【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于构建材料的局部热导率来制造部件的系统及方法
本公开的领域大体涉及增材制造系统,更特别地,涉及用于基于构建材料的局部热导率来调整部件的构建参数的系统及方法。
技术介绍
至少一些增材制造系统涉及到粉末状材料的堆积以制作部件。该方法可以以减少的成本且以改进的制造效率由昂贵的材料生产复杂的部件。至少一些已知的增材制造系统(诸如直接金属激光熔化(DMLM)系统)使用激光设备和粉末材料(诸如但不限于,粉末状材料)来制造部件。虽然文中使用DMLM,但是,该术语有时也称之为直接金属激光烧结(DMLS)和选择性激光烧结(SLS)。在一些已知的DMLM系统中,部件质量可能受到过多热量和/或在熔池内通过激光设备传递到金属粉末的热量变化的影响。在一些已知的系统DMLM,由于在粉末状金属和部件的周围固体材料之间的传导性热量传递的变化,部件表面质量(特别是悬垂物或面向下的表面)降低。结果,可能发生局部过热,特别是在悬垂表面处。通过激光设备产出的熔池可能变得太大,导致熔化的金属扩散到周围粉末状材料中,以及熔池更深地渗透到粉末床中,将另外的粉末拉到熔池中。增加的熔池大小和深度以及熔融金属的流动可能大体导致悬垂物或面向下的表面的表面光洁度差。而且,如果熔池中的材料变得太热,则局部过热会导致因沸腾引起的孔隙。结果,飞溅和蒸汽会导致伴随部件制造的众多问题并且希望避免它。此外,在一些已知的系统DMLM中,因为表面下结构和金属性粉末的热导率的变化,部件的尺寸准确度和小特征分辨率可能由于熔池变化而减少。随着熔池大小变化,打印结构的准确度可能变化,尤其是在特征的边缘处。这些挑战均依赖于几何构型 ...
【技术保护点】
1.一种增材制造系统,其特征在于,包含:激发能量源,所述激发能量源配置成基于构建参数来发射激发能量束,所述激发能量束配置成在构建材料中产生熔池;感测能量源,所述感测能量源配置成发射感测能量束;第一扫描设备,所述第一扫描设备配置成选择性地引导所述感测能量束越过所述构建材料,其中,所述构建材料的至少一部分配置成,在被所述感测能量束接触以前,发射周围电磁辐射量,并且在被所述感测能量束接触之后,发射与所述周围电磁辐射量不同的感测电磁辐射量;光学系统,所述光学系统包含光学检测器,所述光学检测器配置成检测所述感测电磁辐射量,并且响应于此产生检测信号;以及计算设备,所述计算设备配置成接收所述检测信号并且响应于此产生控制信号,所述控制信号配置成基于所述感测电磁辐射量来修改所述构建参数,以获得所需熔池特性。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.03 US 15/397,0501.一种增材制造系统,其特征在于,包含:激发能量源,所述激发能量源配置成基于构建参数来发射激发能量束,所述激发能量束配置成在构建材料中产生熔池;感测能量源,所述感测能量源配置成发射感测能量束;第一扫描设备,所述第一扫描设备配置成选择性地引导所述感测能量束越过所述构建材料,其中,所述构建材料的至少一部分配置成,在被所述感测能量束接触以前,发射周围电磁辐射量,并且在被所述感测能量束接触之后,发射与所述周围电磁辐射量不同的感测电磁辐射量;光学系统,所述光学系统包含光学检测器,所述光学检测器配置成检测所述感测电磁辐射量,并且响应于此产生检测信号;以及计算设备,所述计算设备配置成接收所述检测信号并且响应于此产生控制信号,所述控制信号配置成基于所述感测电磁辐射量来修改所述构建参数,以获得所需熔池特性。2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,进一步包含第二扫描设备,所述第二扫描设备配置成选择性地引导所述激发能量束越过所述构建材料。3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,进一步包含控制器,所述控制器配置成与所述第一扫描设备同步地移动所述第二扫描设备。4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,其中,所述控制器配置成同步地移动所述第一扫描设备和所述第二扫描设备,使得所述激发能量束和所述感测能量束彼此接近地接触所述构建材料,随着引导所述激发能量束和所述感测能量束越过所述构建材料,所述感测能量束定位在所述激发能量束前面。5.如权利要求2所述的系统,其特征在于,其中,所述构建参数包含以下中的一个以上:所述激发能量源的功率输出、所述激发能量束的射束形状或分布、所述第二扫描设备的扫描速度、以及所述第二扫描设备的位置和取向。6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中,所述计算设备包含所述增材制造系统的校准模型,所述计算设备进一步配置成将所述感测电磁辐射量与所述校准模型比较,以产生所述控制信号。7.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中,所述光学检测器包含以下中的一个以上:光电倍增管、光电二极管、相机和高温计。8.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中,所述光学系统包含物镜。9.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中,所述光学系统包含分束器。10.一种用于控制增材制造系统的方法,其特征在于,所述方法包含:将通过构建材料发射的电磁辐射量从周围电磁辐射量...
【专利技术属性】
技术研发人员:哈里·柯克·小马修斯,迈克尔·埃文斯·格拉哈姆,
申请(专利权)人:通用电气公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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