【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增材制造的重涂器系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
119(e)要求于2019年5月28日提交的序列号为No.62/853,423的美国临时申请的优先权的权益，该美国临时申请的公开内容通过参引全部并入本文中。
[0003]公开的实施方式涉及增材制造重涂器系统以及相关方法。
技术介绍
[0004]增材制造系统采用多种技术以从二维层产生三维对象。在将一层前体材料沉积至构建表面上之后，该层的一部分可以通过暴露于一个或更多个能量源而被熔融，从而在该层内产生固化材料的期望二维几何形状。接下来，可以对构建表面进行索引，并且可以沉积前体材料的另一层。例如，在常规系统中，构建表面可以被向下索引与层的厚度相对应的距离。该过程可以逐层重复，以将许多二维层熔融成三维对象。
[0005]一些增材制造系统可以包括用于将前体材料沉积和/或散布到构建表面上的系统。例如，在粉末床熔融系统中，可以使用重涂器组件将一层粉末沉积到构建表面上。重涂器组件可以包括连接至重涂器支承结构的重涂器刀片，可以对该重涂器支承结构进行控制以便拖拽重涂器刀片跨过构建表面，对沉积的粉末进行平滑以提供均匀厚度的层。
技术实现思路
[0006]在一个实施方式中，一种对增材制造系统的构建表面进行调平的方法包括：检测构建表面的取向；将构建板的取向与参考取向进行比较；将具有不均匀厚度的材料层沉积至构建表面的一部分上；以及熔融材料层的至少一部分以形成构建表面的至少一部分。>[0007]在另一实施方式中，一种对重涂器刀片与构建表面上的障碍物之间的接触点进行定位的方法包括：使重涂器刀片在第一次通过中沿第一取向跨构建表面平移；以及基于重涂器刀片与构建表面上的障碍物之间的第一接触来检测构建表面上的第一接触点。该方法还包括：使重涂器刀片在第二次通过中沿第二取向跨构建表面平移；基于第二次通过期间重涂器刀片与障碍物之间的第二接触来检测构建表面上的第二接触点；以及基于第一接触点和第二接触点来确定构建表面上障碍物的位置。
[0008]在又一实施方式中，一种操作增材制造系统的重涂器的方法包括：获取增材制造过程中的层的形状；确定当重涂器刀片处于第一取向时具有与重涂器刀片平行的边缘的层的形状的一部分；使重涂器刀片跨层的一部分移位；以及使重涂器刀片在重涂器刀片接触边缘之前从第一取向移动至第二取向。重涂器刀片在重涂器处于第二取向时不平行于边缘。
[0009]应当理解的是，可以以任何合适的组合来布置前述概念以及下面所讨论的其他概念，因为本公开内容不限于该方面。此外，通过以下结合附图考虑时的各种非限制性实施方
式的详细描述，本公开内容的其他优点和新颖特征将变得明显。
附图说明
[0010]附图并非意在按比例绘制。在附图中，在各个附图中图示的每个相同或几乎相同的部件可以由相似的标记表示。为了清楚的目的，并非在每个附图中都标记了每个部件。在附图中：
[0011]图1是增材制造系统的一个实施方式的示意性立体图；
[0012]图2是图1的增材制造系统的示意性俯视图；
[0013]图3是图1的增材制造系统的示意性横截面前视图；
[0014]图4是图1的增材制造系统的示意性侧视图；
[0015]图5A是根据一些实施方式的增材制造系统的构建表面处于水平取向的示意性侧视图；
[0016]图5B是根据一些实施方式的增材制造系统的构建表面处于非水平取向的示意性侧视图；
[0017]图6是增材制造系统的一个实施方式的示意性俯视图，其中，重涂器处于成角度的取向；
[0018]图7是构造成检测构建表面上的障碍物的增材制造系统的一个实施方式的示意性俯视图；
[0019]图8是增材制造系统的一个实施方式的示意性俯视图，其图示了重涂器取向的动态调节；以及
[0020]图9是包括重涂器刀片更换系统的增材制造系统的一个实施方式的示意性横截面前视图。
具体实施方式
[0021]专利技术人已经认识到并理解与增材制造系统中相对于固定的构建表面可移动和可调节的重涂器组件相关联的许多优点。例如，重涂器组件的这种可调节性可以有助于重涂器的对准。对于使用重涂器来沉积粉末层的任何增材制造系统，存在至少两次重要的对准。第一，重涂器应当跨构建表面的宽度保持水平。即，重涂器本身应当相对于构建表面沿着重涂器的长度保持水平。第二，重涂器应当沿着构建表面的长度保持水平。即，当重涂器相对于构建表面移动(例如，沿着垂直于重涂器的长度的方向)以沉积一层粉末时，重涂器应当保持与构建表面的恒定间隔。如果重涂器在上述两种情况中的任一种情况下都没有很好地对准，则可能会导致误差和/或缺陷。例如，未对准的重涂器可能导致沉积的粉末层厚度不均匀，这可能损害制造部件的质量。另外地，未对准的重涂器可能不期望地与构建表面或粉末床接触，这可能导致对制造部件的损坏和/或对增材制造系统的损坏。对于可能只有几十微米数量级的层厚度，即使轻微的未对准也会导致这种误差和/或损坏。在常规系统中，其中，用于重涂器的支承结构相对于构建表面在空间上是固定的，在增材制造系统的初始设置期间通常执行一次对准。因为需要精确对准来避免误差，所以增材制造系统的初始对准可能决定机器架构的重要部分。然而，不管初始对准已经执行得有多好，在之后的时间、比如在更换重涂器刀片之后或者在开始新的制造过程时，可能还是需要额外的重新对准。因
为重涂器支承结构相对于常规架构中的系统可以是固定的，所以这些之后的重新对准通常需要大量的人工干预，这可能涉及对人员需求的增加以及处理时间的损失。
[0022]鉴于以上所述，专利技术人已经认识到并了解与增材制造系统相关联的许多优点，该增材制造系统包括能够相对于构建表面沿着多个自由度移动的重涂器组件。与仅能够沿着平行于构建表面的单一方向平移的常规重涂器系统相比，本文中描述的重涂器组件能够相对于构建表面沿着多个方向移动。如下文更详细地描述的，重涂器组件的这种移动可以便于对重涂器组件进行各种调节和对准，以在增材制造过程中提供改进的精度和可靠性，并且可以允许增材制造系统的尺寸按比例增大。
[0023]关于重涂器组件的对准，在一些实施方式中，能够相对于构建表面沿着多个自由度移动的重涂器组件可以实现重涂器的快速且容易的重新定向，以校正任何未对准。例如，重涂器组件能够沿着第一自由度移动以校正重涂器刀片水平跨构建表面的宽度的未对准，并且重涂器刀片组件能够沿着第二自由度移动以校正重涂器沿着构建表面的长度的未对准。以这种方式，可以避免上面讨论的关于固定的重涂器系统的精确手动对准的许多挑战。在一些实施方式中，重涂器组件的这种调整和重新对准可以是自动化的。例如，增材制造系统可以包括用以检测重涂器的一个或更多个对准的一个或更多个传感器，并且重涂器组件可以响应于传感器检测到重涂器未对准而沿着多个自由度移动。
[0024]关于增加增材制造系统的规模，专利技术人已经认识到并理解的是，增材制造系统设计的常规方法可能不能很本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对增材制造系统的构建表面进行调平的方法，所述方法包括：检测所述构建表面的取向；将所述构建表面的取向与参考取向进行比较；将具有不均匀厚度的材料层沉积至所述构件表面的一部分上；以及熔融所述材料层的至少一部分以形成所述构建表面的至少一部分。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述层的所述部分限定至少一个锚固点，在增材制造过程期间制造部件联接至所述构建表面的所述至少一个锚固点。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的方法，其中，所述构建表面的取向基本上等于所述参考取向。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述参考取向是水平取向。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，还包括对沉积材料层的步骤和熔融所述材料层的至少一部分的步骤进行重复。6.根据权利要求5所述的方法，其中，每层的所述熔融部分对准。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，所述层的所述部分基本上包括整个层。8.一种对重涂器刀片与构建表面上的障碍物之间的接触点进行定位的方法，所述方法包括：使所述重涂器刀片在第一次通过中沿第一取向跨所述构建表面平移；基于所述重涂器刀片与所述构建表面上的障碍物之间的第一接触来检测所述构建表面上的第一接触点；使所述重涂器刀片在第二次通过中沿第二取向跨所述构建表面平移；基于第二次通过期间所述重涂器刀片与所述障碍物之间的第二接触来检测所述构建表面上的第二接触点；以及基于所述第一接触点和所述第二接触点来确定所述构建表面上的所述障碍物的位置。9.根据权利要求8所述的方法，其中，确定所述构建表面上的所述障碍物的位置包括：确定当所述重涂器刀片处于所述第一取向时穿过所述第一接触点并平行于所述重涂器刀片的第一线；确定当所述重涂器刀片处于所述第二取向时穿过所述第二接触点并平行于所述重涂器刀片的第二线；以及确定所述第一线和所述第二线的交点。10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定所述第一线包括确定当所述重涂器刀片处于所述第一取向时所述重涂器刀片的端部的第一位置，并且其...
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