增材制造的原位监测制造技术

本发明专利技术提供了用于由可沉积材料(101)增材制造产品(100)的系统(1)，其中，可沉积材料(101)是导电的，其中，该系统(1)包括支撑元件(10)、材料添加系统(20)和至少两个电极(30)；其中，支撑元件(10)被配置用于支撑该产品(100)，其中，至少两个电极(30)包括配置在支撑元件(10)的表面(11)的一个或多个第一电极(31)；其中，至少两个电极(30)包括配置在支撑元件(10)的表面(11)处的一个或多个第一电极(31)；其中，材料添加系统(20)被配置用于在(i)支撑元件(10)和(ii)沉积材料(102)中的一者或多者处沉积所述可沉积材料(101)，从而形成产品(100)；其中，电极(30)中的任一个电极被配置用于在沉积所述可沉积材料(101)期间(i)电接触正被沉积可沉积材料(101)或(ii)电接触沉积材料(102)，其中，(i)正被沉积的该可沉积材料(101)与布置在电极和该电极(30)的另一电极之间的至少一部分沉积材料(102)结合，限定了导电路径(35)，或(ii)布置在电极(30)和该电极(30)的另一电极之间的该至少一部分沉积材料(102)，限定了导电路径(35)。限定了导电路径(35)。限定了导电路径(35)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增材制造的原位监测


[0001]本专利技术涉及用于监测增材制造过程的方法和系统。

技术介绍

[0002]目前存在几种逐层增材制造(AM)技术。其中，熔融沉积成型(FDM)是一种常见的逐层3D打印技术。使用FDM，热塑性或热固性材料细丝(例如，包括塑料或金属)在称为热端的腔室内熔化，并从喷嘴挤压到构建板或先前挤压出的材料上。这样，就可以逐行、逐层地构建零件。该技术提供了廉价的制造方法，具有可实现的几何形状和所用材料的大自由度。

技术实现思路

[0003]随着FDM打印机的不断进步，打印质量也在不断提高。然而，在当前的FDM工艺中，打印过程和产品的质量监测是有限的。通常，产品的质量仅仅取决于成品。
[0004]FDM的逐层制造过程可能通过层之间和线之间的不适当融合而引入各向异性材料特性。这些各向异性特性会影响部件的物理特性，例如机械、电气或热特性。
[0005]为了监测打印质量并区分打印参数对打印特性的影响，可以监测打印过程。在FDM打印中，有几种原位技术用于质量监测。现有的技术包括基于光学扫描、计算机视觉、声学、振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于由可沉积材料(101)增材制造产品(100)的系统(1)，其中，所述可沉积材料(101)是导电的，其中，所述系统(1)包括支撑元件(10)、材料添加系统(20)和至少两个电极(30)；其中
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所述支撑元件(10)被配置用于支撑所述产品(100)，
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所述至少两个电极(30)包括配置在所述支撑元件(10)的表面(11)的一个或多个第一电极(31)；
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所述材料添加系统(20)被配置用于在(i)所述支撑元件(10)和(ii)沉积材料(102)中的一者或多者处沉积所述可沉积材料(101)，从而形成所述产品(100)；
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所述电极(30)中的任一个电极被配置用于在沉积所述可沉积材料(101)期间(i)电接触正被沉积的所述可沉积材料(101)或(ii)电接触所述沉积材料(102)，其中，(i)正被沉积的所述可沉积材料(101)与布置在所述电极和所述电极(30)的另一电极之间的至少一部分所述沉积材料(102)结合，限定导电路径(35)，或(ii)布置在所述电极(30)和所述电极(30)的另一电极之间的至少一部分所述沉积材料(102)，限定导电路径(35)。2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，所述电极(30)包括由所述材料添加系统(20)组成的第二电极(32)，其中，所述第二电极(32)被配置用于接触正被沉积的所述可沉积材料(101)，其中，正被沉积的所述可沉积材料(101)与接触相应的第一电极(31)的至少一部分所述沉积材料(102)结合，限定在所述第二电极(32)和所述相应的第一电极(31)之间的导电路径(35)。3.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，包括多个第一电极(31)，其中，接触所述第一电极(31)中的任一个电极和所述第一电极(31)中的另一电极的至少一部分所述沉积材料(102)，限定在相应的第一电极(31)和所述第一电极(31)中的所述另一电极之间的导电路径(35)。4.根据权利要求3所述的系统(1)，其中，所述产品支撑件(10)的所述表面(11)限定所述第一电极(31)的网络，尤其包括n
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m个第一电极(31)的阵列(300)，其中2≤n≤500，且2≤m≤500。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中，所述材料添加系统(20)包括沉积装置(21)，所述沉积装置(21)用于在所述支撑元件(10)和所述沉积材料(102)中的一者或多者处逐层沉积所述可沉积材料(101)，其中，所述沉积装置(21)包括所述第二电极(32)。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中，(i)所述系统包括熔融沉积成型系统，其中，所述材料添加系统(20)被配置为熔化正被沉积的所述可沉积材料(101)，或者其中，(ii)所述系统(1)包括直接墨水书写系统。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中，所述系统(1)包括测量系统(200)，所述测量系统被配置用于通过所述导电路径(35)中的一个或多个导电路径测量阻抗和电阻中的一者或多者。8.根据权利要求7所述的系统(1)，其中，所述系统(1)包括至少三个电极(30)，其中，所述测量系统(200)进一步包括功能性地耦接至所述电极(30)的多路复用器系统(210)，并且其中，所述系统(1)被配置用于通过在所述电极(30)的选定的电极(30)对的电极之间限定的相应导电路径(35)，测量所述选定的电极(30)对之间的阻抗和电阻中的一者或多者，其中，每对所述选定的电极(30)通过所述多路复用器系统(210)彼此功能性地耦接。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的系统(1)，进一步包括控制系统(230)，所述控制系统用于基于所述测量系统(200)的信号确定制造过程和/或正在制造的所述产品(100)的特征。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述特征包括选自以下组成的组中的一个或多个特征：正被沉积的所述可沉积材料(101)的温度、所述沉积材料(102)的温度正被沉积的所述可沉积材料(101)和沉积材料(102)的组合上的(3D)阻抗分布、沉积材料(102)上的(3D)阻抗分布、沉积材料(102)上的(3D)温度分布、正在制造的所述产品(100)中的缺陷、所述材料添加系统(20)的功能、所述支撑元件(10)的功能、正被沉积的可沉积材料(101)的量、在正被沉积的可沉积材料(101)与所述支撑元件(10)和所述沉积材料(102)中的一个或多个之间的粘合、所述可沉积材料(101)和所述沉积材料(102)之间的接触损耗、以及所述材料添加系统(20)相对于所述支撑元件的位置，以及所述沉积材料(102)的材料特性。11.根据权利要求9至10中任一项所述的系统，其中，所述控制系统(230)进一步被配置用于基于所确定的特征中的一个或多个特征来控制所述系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克，
申请(专利权)人：帕特里克，
类型：发明
国别省市：