一种计算系统(100)可以包括访问引擎(108)和热量感知工具路径引擎(110)。访问引擎(108)可以被配置来访问(702)三维(3D)计算机辅助设计(CAD)对象(210)的切片(230)，其中，3D CAD对象(210)表示物理零件，并且其中，切片(230)表示用于物理零件的3D打印的物理层。热量感知工具路径引擎(110)可以被配置来生成层工具路径(260)以控制物理层的3D打印，包括通过将切片(230)分割成区域(251)并且基于热量感知标准为进行所述物理层的所述3D打印确定层工具路径(260)遍历的区域顺序。热量感知工具路径引擎(110)还可以被配置来提供层工具路径(260)以支持物理零件的3D打印。径(260)以支持物理零件的3D打印。径(260)以支持物理零件的3D打印。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于物理零件的3D打印的热量感知工具路径生成
技术介绍
[0001]计算机系统可用于创建、使用和管理产品和其它物品的数据。例如，计算机辅助技术(Computer
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Aided Technology，CAx)系统可以用于辅助产品的设计、分析、模拟或制造。CAx系统的示例包括计算机辅助设计(Computer
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Aided Design，CAD)系统、计算机辅助工程化(Computer
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Aided Engineering，CAE)系统、可视化和计算机辅助制造(Computer
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Aided Manufacturing)系统、产品数据管理(Product Data Management，PDM)系统、产品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)系统等。这些CAx系统可以包括便于产品结构和产品制造的设计和模拟测试的组件(例如CAx应用)。
附图说明
[0002]在以下具体描述中并参考附图描述了某些示例。
[0003]图1示出了支持用于物理零件的三维(3D)打印的热量感知工具路径的生成的计算系统的示例。
[0004]图2示出了用于3D零件的物理层的3D打印的热量感知工具路径的示例生成。
[0005]图3示出了最大距离热量感知标准用于生成用于3D CAD对象切片的热量感知工具路径的示例应用。
[0006]图4示出了阈值距离热量感知标准用于生成用于3D CAD对象切片的热量感知工具路径的示例应用。<br/>[0007]图5示出了反转热量感知标准用于生成用于3D CAD对象切片的热量感知工具路径的示例应用。
[0008]图6示出了不同热量感知标准用于3D CAD对象的不同部分的示例应用。
[0009]图7示出了系统可以实施以支持用于物理零件的3D打印的热量感知工具路径的生成的逻辑的示例。
[0010]图8示出了支持用于物理零件的3D打印的热量感知工具路径的生成的计算系统的示例。
具体实施方式
[0011]增材制造(有时称为三维或3D打印)可以经由可以逐层构造对象的3D打印机来执行。增材制造的示例形式包括多轴3D打印和激光粉末床熔融过程，在多轴3D打印中，3D打印机可以调节(例如倾斜)通过材料沉积执行3D构造所沿着的轴线，在激光粉末床熔融过程中，激光可以用作功率源以烧结/熔化铺在粉末床或构建平台上的粉末材料(例如金属粉末)。3D打印可以涉及通过使用3D打印工具(例如通过用于以有序方式递增地构建3D零件的材料沉积头或能量束)以递增方式连续形成材料。如本文所用的，工具路径可以指由3D打印机使用以通过增材制造来构造3D零件的任何部分的任何途径、路线或路径，无论是作为连续地沉积用于材料沉积3D打印技术的材料的路径，还是作为引导用于通过LPBF型3D打印技术进行的能量施加的激光(或其他能量发射)的路径，等等。
[0012]现代3D打印系统所面临的一个挑战是处理由3D打印过程引起的发热。例如，多轴3D打印技术可能需要将3D打印材料充分加热成可延展形式(例如金属珠)，并且当使用可以积聚、保持和发射热量的金属或其他基板时，这种热量可能被放大。通过LBPF激光器施加能量以烧结金属粉末同样可以使用热量并将热量注入3D打印系统中作为3D打印过程的一部分。过多的热量可能不利地影响3D零件构造，例如，由于引起热量热点中的零件翘曲、不准确的零件构造以及可能的零件故障。许多当前用于3D打印的工具路径生成算法针对3D打印速度进行优化，而未考虑发热，因此可能面临零件变形增加、打印产量降低或打印效率降低。在零件构造期间暂停3D打印过程的简单解决方案可能试图解决与热量相关的零件变形，但是代价是增加的3D零件构造时间和降低的效率。
[0013]本文的公开内容可以提供用于物理零件的3D打印的热量感知工具路径的生成的系统、方法、设备和逻辑。如本文更详细描述的，各种热量感知工具路径特征可以支持3D打印工具路径的设计或重新排序，以减少3D零件中基于热量的变形的影响。通过应用热量感知标准(或多个热量感知标准)而生成的任何工具路径在本文中可被称为热量感知工具路径。本文描述了各种热量感知标准，其中的任何标准都可以支持工具路径的生成(例如逐层地)，以便以热量感知方式控制3D零件的3D打印。
[0014]在一些情况下，3D零件的给定层可以被分割成更小的部分或区域，并且可以通过应用任何数量的热量感知标准来生成给定层的热量感知层工具路径，以确定所分割区域的3D打印顺序，该顺序是不连续的或跳到不同的层部分以减少或避免热量积累。用于3D打印过程的工具路径的这种热量感知生成可以通过(例如与连续的非热量感知工具路径相比)减少基于热量的变形来提供提高的3D打印有效性，同时还通过(例如与简单的3D打印暂停解决方案相比)减少3D打印机不主动构造3D零件的3D打印停机时间来增强3D打印效率。
[0015]这些和其它热量感知工具路径特征以及技术益处在本文中被更详细地描述。
[0016]图1示出了支持用于物理零件的3D打印的热量感知工具路径的生成的计算系统100的示例。计算系统100可以采取单个或多个计算设备(例如应用服务器、计算节点、台式或膝上型计算机、智能电话或其他移动设备、平板设备、嵌入式控制器等)的形式。在一些实施方式中，计算系统100实施CAx工具、应用或程序，以帮助用户设计、分析、模拟或3D制造产品，包括热量感知工具路径生成。
[0017]作为支持本文描述的热量感知工具路径特征的任何组合的示例实施方式，图1所示的计算系统100包括访问引擎108和热量感知工具路径引擎110。计算系统100可以以各种方式实施引擎108和110(包括其组件)，例如作为硬件和编程。用于引擎108和110的编程可以采取存储在非瞬态机器可读存储介质上的处理器可执行指令的形式，并且用于引擎108和110的硬件可以包括执行这些指令的处理器。处理器可以采取单处理器或多处理器系统的形式，并且在一些示例中，计算系统100使用相同的计算系统特征或硬件组件(例如公共处理器或公共存储介质)来实施多个引擎。
[0018]在操作中，访问引擎108可以访问3D CAD对象的切片。如本文所用的，CAD对象(包括3D CAD对象)可以包括与零件设计、模拟、分析或制造相关的任何类型的CAx对象数据。CAD对象因此可以包括3D对象设计、模型、模型切片、工具路径等。访问引擎108所访问的3D CAD对象可表示物理零件，并且切片可表示用于物理零件的3D打印的物理层。
[0019]在操作中，热量感知工具路径引擎110可以生成层工具路径以控制物理层的3D打
印，包括通过将切片分割成区域并基于热量感知标准为进行所述物理层的所述3D打印确定层工具路径遍历的区域顺序。在操作中，热量感知工具路径引擎110还可以提供层工具路径以支持物理零件的3D打印。
[0020]接下来更详细地描述这些和其它热量感知工具路径特征。
[0021]图2示出了用于3D零本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：通过计算系统：访问(702)三维(3D)计算机辅助设计(CAD)对象(210)的切片(230)，其中，所述3D CAD对象(210)表示物理零件，并且其中，所述切片(230)表示用于所述物理零件的3D打印的物理层；生成(704)层工具路径(260)以控制所述物理层的所述3D打印，包括通过：将所述切片(230)分割(706)成区域(251)；以及基于热量感知标准(240)为进行所述物理层的所述3D打印确定(708)所述层工具路径(260)遍历的区域顺序；以及提供(710)所述层工具路径(260)以支持所述物理零件的所述3D打印。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热量感知标准(240)指明对所述区域顺序中与当前区域相距最大距离的后续区域的选择。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热量感知标准(240)指明对所述区域顺序中与当前区域相距预定距离的后续区域的选择。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热量感知标准(240)指明对所述区域顺序中与当前区域相邻的后续区域的选择，并且其中，生成(704)所述层工具路径还包括为进行所述后续区域的所述3D打印反转所述工具路径的起点和终点。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，应用不同的热量感知标准(240)来生成所述3D CAD对象的不同切片的层工具路径。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，包括将所述切片分割成区域，所述区域的面积大于不同切片的区域的面积，所述不同切片表示要在所述物理零件的所述3D打印中在所述物理层之前制造的另一物理层。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述热量感知标准(240)指明对所述区域顺序中的开始区域的确定，所述开始区域与针对不同切片确定的区域顺序的结束区域相距至少阈值距离，其中，所述不同切片表示要在所述物理零件的所述3D打印中在所述物理层之前制造的另一物理层。8.一种系统(100)，包括：访问引擎(108)，其被配置来访问(702)三维(3D)计算机辅助设计(CAD)对象(210)的切片(230)，其中，所述3D CAD对象(210)表示...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯，
申请(专利权)人：西门子工业软件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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