用于评估和制造增材制造组件的系统和工艺技术方案

一种确定一组增材制造参数的示例性方法包括：a)确定组件的至少一个表面的标称参数，b)确定所述标称参数中的至少一个二阶变化，c)至少部分地基于所述标称参数和所述二阶变化，预测实际所得尺寸，以及d)响应于所述预测的实际所得尺寸，调整至少一个增材制造工艺参数。

【技术实现步骤摘要】
用于评估和制造増材制造组件的系统和工艺
本公开大体上涉及增材制造工艺，且更明确地说，涉及用于在增材制造组件的至少一个表面上实现所要的表面粗糙度的工艺。背景增材制造是用来通过施加连续材料层来产生组件的工艺，其中将每一层施加到前一材料层。使用增材制造所产生的最终组件的表面具有某一粗糙度，称为表面粗糙度。表面粗糙度归因于增材测量工艺期间连续层的累积施加而产生的固有阶梯式表面配置而出现。在一些组件中，例如飞机组件或具有低容差的其它组件中，某些表面粗糙度是不能接受的，且输出粗糙度的变化同样也是不能接受的。现有的增材制造工艺是在假定在每一层处应用所要的层深度的情况下设计。当层深度或其它制造参数归因于工艺变化而变化时，表面粗糙度改变，甚至在最终组件满足尺寸容差时也是如此。因此，预期输出具有所要的一组限制的零件的增材制造参数可能输出在那些限制之外的零件。专利技术概述—种确定一组增材制造参数的示例性方法包括:a)确定组件的至少一个表面的标称参数，b)确定所述标称参数中的至少一个二阶变化，c)至少部分地基于所述标称参数和所述二阶变化，预测实际所得尺寸，以及d)响应于所述预测的实际所得尺寸，调整至少一个增材制造工艺参数。在上述示例性方法的另一实例中，所述标称参数为至少一个表面的表面粗糙度。上述示例性方法中的任一者的另一实例包括:再次反复a)到d)，直到预测的实际表面粗糙度在可接受的实际表面粗糙度的范围内为止；以及存储在a)到d)的最后一次反复中所确定的一组增材制造参数。上述示例性方法中的任一者的另一实例包括根据a)到d)的最后一次反复中所确定的所述增材制造参数组来对至少一个组件进行增材制造。上述示例性方法中的任一者的另一实例包括确定至少一个表面的标称表面粗糙度，包括对至少一个表面上的表面点与中线之间的差的绝对值求积分。上述示例性方法中的任一者的另一实例包括确定至少一个二阶变化，包括确定至少两个变化。上述示例性方法中的任一者的另一实例包括至少部分地基于所述标称参数和所述二阶变化来预测实际所得尺寸，包括确定至少一个二阶变化对标称参数的预期影响。上述示例性方法中的任一者的另一实例包括确定至少一个第二变化对标称参数的预期影响，包括将至少一个二阶变化的概率分布应用于所述标称参数。上述示例性方法中的任一者的另一实例包括确定至少一个第二变化对标称参数的预期影响，包括将至少一个二阶变化的机械分布应用于所述标称参数。上述示例性方法中的任一者的另一实例包括确定至少一个第二变化对标称参数的预期影响，包括将至少一个二阶变化的以数学方式确定的物理分布应用于所述标称参数。在一个示例性实施方案中，一种增材制造机器包括增材制造腔室，以及可操作来控制所述增材制造腔室的控制器。所述控制器包括处理器和非暂时性存储器。所述非暂时性存储器包括可操作来反复地将一组所要输出组件参数转换成一组制造参数。调整所述制造业参数来补偿至少一个二阶变化。在上述增材制造机器的另一示例性实施方案中，所述指令可操作来致使控制器反复地执行一种方法，所述方法包括a)确定组件的至少一个表面的标称参数，b)确定所述标称参数中的至少一个二阶变化，c)至少部分地基于所述标称参数和所述二阶变化来预测实际所得尺寸，以及d)响应于所述预测的实际参数来调整至少一个增材制造工艺参数。在上文所述的增材制造机器的另一示例性实施方案中，标称参数为表面粗糙度。在上文所述的增材制造机器的另一示例性实施方案中，所述非暂时性存储器存储二阶变化的概率分布、二阶变化的机械分布以及二阶变化的以数学方式确定的基于物理学的分布中的至少一者。在上文所述的增材制造机器的另一示例性实施方案中，所述控制器包括通信链路，其可操作来在反复过程期间，检索二阶变化的概率分布、二阶变化的机械分布以及二阶变化的以数学方式确定的基于物理学的分布中的一者。—种反复地确定一组增材制造参数的示例性方法包括:在增材制造工艺中，至少部分地基于标称参数和二阶变化来预测实际所得尺寸。响应于所述预测的实际所得尺寸来调整至少一个增材制造工艺参数。上述示例性方法的另一实例包括:在增材制造工艺中，至少部分地基于标称参数和二阶变化来预测实际所得尺寸。反复地进行响应于预测的实际所得尺寸来调整至少一个增材制造工艺参数，直到预期的实际输出组件在设计容差内为止。在上述示例性方法中的任一者的另一实例中，预期的实际输出组件的确定包括增材制造工艺中的至少一个二阶变化的所估计影响。在上述示例性方法中的任一者的另一实例中，实际所得尺寸为表面粗糙度。可从以下的说明书和图式最好地理解本专利技术的这些和其它特征，以下是简要描述。附图简述图1示意性地说明增材制造组件的实例所要轮廓。图2示意性地说明图1的所要轮廓的增材制造输出轮廓。图3说明用于为组件设计增材制造参数的过程的流程图。图4示意性地说明能够执行图3的过程的至少一部分的增材制造机器。实施方案详述图1示意性地说明增材制造组件的示例性所要轮廓10。轮廓10包括多个表面20、30、40、50，其中的每一者是在增材制造工艺期间产生。增材制造利用材料层的连续施加，以基础层开始，并累积到所要的零件形状。每一后续层具有不同的形状，从而导致产生具有所要轮廓10的零件的堆叠层配置。归因于层的连续的堆叠，成角度的且弯曲的表面，例如所说明的成角度表面20和所说明的弯曲表面30，在最终组件中包括阶梯式表面配置。阶梯式配置在成角度表面20或弯曲表面30上给予表面粗糙度。虽然所要轮廓10包括光滑表面20、30、40、50，但归因于增材制造工艺的可接受的粗糙度可落在容差内，即使在容差严格的组件上也是如此。图2示意性地说明来自经配置以制造图1中所说明的组件轮廓10的增材制造工艺的标称输出组件的标称轮廓100。标称输出组件是预期的输出组件，假定增材制造工艺的预期参数无变化。在成角度表面120或弯曲表面130中的每一者上，归因于不连续层的存在，产生阶梯式特征。每一层的特定悬垂随着成角度表面120或弯曲表面130的所要角度或曲率而变化，从而导致所有表面120、130、140、150上的变化的表面粗糙度。标称实例中的每一层具有相同的层高度160，其中预期层高度160由增材制造工艺的输入参数决定。给定表面120、130、140、150的表面粗糙度可表述为Ra =丨(| Sp-Mi | )，其中Ra为表面的平均表面粗糙度，I Sp-M11为所述表面与界定平均表面的中线之间的距离的绝对值，且在整个所述表面上取得积分。表面点是标称轮廓的外表面上的点，且中线是所要轮廓的表面线。作为实例，关于成角度表面120，中线122沿所要表面延伸，且表面点124是标称输出组件100在沿中线122的给定点处的最外点。表面点124与中线122之间的差是中线122与垂直于中线122的表面点124之间的长度。虽然下文使用表面粗糙度的Ra表示法来论述，但受益于本公开的本领域中的技术人员应了解，可使用替代表述、表示法或计算来表述表面粗糙度，且仍用于本文所述的工艺和系统中。另外，本领域的技术人员可修改以下工艺，来利用表面粗糙度的任何替代表述。在标称实例中，在产生物理组件之前，可以数学方式确定任何给定表面120、130、140、150的粗糙度。任何给定表面120、130、140、150的标称表面粗糙度在本文称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定一组增材制造参数的方法，其包括: a)确定组件的至少一个表面的标称参数； b)确定所述标称参数中的至少一个二阶变化； c)至少部分地基于所述标称参数和所述二阶变化来预测实际所得尺寸；以及 d)响应于所述预测的实际所得尺寸来调整至少一个增材制造工艺参数。2.如权利要求1所述的方法，其中所述标称参数为至少一个表面的表面粗糙度。3.如权利要求2所述的方法，其还包括再次反复a)到d)，直到所述预测的实际表面粗糙度在可接受的实际表面粗糙度的范围内为止；以及存储在a)到d)的最后一次反复中所确定的一组增材制造参数。4.如权利要求3所述的方法，其还包括根据在a)到d)的所述最后一次反复中所确定的所述增材制造参数组来增材制造至少一个组件。5.如权利要求2所述的方法，其中确定至少一个表面的标称表面粗糙度包括对至少一个表面上的表面点与中线之间的差的绝对值求积分。6.如权利要求2所述的方法，其中确定至少一个二阶变化包括确定至少两个变化。7.如权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于所述标称参数和所述二阶变化来预测实际所得尺寸包括确定至少一个二阶变化对所述标称参数的预期影响。8.如权利要求7所述的方法，其中确定所述至少一个第二变化对所述标称参数的预期影响包括将所述至少一个二阶变化的概率分布应用于所述标称参数。9.如权利要求7所述的方法，其中确定所述至少一个第二变化对所述标称参数的预期影响包括将所述至少一个二阶变化的机械分布应用于所述标称参数。10.如权利要求7所述的方法，其中确定所述至少一个第二变化对所述标称参数的预期影响包括将所述至少一个二阶变化的以数学方式确定的物理学分布应用于所述标称参数。11.一种增材制造机器，其包括: 增材制造腔室；以及 控制器，其可操作来控制所述增材制造腔室，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP小里佐，AZ多赫蒂，JR博伊尔，
申请(专利权)人：联合工艺公司，
类型：发明
国别省市：