带电粒子束操纵装置制造方法及图纸

提供了一种使用附加层制造来形成产品的方法。该方法包括将产品形成为一系列层，每个层通过使用带电粒子束扫描粉末床以熔化被沉积为粉末床的粉末来形成，以形成期望的层形状。针对每个层，粉末通过使用相对长程偏转器和相对短程偏转器的组合扫描带电粒子束来熔融粉末床的连续区域而被熔化，其中，相对长程偏转器与短程偏转器相比使得带电粒子束偏转更大偏转角度。还提供了相应的带电粒子光学组件，以及附加层制造装置。

Charged particle beam manipulator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带电粒子束操纵装置
本专利技术涉及一种附加层制造装置，其包括新颖的带电粒子束操纵装置，并且具体地，涉及一种新颖的电子束操纵装置。本专利技术还扩展到在附加层制造装置中操纵诸如电子束之类的带电粒子束的方法。
技术介绍
附加层制造是成熟的领域。该技术将能量注入衬底介质中以改变衬底的部分，例如，熔化、熔合或硬化衬底，从而形成将形成的产品的层。附加新的衬底介质并形成下一层，依此类推。以这种方式，可以逐层形成产品。可以根据需要从许多不同的材料选择衬底介质。例如，塑料和金属通常用作衬底介质。金属可以从一个或多个料斗以粉末形式提供，并铺在台上以形成粉末床。当形成每个层时，台可以降低粉末床的深度，并且新的粉末床沉积在部分形成的产品上。能量源通常是激光束或电子束。本专利技术主要涉及电子束源，但延伸到其他类型的带电粒子束。使用电场和/或磁场控制这种电子束源以操纵或调节电子束。通常，电子束用作能量源并且使用电磁偏转器来操纵。这些电磁偏转器允许跨衬底介质扫描电子束，从而可以在衬底介质上扫描或描绘图案。在设计阶段，要形成的产品被映射到XYZ笛卡尔坐标。然后可以将产品“解构”成将连续形成的层以制成最终产品。使用X本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用附加层制造来形成产品的方法，包括：将所述产品形成为一系列层，每个层通过使用带电粒子束扫描粉末床以熔化被沉积为所述粉末床的粉末来形成，以形成期望的层形状；其中，针对每个层，所述粉末通过使用相对长程偏转器和相对短程偏转器的组合扫描所述带电粒子束来熔融所述粉末床的连续区域而被熔化，其中，所述相对长程偏转器与所述短程偏转器相比使所述带电粒子束偏转更大偏转角度，其中，所述方法包括使用所述相对长程偏转器来设置所述带电粒子束在所述粉末床上的基准位置，并且使用所述相对短程偏转器来在由所述相对长程偏转器设置的所述基准位置周围扫描所述带电粒子束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.19 GB 1617693.51.一种使用附加层制造来形成产品的方法，包括：将所述产品形成为一系列层，每个层通过使用带电粒子束扫描粉末床以熔化被沉积为所述粉末床的粉末来形成，以形成期望的层形状；其中，针对每个层，所述粉末通过使用相对长程偏转器和相对短程偏转器的组合扫描所述带电粒子束来熔融所述粉末床的连续区域而被熔化，其中，所述相对长程偏转器与所述短程偏转器相比使所述带电粒子束偏转更大偏转角度，其中，所述方法包括使用所述相对长程偏转器来设置所述带电粒子束在所述粉末床上的基准位置，并且使用所述相对短程偏转器来在由所述相对长程偏转器设置的所述基准位置周围扫描所述带电粒子束。2.根据权利要求1所述的方法，包括：使用所述相对短程偏转器来扫描所述带电粒子束以在所述粉末床上描绘预定形状。3.根据权利要求2所述的方法，还包括以下重复步骤：使用所述相对长程偏转器来设置所述带电粒子束在所述粉末床上的不同基准位置，并且使用所述相对短程偏转器来在由所述相对长程偏转器设置的所述不同基准位置中的每个基准位置周围扫描所述带电粒子束，以在所述粉末床上描绘一系列预定形状，其中，所述预定形状进行组合以产生所述期望的层形状。4.根据权利要求3所述的方法，包括：使用所述相对短程偏转器来描绘一系列预定形状，所述一系列预定形状中的大部分预定形状具有共同的大小和形状，并且镶嵌以形成所述期望的层形状的一部分。5.根据权利要求4所述的方法，包括：使用所述相对长程偏转器来设置所述带电粒子束在所述粉末床上的基准位置阵列，并且对由所述带电粒子束在每个基准位置周围扫描而得的预定形状进行镶嵌并且不在其间留下间隙，从而形成期望的形状的一部分。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，包括：使用所述相对长程偏转器以相对慢的速度扫描所述带电粒子束，并且使用所述相对短程偏转器以相对快的速度扫描所述带电粒子束。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述长程偏转器是包括具有每个线圈多于25匝的Helmholtz线圈的电磁偏转器，并且所述短程偏转器是包括具有每个线圈少于5匝的Helmholtz线圈的电磁偏转器。8.根据权利要求6或7所述的方法，包括：使用所述相对短程偏转器来扫描所述带电粒子束以便以足够快的速度描绘每个预定形状，使得在所述带电粒子束完成所述扫描以描绘所述预定形状时，所述粉末床在所述扫描的开始位置处的温度与在所述扫描的结束位置处的温度基本相同。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：重复使用所述相对小范围偏转器来扫描所述带电粒子束以在所述粉末床上的每个基准位置处描绘相同预定形状，从而在所述预定形状内均匀地升高和保持所述粉末床的温度。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，包括：设置所述相对长程偏转器以将所述带电粒子束定位于所述带电粒子束在所述粉末床上的所述基准位置，保持所述相对长程偏转器的设置，同时改变所述相对短程偏转器的设置以在由所述相对远程偏转器设置的所述基准位置周围扫描所述带电粒子束；以及以下进一步的步骤：改变所述相对长程偏转器的设置以将所述带电粒子束定位于所述带电粒子束在所述粉末床上的不同基准位置，保持所述相对长程偏转器的设置，同时改变所述相对短程偏转器的设置以在由所述相对长程偏转器设置的所述不同基准位置周围扫描所述带电粒子束。11.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：奈杰尔·克罗斯兰，安得烈·麦克莱兰，菲尔·霍伊尔，伊恩·莱德勒，
申请(专利权)人：信实精密电子有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB