旋转式增材制造系统技术方案

一种用于以逐层的方式制造3D部件(44)的旋转式增材制造系统(10)，包括：筒仓支撑件(14)，工具支撑件(16)，多个筒仓(30)和部件形成器(32)。所述工具支撑件(16)覆盖所述筒仓支撑件(14)的第一侧，并配置成相对于所述筒仓支撑件(14)绕中心轴线(18)旋转。所述筒仓(30)各自附接到所述筒仓支撑件(14)并且从所述筒仓支撑件(14)的与所述第一侧相对的第二侧沿所述中心轴线(18)延伸。所述部件形成器(32)由所述工具支撑件(16)支撑，并被配置为在工具支撑件相对于所述筒仓支撑件(14)旋转期间以逐层的方式在每个筒仓(30)内构建3D部件(44)。的方式在每个筒仓(30)内构建3D部件(44)。的方式在每个筒仓(30)内构建3D部件(44)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转式增材制造系统


[0001]本公开涉及用于三维(3D)部件的增材制造系统，尤其涉及用于通过选择地固化和熔化构建材料的层来构建3D部件的旋转式增材制造系统

技术介绍

[0002]增材制造通常是利用部件的计算机模型制造三维(3D)部件的工艺。增材制造系统的基本操作包括将三维计算机模型切成薄的横截面，将结果转换成二维位置数据，并将数据馈送到控制设备，该控制设备使用一个或多个增材制造技术以逐层的方式制造三维部件。增材制造需要对制造方法的很多不同的方法，例如，包括：熔融沉积成型，喷墨，选择性激光烧结，粉末/粘合剂喷射，电子束熔化，电子照相成像和立体光刻工艺。
[0003]作为特定示例，在基于选择性激光烧结(SLS)的增材制造系统中，通过在包含粉末基构建材料层的部件底座上描绘激光束，以逐层的方式从3D部件的数字表示打印3D部件。对于每一层，激光束绘制粉末层表面上的层的横截面，其烧结或熔化并固化所绘制的图案。完成该层后，系统的平台或部件底座将降低单层增量。然后可以施加新的粉末基构建材料层以覆盖前一层，并且激光束可以穿过新的粉末层以图案化下一层，其也充分地连接到前一层。可以对每个连续层重复该过程。然后，当从部件底座移除3D部件时，将未经激光处理的粉末简单地刷掉或移除，并且所得的3D部件可经历后续处理或清洁。

技术实现思路

[0004]本公开的实施例涉及用于以逐层的方式制造3D部件的旋转式增材制造系统。在一些实施例中，该系统包括筒仓支撑件，工具支撑件，多个筒仓和部件形成器。所述工具支撑件覆盖所述筒仓支撑件的第一侧，并且被配置为相对于所述筒仓支撑件绕中心轴线旋转。所述筒仓各自附接到所述筒仓支撑件并且从所述筒仓支撑件的与所述第一侧相对的第二侧沿着中心轴线延伸。所述部件形成器由所述工具支撑件支撑，并配置来在所述工具支撑件相对于所述筒仓支撑件转动期间，以逐层的方式在每个所述筒仓内构建3D部件。
[0005]在所述系统的一些实施例中，所述部件形成器包括选择性激发装置，所述选择性激发装置被配置来选择地加热在每个筒仓中的构建材料的构建层的部件部分，以形成所述相应部件的层。在一些实施例中，所述选择性激发装置包括多个激光源，所述多个激光源被配置来将电磁能引导至所述构建层的所述部件部分，或者至少一个激光源和激光导向器，所述激光导向器被配置来将从所述至少一个激光源的电磁能引导至所述构建层的所述部件部分。
[0006]在一些实施例中，所述选择性激发装置包括打印装置和加热装置。所述打印装置被配置为对应于所述部件部分的所述构建层的打印区域供应打印材料。所述加热装置包括至少一个加热元件，所述至少一个加热元件被配置来为所述构建层供热。所述构建层的所述打印区域上的所述打印材料吸收在所述部件部分内的所述热量。所述打印装置的一些实施例包括喷墨头。所述至少一个加热元件的实施例包括红外加热元件、闪光灯、配置为释放
电子束的元件、或其他合适的加热元件。
[0007]在一些实施例中，从所述选择性激发装置施加到每个构件层的热量的随着距所述中心轴线的径向距离的增加而增加。在一些实施例中，所述选择性激发装置从所述筒仓支撑件沿所述中心轴线位移一段距离，所述距离随着距离所述中心轴线的径向距离的增加而减少。在一些实施例中，从所述选择性激发装置释放的热量随着距离所述中心轴线的径向距离的增加而增加。
[0008]在一些实施例中，所述部件形成器包括构建层分析器，所述构建层分析器被配置为检测每个构建层的温度和在每个构建层中的所述构建材料的状况中的至少一个。在一些实施例中，使用所述构建层分析器检测所述构建材料的状况包括粉末状况、融化状况或固化状况。在一些实施例中，所述构建层分析器包括至少一个温度传感器，譬如，例如一个或多个红外检测器。在一些实施例中，所述构建层分析器包括多个电容传感器。
[0009]在一些实施例中，所述系统包括降温单元，所述降温单元配置为给所述工具支撑件降温。在一些实施例中，所述系统包括加热单元，所述加热单元配置为加热所述筒仓支撑件，和/或每个所述筒仓。在一些实施例中，所述系统包括所述工具支撑件和所述筒仓支撑件之间的热绝缘件。
[0010]在一些实施例中，所述部件形成器包括散布器，所述散布器被配置来在所述工具支撑件相对于所述筒仓支撑件转动时分配位于每个筒仓的构建平面中的构建材料，以形成每个构建层。在一些实施例中，所述散布器包括刀片或刮片。在一些实施例中，所述散布器包括转轮，所述转轮具有贯穿于所述中心轴线的转动轴线。所述散布器的所述转轮可以是圆锥形或圆柱形。
[0011]在一些实施例中，所述旋转式增材制造系统包括至少一个配置来容纳构建材料的容器，和所述部件形成器包括输送装置，所述输送装置被配置来从所述至少一个容器中的所述构建材料输送至所述散布器。在一些实施例中，所述至少一个容器由所述工具支撑件和/或所述筒仓支撑件支撑。在一些实施例中，每个所述至少一个容器包括用于支撑所述构建材料的基座，和用于使所述基座沿所述中心轴线相对于所述筒仓支撑件移动的电动升降机构。在一些实施例中，每一所述至少一个容器具有位于一对所述筒仓的方位角位置之间的方位角位置。在一些实施例中，所述输送装置包括螺旋推运器。
[0012]在一些实施例中，所述构建材料包括粉末材料。所述粉末材料的示例性的实施例包括半结晶聚合物，金属或无定形聚合物。
[0013]在所述系统的一些实施例中，每个所述多个筒仓包括：沿所述中心轴线从所述筒仓支撑件延伸的一个或多个侧壁；以及容纳在所述筒仓的内部的构建压板。所述构建压板配置来沿所述中心轴线相对于所述一个或多个侧壁和所述筒仓支撑件移动。在一些实施例中，所述系统包括至少一个机架，所述至少一个机架配置来驱动每个所述构建压板沿着所述中心轴线相对于所述一个或多个侧壁和所述筒仓支撑件的运动。
[0014]在一些实施例中，每个所述多个筒仓可移除地附接到所述筒仓支撑件。
[0015]在一些实施例中，所述多个筒仓中的至少一个包括在所述筒仓的所述内部中并且在所述一个或多个侧壁之间的可移除的插入件。所述可移除的插入件限定容纳所述构建压板的内腔。
[0016]在一些实施例中，所述系统还包括配置来支撑所述工具支撑件和所述筒仓支撑件
的框架。在一些实施例中，所述工具支撑件被配置来相对于所述框架围绕所述中心轴线转动。在一些实施例中，所述筒仓支撑件被配置来相对于所述框架围绕所述中心轴线转动。
[0017]提供的本公开内容是为了以简化的形式介绍一些概念的选择，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本公开内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决
技术介绍
中提到的任何或所有缺点的实施方式。
[0018]除非另有说明，否则此处使用的以下术语具有以下含义：
[0019]术语“共聚物”是指具有两种或更多种单体物质的聚合物，并且包括三元共聚物(即，具有三种单体物质的共聚物)。
[0020]术语“至少一个”和“一个或多个”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转式增材制造系统，用于以逐层方式生产3D部件,包括：筒仓支撑件；工具支撑件，其覆盖所述筒仓支撑件的第一侧并且构造成相对于所述筒仓支撑件绕中心轴线旋转；多个筒仓，其附接在所述筒仓支撑件上，每个所述筒仓从所述筒仓支撑件的与所述第一侧相对的第二侧沿所述中心轴线延伸；以及部件形成器，其由所述工具支撑件支撑，并配置来在所述工具支撑件相对于所述筒仓支撑件转动期间，以逐层的方式在每个所述筒仓内构建3D部件。2.如权利要求1所述的旋转式增材制造系统，其中，所述部件形成器包括选择性激发装置，所述选择性激发装置被配置来选择地加热在每个筒仓中的构建材料的构建层的部件部分，以形成所述相应部件的层。3.如权利要求2所述的旋转式增材制造系统，其中，所述选择性激发装置包括多个激光源，所述多个激光源被配置来将电磁能引导至所述构建层的所述部件部分。4.如权利要求2所述的旋转式增材制造系统，其中，所述激发装置包括至少一个激光源和激光导向器，所述激光导向器被配置来将从所述至少一个激光源的电磁能引导至所述构建层的所述部件部分，以形成相应部件的所述层。5.如权利要求2所述的旋转式增材制造系统，其中，所述选择性激发装置包括：打印装置，其被配置为对应于所述部件部分的所述构建层的打印区域供应打印材料；以及加热装置，其包括至少一个加热元件，所述至少一个加热元件被配置来为所述构建层供热；其中，所述构建层的所述打印区域上的所述打印材料吸收在所述部件部分内的所述热量。6.如权利要求5所述的旋转式增材制造系统，其中，所述至少一个加热元件包括至少一个红外加热元件。7.如权利要求5所述的旋转式增材制造系统，其中，所述至少一个加热元件包括至少一个闪光灯。8.如权利要求5所述的旋转式增材制造系统，其中，每一所述所述至少一个加热元件被配置为释放电子束。9.如权利要求5所述的旋转式增材制造系统，其中，所述打印装置包括喷墨头。10.如权利要求2所述的旋转式增材制造系统，其中，从所述选择性激发装置施加到每个构件层的热量的随着距所述中心轴线的径向距离的增加而增加。11.如权利要求10所述的旋转式增材制造系统，其中，所述选择性激发装置从所述筒仓支撑件沿所述中心轴线位移一段距离，所述距离随着距离所述中心轴线的径向距离的增加而减少。12.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：悉尼，
申请(专利权)人：斯特塔思有限公司，
类型：新型
国别省市：