der dreidimensionale Datensatz können als Prozessraum-Sensordatensatz angesehen bzw. genutzt werden.

Dieser Prozessraum-Sensordatensatz enthält ortsaufgelöst - also ebenfalls matrixartig in demselben oder einem anders aufgelösten Prozessraum-Punktraster wie der Prozessraum-Kontrolldatensatz - Informationen, die mit einer tatsächlich in das Aufbaumaterial eingebrachten Energiedichte und -menge zusammenhängen. Ebenso kann der Prozessraum-Sensordatensatz aber auch mit diversen weiteren Kriterien korreliert sein, wie beispielsweise, an welchem Ort des Prozessraums welches Material bzw. welche Materialmischung, welche Korngrößenverteilung vorliegt, weil all diese Daten auch Auswirkungen auf die Emissionen haben. Der Prozessraum-Sensordatensatz kann im Rahmen des Kontrollverfahrens wie zuvor beschrieben direkt durch eine geeignete Sensoranordnung bzw. eine Kamera gemessen werden oder auch aus einer Messung übernommen werden, welche an sich für andere Zwecke vorgenommen wird. Die Abmessungen bzw. das Volumen eines Prozessraumpunkts können - sowohl für den Prozessraum-Kontrolldatensatz als auch den Prozessraum-Sensordatensatz - frei gewählt werden. Beispielsweise kann bei einer schichtbezogenen, also horizontalen, Flächenauflösung eines Prozessraum-Kontrolldatensatzes bzw. eines Prozessraum-Sensordatensatzes von 1 Megapixel, d. h. einer Million Bildpunkten, die in einem Prozessraumpunkt abgebildete Teilfläche des Baufelds etwa 1 Millionstel der Gesamtfläche des Baufelds sein. Eine Tiefe eines Prozessraumpunkts kann z. B. einer Dicke einer einzelnen Schicht entsprechen. Ein Prozessraum-Kontrolldatensatz bzw. ein Prozessraum-Sensordatensatz kann daher in z-Richtung eines Bauvolumens, d. h. in vertikaler Richtung mehrere tausend selektiv verfestigter Schichten umfassen (z. B. 20000).

Bei der Auswertung ist es von Vorteil, wenn die Zusatzinformationen, d. h. die Bestrahlungssteuerdaten und die zugehörigen Metadaten, im Prozessraum-Kontrolldatensatz genutzt werden können, um zu einer besseren Auswertung zu kommen. Insbesondere ist es dadurch möglich, die Bildverarbeitung für die Auswertung der Prozessemissionen zur Extraktion von möglichen Auffälligkeiten gezielt zu parametrisieren und daher beispielsweise sensitiver auf den vorgelegenen Energieeintrag bzw. die Geometrie eines jeweiligen Objektquerschnitts zu machen. Eine Überwachung auch in dem herkömmlichen Verfahren mit dem „Melt Pool Monitoring' -Verfahren oder der „Optical Tomography" wird dadurch sensitiver und fehlerunanfälliger gemacht.

Beispielsweise kann in einer Vorrichtung zur additiven Fertigung, die mehrere Energiestrahlen zum Verfestigen von Aufbaumaterial aufweist, durch eine geeignete Auswertung von Prozessraum-Kontrolldatensatz und Prozessraum-Sensordatensatz eine verwertbare Aussage über eine Präzision einer Kalibrierung der arbeitenden Strahlen zueinander, etwa in Grenzbereichen ihnen zugewiesener Arbeitsbereiche, bzw. zum Baufeld abgeleitet werden.

Um das erfindungsgemäße Verfahren in Kombination mit einem solchen Prozessraum- Sensordatensatz zu verwenden, weist die Vorrichtung zur additiven Fertigung vorzugsweise eine geeignete Sensoranordnung mit einem oder mehreren Sensoren, besonders bevorzugt einem Flächensensor auf, welcher zur ortsaufgelösten Messung der Emissionen geeignet ist, wie beispielsweise ein Kamerasensor (ein CCD- oder CMOS-Sensor oder dergleichen). Besonders bevorzugt ist die Qualitätsdaten-Ermittlungseinrichtung der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung dann entsprechend so ausgebildet, um die Quali- tätsdaten auf Basis eines Vergleichs des Prozessraum-Kontrolldatensatzes mit dem Prozessraum-Sensordatensatz zu ermitteln.

Wie später noch anhand eines konkreteren Beispiels genauer erläutert wird, werden bevorzugt auf Basis des Prozessraum-Kontrolldatensatzes ortsabhängige Toleranzwerte ermittelt, die insbesondere für den Vergleich mit dem Sensor-Prozessraumdatensatz genutzt werden können. Dies ermöglicht eine leichtere Identifizierung von kritischen Stellen im Bauteil, insbesondere durch an die jeweilige Situation des Orts angepasste Toleranzwerte, so dass eine falsche Fehlererkennung oder auch ein Übersehen von tatsächlichen Fehlern vermieden werden kann. Alternativ oder zusätzlich können zur Identifizierung von kritischen Stellen ortsangepasst verschiedene Bildverarbeitungs-Algorithmen verwendet werden, z. B. zum Bewerten der Geometrie einer detektierten Abweichung, um diese zu charakterisieren.

So kann bevorzugt auf Basis des Prozessraum-Kontrolldatensatzes ein Soll-Bild als Maske zur Auswahl eines Bereichs in einem Ist-Bild (dem Prozessraum-Sensordatensatz) verwendet werden, innerhalb dessen die Bestrahlung mit bestimmten Merkmalen stattfand bzw. stattfinden wird. Zum Beispiel können Bauteilregionen mit zugewiesenen Bestrahlungstypen im Ist-Bild markiert werden. Die Nutzung der dadurch möglichen engeren Toleranzbänder, die in Abhängigkeit der Metainformationen aus dem Prozessraum- Kontrolldatensatz ermittelt wurden, verbessert die Erkennung von Fehlern und Abweichungen.

Der Prozessraum-Kontrolldatensatz kann für die einzelnen Prozessraumpunkte eine Vielzahl von Informationen enthalten. Besonders bevorzugt umfasst er zumindest eine der folgenden Informationen:

- an dem Prozessraumpunkt angewendete oder anzuwendende Bestrahlungstypen. Ein Bestrahlungstyp kann hierbei zumindest durch ein bestimmtes Abtastmuster, mit dem der zu verfestigende Bereich durch den Strahl abzutasten ist, definiert sein. Zudem kann der Bestrahlungstyp noch eine Strahlungsenergiedichte bzw. eine Strahlungs- energiedichteverteilung des Strahls, einen Strahldurchmesser, eine Fläche bzw. eine Gestalt des Strahlquerschnitts und/oder eine Geschwindigkeit des Strahls spezifizieren. So werden üblicherweise für bestimmte Teilbereiche des Fertigungsprodukts bzw.„Objekts" bestimmte Bestrahlungstypen vorab definiert. Ein Bestrahlungstyp betrifft den „Contour' -Bereich, entsprechend einem Randbereich des Objekts, d. h. dieser Bereich liegt an einer äußeren oder inneren Oberfläche des fertigen Objekts. Daneben gibt es einen„Inskin' -Bestrahlungstyp, welcher für einen Innenbereich vorgesehen ist, der der gesamten Querschnittsfläche abzüglich des Konturbereichs entspricht. Ein weiterer Bestrahlungstyp ist der„Downskin' -Bestrahlungstyp. Dieser wird in einem„Downskin"- Bereich angewendet, der während der Herstellung unmittelbar oberhalb von unverfes- tigt gebliebenem Aufbaumaterial liegt, während entsprechend ein „Upskin"- Bestrahlungstyp für einen„Upskin' -Bereich vorgesehen ist, der nach der Befestigung und während des weiteren Herstellungsvorgangs unmittelbar von unverfestigtem Aufbaumaterial bedeckt ist, welches auch nicht weiterverfestigt wird. Zudem gibt es einen „Supporf-Bestrahlungstyp für die„Supporf-Bereiche, welche einen Teil einer Stützstruktur für das herzustellende Objekt bilden, die anschließend vom Fertigungsprodukt wieder entfernt werden müssen. Da an die verschiedenen Teilbereiche unterschiedliche Anforderungen gestellt werden, beispielsweise hinsichtlich der erzielten Dichte, Porosität, Oberflächenqualität, Formgenauigkeit und/oder Bestrahlungsgeschwindigkeit, ist eine solche Zuordnung von bestimmten Bestrahlungstypen zu den einzelnen Bereichen sinnvoll. Dementsprechend ist es vorteilhaft, auch diese Informationen in dem Prozessraum-Kontrolldatensatz am jeweiligen Prozessraumpunkt in geeigneter Weise zu berücksichtigen. eine zeitliche Information, vorzugsweise eine zeitliche Reihenfolge, der an dem jeweiligen Prozessraumpunkt angewendeten oder anzuwendenden Bestrahlungstypen. Wie später noch an einem Ausführungsbeispiel gezeigt wird, kann es vorkommen, dass an einem bestimmten Prozessraumpunkt eine Bestrahlung mit verschiedenen Bestrahlungsstrategien bzw. Bestrahlungstypen erfolgt. Dies kann dadurch verursacht sein, dass eine Auflösung einer Repräsentation einer Schicht durch Prozessraumpunkte derart gewählt wurde, dass mehrere an benachbarten, also nicht identischen, Orten der Schicht stattfindende Bestrahlungsereignisse in lediglich einem Prozessraumpunkt gesammelt erfasst werden. Alternativ kann dieses Phänomen daher rühren, dass nominell an ein- und derselben Stelle in einer Schicht tatsächlich mehrere Bestrahlungsereignisse stattfinden. In jedem dieser Fälle ist es vorteilhaft, auch in den Kontrolldaten des Kontrolldatensatzes Informationen hierüber zu kodieren. - eine Lage des Prozessraumpunkts bezüglich eines Überlappbereichs, sofern mit einem sogenannten Mehr-Scanner-System bzw. einem Mehr-Strahl-System gearbeitet wird, in dem Strahlen mehrerer bzw. verschiedener Strahlungsquellen einander überlappen können. Hier reicht es in der Regel aus, wenn in dem Kontrolldatensatz für einen bestimmten Prozessraumpunkt kodiert ist, ob dieser Prozessraumpunkt sich innerhalb oder außerhalb eines Überlappbereichs befindet.

- Informationen über die Lage des Prozessraumpunkts bezüglich aneinander angrenzender Bestrahlungsteilflächen. Üblicherweise erfolgt die Bestrahlung in Form von nebeneinanderlaufenden Streifen oder von Flächen in einem bestimmten Muster, z. B. einem Schachbrettmuster, die einander ebenfalls zumindest teilweise überlappen können. Diese Streifen, Flächen oder dergleichen werden hier als Bestrahlungsteilflächen bezeichnet (bei scannerbasierten Systemen können diese auch „Scanbereiche" genannt werden). Hier reicht es auch meist aus, wenn angegeben ist, ob der Prozessraumpunkt in einem solchen Überlappbereich bzw. direkt an einer Grenze zu einer benachbarten Bestrahlungsteilflächen liegt oder nicht.

- zumindest einen, vorzugsweise physikalischen, Parameterwert, der zumindest ein an diesem Prozessraumpunkt auftretendes Bestrahlungsereignis repräsentiert, vorzugsweise eine Aggregation von solchen Parametern. Beispielsweise kann direkt ein Ener- giedichteeintragswert in den Kontrollwert kodiert werden. Ein solcher Parameterwert kann auch ein Nullwert sein, d. h. ein Parameterwert, der aussagt, dass kein Bestrahlungsereignis auftreten soll.

- eine dem jeweiligen Prozessraumpunkt zugeordnete Ordnungsziffer bzw. einen dem jeweiligen Prozessraumpunkt zugeordneten Objektidentifikationscode, beispielsweise eine Teileidentifikationsnummer oder dergleichen. Bei vielen Fertigungsprozessen werden nämlich nicht nur ein Fertigungsprodukt, sondern mehrere Fertigungsprodukte im dreidimensionalen Raum nebeneinander und/oder übereinander hergestellt, ähnlich wie in einem Druckverfahren mehrere Nutzen auf einer Druckplatte vorhanden sein können. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn mit Hilfe des Prozessraum- Kontrolldatensatzes auch jeder Prozessraumpunkt eindeutig einem bestimmten Fertigungsprodukt bzw. Objekt zugeordnet werden kann. Damit kann bei einer eventuellen Identifikation eines Qualitätsmangels anhand der ermittelten Qualitätsdaten sofort festgestellt werden, welches Fertigungsprodukt konkret hierdurch betroffen ist, so dass im Zweifel nur dieses Fertigungsprodukt aussortiert werden muss, wogegen die anderen Fertigungsprodukte einwandfrei verwendet werden können. Zusätzlich können im Prozessraum-Kontrolldatensatz prozessraumpunktweise, d. h. für die einzelnen Prozessraumpunkte, weitere Informationen kodiert sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Prozessraum-Kontrolldatensatz beispielsweise eine Information über einen sogenannten Teileüberlapp, welcher vorkommen kann, wenn komplizierte Fertigungsprodukte mit mehreren Teil-Fertigungsprodukten gefertigt werden sollen, die an bestimmten Stellen fälschlicherweise zusammenhängen bzw. ineinander übergehen. Beispielsweise kann eine Vorbereitung eines Fertigungsprozesses (Baujobs) fehlerhaft sein, wenn zu einem Bauteil eine Supportstruktur erzeugt wird, die eine Überlappung mit dem Bauteil aufweist.

Vorzugsweise können bei der Erstellung bzw. Kodierung der Kontrollwerte des Prozessraum-Kontrolldatensatzes jeweils absolute Zeitinformationen, d. h. wann genau an einem bestimmten Prozessraumpunkt etwas passiert, auf relative Zeitinformationen über die zeitliche Abfolge der Ereignisse, z. B. die angewendeten Bestrahlungstypen, in dem jeweiligen Prozessraumpunkt reduziert werden.

Neben den oben genannten Bestrahlungssteuerdaten und weiteren Daten können auch eine oder mehrere der folgenden Prozesssteuerdaten prozessraumpunktweise im Prozessraum-Kontrolldatensatz mitkodiert werden:

Prozessgasströmungs-Steuerdaten: Hierbei handelt es sich um Parameter einer Beströ- mung der Prozesskammer mit Prozessgas bzw. Inertgas, wie z. B. die Geschwindigkeit und/oder Orientierung von Prozessgasströmen, eines Impulses einer Einblasung bzw. einer Absaugung von Prozessgas etc. All diese Daten können sowohl bezüglich einer globalen wie auch bezüglich einer zusätzlichen oder alternativ verwendeten lokalen Beströmung oder Absaugung erzeugt werden. Außerdem können diese Prozessgasströ- mungs-Steuerdaten Informationen über eine stoffliche Zusammensetzung eines verwendeten Prozessgases und zwar insbesondere am Ort der Verfestigung umfassen etc.

Beschichter-Steuerdaten: Hierunter können beispielsweise Informationen über die Geschwindigkeit eines Beschichters im Betrieb, die zur Beschichtung genutzten Mittel, wie z. B., ob eine Klinge oder eine Bürste verwendet wird, Informationen über die Orientierung eines Beschichtungsmittels relativ zum Pulverbett oder über eine Fluidisierung eines Pulvervorrats im Beschichter etc. zählen. Beheizungs-Steuerdaten: Hierunter können Parameter wie eine globale und/oder lokale Beheizung eines Baufelds und/oder eines Pulvervorrats zählen, eine Temperaturverteilung, z. B. relativ zu einer beheizten Fläche, und/oder eine Dauer einer Beheizung, oder eine Auswahl bzw. Kombination unterschiedlicher Heizmittel, wie beispielsweise Infrarotheizung, Induktionsheizung, Mikrowellenheizung, Laserheizung etc.

Wie oben erwähnt, können die Kontrolldaten an den einzelnen Prozessraumpunkten in beliebiger Weise kodiert sein, wobei es u. a. möglich ist, jedem Bildpunkt einen Wer- tetupel bzw. Vektor von einzelnen Kontrolldaten zuzuordnen. Bevorzugt gibt es für jeden Prozessraumpunkt nur einen einzigen Wert.

Bei einer besonders bevorzugten Variante ist der Prozessraum-Kontrolldatensatz in einem Bildformat kodiert, in dem Prozessraumpunkten jeweils ein Bildpunkt, also nach Art eines Pixels (zweidimensional betrachtet) oder Voxels (dreidimensional betrachtet), mit einem Kontrollwert zugeordnet ist. In jedem Prozessraumpunkt können dabei die dort beispielsweise gemäß einer zeitlichen Abfolge erfolgten Bestrahlungsereignisse bitweise kodiert werden, wie dies später noch erläutert wird. Es reicht dann also vorteilhafterweise aus, nur einen Kontrollwert für jeden Prozessraumpunkt zu nutzen, der beispielsweise gemäß üblichen Bildkodierungen 8, 16, 24, 32, ... etc. Bit umfasst.

Diese Formatierung kann dann z. B. als 1 -Kanal-Bildformat interpretiert werden, also als Grauwertbild. Wie später noch erläutert wird, ist es aber auch möglich, denselben Datensatz als Farbbild mit verschiedenen Farbkanälen zu interpretieren, wobei jedem Farbkanal ein bestimmter Bitbereich innerhalb des Kontrollwerts zugeordnet ist, beispielsweise drei Farbkanäle mit jeweils 8 Bit in einem 24 Bit-Kontrollwert, wobei ein Farbkanal einem Rotbild, ein Farbkanal einem Grünbild und ein dritter Farbkanal einem Blaubild entspricht (RGB-Kodierung).

Besonders bevorzugt kann dabei eine Kodierung der Kontrollwerte des Bildformats derart bitweise erfolgen, dass physikalische Parameter, also beispielsweise eingebrachte Energiedichten bzw. -mengen, in höherwertigen Bits als z. B. andere Werte wie Ordnungsziffern oder dergleichen kodiert sind, um diese physikalischen Parameter unmittelbar mit bloßem Auge bei einer Darstellung der in ein Bild umgewandelten Bytes wahrnehmen zu können. Es kann auch dafür gesorgt werden, dass z. B. Bestrahlungstypen, die mit höheren Energieeinträgen korreliert sind, in höherwertigen Bits kodiert werden, als Bestrahlungstypen mit relativ dazu niedrigeren Energieeinträgen, also z. B.„Inskin" höherwertig als „Contour", oder bewusst umgekehrt. Ebenso ist es auch möglich, Ordnungsziffern bzw. den Objektidentifikationscode in die höherwertigen Bits zu kodieren, so dass im Bild sofort die einzelnen Objekte bzw. Fertigungsprodukte erkennbar sind. Die optimale Kodierung kann davon abhängen, wie später die Auswertung des Prozessraum- Kontrolldatensatzes und/oder seine Darstellung für einen Bediener erfolgen sollen.

Da bevorzugt eine kombinierte Analyse des Prozessraum-Kontrolldatensatzes mit einem Prozessraum-Sensordatensatz erfolgen soll, wird vorzugsweise der Prozessraum- Kontrolldatensatz so gebildet, dass er eine Ortsauflösung aufweist (d. h. das Prozessraum-Punktraster so gewählt wird), die zumindest einer Ortsauflösung des Prozessraum- Sensordatensatzes entspricht. Vorzugsweise wird die Ortsauflösung des Prozessraum- Kontrolldatensatzes an die Ortsauflösung des Prozessraum-Sensordatensatzes, d. h. beispielsweise an eine native Ortsauflösung des verwendeten Sensors, angepasst, z. B. mittels einer Entzerrung oder Rektifizierung. Eine solche Anpassung kann erfolgen, indem sofort der Prozessraum-Kontrolldatensatz entsprechend der Ortsauflösung des Prozessraum-Sensordatensatzes erstellt wird, wenn dessen Ortsauflösung bekannt ist. Grundsätzlich ist aber auch eine spätere Skalierung möglich, d. h. die Ortsauflösung des Prozessraum-Kontrolldatensatzes und/oder des Prozessraum-Sensordatensatzes kann entsprechend durch Herunterskalieren reduziert werden oder durch Interpolation erhöht werden. Dabei ist es bevorzugt, den Prozessraum-Sensordatensatz mit der höchstmöglichen Ortsauflösung, die der verwendete Sensor erlaubt, zu erstellen und den Prozessraum- Kontrolldatensatz so zu erstellen, dass er entweder sofort dieser Ortsauflösung entspricht oder eine höhere Ortsauflösung aufweist, so dass auf eine Interpolation verzichtet werden kann, sondern stattdessen besser eine Herunterskalierung erfolgt. Einmal erzeugte Prozessraum-Kontrolldatensätze können dann weiter verwendet werden, wenn beispielsweise in der Vorrichtung später eine Sensoranordnung mit einer höheren nativen Ortsauflösung eingesetzt wird.

Wie bereits mehrfach erwähnt, kann der Prozessraum-Kontrolldatensatz zu einem beliebigen Zeitpunkt erstellt werden. Besonders bevorzugt wird er vor oder nach der Durchführung eines mittels des Prozessraum-Kontrolldatensatzes zu kontrollierenden Fertigungsprozesses erzeugt, um während des Fertigungsprozesses keine Rechnerkapazität zu binden und etwaige Verzögerungen des Fertigungsprozesses durch die Erstellung des Prozessraum-Kontrolldatensatzes zu vermeiden. Ein besonderer Vorteil der Erzeugung des Prozessraum-Kontrolldatensatzes vor der Durchführung des zu kontrollierenden Fertigungsprozesses besteht darin, dass eine Visualisierung von Bestrahlungspfaden und -mustern bereits vorab erfolgen kann, um so Problemstellen aufzuzeigen und einen korrigierenden Eingriff eines Bedieners bereits vor Beginn des Fertigungsprozesses zu erlauben. Zum Beispiel kann auch ein geometrischer Abgleich von Bauteilgeometriedaten und Bestrahlungspfaden bzw. Kontrolldaten, auch außerhalb der Maschine, z. B. durch ein Computerprogramm, vorgenommen werden. Auf Basis eines solchen Abgleiche können Maßnahmen zur Verbesserung einer Bestrahlungsstrategie entwickelt werden.

Die Erzeugung eines Prozessraum-Kontrolldatensatzes hat den Vorteil, dass eine Gesamtdauer der Vorbereitung und Durchführung eines Fertigungsprozesses bei geeigneter zur Verfügung stehender Rechenleistung reduziert werden kann. Zudem kann flexibler auf aktuelle Änderungen in der Bestrahlungsstrategie reagiert werden. Ein Beispiel wäre es, wenn - wie oben beschrieben - der Prozessraum-Kontrolldatensatz und die daraus abgeleiteten Qualitätsdaten im Falle einer Art Regelung genutzt werden, d. h., dass Bestrahlungssteuerdaten auf Basis der Kontrolle online geändert werden.

Um auch in solchen Fällen eine möglichst geringe Rechenkapazität während des Fertigungsprozesses zu binden, kann besonders bevorzugt im Falle einer Erzeugung des Kontrolldatensatzes vor der Durchführung des Fertigungsprozesses auch eine Modifikation des Prozessraum-Kontrolldatensatzes während des Fertigungsprozesses erfolgen, d. h. der Hauptaufwand für die Erstellung des Prozessraum-Kontrolldatensatzes kann schon vor dem Start eines Fertigungsprozesses erfolgen, und es werden anschließend erforderliche Modifikationen im Prozessraum-Kontrolldatensatz vorgenommen, also beispielsweise nur an den Prozessraumpunkten neue Kontrolldaten ermittelt, an denen dies erforderlich ist.

Ebenso ist auch eine Modifikation und damit eine Prozessverbesserung in einem laufenden Prozess in dem Sinne denkbar, dass von einer Charge mehrerer Teile z. B. die ersten Stücke als Testteile dienen, die bei einem Unterschreiten von bestimmten Qualitätsanforderungen später ggf. aussortiert werden können.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen: Figur 1 eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten,

Figur 2 ein Flussdiagramm eines ersten Beispiel eines möglichen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 3 ein Flussdiagramm eines zweiten Beispiels eines möglichen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 4 eine schematische Darstellung der prinzipiellen Vorgehensweise bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 5 ein erstes Beispiel für eine mögliche bitweise Kodierung von Kontrolldaten in einem erfindungsgemäßen Prozessraum-Kontrolldatensatz,

Figur 6 eine schematische Darstellung einer Anzahl von Prozessraumpunkten eines Prozessraum-Punktrasters mit zwei Prozessraumpunkten, durch die Bestrahlungspfade mit unterschiedlichen Bestrahlungstypen verlaufen,

Figur 7 ein erstes Beispiel für eine mögliche bitweise Kodierung der Bestrahlungstypen für die beiden Prozessraumpunkte in Figur 6,

Figur 8 ein zweites Beispiel für eine mögliche bitweise Kodierung der Bestrahlungstypen für die beiden Prozessraumpunkte in Figur 6,

Figur 9 ein zweites Beispiel für eine mögliche bitweise Kodierung von Kontrolldaten in einem erfindungsgemäßen Prozessraum-Kontrolldatensatz,

Figur 10 ein Beispiel für die visuelle Ausgabe (invertiert) eines Teils des Prozessraum- Kontrolldatensatzes mit einer Kodierung gemäß Figur 9 in Form eines Schichtbilds, beschränkt auf den oberen und mittleren Kanal (d. h. die oberen 16 Bit), welcher die Objektidentifikationsnummer enthält,

Figur 1 1 ein weiteres Beispiel für die visuelle Ausgabe (invertiert) eines Teils des Prozessraum-Kontrolldatensatzes mit einer Kodierung gemäß Figur 9 in Form eines Schichtbilds, jetzt beschränkt auf den unteren Kanal (d. h. die unteren 8 Bit), welcher die Bestrahlungsinformationen enthält,

Figur 12 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Schichtbild in Figur 1 1 (siehe Markierung in Figur 1 1 ),

Figur 13 einen Ausschnitt aus einem Schichtbild wie in Figur 12 (wieder beschränkt auf die unteren 8 Bit), jedoch hier mit einer Kodierung gemäß Figur 5,

Figur 14 einen weiter vergrößerten Ausschnitt aus dem Schichtbild in Figur 12.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele werden mit Bezug auf eine Vorrichtung 1 zur additiven Fertigung von Fertigungsprodukten in Form einer Lasersinter- oder Laserschmelzvorrichtung 1 beschrieben, wobei explizit noch einmal darauf hingewiesen ist, dass die Erfindung nicht auf Lasersinter- oder Laserschmelzvorrichtungen beschränkt ist. Die Vorrichtung wird im Folgenden - ohne eine Beschränkung der Allgemeinheit - daher kurz als„Lasersintervorrichtung" 1 bezeichnet.

Eine solche Lasersintervorrichtung 1 ist schematisch in Figur 1 gezeigt. Die Vorrichtung weist eine Prozesskammer 3 bzw. einen Prozessraum 3 mit einer Kammerwandung 4 auf, in der im Wesentlichen der Fertigungsprozess abläuft. In der Prozesskammer 3 befindet sich ein nach oben offener Behälter 5 mit einer Behälterwandung 6. Die obere Öffnung des Behälters 5 bildet die jeweils aktuelle Arbeitsebene 7. Der innerhalb der Öffnung des Behälters 5 liegende Bereich dieser Arbeitsebene 7 kann zum Aufbau des Objekts 2 verwendet werden und wird daher als Baufeld 8 bezeichnet. Es reicht in der Regel aus, wenn sich die im Rahmen der Erfindung genutzten Prozessraum-Kontrolldaten KDS und Prozessraum-Sensordaten SDS auf den durch das Baufeld 8 jeweils (d. h. in jeder Arbeitsebene) definierten Bereich des Prozessraums, ggf. auch einen Teil davon, beziehen.

Der Behälter 5 weist eine in einer vertikalen Richtung V bewegliche Grundplatte 1 1 auf, die auf einem Träger 10 angeordnet ist. Diese Grundplatte 1 1 schließt den Behälter 5 nach unten ab und bildet damit dessen Boden. Die Grundplatte 1 1 kann integral mit dem Träger gebildet sein, sie kann aber auch eine getrennt von dem Träger 10 gebildete Platte sein und an dem Träger 10 befestigt oder auf diesem einfach gelagert sein. Je nach Art des konkreten Aufbaumaterials, also beispielsweise des verwendeten Pulvers, und des Fertigungsprozesses kann auf der Grundplatte 1 1 eine Bauplattform 12 als Bauunterlage angebracht sein, auf der das Objekt 2 aufgebaut wird. Grundsätzlich kann das Objekt aber auch auf der Grundplatte 1 1 selber aufgebaut werden, die dann die Bauunterlage bildet.

Der grundsätzliche Aufbau des Objekts 2 erfolgt so, indem eine Schicht Aufbaumaterial zunächst auf die Bauplattform aufgebracht wird, dann - wie später erläutert - mit einem Laser an den Punkten, welche Teile des zu fertigenden Objekts bilden sollen, das Aufbaumaterial selektiv verfestigt wird, dann mit Hilfe des Trägers 10 die Grundplatte 1 1 , somit die Bauplattform abgesenkt wird und eine neue Schicht des Aufbaumaterials aufgetragen und dann selektiv verfestigt wird usw. In Figur 1 ist das in dem Behälter auf der Bauplattform 12 aufgebaute Objekt 2 unterhalb der Arbeitsebene in einem Zwischenzustand dargestellt. Es weist bereits mehrere verfestigte Schichten auf, umgeben von unver- festigt gebliebenem Aufbaumaterial 13. Als Aufbaumaterial können verschiedene Materialien verwendet werden, vorzugsweise Pulver, insbesondere Metallpulver, Kunststoffpulver, Keramikpulver, Sand, gefüllte oder gemischte Pulver oder auch pastöse Materialien.

Frisches Aufbaumaterial 15 befindet sich in einem Vorratsbehälter 14 der Lasersintervorrichtung 1 . Mit Hilfe eines in einer horizontalen Richtung H bewegbaren Beschichters 16 kann das Aufbaumaterial in der Arbeitsebene 7 bzw. innerhalb des Baufelds 8 in Form einer dünnen Schicht aufgebracht werden.

Optional befindet sich in der Prozesskammer 3 eine zusätzliche Strahlungsheizung 17. Diese kann zum Beheizen des aufgebrachten Aufbaumaterials 13 dienen, so dass die für die selektive Verfestigung genutzte Bestrahlungseinrichtung nicht zu viel Energie einbringen muss. Das heißt, es kann beispielsweise mit Hilfe der Strahlungsheizung schon eine Menge an Grundenergie in das Aufbaumaterial eingebracht werden, welche natürlich noch unterhalb der notwendigen Energie ist, bei der das Aufbaumaterial verschmilzt oder sogar sintert. Als Strahlungsheizung 17 kann beispielsweise ein Infrarotstrahler genutzt werden.

Zum selektiven Verfestigen weist die Lasersintervorrichtung 1 eine Bestrahlungsvorrichtung 20 bzw. konkret Belichtungsvorrichtung 20 mit einem Laser 21 auf. Dieser Laser 21 erzeugt einen Laserstrahl 22, der über eine Umlenkvorrichtung 23 umgelenkt wird, um so die gemäß der Belichtungsstrategie vorgesehenen Belichtungspfade oder Spuren in der jeweils selektiv zu verfestigenden Schicht abzufahren und selektiv die Energie einzubringen. Weiter wird dieser Laserstrahl 22 durch eine Fokussiereinrichtung 24 auf die Arbeits- ebene 7 in geeigneter Weise fokussiert. Die Bestrahlungsvorrichtung 20 befindet sich hier vorzugsweise außerhalb der Prozesskammer 3 und der Laserstrahl 22 wird über ein an der Oberseite der Prozesskammer 3 in der Kammerwandung 4 angebrachtes Einkoppelfenster 25 in die Prozesskammer 3 geleitet.

Die Bestrahlungsvorrichtung 20 kann beispielsweise nicht nur einen, sondern mehrere Laser umfassen. Vorzugsweise kann es sich hierbei um Gas- oder Festkörperlaser oder jede andere Art von Laser wie z. B. Laserdioden handeln, insbesondere VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) oder VECSEL (Vertical External Cavity Surface Emitting Laser) oder eine Zeile dieser Laser.

Die Lasersintervorrichtung 1 enthält weiterhin eine Sensoranordnung 35, welche dazu geeignet ist, eine während des Auftreffens des Laserstrahls 22 auf das Aufbaumaterial in der Arbeitsebene emittierte Prozessstrahlung zu erfassen. Diese Sensoranordnung 35 arbeitet dabei ortsaufgelöst, d. h. sie ist in der Lage, eine Art Emissionsbild der jeweiligen Schicht zu erfassen. Vorzugsweise wird als Sensoranordnung 35 ein Bildsensor bzw. eine Kamera verwendet, welche im Bereich der emittierten Strahlung ausreichend sensitiv ist. Alternativ oder zusätzlich könnten auch ein oder mehrere Sensoren zur Erfassung einer optischen und/oder thermischen Prozessstrahlung genutzt werden, z. B. Photodioden, die die von einem Schmelzbad unter auftreffendem Laserstrahl 22 emittierte elektromagnetische Strahlung erfassen, oder Temperaturfühler zum Erfassen einer emittierten thermischen Strahlung. Eine Zuordnung des Signals eines selbst nicht ortsauflösenden Sensors zu den Koordinaten wäre möglich, indem die Koordinaten, die für die Ansteuerung des Laserstrahls genutzt werden, dem Sensorsignal jeweils zeitlich zugeordnet werden. In Figur 1 ist die Sensoranordnung 35 innerhalb der Prozesskammer 3 angeordnet. Sie könnte sich aber auch außerhalb der Prozesskammer 3 befinden und die Prozessstrahlung dann durch ein weiteres Fenster in der Prozesskammer 3 erfassen.

Die von der Sensoranordnung 35 erfassten Signale werden als Prozessraum- Sensordatensatz SDS hier an eine Steuereinrichtung 30 der Lasersintervorrichtung 1 übergeben, welche auch dazu dient, die verschiedenen Komponenten der Lasersintervorrichtung 1 zur gesamten Steuerung des additiven Fertigungsprozesses anzusteuern.

Hierzu weist die Steuereinrichtung 30 eine Steuereinheit 29 auf, welche in üblicher weise die Komponenten der Bestrahlungsvorrichtung 20, nämlich hier den Laser 21 , die Um- lenkvorrichtung 23 und die Fokussiervorrichtung 24, ansteuert und hierzu an diese entsprechend Bestrahlungssteuerdaten BS übergibt.

Die Steuereinheit 29 steuert auch mittels geeigneter Heizungssteuerdaten HS die Strahlungsheizung 17 an, mittels Beschichtungssteuerdaten ST den Beschichter 16 und mittels Trägersteuerdaten TS die Bewegung des Trägers 10.

Zusätzlich weist die Steuereinrichtung 30 hier eine Kontrolleinrichtung 31 auf, welche zum einen eine Kontrolldatensatz-Ermittlungseinrichtung 32 umfasst, die - wie noch nachfolgend beschrieben wird - zumindest auf Basis der Bestrahlungssteuerdaten BS, ggf. auch unter Nutzung weiterer Prozesssteuerdaten PS, wie beispielsweise der Heizungssteuerdaten HS, der Beschichtungssteuerdaten ST oder der Trägersteuerdaten TS, einen Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS erzeugt. Dieser Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS wird hier an eine Qualitätsdaten-Ermittlungseinrichtung 33 der Kontrolleinrichtung 31 übergeben, die außerdem, wie in Figur 1 dargestellt, den Prozessraum-Sensordatensatz SDS erhält und darauf basierend Qualitätsdaten QD ermittelt, die beispielsweise in einer Variante auch wieder an die Steuereinheit 29 übergeben werden können, um regelnd in den additiven Fertigungsprozess eingreifen zu können.

Die Steuereinrichtung 30 ist, hier z. B. über einen Bus 34 oder eine andere Datenverbindung, mit einem Terminal 40 mit einem Display oder dergleichen gekoppelt. Über dieses Terminal kann ein Bediener die Steuereinrichtung und somit die gesamte Lasersintervorrichtung 1 steuern. Insbesondere können auf dem Display des Terminals 40 auch der Prozessraum-Sensordatensatz SDS und/oder der Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS und/oder die ermittelten Qualitätsdaten QD in geeigneter Weise visualisiert werden, wie dies später noch an Beispielen erläutert wird.

Es wird an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Lasersintervorrichtung 1 beschränkt ist. Sie kann auf beliebige andere Verfahren zum generativen bzw. additiven Herstellen eines dreidimensionalen Objekts durch, insbesondere schichtweises, Aufbringen und selektives Verfestigen eines Aufbaumaterials angewendet werden, wobei ein Energiestrahl zum Verfestigen auf das zu verfestigende Aufbaumaterial abgegeben wird. Dementsprechend kann auch die Bestrahlungsvorrichtung nicht nur, wie hier beschrieben, ein Laser sein, sondern es könnte jede Einrichtung verwendet werden, mit der Energie als Wellen- oder Teilchenstrahlung selek- tiv auf bzw. in das Aufbaumaterial gebracht werden kann. Beispielsweise könnte anstelle eines Lasers eine andere Lichtquelle, ein Elektronenstrahl etc. verwendet werden.

Auch wenn in Figur 1 nur ein einzelnes Objekt 2 dargestellt wird, ist es möglich und in der Regel auch üblich, mehrere Objekte in der Prozesskammer 3 bzw. im Behälter 5 parallel herzustellen. Auch hierfür wird später noch ein Beispiel gegeben. Dazu wird das Aufbaumaterial schichtweise an Stellen, die den Querschnitten der Objekte in der jeweiligen Schicht entsprechen, durch den Energiestrahl abgetastet.

Figur 2 zeigt ein stark vereinfachtes Ablaufdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren. Im Schritt I werden zunächst die Prozesssteuerdaten PS insgesamt festgelegt, d. h. es werden beispielsweise auf Basis der 3D-Konstruktionsdaten eine Belichtungsstrategie ausgearbeitet und entsprechende Prozesssteuerdaten PS, insbesondere Belichtungssteuerdaten BS, aber auch Steuerdaten für eine Beheizung, für den Beschichter, für eine Beströmung der Prozesskammer, für die Trägersteuerung etc. festgelegt. Dies kann zu einem beliebigen Zeitpunkt vor der Durchführung eines additiven Fertigungsprozesses erfolgen. Die Prozesssteuerdaten PS können z. B. auch über den Bus 34 an die Steuereinrichtung 30, insbesondere die Steuereinheit 29 und die Kontrolldatensatz-Ermittlungseinrichtung 32, übermittelt werden (siehe Figur 1 ).

Während eines Fertigungsprozesses werden dann die Bestrahlungssteuerdaten BS an die Bestrahlungseinrichtung 20 übergeben, wobei die Übergabe der Bestrahlungssteuerdaten BS in Form eines sequenziellen Datenstroms mit Vektoren erfolgt. Auf Basis dieses sequenziellen Datenstroms fährt dann der Laserstrahl 22 die aktuelle Schicht, in der selektiv die Verfestigung des Aufbaumaterials 13 erfolgen soll, entlang eines Bestrahlungspfads gemäß einem vorgegebenen Bestrahlungsmuster ab, das beispielsweise ein Streifenmuster, oder ein Schachbrettmuster etc. sein kann. (Schritt IIa).

Infolgedessen entstehen in der jeweiligen Schicht an den selektiv bestrahlten Stellen Prozessemissionen, wie dies oben bereits beschrieben wurde, die im Schritt lila mittels einer geeigneten Sensorvorrichtung 35, hier der Kamera 35, erfasst werden. Die Schritte IIa und lila verlaufen daher im Wesentlichen nahezu parallel und fortwährend, wenn in einem Fertigungsprozess Aufbaumaterial verfestigt werden soll.

Im Schritt IVa werden hier die Daten der Sensorvorrichtung 35 ausgelesen und, sofern sie nicht bereits als Bilddaten der Kamera, d. h. als zweidimensionale Bilder, vorliegen, ggf. unter Berücksichtigung der aktuellen Koordinaten des Laserstrahls zu 2D-Bildern für die einzelnen Schichten zusammengestellt. Weiterhin können hier auch mehrere 2D-Bilder verschiedener Schichten zu einem dreidimensionalen Volumenbilddatensatz zusammengesetzt werden. Ein 2D-Bild einer einzelnen Schicht kann wiederum aus mehreren z. B. über einen Verfestigungszeitraum der Schicht hinweg aufgenommenen Bildern, z. B. Serienbildern, zusammengesetzt sein. Das heißt, es kann eine Vielzahl von Bildern erfasst werden, während die Schicht selektiv verfestigt wird, und die Bilder werden dann in geeigneter Form kombiniert. Beispielsweise können Maximalwerte für die einzelnen Bildpunkte ermittelt werden, oder die Bilder können überlagert werden bzw. es kann ein Mittelwert für alle oder einzelne Bildpunkte gebildet werden. Es können dabei auch im Rahmen einer Vorauswertung von jedem Bild nur die relevanten Bereiche selektiert und bei der Kombination berücksichtigt werden. Die 2D-Bilder und/oder der Volumenbilddatensatz bilden Prozessraum-Sensordatensätze SDS.

Außerdem wird der sequenzielle Datenstrom mit den Bestrahlungssteuerdaten BS im Schritt IIb wie erwähnt in einen Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS umgesetzt. Dieser Schritt IIb kann zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Schritt I erfolgen, d. h. kurze oder auch längere Zeit vor dem Schritt IIa, parallel zu den Schritten IIa und lila, d. h. während des Fertigungsprozesses, aber auch erst später nach dem Abschluss des Fertigungsprozesses.

Auf Basis des im Schritt IIb erstellten Prozessraum-Kontrolldatensatzes KDS kann dann eine erste Evaluierung der Prozesssteuerdaten, insbesondere der Belichtungssteuerdaten BS, erfolgen und ggf. Korrekturen an diesen Daten durchgeführt werden, was durch den gestrichelten Pfeil vom Schritt IIb zum Schritt I schematisch dargestellt ist, indem hier bereits erste Qualitätsdaten QD an die Prozesssteuerung zurückgeliefert werden. Dieser Schritt ist jedoch optional.

Bevorzugt soll der im Schritt IIb ermittelte Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS mit dem im Schritt IVa erstellten Sensorraumdatensatz SDS verglichen werden. Sowohl der Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS als auch der Prozessraum-Sensordatensatz SDS liegen ja in Form von Kontrolldaten bzw. Sensordaten für die einzelnen Prozessraumpunkte in einem jeweils festen Prozessraumpunktraster vor. Dabei liegt der Prozessraum- Kontrolldatensatz KDS meist bereits in Form eines dreidimensionalen Bildes vor, welches auch in zweidimensionale Schichten unterteilt werden kann. Zum Vergleich ist es sinnvoll, die Prozessraumpunktraster dieser beiden Datensätze KDS, SDS aneinander anzupassen, d. h. dafür zu sorgen, dass die Ortsauflösung, d. h. die Rasterung, identisch ist und auch das Sichtfeld einander entspricht. Eine solche Anpassung des Prozessraum-Kontrolldatensatzes KDS an den Prozessraum- Sensordatensatz SDS erfolgt hier im Schritt Nie. Hierzu werden im Schritt lllb der Sensorraum, d. h. das von der Kamera- bzw. Sensoranordnung erfasste Sichtfeld, die Auflösung des Sensors etc. charakterisiert. Diese Charakterisierung gemäß Schritt lllb kann natürlich auch nur einmal zu Beginn erfolgen, wenn eine Sensoranordnung das erste Mal verwendet wird. D. h., die erforderlichen Daten können auch aus einer Datenbank der Vorrichtung entnommen werden, in der die wesentlichen Daten der Sensoranordnung hinterlegt sind. Bevorzugt wird im Schritt IIb der Prozessraum-Kontrolldatensatz so erstellt, dass er ein möglichst großes Sichtfeld umfasst und die Auflösung mindestens so hoch ist wie die Auflösung, die die Sensoranordnung 35, d. h. die Kamera 35, maximal bieten kann. In diesem Fall ist im Schritt Nie nur eine Skalierung nach unten erforderlich.

Im Schritt V werden der Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS und der Prozessraum- Sensordatensatz SDS zusammengeführt und es erfolgt eine bereichsspezifische Para- metrisierung, ggf. auch ein lst-/Sollabgleich, um die Qualitätsdaten QD zu ermitteln. Diese Qualitätsdaten QD können beispielsweise Informationen sein, ob an einem bestimmten Ort die von der Sensoranordnung 35 gemessenen Werte innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbands liegen oder nicht. Beispiele hierfür werden später noch gegeben.

Die Qualitätsdaten QD können dann an den Bediener ausgegeben werden, beispielsweise auf einem Display des Terminals 40 (siehe Figur 1 ) in Form eines Bilds der jeweiligen Schicht oder auch in Form einer 3D-Darstellung der aufgebauten Fertigungsprodukte. Ebenso können die Qualitätsdaten QD auch dazu dienen, dass während eines additiven Fertigungsprozesses und/oder für einen nachfolgenden Fertigungsprozess Prozesssteuerdaten modifiziert werden, um lokal, d. h. in einem Teilbereich eines zu verfestigenden Objektquerschnitts, oder global, d. h. auf eine bzw. mehrere Schicht(en) bezogen eine Qualität des Fertigungsprozesses bzw. eines Bauteils zu verbessern. Diese Rücklieferung der Qualitätsdaten QD ist durch den gestrichelten Pfeil vom Schritt V zum Schritt I symbolisiert.

Figur 3 zeigt eine etwas abgewandelte Variante des Verfahrens. Im Unterschied zu Figur 2 wird hier im Schritt IIb sofort der Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS so erstellt, dass er bereits mit dem Format des Prozessraum-Sensordatensatzes SDS, der mittels der Senso- ranordnung 35 im Schritt lila aufgezeichnet und im Schritt IV zusammengestellt wird, korreliert, so dass im Schritt V die gewünschte Analyse durch einen Vergleich der benötigten Daten erfolgen kann. Hierzu ist es allerdings erforderlich, dass vor dem Schritt IIb die charakteristischen Daten des Sensorraums, wie das Sichtfeld, die Auflösung etc. im Schritt lllb ermittelt wurden. Sofern Schritt lllb erst während des Fertigungsprozesses, d. h. während der Aufnahme der Prozessemissionen mit der Sensorvorrichtung möglich ist, könnte dementsprechend auch der Schritt IIb der Erstellung des Prozessraum- Kontrolldatensatzes KDS erst während eines laufenden Fertigungsprozesses oder danach erfolgen. Sofern die erforderlichen Daten zur Charakterisierung des Sensorraums schon vorher bekannt sind, kann selbstverständlich der Schritt IIb auch vor den Schritten IIa, lila und IV erfolgen. Im Übrigen kann das in Figur 3 dargestellte Verfahren analog zu dem in Figur 2 dargestellten Verfahren ablaufen.

Die zuvor beschriebene „Prozessregelung", d. h. insbesondere die Rücklieferung der Qualitätsdaten QD zur Modifikation von Prozesssteuerdaten während eines laufenden Fertigungsprozesses, kann prinzipiell auf verschiedenen Zeitskalen erfolgen. Beispielsweise kann ein Zyklus einen ganzen Bauauftrag, d. h. den kompletten Fertigungsprozess, betreffen. Ebenso kann ein Zyklus aber auch eine einzelne Schicht betreffen, d. h. es werden immer eine komplette Schicht gefertigt, gemessen und evaluiert und Qualitätsdaten QD zurückgeliefert. Ebenso ist es möglich, einzelne Belichtungsereignisgruppen, d. h. jeweils nach bestimmten Belichtungspfaden oder Teilen eines Belichtungsmusters oder auch noch kleineren Zeitintervallen, Qualitätsdaten QD zu ermitteln und zurückzumelden. Grundsätzlich kann der Regelungsvorgang natürlich auch kontinuierlich ablaufen, jedoch sind in der Praxis diskrete Intervalle oft zweckmäßiger.

Anhand der Prinzipdarstellung in Figur 4 wird nun noch einmal eine Möglichkeit erläutert, wie (z. B. im Schritt V der Figuren 2 und 3) in einer kombinierten Analyse des Prozessraum-Sensordatensatzes SDS mit dem erfindungsgemäß erstellten Prozessraum- Kontrolldatensatz KDS Qualitätsdaten QD ermittelt werden können. Dies ist hier am Beispiel einer Schicht dargestellt. Das schematisch gezeigte Schichtbild SB dieser Schicht soll die entsprechende Schicht des Sensordatensatzes SDS repräsentieren, d. h. an jedem Pixel dieses Schichtbilds befindet sich ein Sensorwert bzw. Messwert M, wie er mit der Sensoranordnung 35 entsprechend ortsaufgelöst erfasst wurde. Aus dem Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS, der ja die gleiche Ortsauflösung bzw. Rasterung aufweist, wurden Informationen über die Belichtungssteuerdaten, hier konkret die Belichtungsstra- tegie für verschiedene räumliche Bereiche in dieses Schichtbild SB als eine Art„Maske" übernommen.

In dem Beispiel in Figur 4 sind zwei Raumbereiche Ty1 und Ty2 dargestellt, in denen mit unterschiedlichen Bestrahlungstypen bestrahlt werden soll. Beispielsweise kann im Inneren des größeren Raumbereichs Ty1 der Bestrahlungstyp„Inskin" vorgesehen sein, da es sich hierbei um einen Bereich im Inneren des Fertigungsprodukts handelt. Bei dem kleineren Raumbereich Ty2 kann es sich um eine nach unten, d. h. beispielsweise in einer Richtung rechtwinklig zur Arbeitsebene 7 abwärts weisende Oberfläche des Fertigungsprodukts handeln, die unmittelbar an unverfestigtem Material anliegt. In diesem Raumbereich Ty2 soll eine Bestrahlung mit dem Bestrahlungstyp„Downskin" erfolgen.

Da in diesem Bereich das Material mit unterschiedlichen Bestrahlungstypen bzw. Bestrahlungsstrategien verfestigt wird, werden dementsprechend auch unterschiedliche Messwerte M an den einzelnen Positionen bzw. Pixeln in diesem Bereich gemessen. Beispielsweise kann der jeweilige Messwert M einfach die gemessene Strahlungsintensität der Emissionen sein. Es ist üblich, dass in Bereichen, in denen stärker verfestigt werden soll, mehr Bestrahlungsenergie eingebracht wird und dementsprechend die Emissionswerte höher sind, als in dem Bereich, in dem eine möglichst maßhaltige und glatte Oberflächenstruktur erstellt werden soll.

Dem kann nun bei der Ermittlung der Qualitätsdaten QD insofern Rechnung getragen werden, als für die einzelnen Raumbereiche Ty1 , Ty2 auch unterschiedliche Toleranzbereiche T1 , T2 vorgegeben werden, in denen sich das Messsignal M1 aus dem ersten Raumbereich Ty1 und das Messsignal M2 aus dem zweiten Raumbereich Ty2 bewegen dürfen. Um dies zu erläutern, sind auf der rechten Seite in Figur 4 zwei Kurven dargestellt, M1 für die Messwerte des ersten Raumbereichs Ty1 , M2 für die Messwerte des zweiten Raumbereichs Ty2, wobei diese Messwerte M1 , M2 jeweils über einer (jeweils hier nur schematisch und daher willkürlich gewählten) Position P aufgetragen sind. Beispielsweise kann es sich hierbei um die Position entlang eines Streifens durch den jeweiligen Bereich handeln. In der Realität wird für eine Schicht meist der jeweilige Messwert M1 , M2 über einer Ebene entsprechend den Schichtkoordinaten zweidimensional aufgetragen. Die Skalierung der Messwerte M auf der Ordinate ist ebenfalls willkürlich gewählt, da es hier nur um das Prinzip geht. In beiden Kurven sind jeweils die einander teilweise überlappenden Toleranzbereiche T1 , T2 für die jeweiligen Bestrahlungstypen eingezeichnet. Hieraus ist deutlich zu ersehen, dass es durch Nutzung des erfindungsgemäßen Prozessraum- Kontrolldatensatzes nun möglich ist, die Toleranzbereiche T1 , T2 spezifischer an den jeweiligen Raumbereich Ty1 , Ty2 und die dort vorliegende Belichtungsstrategie anzupassen und somit enger zu wählen, als einen Toleranzbereich T3, der die beiden Toleranzbereiche T1 , T2 umfasst. Die durch die Erfindung mögliche spezifische Wahl der Toleranzbereiche T1 , T2 kann letztlich zu einer höheren Bauteilqualität führen, da qualitative Abweichungen leichter entdeckt werden und dennoch die Gefahr von fälschlich angezeigten Qualitätsabweichungen verringert wird. Die auf Basis dieser Auswertung ermittelten Qualitätsdaten QD können im Prinzip für jeden einzelnen Prozessraumpunkt (d. h. Pixel in einer Schicht) jeweils einfach ein Wert sein, wie„-1 ", falls der Messwert unterhalb des Toleranzbands liegt,„0", wenn der Messwert innerhalb des Toleranzbands liegt und„1 ", falls der Messwert zu hoch ist. Neben den genannten„Inskin"- und„Downskin' -Bereichen können natürlich auch andere Bestrahlungstypen entsprechend markiert werden.

Wie bereits erwähnt, kann die Kodierung der Bestrahlungssteuerdaten in den Kontrolldaten des Prozessraum-Kontrolldatensatzes auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise kann in den Kontrolldaten pro Prozessraumpunkt bzw. Pixel eines Schichtbildes oder Voxel eines dreidimensionalen Volumens der Bestrahlungstyp, eine Bauteilidentifikation, die Zeit der Bestrahlung, bestimmte Bestrahlungsereignisse oder Abfolgen von Bestrahlungsereignissen kodiert werden, wobei z. B. im Wesentlichen auch Nominalwerte der Ansteuerungsbefehle für die Bestrahlungsvorrichtung übernommen und in den jeweiligen Code umkodiert werden. Auch ist eine Aggregation der kontinuierlichen Bestrahlungsereignisse innerhalb eines diskreten räumlichen Prozessraumpunkts entsprechend der Kodierung, basierend auf bestimmten Rechenoperationen, möglich. So können beispielsweise Bestrahlungstypen verschiedener Bestrahlungspfade, die räumlich im jeweiligen Prozessraumpunkt, d. h. im jeweiligen Pixel bzw. Voxel, zusammenfallen, in geeigneter Weise verwendet werden. Ebenso kann der Gesamtenergieeintrag, welcher durch die jeweilige Bestrahlung erzeugt werden soll (d. h. der Soll-Gesamtenergieeintrag) oder auch andere physikalische Größen, wie beispielsweise direkt aus diesem Prozessraumpunkt erwartete Emissionswerte, sofern eine Umrechnung in solche Emissionswerte erfolgt, in den Kontrolldaten kodiert werden, ebenso wie eine Aufintegration solcher Gesamtenergieeinträge oder der anderen physikalischen Größen.

Bevorzugt wird dann, wie in einem Bild, für jeden Prozessraumpunkt nur ein Wert erzeugt. Beispielsweise kann ein klassisches 1 -Kanal-Grauwertbild erzeugt werden, in dem die Informationen jeweils als 16-Bit-Grauwerte kodiert sind. Zum Beispiel könnten hierzu in den untersten 5 Bits die fünf verschiedenen Bestrahlungstypen wie „Inskin", „Upskin", „Downskin",„Contour" und„Support" kodiert werden. Ggf. kann auch ein sechstes Bit hinzugenommen werden, um beispielsweise auch einen speziellen Bestrahlungstyp„Edges" für filigrane Strukturen, die nicht zusätzlich mit dem Bestrahlungstyp „Inskin" belichtet werden, zu berücksichtigen. Mit einem weiteren Bit, beispielsweise dem sechstniedrigsten Bit, kann kodiert werden, ob es sich bei dem Pixel bzw. der entsprechenden Position im Bauraum um zwei aneinander angrenzende Bestrahlungsteilflächen, z. B. um eine Position in einem Randbereich eines Streifens oder Überlappbereich benachbarter Streifen, handelt. Dieses Bit wird beispielsweise einfach auf den Wert 1 gesetzt, wenn sich die Position des betreffenden Prozessraumpunkts in einem solchen Randbereich befindet. Mit einem weiteren Bit, beispielsweise dem siebten Bit, kann kodiert werden, ob es sich bei einem Mehr-Strahl-System um eine Position im Überlappbereich definierter Bestrahlungsfelder zweier oder mehrerer Strahler, beispielsweise verschiedener Laser, handelt. Weiterhin könnte in den anderen Bits, beispielsweise den Bits 8 bis 14, kodiert werden, in welcher Reihenfolge die vorgenannten Bestrahlungstypen angewendet wurden. Werden nur fünf Bestrahlungstypen berücksichtigt, so gibt es für die Reihenfolge 5! = 120 Möglichkeiten. Diese lassen sich in 7 Bits kodieren.

Zur Behandlung der Informationen als klassisches Bild mit 8, 16, 24, 32 ... Bit kann in dem vorliegenden Fall die Bittiefe beispielsweise auf 16 Bit festgelegt werden. Ggf. bleiben dann auch ein oder zwei Reserve-Bits, in welchen beliebige weitere Informationen bzw. Prozesssteuerdaten kodiert werden können. Eine solche 16-Bit-Kodierung wäre eine typische Graubild-1 -Kanal-Kodierung, die für viele Fälle ausreichen würde.

Bei dem Ansatz einer Kodierung in Form von einzelnen Bildwerten werden die Informationen zum Teil reduziert. Beispielsweise besteht keine absolute Zeitinformation mehr, d. h. es wird nicht aufgezeichnet, wann genau an einem bestimmten Prozessraumpunkt mit einem bestimmten Bestrahlungstyp bestrahlt wird, sondern nur noch eine Information über die zeitliche Abfolge der angewendeten Bestrahlungstypen in dem jeweiligen Prozessraumpunkt. Insbesondere in einem schichtbasierten Überwachungsansatz, in dem ein Bild pro Schicht gemacht wird, ist diese Zeitinformation jedoch ohnehin von untergeordneter Relevanz. Für die Auswertung ist es in den meisten Fällen wichtiger zu wissen, an welchen Stellen ein Überlapp von Bestrahlungen besteht bzw. wo mehrfach bestrahlt wurde.

Stehen mehr Bits zur Verfügung, bieten sich auch andere Kodierungen an. Wie bereits ebenfalls erwähnt, ist es auch vorteilhaft, wenn eine Objekt-Identifikationsnummer bzw. Fertigungsprodukt-Identifikationsnummer oder dergleichen mit im Prozessraum- Kontrolldatensatz kodiert wird, um im Falle eines aufgedeckten Fehlers sofort feststellen zu können, welches Fertigungsprodukt von mehreren parallel in einem gemeinsamen Fer- tigungsprozess hergestellten Fertigungsprodukten durch diesen Fehler betroffen ist.

Ein Beispiel für eine mögliche Kodierung mit einer Objektidentifikationsnummer PID wird im Folgenden anhand von Figur 5 erläutert. Hier sind die Kontrolldaten KD in Form eines 24-Bit-Kontrollwerts KW kodiert, welcher in drei Kanäle mit jeweils 8 Bit unterteilt werden könnte. Beispielsweise ließe sich dieser Kontrollwert auch als RGB-Bild darstellen, wobei die obersten 8 Bits (die linken 8 Bits in Figur 5) als Blauanteil bzw. Blaubild, der mittlere Kanal als Grünbild und die untersten 8 Bits (in Figur 5 rechts) als roter Kanal bzw. Rotbild ausgegeben werden. Grundsätzlich kann ein solcher 24-Bit-Kontrollwert aber auch als Graustufenbild ausgegeben werden, letztlich hängt dies nur von der Interpretation des Ausgabegeräts ab. Die Informationen unterscheiden sich nicht voneinander.

In dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel enthalten die ersten 16 Bits die Informationen PT über das Fertigungsprodukt. Die untersten 15 Bits dieser obersten 16 Bits dienen zur Kodierung der Objektidentifikationsnummer PID. Das höchstwertige Bit (MSB; most significant bit) dient als„Flag" bzw. Kennzeichen oder Markierung für eine Teileüber- lappinformation PO mit einer Angabe, ob an dieser Position mehrere Teile auftreten. Dies kommt in einigen Fällen vor, wenn zwei Teile an einer Stelle miteinander verknüpft sind, also es sich beispielsweise um zwei Teilfertigungsprodukte eines gemeinsamen Gesamt- fertigungsprodukts handelt. In diesem Fall wird das höchstwertige Bit MSB, welches die Teileüberlappinformation PO enthält, auf 1 gesetzt (anstelle 0, wenn kein Überlapp an dieser Position vorliegt) und es wird nur die letzte Objektidentifikationsnummer PID in den darauffolgenden 15 Bits gespeichert (d. h. die Objektidentifikationsnummer PID wird überschrieben).

Die untersten 8 Bits des Kontrollwerts KW dienen dazu, die Bestrahlungsinformationen EXP zu speichern. Hier geben die ersten (untersten) 6 Bits als Flags jeweils die aufgetretenen Bestrahlungstypen Inskin INS, Downskin DOS, Upskin UPS, Contour CON, Edges EDG und Support SUP an. Wurde diese Position, d. h. der jeweilige Prozessraumpunkt, für den der Kennwert KW kodiert wird, mit unterschiedlichen Typen mehrfach belichtet, können auch mehrere dieser Bits gleichzeitig gesetzt sein. Das höchstwertige Bit MSB dieser unteren 8 Bits, die die Belichtungsinformationen EXP enthalten, wird gesetzt, wenn an dem betreffenden Prozessraumpunkt ein Überlapp von „Inskin' -Streifen auftrat, es dient also als Streifenüberlappinformation STO. Ein weiteres Bit, das zweithöchste Bit, dient hier als Reserve RES zur Signalisierung beispielsweise von Simulationsdaten oder eines weiteren Belichtungsparameters oder von Steuerdaten des Beschichters oder der Beströmung der Prozesskammer mit Prozessgas.

Ein Beispiel für diese Kodierung der Bestrahlungsinformationen EXP wird noch einmal anhand der Figuren 6 und 7 gegeben. Figur 6 zeigt dabei schematisch die Bestrahlung zweier bestimmter Prozessraumpunkte PPi, PPj in einem Raster von Prozessraumpunkten PP, wobei die Bestrahlung hier gemäß einem Streifenmuster erfolgt. All diese Prozessraumpunkte PP werden hierbei nach und nach von einem Laserstrahl überstrichen, welcher entlang von Bestrahlungspfaden PINS, PCON mit vorgegebener Länge immer mäanderförmig hin- und herläuft, wobei der Bestrahlungsfortschritt in einer Richtung SF erfolgt. Die Breite a des Streifens SF ist durch die Länge der einzelnen Bestrahlungspfade PF definiert bzw. umgekehrt. Üblicherweise wird dieser Streifen auch als„Stripe" bezeichnet und die Bestrahlungspfade PINS, PCON als„Hatches". In Figur 7 ist hierzu die Belegung der untersten 8 Bits, welche die Bestrahlungsinformationen EXP gemäß Figur 5 enthalten, für die beiden Prozessraumpunkte PPi, PPj dargestellt.

Wie in Figur 6 zu sehen ist, wird der Prozessraumpunkt PPj nur von Bestrahlungspfaden PINS durchlaufen, bei denen der Laser mit dem Bestrahlungstyp„Inskin" betrieben wird, d. h. es handelt sich hier um einen Bereich im Inneren des Fertigungsprodukts. Dementsprechend ist von den untersten 8 Bits (siehe Figur 7) des Kontrollwerts KW für diesen Prozessraumpunkt PPj nur das unterste Bit auf 1 gesetzt, welches als Flag für eine „Inskin' -Bestrahlung dient. Der Prozessraumpunkt PPi soll sich dagegen auch über einen Rand oder über einen Rand des Fertigungsprodukts (nicht als solches dargestellt) hinweg erstrecken, so dass zunächst ein Bestrahlungspfad PINS mit dem Laser im „Inskin"- Modus erfolgt und dann ein weiterer Bestrahlungspfad PCON über diesen Prozessraumpunkt PPi verläuft, in dem der Laser im„Contour' -Bestrahlungstyp verläuft. Dementsprechend sind das erste und vierte Bit gesetzt (siehe Figur 7), da hierdurch angezeigt wird, dass zum einen ein „Inskin' -Bestrahlungstyp, aber auch ein „Contour' -Bestrahlungstyp vorgelegen hat.

Bei der Kodierung gemäß Figur 5 und Figur 7 wird für den am Rand des Fertigungsprodukts stehenden Prozessraumpunkt PPi nicht angezeigt, ob zuerst eine Bestrahlung des „Inskin' -Bestrahlungstyps erfolgte und dann eine Bestrahlung mit dem „Contour' - Bestrahlungstyp oder umgekehrt. Dies könnte in weiteren 8 Bits kodiert sein, wie dies beispielhaft in Figur 8 dargestellt ist. Hier werden zusätzlich 8 Bits zur Verfügung gestellt, die nur dazu dienen, die Reihenfolge zu kodieren. Dabei werden hier die untersten 8 Bits zur Kodierung der Reihenfolge genutzt und die Kodierung der Bestrahlungstypen erfolgt im neunten bis sechzehnten Bit, wie es oben für Figur 7 beschrieben wurde. Wie in Figur 8 zu sehen ist, welches sich ebenfalls auf das Beispiel gemäß Figur 6 bezieht, wurde für den Prozessraumpunkt PPi, der sich am Rand des Fertigungsprodukts befindet, das erste Bit, welches dem Inskin-Bit entspricht, auf den Wert 1 gesetzt, um zu signalisieren, dass erst eine„Inskin' -Bestrahlung stattgefunden hat und dann die weitere Bestrahlung. Für den anderen Prozessraumpunkt PPj hat sich nichts geändert, da hier ohnehin nur „Inskin' -Bestrahlungstypen vorlagen und somit alle weiteren Bits für die Signalisierung der Reihenfolge (also die ersten 8 Bits) auf den Wert 0 gesetzt sind. Mit solchen zusätzlichen 8 Bits ist also eine zeitliche Sortierung der Bestrahlungstypen bzw. der Anwendung der Bestrahlungstypen in einem bestimmten Prozessraumpunkt in ausreichender Form möglich. Diese zusätzlichen 8 Bits können zur Verfügung gestellt werden, indem beispielsweise der gesamte Kontrollwert KW auf 32 Bit erweitert wird, oder indem beispielsweise auf die Objektidentifikationsnummer verzichtet wird, oder eine geringere Bit-Anzahl für diese Objektidentifikationsnummer ausreicht, beispielsweise 7 Bits plus 1 Bit zur Signalisierung eines Teileüberlapps.

Durch eine einfache Umsortierung der Informationen in den Bits in den Kontrollwerten können bei einer Ausgabe des Prozessraum-Kontrolldatensatzes jeweils andere Informationen hervorgehoben werden, ohne dass tatsächlich die Kontrollwerte andere Informationen enthalten. Hierzu wird in Figur 9 ein zweites Beispiel für eine mögliche bitweise Kodierung von Kontrolldaten in einem erfindungsgemäßen Prozessraum-Kontrolldatensatz gegeben. Anhand der Figuren 12 und 13 wird dann später ein konkretes Beispiel verdeutlicht, wie diese Umsortierung sich bei einer Darstellung auswirken kann.

Figur 9 zeigt einen Kontrollwert KW für einen Prozessraumpunkt mit einer sehr ähnlichen Kodierung wie bei dem Kontrollwert KW in Figur 5.

Im Unterschied zu der Kodierung in Figur 5 wurde jedoch das Flag für die Teileüberlappin- formation PO auf das niedrigstwertige Bit (LSB: least significant bit) der oberen 16 Bit der Informationen PT über das Fertigungsprodukt gesetzt. Die obersten 15 Bits dienen somit zur Kodierung der Objektidentifikationsnummer PID. Dies würde dazu führen, dass in der Darstellung des Bildes mit 24 Bit Tiefe ein Bauteilüberlapp für einen Beobachter, z. B. einen Bediener, nicht mehr so deutlich hervortritt, wie dies bei der Kodierung gemäß Figur 5 der Fall ist. Außerdem erfolgte in der Kodierung gemäß Figur 9 eine Bit-Verschiebung in den unteren 8 Bits. Dort wurde das Reserve-Bit RES auf das niedrigstwertige Bit LSB verschoben und die Gruppe der Bits für die Bestrahlungstypen CON, EDG, INS, UPS, DOS, SUP wurde um 1 Bit nach oben verschoben. Zudem wurden hier auch die Bits für die einzelnen Bestrahlungstypen CON, EDG, INS, UPS, DOS, SUP umsortiert. An zweithöchster Stelle (nach dem MSB) steht nun der„Contour' -Bestrahlungstyp CON, dann folgt der„Edges"- Bestrahlungstyp EDG, nachfolgend kommen dann in den niedrigeren Bits„Inskin"-,„Ups- kin"- und„Downskin' -Bestrahlungstypen INS, UPS, DOS und an letzter Stelle der„Supporf-Bestrahlungstyp SUP, der bei der Kodierung gemäß Figur 5 noch an der dritthöchsten Stelle angeordnet war. Eine Wirkung dieser Umsortierung bei einer Visualisierung zeigt sich bei einem Vergleich der Figuren 12 und 13.

Allgemein ist es so, dass sich durch eine Verschiebung eines Bits um eine Stelle nach links der Wert in der Darstellung verdoppelt. Für die oberen 16 Bits führt dies dazu, dass Teile mit einer niedrigeren Objektidentifikationsnummer heller dargestellt werden und sich benachbarte Teile noch stärker unterscheiden. Entsprechend werden in den unteren 8 Bits die Belichtungstypen jeweils mit einem höheren Bitwert versehen und damit heller dargestellt, während Stützstrukturen mit dem„Supporf-Bestrahlungstyp niederwertig gespeichert werden und im Bild entsprechend dunkler erscheinen. In den hier gezeigten Figuren 10 bis 14 werden die Helligkeitswerte aus Gründen der Anschaulichkeit invertiert dargestellt.

Zunächst werden jedoch anhand der Figuren 10 und 1 1 Beispiele dafür gegeben, wie ein Prozessraum-Kontrolldatensatz einer beliebigen Schicht als zweidimensionales Bild ausgegeben werden kann, um in einem beliebigen Bilddarstellungsprogramm die Kontrolldaten bzw. Kontrollwerte oder Teile davon ortsaufgelöst (also für die einzelnen Prozessraumpunkte, die ja den Pixeln des Schichtbilds entsprechen) zu visualisieren. Dabei basieren die Figuren 10 und 1 1 auf einer Kodierung der Kennwerte KW', wie sie in Figur 9 dargestellt ist.

In Figur 10 ist ein Schichtbild dargestellt, in dem der obere und mittlere Kanal (d. h. die oberen 16 Bits) der Kontrollwerte KW' als Grauwerte ausgegeben werden. Da in diesen oberen 16 Bits die Objektidentifikationsnummern enthalten sind, sind hier in erster Linie die einzelnen Fertigungsprodukte 2 dargestellt, hier Test-Fertigungsprodukte 2 in Form von nebeneinanderliegenden Quadern, die parallel in einem Fertigungsprozess gefertigt werden. Zwischen diesen Quadern ist der Kennwert „0", so dass die Zwischenräume deutlich hervortreten. Auch ist hier zu erkennen, dass die Helligkeit direkt mit der Bauteilidentifikationsnummer korrespondiert und die Quader von unten nach oben und links nach rechts immer dunkler werden.

Figur 1 1 zeigt dagegen ein Schichtbild aus den untersten 8 Bits der gemäß Figur 9 kodierten Kontrollwerte KW (ebenfalls als Grauwerte). D. h., eine Überlagerung der Bilder 10 und 1 1 ergäbe ein Schichtbild des kompletten Prozessraum-Kontrolldatensatzes mit den gemäß Figur 9 kodierten Kontrollwerten KW'. Da der unterste Kanal, d. h. die untersten 8 Bits, die Bestrahlungsinformationen EXP enthalten und die Streifenüberlappinformation STO mit der Angabe, dass ein Überlapp vorliegt oder nicht, im höchstwertigen Bit MSB der untersten 8 Bits kodiert ist, sind hier besonders gut die Überlappbereiche der schräg zu den Fertigungsprodukten 2 verlaufenden Belichtungsstreifen zu erkennen. Auch die jeweils umlaufenden Objektkonturen der Fertigungsprodukte 2 sind gut erkennbar, da das zweithöchste Bit durch den„Contour' -Bestrahlungstyp CON belegt ist.

Aus dem in Figur 12 gezeigten vergrößerten Ausschnitt aus dem Schichtbild in Figur 1 1 (siehe die Markierung in Figur 1 1 ) im Vergleich mit einem entsprechenden Ausschnitt in Figur 13 (der denselben Objektaufbau, dieselbe Schicht, die unteren 8 Bits und den gleichen Ausschnitt wie der Schichtbildausschnitt in Figur 12 betrifft, nur mit dem Unterschied, dass die Kodierung der Kontrollwerte KW des Prozessraum-Kontrolldatensatzes gemäß Figur 5 erfolgte und nicht gemäß Figur 9), zeigt sich deutlich die Auswirkung der Bitposition auf die Darstellung einer bestimmten Information. So ist in Figur 13 deutlich zu sehen, dass die Konturen der einzelnen Objekte bzw. Fertigungsprodukte erheblich schwächer hervortreten als bei der Darstellung gemäß Figur 12, da ja das Bit, welches gesetzt wird, wenn eine Belichtung im„Contour' -Bestrahlungstyp CON erfolgt, nach Figur 5 nur an der viertuntersten Stelle der unteren 8 Bits anstatt an der zweithöchsten Stelle steht. Dies ist ein gutes Beispiel dafür, wie durch die Wahl der Bit-Belegung innerhalb der Kodierung des Kontrollwerts und die anschließende Darstellung bestimmte Parameter hervorgehoben werden können. Die Darstellung des Streifenüberlapps hat sich in Figur 13 gegenüber Figur 12 dagegen nicht verändert, da ja nach wie vor die Information über den Streifenüberlapp STO im höchstwertigen Bit der unteren 8 Bits kodiert ist.

Anhand des in Figur 14 gezeigt weiter vergrößerten Ausschnitts aus dem Schichtbild in Figur 12 wird zudem deutlich, wie durch eine in bestimmter Weise gewählte Anordnung der Bits in den Kontrollwerten des Prozessraum-Kontrolldatensatzes KDS auch insgesamt Kontrollwerte bzw. ein Prozessraum-Kontrolldatensatz KDS aus den Belichtungssteuerdaten BS gebildet werden kann, der zumindest qualitativ die an den jeweiligen Prozessraumpunkten einzubringende Energie repräsentiert.

Zwar wird in den Konturbereichen, da diese die Ränder der Fertigungsprodukte bilden, der entsprechende„Contour' -Bestrahlungstyp CON so gewählt sein, dass pro Prozessraumpunkt weniger Energie als im Inneren der Fertigungsprodukte, d. h. als mit dem „Inskin' -Bestrahlungstyp, eingebracht wird. Dennoch wirkt sich die Anordnung der Bits hier dahingehend aus, dass die Kontrollwerte in den Konturbereichen höher sind als im Inneren der Fertigungsprodukte, was sich durch den dunkleren Grauwert in Figur 14 zeigt.

Jedoch sorgt die Bit-Anordnung der Kodierung nach Figur 9 - Streifenüberlappinformation STO an oberster Stelle, Contour CON an zweiter, Inskin INS an vierter Stelle - dafür, dass Bereiche einer Überschneidung von Belichtungsstreifen dunkler als Konturen der Bauteile dargestellt werden. Noch mehr Energie wird in diesem Beispiel lediglich in den kleinflächigen Überlappzonen von Konturen und Streifenüberlappbereichen eingebracht, da hier ein Laser insgesamt dreimal die entsprechenden Prozessraumpunkte abtastet. Wenn auch diese Art von Überlapp nicht an einer dedizierten Bitposition gespeichert wurde, sind die entsprechenden Bereiche besonders dunkel, da hier ja das höchste Bit für die Streifenüberlappinformation STO und das zweithöchste Bit für die Contour CON gesetzt sind, wodurch indirekt der an diesen Stellen im Verhältnis zum „normalen" Contour- Bereich (also ohne Überlapp) erhöhte Energieeintrag symbolisiert bzw. visualisiert wird. Diese ohne großen Aufwand erreichbaren Effekte lassen sich auch bei einem Vergleich mit einem entsprechenden Prozessraum-Sensordatensatz nutzen.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel„ein" bzw.„eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff„Einheit" nicht aus, dass diese aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können. Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung zur additiven Fertigung / Lasersintervorrichtung

2 Fertigungsprodukt / Objekt

3 Prozessraum / Prozesskammer

4 Kammerwandung

5 Behälter

6 Behälterwandung

7 Arbeitsebene

8 Baufeld

10 Träger

1 1 Grundplatte

12 Bauplattform

13 Aufbaumaterial (im Behälter 5)

14 Vorratsbehälter

15 Aufbaumaterial (im Vorratsbehälter 14)

16 Beschichter

17 Strahlungsheizung

20 Bestrahlungsvorrichtung / Belichtungsvorrichtung

21 Laser

22 Laserstrahl

23 Umlenkvorrichtung

24 Fokussiereinrichtung

25 Einkoppelfenster

29 Steuereinheit

30 Steuereinrichtung

31 Kontrolleinrichtung

32 Kontrolldatensatz-Ermittlungseinrichtung

33 Qualitätsdaten-Ermittlungseinrichtung

34 Bus

35 Sensoranordnung / Kamera

40 Terminal

a Breite

V vertikale Richtung

H horizontale Richtung

M Sensorwert / Messwert P Position

BS Bestrahlungssteuerdaten

HS Heizungssteuerdaten

PS Prozesssteuerdaten

QD Qualitätsdaten

ST Beschichtungssteuerdaten

SB Schichtbild

TS Trägersteuerdaten

M1 , M2 Messsignal

T1 , T2, T3 Toleranzbereich

Ty1 , Ty2 Raumbereich

KD Kontrolldaten

KW, KW Kontrollwert

PO Teileüberlappinformation

PP, PPi, PPj Prozessraumpunkt

PT Informationen über das Fertigungsprodukt

SF Streifen

CON Bestrahlungstyp Contour

DOS Bestrahlungstyp Downskin

EDG Bestrahlungstyp Edges

EXP Belichtungsinformationen

INS Bestrahlungstyp Inskin

KDS Prozessraum-Kontrolldaten

PID Objektidentifikationsnummer

RES Reserve

SDS Prozessraum-Sensordaten

STO Streifenüberlappinformation

SUP Bestrahlungstyp Support

UPS Bestrahlungstyp Upskin

PCON Bestrahlungspfad Contour

PINS Bestrahlungspfad Inskin