用于增材制造系统的打印和重涂组件及其使用方法技术方案

一种用于形成物体的方法，包括：移动包括能量源的组件；经由围绕组件的能量源的强制对流加热定位在构建区域中的初始层构建材料(31i、31s、31、3、50)；以及在构建区域上散布构建材料(31)，从而在初始层构建材料(31i、31s、31、3、50)上方沉积第二层构建材料(31i、31s、31、3、50)。50)。50)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增材制造系统的打印和重涂组件及其使用方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年10月20日提交的关于“用于增材制造系统的打印和重涂组件及其使用方法”的共同未决美国临时专利申请第63/093,933号的权益，该申请通过包括附图在内的全部引用合并于此。


[0003]本说明书大体涉及增材制造系统，并且更具体地，涉及用于增材制造系统的打印和重涂组件及其使用方法。

技术介绍

[0004]增材制造系统可以用于以逐层方式从构建材料(例如有机或无机粉末)“构建”物体。传统增材制造系统包括被构造为顺序分布构建材料层的各种“重涂”设备。传统增材制造系统还可以包括各种“打印”设备，这些“打印”设备被构造为将粘合剂沉积在构建材料上并且可以固化到构建材料以“构建”物体。在一些构造中，构建材料可以经由通过激光等施加能量来熔融以“构建”物体。

技术实现思路

[0005]在一些构造中，新的构建材料层的施加可能在下面的固化构建材料层上施加应力，这可能导致固化构建材料的撕裂或损坏。此外，新的构建材料层中可能会形成空隙，这随后可能会导致成品出现缺陷。
[0006]为了减少施加到下面的固化构建材料层的应力并减少空隙，可以最初将过量的构建材料施加到新的层。然后可以移除过量的构建材料，从而将新的构建材料层减少到期望厚度。在一些传统构造中，过量的构建材料可以沉积到排放沟等中以用于回收或处置。
[0007]然而，回收可能是耗时且昂贵的，并且处置过量的构建材料通常会增加制造成本。本公开的实施例涉及重涂组件，重涂组件将过量的构建材料返回到构建供应部，使得过量的构建材料可以用于施加后续的新的构建材料层。通过重新使用过量的构建材料，可以减少整体构建材料的使用，从而降低制造成本。
[0008]在一些构造中，构建材料和/或粘合剂可以由能量源加热以加热构建材料和/或固化粘合剂。能量源可以附接到重涂组件和/或打印组件，并且当打印组件和/或重涂组件经过构建材料和/或粘合剂时，能量源可以加热构建材料和/或粘合剂。因为能量源连同重涂组件和/或打印组件在构建材料和/或粘合剂上方移动，所以能量源可以在短时间内定位在构建材料和/或粘合剂的特定部分上方。能量源在构建材料和/或粘合剂的特定部分上方的短停留时间可能导致施加到构建材料和/或粘合剂的能量不足。通过减慢重涂组件和/或打印组件的移动，能量源可以定位在构建材料和/或粘合剂的特定部分上方更长时间。然而，重涂组件和/或打印组件的缓慢移动可能会增加构建物体的时间，从而降低生产率并增加制造成本。在一些构造中，可以增加能量源发射的热能的量，从而增加施加到构建材料和/
或粘合剂的能量的量。然而，增加的热能会导致构建材料和/或粘合剂燃烧或过热，这会导致正在生产的物体出现缺陷。因此，存在对用于在增材制造系统中将热能施加到构建材料和/或粘合剂的改进系统和方法的需要。
[0009]在一个实施例中，一种用于形成物体的方法，包括：移动包括能量源的组件；经由围绕组件的能量源的强制对流加热定位在构建区域中的初始层构建材料；以及在构建区域上散布构建材料，从而在初始层构建材料上方沉积第二层构建材料。
[0010]在另一个实施例中，一种用于形成物体的方法，包括：在涂覆方向上在包括构建材料的供应容器上方移动重涂组件，其中重涂组件包括粉末散布构件；使供应容器中的构建材料与粉末散布构件接触；用联接到重涂组件的能量源辐照定位在构建容器中的初始层构建材料；以及使气体经过能量源，从而经由强制对流加热定位在构建容器中的初始层构建材料。
[0011]在又一个实施例中，一种增材制造系统，包括：打印组件和重涂组件中的至少一个；壳体组件，壳体组件联接到打印组件和重涂组件中的至少一个，壳体组件包括能量源外壳；能量源，能量源至少部分地定位在能量源外壳内；以及空气分布系统，空气分布系统与能量源外壳连通，其中空气分布系统包括泵，泵在结构上被构造成将气体传送到能量源外壳以传递来自能量源的热能。
[0012]本文所述的增材制造设备及其部件的附加特征和优点将在下面的详细描述中阐述，并且对于本领域的技术人员来说，部分内容根据该描述将显而易见或通过实践本文描述的实施例(包括以下的详细描述、权利要求以及附图)将被认识到。
[0013]应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都描述了各种实施例，并且旨在提供用于理解要求保护的主题的性质和特性的概述或框架。附图被包括在内以提供对各种实施例的进一步理解，并且结合到本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本文描述的各种实施例，并且与描述一起用于解释要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
[0014]图1示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的增材制造系统；
[0015]图2示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图1的增材制造系统内的构建材料的放大视图；
[0016]图3示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图1的增材制造系统的重涂组件的实施例的立体图；
[0017]图4示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图1的重涂组件的剖视图，其包括至少部分地封装一个或多个能量源的壳体组件；
[0018]图5示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的包括与图4的壳体组件连通的空气分布系统的重涂组件的立体图；
[0019]图6A示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的移除了上部壳体的壳体组件的放大立体图；
[0020]图6B示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的至少部分地封装图4的一个或多个能量源的壳体组件的放大剖视图；
[0021]图6C示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图4的壳体组件
的放大剖视图；
[0022]图7示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图4的壳体组件和一个或多个能量源的前剖视图；
[0023]图8示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的包括第一壳体组件和第二壳体组件的重涂组件的剖视图；
[0024]图9示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图1的增材制造系统的控制图；
[0025]图10示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的包括粉末犁组件的重涂组件的立体图；
[0026]图11示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的移除了粉末犁壳体的图10的粉末犁组件的立体图；
[0027]图12示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图11的重涂组件和粉末犁组件的侧视图；
[0028]图13示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的将构建材料移动到构建区域的重涂组件；和
[0029]图14示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的将构建材料从构建区域移动到供应容器的重涂组件。
具体实施方式
[0030]现在将详细参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于形成物体的方法，其特征在于，所述方法包括：移动包括能量源的组件；经由围绕所述组件的所述能量源的强制对流加热定位在构建区域中的初始层构建材料；以及在所述构建区域上散布构建材料，从而在所述初始层构建材料上方沉积第二层构建材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述组件是包括粉末散布构件的重涂组件。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，加热定位在所述构建区域中的所述初始层构建材料进一步包括经由从所述能量源发射的辐射加热所述初始层构建材料。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，经由强制对流加热所述构建区域包括使气体通过管道，所述管道与至少部分地包围所述能量源的能量源外壳连通。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述能量源是第一能量源，并且其中经由强制对流加热所述初始层构建材料包括使气体经过所述第一能量源和第二能量源。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，使所述气体经过所述第一能量源和所述第二能量源包括将所述气体传送到至少部分地包围所述第一能量源和所述第二能量源的能量源外壳。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，使所述气体经过所述第一能量源和所述第二能量源包括将所述气体传送到至少部分地包围所述第一能量源的第一能量源外壳，以及将所述气体传送到至少部分地包围所述第二能量源的第二能量源外壳。8.一种用于形成物体的方法，其特征在于，所述方法包括：在涂覆方向上在包括构建材料的供应容器上方移动重涂组件，其中所述重涂组件包括粉末散布构件；使所述供应容器中的所述构建材料与所述粉末散布构件接触；用联接到所述重涂组件的能量源辐照定位在构建容器中的初始层构建材料；以及使气体经过所述能量源，从而经由强制对流加热定位在所述构建容器中的所述初始层构建材料。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：用所述粉末散布构件在所述涂覆方向上将所述构建材料移动到所述构建容器，从而将第二层构建材料沉积在所述初始层构建材料上方；使所述第二层构建材料与所述粉末散布构件接触；在返回方向上将所述第二层构建材料的至少一部分移动到所述供应容器；以及将所述第二层构建材料的所述至少一部分沉积在所述供应容器中。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括在移动所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：