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增材制造系统及方法技术方案

技术编号:23656848 阅读:52 留言:0更新日期:2020-04-04 12:36
本申请涉及增材制造系统及方法。增材制造系统(100)包括板(102)、构建支撑装置(104)、至少一个电磁能量源(106)和一个或多个处理器(154)。板(102)是至少半透明的。构建支撑装置(104)相对于板(102)可移动,以将物体(118)移动到与分布在板(102)的第一侧上的粉末(116)的层(202)接触或不接触。粉末(116)包括金属颗粒。一个或多个处理器(154)控制至少一个电磁能量源(106)发射穿透板(102)并在离开板(102)后撞击在层(202)中的粉末(116)的选定部分上以形成物体(118)的层的一个或多个能量束(304)。

Additive manufacturing system and method

【技术实现步骤摘要】
增材制造系统及方法
本公开大体上涉及一种三维物体的增材制造。
技术介绍
增材制造涉及用于制造三维物体的任何工艺,其中基础材料的连续层在计算机控制下放置。例如,物体的尺寸和形状可基于三维计算机模型或另外的电子数据源。增材制造可在制造具有复杂的结构和/或形状的物体中使用。用于制造金属物体的增材制造技术可以是劳动强度较低,可允许较大的设计自由,并且可产生比传统金属制造技术(诸如压铸、挤压等)更精确的且可重复的成品。至少一种已知的增材制造技术(本文称为选择性激光熔化(或烧结))在包括金属粉末的粉末床内构建金属物体。例如,物体位于平台上并被完全包裹在粉末床中,使得物体的顶部被薄金属粉末层覆盖。物体顶部上方的能量源加热薄金属粉末层的选定部分,以将该部分熔合到物体的顶部上,形成物体的新顶层。然而,金属物体在制造工艺期间可至少部分由于金属物体的不同部分之间的大的热梯度而经历大量的残余应力和/或变形。例如,在形成新顶层的金属物体顶部处的温度可明显大于靠近金属物体底部的金属物体部分的温度,并且产生的残余应力可导致金属物体变形甚至在其中形成裂缝。加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增材制造系统(100),包括:/n板(102),所述板是至少半透明的;/n构建支撑装置(104),所述构建支撑装置耦接到物体(118),所述构建支撑装置(104)相对于所述板(102)能移动以将所述物体(118)移动到与分布在所述板(102)的第一侧(126)上的粉末(116)的层(202)接触或不接触,其中所述粉末(116)包括金属颗粒;/n至少一个电磁能量源(106);以及/n一个或多个处理器(154),所述一个或多个处理器操作地连接到所述至少一个电磁能量源(106)并构造成控制所述至少一个电磁能量源(106)发射穿透所述板(102)并在离开所述板(102)后撞击在所述层(202)...

【技术特征摘要】
20180927 US 16/143,9311.一种增材制造系统(100),包括:
板(102),所述板是至少半透明的;
构建支撑装置(104),所述构建支撑装置耦接到物体(118),所述构建支撑装置(104)相对于所述板(102)能移动以将所述物体(118)移动到与分布在所述板(102)的第一侧(126)上的粉末(116)的层(202)接触或不接触,其中所述粉末(116)包括金属颗粒;
至少一个电磁能量源(106);以及
一个或多个处理器(154),所述一个或多个处理器操作地连接到所述至少一个电磁能量源(106)并构造成控制所述至少一个电磁能量源(106)发射穿透所述板(102)并在离开所述板(102)后撞击在所述层(202)中的所述粉末(116)的选定部分(310,410)上以形成所述物体(118)的层(312)的一个或多个能量束(304)。


2.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:加热用具(112),所述加热用具包括包围所述构建支撑装置(104)的至少一部分和所述物体(118)的外壳(130),其中所述加热用具(112)构造成加热所述物体(118)以将所述物体(118)维持在指定的温度或温度范围。


3.根据权利要求1所述的系统,其中所述板(102)设置在所述物体(118)和所述至少一个电磁能量源(106)之间。


4.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:散布机(110),所述散布机沿着所述板(102)的所述第一侧(126)设置,并且所述散布机能横穿所述板(102)移动以分散所述粉末(116)而形成具有指定厚度的所述层(202),其中所述一个或多个处理器(154)操作地连接到所述散布机(110),并且所述一个或多个处理器构造成控制所述散布机(110)横穿所述板(102)移动,以在所述构建支撑装置(104)将所述物体(118)保持在离开所述板(102)的分离位置使得所述散布机(110)穿过所述物体(118)和所述板(102)之间时分散所述粉末(116)。


5.根据权利要求1所述的系统,其中所述一个或多个处理器(154)操作地连接到所述构建支撑装置(104),并且所述一个或多个处理器构造成控制所述构建支撑装置(104)在发射所述一个或多个能量束(304)期间保持所述物体(118)与所述层(202)接触并在发射所述一个或多个能量束(304)之后使所述物体(118)远离所述板(102)移动,使得形成的所述物体(118)的层(312)与所述层(202)中的所述粉末(116)的剩余部分(314)间隔开。


6.根据权利要求1所述的系统,其中所述板(102)的上面分布有所述粉末(116)的所述层(202)的所述第一侧(126)是所述板(102)的顶部侧(126),并且所述层(202)经由重力保留在所述顶部侧(126)上,所述至少一个电磁能量源(106)设置在所述板(102)的与所述顶部侧(126)相对的底部侧(128)下方。


7.根据权利要求1所述的系统,其中所述板(102)包括单晶蓝宝石材料。


8.一种用于增材制造的方法(5...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯·R·多布斯
申请(专利权)人:波音公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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