增材制造中的板安装制造技术

公开了用于增材制造系统的构建板组件及其使用方法。在一些实施方式中，构建板组件可以包括构建板，该构件板具有构建表面和形成在构建板中的一个或更多个凹部。一个或更多个插入件可以插入到构建板的对应的一个或更多个凹部中，使得所述一个或更多个插入件的一部分可以通过与凹部相关联的形成在构建表面中的一个或更多个对应的开口触及。一个或更多个对应的开口触及。一个或更多个对应的开口触及。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增材制造中的板安装
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求于2020年6月24日提交的序列号为63/043,267的美国临时申请的优先权的权益，该美国临时申请的全部公开内容通过参引并入本文。


[0003]公开的实施方式涉及用于增材制造中的板安装的系统和方法。

技术介绍

[0004]粉末床熔融过程是增材制造过程的示例，在增材制造过程中，通过在逐层过程中选择性地结合材料来形成三维形状。在金属粉末床熔融过程中，一个或更多个激光束在金属粉末的薄层上方进行扫描。如果各种激光参数比如激光功率、激光光斑大小和/或激光扫描速度处于其中所传递的能量足以熔化金属粉末的颗粒的状态，则可以在构建表面上建立一个或更多个熔池。激光束沿着预限定的轨迹进行扫描，使得固化的熔池轨迹产生与三维打印零件的二维切片对应的形状。在完成一层之后，粉末表面被标引限定的距离，下一层粉末被散布到构建表面上，并且重复激光扫描过程。在许多应用中，层厚度和激光功率密度可以设定，以提供下层的部分再熔化以及连续层的熔融。多次重复层标引和扫描，直到制造出期望的三维形状为止。

技术实现思路

[0005]在一些实施方式中，一种用于增材制造系统的构建板组件包括构建板和插入件。构建板包括构建表面和形成在构建板中的凹部。凹部的一部分在构建表面中形成开口。插入件构造成插入到构建板的凹部中。插入件和凹部定尺寸和定形状成将插入件保持在凹部中。插入件的至少一部分可以通过开口触及。
[0006]在一些实施方式中，一种用于在增材制造过程期间减小热诱发应力的增材制造方法包括将插入件插入到构建板中，其中，插入件的至少一部分可以通过构建板的构建表面中的开口触及。该方法还包括将插入件保持在构建板中、在构建表面以及插入件的可触及部分上沉积材料层、以及使该材料层的第一部分熔化，其中，第一部分设置在插入件的可触及部分上。该方法还包括使熔化的第一部分固化以在插入件上形成第一附接点。
[0007]在一些实施方式中，一种用于增材制造系统的构建板组件包括构建板和多个插入件。构建板包括构建表面和形成在构建表面中的多个凹部。所述多个插入件构造成至少部分地设置在构建板的所述多个凹部内。所述多个插入件中的每个插入件的至少一部分可以通过构建表面中的开口触及。所述多个插入件中的每个插入件构造成保持在多个凹部中的至少一个凹部中。
[0008]在一些实施方式中，一种用于在增材制造过程期间减小热诱发应力的增材制造方法包括将多个插入件部分地插入到形成在构建板的构建表面中的多个凹部中，其中，所述多个插入件中的每个插入件的至少一部分可以通过构建表面中的至少一个开口触及。该方
法还包括将所述多个插入件保持在所述多个凹部中、在构建表面以及所述多个插入件的能够通过构建表面中的开口触及的部分上沉积材料层、使材料层的设置在所述多个插入件的可触及部分上的至少第一部分熔化、以及使熔化的第一部分固化以在所述多个插入件中的至少一个插入件上形成第一附接点。
[0009]应当理解的是，可以以任何合适的组合来布置前述构思以及下面所讨论的其他构思，因为本公开在该方面不受限制。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附图标记表示。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是具有平行线性插入件的构建板的一个实施方式的立体图；
[0012]图2A是设置在构建板的凹部内的插入件的一个实施方式的横截面侧视图；
[0013]图2B是设置在构建板的凹部内的插入件的一个实施方式的横截面侧视图；
[0014]图2C是设置在构建板的凹部内的插入件的一个实施方式的横截面侧视图；
[0015]图2D是设置在构建板的凹部内的插入件的一个实施方式的横截面侧视图；
[0016]图3A是具有可消耗部分的插入件的一个实施方式的横截面侧视图；
[0017]图3B是设置在构建板的凹部内的图3A的插入件的横截面侧视图；
[0018]图4是具有可变横截面的插入件的一个实施方式的立体图；
[0019]图5是多个插入件在单个凹部中的一个实施方式的立体图；
[0020]图6A是构建板内的凹部的一个实施方式的横截面侧视图；
[0021]图6B是构造成与图6A的凹部配合的插入件的一个实施方式的横截面侧视图；
[0022]图6C是构造成与图6A的凹部配合的插入件的一个实施方式的横截面侧视图；
[0023]图6D是构造成与图6A的凹部配合的插入件的一个实施方式的横截面侧视图；
[0024]图6E是构造成与图6A的凹部配合的插入件的一个实施方式的横截面侧视图；
[0025]图7A是插入件设置在构建板的凹部内的一个实施方式的横截面侧视图；
[0026]图7B是包括弹簧的构建板的一个实施方式的横截面侧视图，该弹簧构造成使设置在构建板的凹部内的插入件偏置；
[0027]图7C描绘了图7B的弹簧的一个实施方式；
[0028]图7D描绘了图7B的弹簧的一个实施方式；
[0029]图7E描绘了图7B的弹簧的一个实施方式；
[0030]图8A是插入件以紧配合设置在构建板的凹部内的一个实施方式的横截面侧视图；
[0031]图8B是插入件以松配合设置在构建板的凹部内的一个实施方式的横截面侧视图；
[0032]图8C是包括多个弹簧的构建板的一个实施方式的横截面侧视图，所述多个弹簧构造成使插入件朝向构建板的凹部的中央偏置；
[0033]图8D是包括弹簧的构建板的一个实施方式的横截面侧视图，该弹簧构造成使插入件朝向构建板的凹部的侧部偏置；
[0034]图9是具有垂直线性插入件的构建板的一个实施方式的立体图；
[0035]图10A是具有插入件的构建板的一个实施方式的分解立体图，该插入件沿构建板的两个或更多个方向延伸；
[0036]图10B是图10A的构建板和插入件的立体图；
[0037]图11A是具有沿不同方向定向的线性插入件的构建板的一个实施方式的分解立体图；
[0038]图11B是图11A的构建板和线性插入件的俯视图；
[0039]图12A是包括具有多个附接件的基部的多部分构建板的一个实施方式的分解立体图；
[0040]图12B是图12A的多部分构建板组合件的侧视图；
[0041]图13A是具有非线性插入件的多部分构建板的一个实施方式的分解立体图；以及
[0042]图13B是图13A的多部分构建板和非线性插入件的侧视图。
具体实施方式
[0043]如上所述，一些增材制造过程、比如粉末床熔融过程可以使用激光束来熔化金属粉末。通常，形成打印零件的初始层可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于增材制造系统的构建板组件，所述构建板组件包括：构建板，所述构建板包括构建表面和形成在所述构建板中的凹部，其中，所述凹部的一部分在所述构建表面中形成开口；插入件，所述插入件构造成插入到所述构建板的所述凹部中，其中，所述插入件和所述凹部定尺寸和定形状成将所述插入件保持在所述凹部中，并且其中，所述插入件的至少一部分能够通过所述开口触及。2.根据权利要求1所述的构建板组件，其中，所述插入件的至少一部分从所述构建表面向外延伸。3.根据权利要求1或权利要求2中的任一项所述的构建板组件，其中，所述插入件是长形插入件。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的构建板组件，其中，所述插入件沿着所述插入件的长度包括可变横截面。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的构建板组件，其中，所述插入件在垂直于所述构建表面的方向上的刚度与所述插入件在平行于所述构建表面的方向上的刚度不同。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的构建板组件，其中，所述插入件在平行于所述构建表面的方向上的刚度小于所述构建板在平行于所述构建表面的方向上的刚度。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的构建板组件，其中，所述插入件的至少一部分相对于所述构建板固定。8.根据权利要求1至6中的任一项所述的构建板组件，其中，所述插入件以可滑动的方式保持在所述构建板的所述凹部中。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的构建板组件，还包括一个或更多个锁定轴，所述一个或更多个锁定轴构造成防止所述插入件相对于所述构建板运动。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的构建板组件，其中，所述插入件包括单个件。11.根据权利要求1至9中的任一项所述的构建板组件，其中，所述插入件包括多个以串联的方式连接的区段。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的构建板组件，其中，所述构建板被预热至高于环境温度的温度。13.根据权利要求1至12中的任一项所述的构建板组件，其中，所述构建板包括底部板和联接至所述底部板的顶部板，其中，所述顶部板和所述底部板在所述顶部板与所述底部板之间形成所述凹部。14.根据权利要求1至13中的任一项所述的构建板组件，其中，所述凹部是圆形凹部。15.根据权利要求1至14中的任一项所述的构建板组件，还包括偏置机构，所述偏置机构构造成使所述插入件在所述凹部内朝向预定位置偏置。16.一种用于在增材制造过程期间减小热诱发应力的增材制造方法，所述方法包括：将插入件插入到构建板中，其中，所述插入件的至少一部分能够通过所述构建板的构建表面中的开口触及；将所述插入件保持在所述构建板中；在所述构建表面以及所述插入件的可触及部分上沉积材料层；使所述材料层的第一部分熔化，其中，所述第一部分设置在所述插入件的所述可触及
部分上；以及使熔化的所述第一部分固化以在所述插入件上形成第一附接点。17.根据权利要求16所述的方法，还包括：在至少一个附接点上增材制造零件；将所述插入件从所述构建板移除；以及将所述零件从所述插入件分离。18.根据权利要求16或权利要求17中的任一项所述的方法，其中，将所述插入件保持在所述构建板中包括将一个或更多个锁定轴插入到所述构建板中。19.根据权利要求16至18中的任一项所述的方法，还包括在使所述材料层的所述第一部分熔化之前将所述构建板预热至高于环境温度的温度。20.根据权利要求16至19中的任一项所述的方法，还包括使所述材料层的第二部分熔化，其中，所述第二部分设置在所述构建表面上。21.根据权利要求20所述的方法，还包括使熔化的所述第二部分固化以在所述构建表面上形成第二附接点。22.一种用于增材制造系统的构建板组件，所述构建板组件包括：构建板，所述构建板...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：伏尔肯模型公司，
类型：发明
国别省市：