[发明专利]在增材制造中底板的制造、壳体的制造和支撑支柱的制造

说明书

一种用于形成物体的设备包括：平台；和分配系统，覆于平台上方，用于分配连续的粉末层。连续的层包括支撑层和在支撑层上的物体层。所述设备进一步包括能量源，用于熔融粉末。控制器经构造以致使能量源熔融支撑层中的每一个的支撑区域以形成零件支撑基座。控制器进一步经构造以致使能量源熔融物体层中的每一个的壳体区域以形成壳体，壳体将物体层中的每一个划分为内部区域和外部区域。控制器还经构造以致使能量源熔融物体层中的每一个的内部区域的物体部分。所述物体的平行投影限定容纳在内部区域内的零件区域。

技术领域

本说明书涉及增材制造，也被称为3D打印。

背景技术

增材制造(Additive Manufacturing；AM)，也被称为实体自由成形制造(SolidFreeform Fabrication)或3D打印，是指将原料(例如，粉末、液体、悬浮液或熔化固体)相继地分配为二维层而构建出三维物体的制造工艺。相比之下，传统机械加工技术涉及从库存材料(例如，木头块、塑料块或金属块)切出物体的减材工艺。

在增材制造中可以使用各种增材工艺。一些方法熔化或软化材料以生产层，例如，选择性激光熔化(Selective Laser Melting；SLM)或直接金属激光烧结((Direct MetalLaser Sintering；DMLS)、选择性激光烧结(Selective Laser Sintering；SLS)、熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling；FDM)，而另外一些方法则使用不同技术(例如，立体光刻(Stereolithography；SLA)来固化(cure)液体材料。这些工艺在形成层以创建完成物体的方式上和在各个工艺中可相容地使用的材料上可能有所不同。

常规系统使用用于烧结或熔化粉末状材料的能量源。一旦已烧结或熔化在第一层上的所有选定位置并且然后使之再次固结，新的粉末状材料层就沉积在已完成层的顶部上，并且所述工艺逐层重复，直至生产出期望的物体。

发明内容

一方面，一种用于形成物体的增材制造设备包括：平台；和分配系统，覆于平台上方，用于在平台的顶表面上方分配连续的粉末层。连续的层包括支撑层和在支撑层上的物体层。增材制造设备进一步包括：能量源，用于熔融在平台的顶表面上分配的粉末；和控制器，耦接至分配系统和能量源。控制器经构造以致使能量源熔融每个支撑层的支撑区域以形成零件支撑基座，其中零件支撑基座的顶表面支撑物体层的最底层。控制器经进一步构造以致使能量源熔融每个物体层的壳体(enclosure)区域以形成壳体，壳体将每个物体层划分为内部区域和外部区域。控制器还经构造以致使能量源熔融每个物体层的内部区域的物体部分以形成物体。物体在平台的顶表面上的平行投影限定容纳在内部区域内的零件区域。

在一些示例中，内部区域可以包括零件区域的至少120％至150％的面积。

在一些示例中，内部区域的横向尺寸可以是零件区域的横向尺寸的约110％至125％。

在一些示例中，内部区域的周边可以距零件区域的周边基本上固定的距离。

在一些示例中，壳体可以沿着零件支撑基座的周边形成。

在一些示例中，控制器可以经构造以致使分配系统仅在零件支撑基座上方分配物体层。

另一方面，一种用于形成物体的方法包括在平台的顶表面上方分配连续的粉末层。连续的层包括支撑层和在支撑层上的物体层。方法进一步包括熔融每个支撑层的支撑区域以形成零件支撑基座，其中零件支撑基座的顶表面支撑物体层的最底层。方法还包括熔融每个物体层的壳体区域以形成壳体，壳体将每个物体层划分为内部区域和外部区域。方法进一步包括熔融每个物体层的内部区域的物体部分以形成物体。物体在平台的顶表面上的投影限定容纳在内部区域内的零件区域。