增材制造的系统技术方案

技术编号:22557924 阅读:34 留言:0更新日期:2019-11-16 01:26
一种打印物品的增材制造系统,其包括构建板和重涂布组件,构建板在内半径与外半径之间具有构建表面,构建表面可以接收粉末颗粒,重涂布组件可以将粉末颗粒分布到构建表面上以形成物品的构建层。重涂布组件包括支撑夹具和重涂布机刮刀,支撑夹具具有第一端、第二端以及在第一端与第二端之间延伸的支撑壁,重涂布机刮刀联接到第二端并且沿着支撑壁的长度的至少一部分延伸。重涂布机刮刀的形状使得,当重涂布机刮刀抵靠构建表面定位时,重涂布机刮刀与构建板的每个半径处的切线之间的角度大致恒定。

Additive manufacturing system

An additive manufacturing system for printing articles includes a construction plate and a re coating component, wherein the construction plate has a construction surface between the inner radius and the outer radius, the construction surface can receive powder particles, and the re coating component can distribute the powder particles on the construction surface to form a construction layer of articles. The recoating assembly includes a support fixture and a recoating scraper, the support fixture having a first end, a second end and a support wall extending between the first end and the second end, the recoating scraper being connected to the second end and extending along at least a part of the length of the support wall. The shape of the re coater blade makes the angle between the re coater blade and the tangent line at each radius of the construction plate approximately constant when the re coater blade is positioned against the construction surface.

【技术实现步骤摘要】
增材制造的系统
文中公开的主题大体涉及增材制造系统,更特别地,涉及在增材制造系统中使用的重涂布(recoat)组件。
技术介绍
增材制造,也知晓为3D打印,通常涉及到使用专有系统一次一层地打印物品。特别地,一层材料(如,金属和/或陶瓷粉末床)可以沉积在工作表面上并与另一层相同或不同的材料结合。增材制造可以被用以使用诸如但不限于金属激光熔化、激光烧结和粘合剂喷射的技术基于计算机辅助设计(CAD)模型来制造物品(如,燃料喷嘴、燃料喷射器、涡轮叶片)。这些增材制造技术熔化、烧结或化学粘合材料的层以产生所需物品。与诸如模塑(如,铸塑、注塑)的技术相比较,增材制造可以便于制造复杂物品并且使得能够灵活地定制物品。附加地,与通常使用的模塑技术相比,增材制造可以减少与产生这些复杂物品关联的总体制造成本。
技术实现思路
在一个实施例中,一种打印物品的增材制造系统包括构建板和重涂布组件,构建板在内半径与外半径之间具有构建表面,构建表面可以接收粉末颗粒,重涂布组件可以将粉末颗粒分布到构建表面上以形成物品的构建层。重涂布组件包括支撑夹具和重涂布机刮刀,支撑夹具具有第一端、第二端以及在第一端与第二端之间延伸的支撑壁,重涂布机刮刀联接到第二端并且沿着支撑壁的长度的至少一部分延伸。重涂布机刮刀的形状使得,当重涂布机刮刀抵靠构建表面定位时,重涂布机刮刀与构建板的每个半径处的切线之间的角度大致恒定。在第二实施例中,一种在旋转式增材制造系统中使用的重涂布组件包括支撑夹具和重涂布机刮刀,支撑夹具具有第一端、第二端以及在第一端与第二端之间延伸的支撑壁,在构建板旋转的同时,重涂布机刮刀可以将粉末颗粒分布到旋转式增材制造系统的构建板上,以形成待打印物品的构建层。重涂布刮刀联接到第二端并且包括具有曲部的形状。在第三实施例中,一种增材制造系统包括构建平台和工作站,构建平台具有环形构建板,工作站包括颗粒输送系统和重涂布组件,颗粒输送系统可以将粉末颗粒沉积到在构建板的内半径与外半径之间延伸的表面上,重涂布组件可以将粉末颗粒分布到该表面上。重涂布组件包括支撑夹具和重涂布刮刀,重涂布刮刀联接到支撑夹具并且具有壁,壁具有第一面以及与第一面大致相对的第二面。第一面定形成使得,当重涂布机刮刀定位成邻近于该表面时,重涂布机刮刀与构建板的每个半径处的切线之间的角度大致恒定。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时,将会更好地理解本专利技术的这些及其他特征、方面和优点,附图中,类似的字符在所有附图中表示类似的部件,其中:图1是根据本公开实施例的连续增材制造系统的示意图;图2是根据本公开实施例的图1的连续增材制造系统的构建平台和工作站的示意性俯视图,工作站具有包括弯曲的重涂布机刮刀(recoaterblade)的重涂布组件(recoatingassembly);图3是根据本公开实施例的图2的重涂布组件的立体图;图4是图2的构建平台的一部分以及夹具对准工具的立体图,其中夹具对准工具被用以将重涂布组件对准到构建平台的构建板上;图5是根据本公开实施例的构建平台和图3的重涂布组件的一部分的示意性俯视图,其中弯曲的重涂布机刮刀相对于构建平台的每个半径处的切线形成恒定角度;以及图6是根据本公开实施例的图1的连续增材制造系统的构建平台和工作站的示意性俯视图,工作站具有包括弯曲的重涂布机刮刀和平直的重涂布机刮刀的重涂布组件。具体实施方式下面将描述一个以上的具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述,可能未在说明书中描述实际实施方式的所有特征。应当理解到,在开发任何这种实际实施方式时,如在任何工程或设计项目中,必须做出许多特定于实施方式的决策,以实现开发者的特定目标,诸如遵从与系统有关和与业务相关的约束,从而可能从一个实施方式变化成另一实施方式。另外,应当理解到,这种开发上的努力可能是复杂且耗时的,但是,对于受益于本公开的普通技术人员来说仍然是设计、制作和制造的常规工作。当介绍本专利技术各种实施例的元件时,冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在意味着存在一个以上的元件。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包括性的,并且意味着可能存在除所列元件以外的附加元件。而且,以下论述中的任何数字示例旨在是非限制性的,因而附加数值、范围和百分比是在所公开实施例的范围内的。如文中所使用的,“工作表面”旨在标示在增材制造处理期间粉末床层能够沉积到其上的表面。如文中所使用的,“平直的重涂布机刮刀”旨在标示沿着其整个长度和宽度大致不弯曲的重涂布机刮刀。如文中所使用的,“弯曲的重涂布机刮刀”旨在标示具有沿着其长度和宽度的一部分是非线状的至少一个面的重涂布机刮刀。存在制造物品(诸如各种机械中使用的陶瓷和/或金属部件)的若干种技术。例如,模塑技术(诸如砂模、铸塑和/或注塑等)可以被用以制造机械应用的部件。如上面所注明的,可以被用以制造部件的其他技术包括增材制造。一些增材制造系统涉及到固结颗粒状材料以制造物品。归因于成本和/或材料性质,这些技术便于由否则可能不适合与其他制造技术(如,模塑)一起使用的材料生产复杂物品。由此,与模塑技术相比,增材制造技术可以有利于制作部件,这部分地归因于可以被用于制作物品的材料的灵活性,制造更复杂物品的能力以及更低的制造成本。通过非限制性示例的方式,可以被用以制造感兴趣的物品的增材制造系统包括直接金属激光熔化(DMLM)、选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结(DMLS)、和粘合剂喷射系统。这些系统使用聚焦能量源(诸如激光或电子束发生器)来制作物品。如下面进一步详细论述的,能量源可以将能量束引导到沉积在工作表面(如,构建板或先前沉积的粉末床层)上的颗粒状材料(如,粉末颗粒)的层上。能量束可以熔化或烧结构建材料的颗粒,以便于固结颗粒并产生感兴趣的物品。在某些增材制造系统中,当重涂布设备被用以在每个构建层被能量束入射之后利用附加的颗粒状材料来重涂布所沉积的构建层时,形成颗粒状材料的新的构建层。构建处理的每个步骤可以在颗粒状材料床内顺序且明显地施行,物品的构建时间受到物品的每个构建层的颗粒状沉积、分布和固结时间的限制。在增材制造系统(诸如DMLM和DMLS系统)中,可以使用重涂布刮刀将粉末颗粒的新的层分布、计量和平滑化到工作表面上。在制造物品期间,工作表面(如,增材制造系统的构建板)可以绕着轴线旋转和/或移位,以便于形成粉末颗粒的粉末床并将粉末床的所需区域定位在能量束的路径上。重涂布组件包括重涂布机刮刀,在构建板绕着轴线旋转时,重涂布机刮刀将粉末颗粒分布到工作表面上。重涂布机刮刀将粉末颗粒分布到工作表面上以形成粉末床的方式大致可以影响容纳壁和/或被打印物品的几何形状。例如,在制造处理期间,在每个粉末层处构建容纳壁(如,外壁),以在工作表面上将粉末颗粒保持就位。某些重涂布机刮刀构型可能不能越过工作表面均匀地分布和计量粉末颗粒。例如,当使用平直的重涂布机刮刀时,所分布的粉末颗粒的前边缘可能是弯曲的。所分布的粉末颗粒的前边缘的曲部可以限制粉末颗粒的横向和径向分布,使得粉末颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种打印物品的增材制造系统,其特征在于,包含:/n构建板,所述构建板在内半径与外半径之间具有构建表面,所述构建表面被构造成接收粉末颗粒;/n重涂布组件,所述重涂布组件被构造成将所述粉末颗粒分布到所述构建表面上,以形成所述物品的构建层,其中,所述重涂布组件包含:/n支撑夹具,所述支撑夹具包含第一端、第二端以及在所述第一端与所述第二端之间延伸的支撑壁;以及/n重涂布机刮刀,所述重涂布机刮刀被联接到所述第二端并且沿着所述支撑壁的长度的至少一部分延伸,其中,所述重涂布机刮刀的形状使得,当所述重涂布机刮刀抵靠所述构建表面被定位时,所述重涂布机刮刀与所述构建板的每个半径处的切线之间的角度大致恒定。/n

【技术特征摘要】
20180508 US 15/974,4751.一种打印物品的增材制造系统,其特征在于,包含:
构建板,所述构建板在内半径与外半径之间具有构建表面,所述构建表面被构造成接收粉末颗粒;
重涂布组件,所述重涂布组件被构造成将所述粉末颗粒分布到所述构建表面上,以形成所述物品的构建层,其中,所述重涂布组件包含:
支撑夹具,所述支撑夹具包含第一端、第二端以及在所述第一端与所述第二端之间延伸的支撑壁;以及
重涂布机刮刀,所述重涂布机刮刀被联接到所述第二端并且沿着所述支撑壁的长度的至少一部分延伸,其中,所述重涂布机刮刀的形状使得,当所述重涂布机刮刀抵靠所述构建表面被定位时,所述重涂布机刮刀与所述构建板的每个半径处的切线之间的角度大致恒定。


2.如权利要求1所述的增材制造系统,其特征在于,其中,所述角度在近似5度与近似50度之间。


3.如权利要求1所述的增材制造系统,其特征在于,其中,所述角度在15度与近似25度之间。


4.如权利要求1所述的增材制造系统,其特征在于,其中,所述重涂布机刮刀包含形成所述重...

【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔·罗伯特·塔克
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1