[发明专利]增材制造环境中的能量密度映射

权利要求书

1.一种用于在利用增材制造来构建对象的同时确定被施加到构建材料的能量的方法，所述方法包括：

接收用于构建所述对象的作业文件，其中所述作业文件包括所述对象的数字表示，所述对象的所述数字表示包括所述对象的多个切片，并且其中所述对象的第一切片指示用于将能量源施加到构建材料以构建所述对象的所述第一切片的扫描线；

确定所述能量源的操作参数，其中所述操作参数包括所述能量源的功率，其中所述能量源包括激光或电子束，并且其中所述能量源的所述操作参数还包括所述能量源的射束的大小；以及

基于所述作业文件和所述能量源的所述操作参数来生成所述对象的所述第一切片的第一能量密度图，其中所述第一能量密度图指示每构建材料面积的来自所述能量源的、针对所述对象的所述第一切片而被施加到所述构建材料的能量的量，

从而指示在构建所述对象的同时被施加到所述构建材料的所述能量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述能量源的所述操作参数还包括以下中的至少一项：所述能量源的扫描速率、所述能量源的射束的形状、电流和加速电压。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述扫描线包括指示用于将所述能量源施加到所述构建材料的位置和方向的矢量。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定所述能量源的动态行为，动态行为包括所述能量源沿着所述扫描线的上升时间、建立时间、延迟时间、加速时间和减速时间中的至少一项，并且其中生成所述对象的所述第一能量密度图还基于所述能量源的所述动态行为。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述作业文件来构建所述对象；以及

通过在构建所述对象的每个切片的同时随时间日志记录所述能量源的位置、所述能量源的速度和所述能量源的功率水平中的至少一项，在计算设备中确定在所述对象的每个切片处被施加的能量的实际量，从而基于在构建所述对象时所收集的信息来生成所述对象的能量密度图。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述作业文件和所述能量源的所述操作参数来生成所述对象的所述多个切片的多个能量密度图；

基于所述多个能量密度图来生成所述对象的三维能量分布；以及

当所述三维能量分布的体积的一部分具有为低于第一阈值或高于第二阈值中的至少一项的能量水平时，确定在构建所述对象中的潜在不一致。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

基于确定所述潜在不一致来调节所述能量源到与所述三维能量分布的所述体积的所述一部分相对应的构建材料的施加，其中调节所述能量源的施加包括以下中的至少一项：调节所述扫描线、调节所述能量源的功率水平、调节所述能量源的速率、调节所述能量源的射束形状、以及调节所述能量源的射束大小。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括：

基于所述三维能量分布来估计所述对象的几何不一致；以及

调节所述能量源到与所估计的所述几何不一致相对应的构建材料的施加，其中调节所述能量源的施加包括以下中的至少一项：调节所述扫描线、调节所述能量源的功率水平、调节所述能量源的速率、调节所述能量源的射束形状、以及调节所述能量源的射束大小。

9.根据权利要求6所述的方法，其中确定潜在不一致还基于以下中的至少一项：所述一部分的体积、所述一部分的纵横比、以及围绕所述一部分的区域中的能量水平。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述第一能量密度图的面积的一部分具有为低于第一阈值或高于第二阈值中的至少一项的能量水平时，确定在构建所述对象中的潜在不一致。