用于基于超声的增材制造的设备、系统和方法技术方案

技术编号:29844870 阅读:13 留言:0更新日期:2021-08-27 14:36
一种使用超声能量用于增材制造的设备、系统和方法。该设备、系统和方法可以包括:响应于超声能量的打印材料的打印床;以及超声打印头,其适于将超声能量递送到打印床,从而根据对超声打印头施加控制的打印计划将打印材料形成为打印输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于超声的增材制造的设备、系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年12月20日提交的名称为:“用于基于超声波的增材制造的设备、系统和方法”的美国临时申请62/782,654的优先权权益,其全部内容通过引用并入本文,如同其全部内容被阐述一样。
技术介绍

本公开涉及增材制造,并且更具体地,涉及用于基于超声的增材制造的设备、系统和方法。背景说明三维(3D)打印是在计算机控制下接合或固化其中材料以产生三维物体的各种方法中的任一种。3D打印材料例如以添加的液体分子或粉末晶粒(grain)的层或熔融进料的形式被“添加”到基底上,并且在打印材料连续熔合到基底时,形成3D物体。3D打印因此是增材制造(AM)的子集。3D打印物体可以具有几乎任何形状或几何形状,并且通常,监督3D物体的创建的计算机控制根据数字数据模型或类似的增材制造文件(AMF)文件(即,“打印计划”)来执行。通常,该AMF在逐层的基础上执行,并且可以包括对用于形成层的其他硬件的控制,例如激光器或热源。存在许多不同的技术用于执行AMF。示例性技术可以包括:熔融沉积成型(FDM);立体光刻(SLA);数字光处理(DLP);选择性激光烧结(SLS);选择性激光熔融(SLM);高速烧结(HSS);喷墨打印和/或颗粒喷射制造(IPM);层压物体制造(LOM);和电子束熔融(EBM)。前述方法中的一些熔融或软化打印材料以产生打印层。例如,在FDM中,通过挤出硬化以形成层的材料的珠粒(bead)或流来制造3D物体。热塑体、金属丝或其它材料的丝材被送入挤出喷嘴头,该喷嘴头通常加热材料并开启和关闭流动。其它方法,例如激光或类似的基于光束的技术或烧结技术,可以加热或以其它方式激活打印材料,例如打印粉末,以便将粉末颗粒熔合成层。例如,这些方法可以使用高能激光熔融粉末以产生完全致密的材料,该材料可以具有与常规制造方法类似的机械性能。例如,SLS使用激光将塑料、陶瓷、玻璃、金属或其它材料的晶粒固化并结合成层以产生3D物体。激光追踪每层切片的图案进入粉末床,然后降低粉末床,并且在前一层的顶部追踪并结合另一层。相反,其他类似的方法,例如IPM,可以通过散布粉末层并在3D物体的横截面中打印粘合剂而一次一层地产生3D物体。该粘合剂可以使用喷墨类工艺打印。作为进一步的例子,并且如本领域技术人员将理解的,以类似于SLS的方式,高速烧结(HSS)采用通过使用目标热量,例如来自红外(IR)灯的热量的部件成形。更具体地说,实际上,如通篇所讨论的,用于生产的部件实际上被“切片”成打印计划中的层,并且这些虚拟的层之后在通过打印过程将IR施加到打印床的处理区域时变成实际的层。也就是说,HSS通常使用粉末状打印材料的“床”发生。打印计划可以选择粉末床内的一个或多个位置,其将用作部件生成位置。使用吸热油墨将每个部件层“打印”到粉末床中的部件生成图案上。在典型的工艺中,宽频IR灯之后穿过整个打印床传递热量。该热量被吸热油墨吸收,从而形成仅具有如上所述的由置于粉末床上的油墨图案所指示的那些成形特征的部件层。然后,逐层重复前述过程,直到形成完成的部件。
技术实现思路
实施方式是并且包括至少一种使用超声能量用于增材制造的设备、系统和方法。该设备、系统和方法可以包括:响应于超声能量的打印材料的打印床;以及超声打印头,其适于将超声能量递送到打印床,从而根据对超声打印头施加控制的打印计划将打印材料形成为打印输出。附图说明所公开的非限制性实施方式是关于附图来讨论的,附图形成了本专利技术的一部分,其中相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:图1是增材制造系统的图示;图2示出了示例性计算系统;以及图3示出了示例性实施方式的各方面。具体实施方式本文提供的附图和描述可能已经被简化以说明与清楚理解本文描述的设备、系统和方法相关的方面,同时为了清楚起见,消除了可以在典型的类似设备、系统和方法中发现的其他方面。因此,本领域技术人员可以认识到,其它元件和/或操作对于实现本文所述的设备、系统和方法可能是期望的和/或必要的。但是因为这样的元件和操作在本领域中是已知的,并且因为它们不促进对本公开的更好理解,所以为了简洁起见,在此可能不提供对这样的元件和操作的讨论。然而,本公开被认为仍然包括本领域普通技术人员已知的对所描述的方面的所有这样的元件、变化和修改。在全文中提供实施方式,使得本公开充分彻底并且将所公开的实施方式的范围完全传达给本领域技术人员。阐述了许多具体细节,例如具体组件、设备和方法的示例,以提供对本公开的实施方式的透彻理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,不需要采用某些具体公开的细节,并且可以以不同的形式来实施方式。因此,实施方式不应被解释为限制本公开的范围。如上所述,在一些实施方式中,可能不详细描述公知的工艺、公知的装置结构和公知的技术。本文所用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的,而不是旨在进行限制。例如,如本文所用,单数形式“一”、“一个”和“该”也可旨在包括复数形式,除非上下文另外清楚地指明。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包含性的,因此指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。除非特别地被确定为优选的或需要的执行顺序,否则这里描述的步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行。还应理解,可采用额外或替代步骤来代替所揭示方面或与所揭示方面结合。当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时,除非另外清楚地指出,否则其可以直接在另一元件或层上、接合到、连接到或联接到另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。相反,当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时,可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如,“之间”对“直接之间”、“相邻”对“直接相邻”等)。此外,如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。此外,尽管术语第一、第二、第三等可以在这里用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。除非上下文清楚地指出,否则诸如“第一”、“第二”和其它数字术语的术语当在本文中使用时不暗示顺序或次序。因此,在不脱离实施方式的教导的情况下,下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。引线接合是一种在半导体装置制造期间在电子装置中,通常在集成电路或类似的半导体装置与其封装之间进行互连的已知方法。通常在引线键合中,使用由施加超声能量产生的热和压力将上述材料键合在一起,也称为热超声键合。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于增材制造打印的设备,所述设备包括:/n打印材料的打印床,所述打印床响应于超声能量;以及/n超声打印头,所述超声打印头适于将所述超声能量递送到所述打印床,从而根据对所述超声打印头施加控制的打印计划将所述打印材料形成为打印输出。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181220 US 62/782,6541.一种用于增材制造打印的设备,所述设备包括:
打印材料的打印床,所述打...

【专利技术属性】
技术研发人员:L·罗杰斯
申请(专利权)人:捷普有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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