[发明专利]增材制造

说明书

一些示例包括一种用于增材制造机器的熔化设备。该熔化设备包括在x方向上可移动越过构建区域的外壳，构建区域用于容纳构建材料和熔剂。热源被容纳在外壳中，该热源用于将热能导向构建区域且包括用于发射第一发射光谱的加温源和用于发射第二发射光谱的熔化源。控制装置用于在构建循环期间连续调制由热源产生的热能级。

背景技术

增材制造机器通过构建材料层来生产3D物体。一些增材制造机器通常被称为“3D打印机”。3D打印机和其他增材制造机器使得将物体的CAD(计算机辅助设计)模型或其他数字表示转换成物理客体成为可能。模型数据可以被处理成切片，每个切片定义成将形成物体的一层或多层构建材料的部分。

附图说明

图1是根据本公开方面的用于增材制造机器的示例熔化设备的示意性侧视图。

图2是根据本公开方面的操作增材制造机器的熔化设备的示例方法的流程图。

图3是根据本公开方面的操作增材制造机器的熔化设备的另一示例方法的流程图。

图4是根据本公开方面的增材制造机器的示意性侧视图。

图5A-图8B是示意性侧视图和示意性俯视图，其示出根据本公开方面的使用增材制造机器的熔化系统的示例四阶段(pass)熔化循环的顺序。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参见构成其一部分的附图，并且在附图中通过例示的方式示出可以实施本公开的具体示例。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，其他示例可以利用，并且结构或逻辑改变可以作出。因此，以下详细描述不应被视为限制意义，并且本公开的范围由随附权利要求限定。应当理解，这里描述的各种示例的特征可以部分或全部彼此组合，除非另外特别指出。

在一些增材制造过程中，热能用于将粉末状构建材料中的颗粒熔化在一起以形成固态物体。熔化构建材料的热能可以例如通过以下产生：将液体熔剂以基于物体切片的图案涂敷到薄层粉末状构建材料，然后将图案化区域暴露于熔化能量。熔剂中的熔化能量吸收成分吸收熔化能量，以帮助烧结、熔融或以其他方式熔化构建材料。本过程逐层和逐片重复以完成物体。

图1是根据本公开方面的用于增材制造机器的熔化设备10的示意性侧视图。熔化设备包括外壳12、热源14和控制装置16。外壳1 2可在x轴方向上移动越过构建区域18。构建区域18可以容纳构建材料20和熔剂22。热源14容纳在外壳12中。热源14将热能导向构建区域18。热源14包括用于发射第一发射光谱的加温源或第一热源24和用于发射第二发射光谱的熔化源或第二热源26。

热源14在三维物体构建过程的所有循环期间保持通电。加温源和熔化源24、26发射不同的色温(即发射光谱)。加温源24可以调整以将未熔化的构建材料保持在目标控制温度。来自熔化源26的熔化能量在构建过程的每个阶段可以变化且可以调整。加温源24和熔化源26可以独立地且分开地调整以发射独立调制的发射光谱。

图2是根据本公开方面的操作增材制造机器的熔化设备的示例方法30的流程图。在32处，热能由热源产生。热能包括分离的发射光谱，该分离的发射光谱包括第一发射光谱和第二发射光谱。第一发射光谱和第二发射光谱中的每个被定向成沿着y轴纵向发射。在34处，热源沿着x轴在构建区域上方平移。在36处，在三维物体的构建过程期间，热能被连续输送在构建区域上。

图3是根据本公开方面的操作增材制造机器的熔化设备的另一示例方法40的流程图。在42处，在构建室内，辐射热能由热能源产生。该辐射热能被分离成第一发射光谱和第二发射光谱。在44处，热能源在构建室内的构建区域上方的平面中双向平移。在46处，平移热能源输送具有第一发射光谱的第一阶段能量，以将构建区域上容纳的构建材料和熔剂的热级提高到熔融温度以上。在48处，具有第二发射光谱的第二阶段能量被输送以保持熔融温度。在50处，构建区域上容纳的构建材料和熔剂被对流冷却。在52处，在三维物体的构建过程期间，在构建室内，保持的辐射热能产生(production)保持低于熔融温度的加温温度。