增材结构构建技术的系统和方法技术方案

披露了用于增材制造的系统和方法的实施例。在一个实施例中，金属沉积装置(MDD)被配置用于在增材制造工艺期间沉积金属材料。控制器操作性地联接至所述MDD、并且被配置用于命令所述MDD在基质上沉积所述金属材料以形成零件的形廓。所述控制器被配置用于命令所述MDD在所述基质上沉积所述金属材料，以在由所述形廓所勾勒的区域内形成填入图案。所述填入图案是具有波长的波形。所述控制器被配置用于命令所述金属沉积装置通过在所述填入图案与所述形廓相汇的交叉点处施加能量并且在所述交叉点处减小所述金属材料的沉积速率从而防止使所述形廓扭曲的方式来在所述交叉点处将所述填入图案熔合至所述金属形廓。

The System and Method of Additional Material Structure Construction Technology

Embodiments of systems and methods for additional material manufacturing are disclosed. In one embodiment, a metal deposition device (MDD) is configured to deposit metal materials during the augmentation manufacturing process. The controller is operatively connected to the MDD and configured to instruct the MDD to deposit the metal material on the substrate to form a part profile. The controller is configured to instruct the MDD to deposit the metal material on the substrate to form a filling pattern in an area outlined by the profile. The filling pattern is a waveform with a wavelength. The controller is configured to instruct the metal deposition device to fuse the filling pattern to the metal profile at the intersection point by applying energy at the intersection point where the filling pattern meets the shape profile and reducing the deposition rate of the metal material at the intersection point so as to prevent the distortion of the shape profile.

【技术实现步骤摘要】
增材结构构建技术的系统和方法相关申请的交叉引用/援引并入本美国专利申请要求于2017年11月29日提交的美国临时专利申请序列号62/592,045的优先权和权益，所述申请的所有披露内容通过援引并入本文。
本专利技术的实施例涉及与增材制造、更具体地与增材制造结构构建技术相关的系统和方法。
技术介绍
常规地，增材制造工艺能够以相对低的沉积速率来制造近净形零件，其中逐层地构建每个零件。然而，构建时间可能很长，并且现有的构建技术可能不足以增材制造某些类型的零件(例如，工具)。
技术实现思路
本专利技术的实施例包括与增材制造相关的系统和方法，这些系统和方法使得结构构建技术能够改进增材制造三维(3D)零件的时间和效率并且改进零件的所得性能和品质。在一个实施例中，提供了一种增材制造系统。根据一个实施例，待增材制造的3D零件的多个层的图案被呈现出来并作为数字数据存储在系统内。所述数字数据可以例如来自CAD模型或来自被扫描零件。所述系统包括金属沉积装置，所述金属沉积装置被配置用于在增材制造工艺期间沉积金属材料以形成零件。所述系统还包括操作性地联接至所述金属沉积装置的控制器。所述控制器被配置用于：命令所述金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增材制造系统，所述系统包括：金属沉积装置，所述金属沉积装置被配置用于在增材制造工艺期间沉积金属材料以形成零件；以及操作性地联接至所述金属沉积装置的控制器，其中，所述控制器被配置用于：命令所述金属沉积装置在所述增材制造工艺的形廓沉积阶段期间在基质上沉积所述金属材料以形成所述零件的形廓，命令所述金属沉积装置在所述增材制造工艺的填入图案沉积阶段期间在所述基质上沉积所述金属材料以在由所述零件的形廓所勾勒的区域内形成填入图案，其中，所述填入图案是具有波长的波形，并且其中，在所述填入图案沉积阶段期间，所述控制器被配置用于命令所述金属沉积装置在所述填入图案与所述形廓相汇的交叉点处通过施加能量并且在所...

【技术特征摘要】
2017.11.29 US 62/592,045;2018.08.02 US 16/052,8161.一种增材制造系统，所述系统包括：金属沉积装置，所述金属沉积装置被配置用于在增材制造工艺期间沉积金属材料以形成零件；以及操作性地联接至所述金属沉积装置的控制器，其中，所述控制器被配置用于：命令所述金属沉积装置在所述增材制造工艺的形廓沉积阶段期间在基质上沉积所述金属材料以形成所述零件的形廓，命令所述金属沉积装置在所述增材制造工艺的填入图案沉积阶段期间在所述基质上沉积所述金属材料以在由所述零件的形廓所勾勒的区域内形成填入图案，其中，所述填入图案是具有波长的波形，并且其中，在所述填入图案沉积阶段期间，所述控制器被配置用于命令所述金属沉积装置在所述填入图案与所述形廓相汇的交叉点处通过施加能量并且在所述交叉点处减小所述金属材料的沉积速率从而防止使所述形廓扭曲的方式在所述交叉点处将所述填入图案的金属材料熔合至所述形廓的金属材料。2.如权利要求1所述的系统，进一步包括机器人，所述机器人被配置用于在所述增材制造工艺期间由所述控制器控制来使所述金属沉积装置相对于所述基质移动。3.如权利要求1所述的系统，进一步包括机器人，所述机器人被配置用于在所述增材制造工艺期间由所述控制器控制来使所述基质相对于所述金属沉积装置移动。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述金属沉积装置包括：送丝器，所述送丝器被配置用于将所述金属材料的填充焊丝朝向所述基质给送；电源；以及操作性地连接至所述电源的激光器，其中，所述电源和所述激光器被配置用于在所述增材制造工艺期间提供能量以至少熔化所述填充焊丝，并且其中，所述控制器操作性地连接至所述送丝器、并且被配置用于：在所述交叉点处减小所述填充焊丝的给送速率，或者在所述交叉点处停止给送所述填充焊丝。5.如权利要求1所述的系统，其中，所述金属沉积装置包括：送丝器，所述送丝器被配置用于将所述金属材料的填充焊丝朝向所述基质给送；电源；以及操作性地连接至所述电源的非可消耗型电极，其中，所述电源和所述非可消耗型电极被配置用于在所述增材制造工艺期间提供能量，以通过在所述非可消耗型电极与所述基质之间形成电弧来至少熔化所述填充焊丝，并且其中，所述控制器操作性地连接至所述送丝器、并且被配置用于：在所述交叉点处减小所述填充焊丝的给送速率，或者在所述交叉点处停止给送所述填充焊丝。6.如权利要求1所述的系统，其中，所述金属沉积装置包括：第一送丝器，所述第一送丝器被配置用于将所述金属材料的填充焊丝朝向所述基质给送；电源；以及第二送丝器，所述第二送丝器操作性地连接至所述电源、并且被配置用于将所述金属材料的可消耗型焊丝电极朝向所述基质给送，其中，所述电源被配置用于在所述增材制造工艺期间提供能量，以通过在所述可消耗型焊丝电极与所述基质之间形成电弧来至少熔化所述可消耗型焊丝电极和所述填充焊丝，并且其中，所述控制器操作性地连接至所述第一送丝器、并且被配置用于：在所述交叉点处减小所述填充焊丝的给送速率，或者在所述交叉点处停止给送所述填充焊丝。7.如权利要求1所述的系统，其中，所述金属沉积装置包括：送丝器，所述送丝器被配置用于将所述金属材料的可消耗型焊丝电极朝向所述基质给送；以及操作性地连接至所述送丝器的电源，其中，所述电源被配置用于在所述增材制造工艺期间提供能量，以通过在所述可消耗型焊丝电极与所述基质之间形成电弧来至少熔化所述可消耗型焊丝电极，并且其中，所述控制器操作性地连接至所述送丝器和所述电源、并且被配置用于：在所述交叉点处减小所述可消耗型焊丝电极的给送速率，和/或在所述交叉点处减少由所述电源向所述可消耗型焊丝电极提供的能量。8.如权利要求1所述的系统，其中，所述波形是基本上正弦形状、基本上三角形形状、或基本上矩形形状中的一种形状。9.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置用于调整所述波形的波长以调整所述零件的填入百分比。10.如权利要求1所述的系统，其中，所述形廓沉积阶段的沉积速率小于所述填入图案沉积阶段的沉积速率。11.一种增材制造系统，所述系统包括：金属沉积装置，所述金属沉积装置被配置用于在增材制造工艺期间沉积金属材料以形成零件；支撑丝定位装置，所述支撑丝定位装置被配置用于在所述增材制造工艺期间将金属支撑丝定位成支撑所述零件的至少一部分；以及操作性地联接至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·彼得斯，安德鲁·R·彼得斯，W·T·马修斯，
申请(专利权)人：林肯环球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US