添加制造設(shè)備及方法
【專利摘要】一種添加制造設(shè)備(10)，包括：構(gòu)造封殼(18)，其具有限定平面工作表面的上平臺(tái)(42)和從上平臺(tái)(42)向下延伸的內(nèi)側(cè)壁(48)，內(nèi)側(cè)壁(48)限定構(gòu)造室(46)；與內(nèi)側(cè)壁(48)密封接合且構(gòu)造成沿內(nèi)側(cè)壁(48)豎直移動(dòng)的促動(dòng)器(66)；以及可釋放地裝固至促動(dòng)器(66)的構(gòu)造平臺(tái)(20)。
【專利說(shuō)明】
添加制造設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明大體上涉及添加制造設(shè)備，且更具體地涉及用于添加制造的構(gòu)造封殼(build enclosure)。
【背景技術(shù)】
[0002]〃添加制造〃是本文中用于描述工藝的用語(yǔ)，該工藝涉及逐層構(gòu)建或添加制造(與關(guān)于常規(guī)加工過(guò)程的材料除去相反)。此過(guò)程還可稱為〃快速制造過(guò)程〃。添加制造工藝包括但不限于:直接金屬激光熔化(DMLM)、激光近凈成形制造(LNSM)、電子束燒結(jié)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、3D打印(諸如噴墨和激光打印)、立體光刻(SLA)、電子束熔化(EBM)、激光工程近凈成形(LENS)，以及直接金屬沉積(DMD)。
[0003]目前，粉末床技術(shù)已展示了現(xiàn)有技術(shù)的添加制造技術(shù)的最佳解決能力。然而，由于構(gòu)造需要在粉末床中進(jìn)行，故常規(guī)機(jī)器使用大量駐留粉末，例如，粉末負(fù)載可超過(guò)130kg(3001b)。在考慮使用許多機(jī)器的工廠環(huán)境時(shí)，這是很昂貴的。并未直接熔化到零件中而是儲(chǔ)存在相鄰粉末床中的粉末是成問(wèn)題的，因?yàn)槠鋵⒅亓考又辽禉C(jī)系統(tǒng)，使密封件和室壓力問(wèn)題復(fù)雜化，不利于零件構(gòu)成的結(jié)束時(shí)的零件取得，且在對(duì)于大型構(gòu)件考慮的當(dāng)前的大床系統(tǒng)中變得不可處理。
[0004]此外，當(dāng)前可用的添加制造系統(tǒng)針對(duì)原型設(shè)計(jì)和非常低體積的制造。較大差異可從零件到零件存在。當(dāng)前系統(tǒng)的一些元件由于重量而處理麻煩，且可需要過(guò)多的人工的親手相互作用。
[0005]因此，仍需要一種可以以一致的質(zhì)量產(chǎn)生高體積的零件的添加制造設(shè)備和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]該需求通過(guò)本發(fā)明解決，本發(fā)明提供了一種添加制造設(shè)備，其具有包圍促動(dòng)器的構(gòu)造室，其中構(gòu)造平臺(tái)可釋放地裝固到其上。構(gòu)造平臺(tái)可與促動(dòng)器分開(kāi)，以允許多余粉末的除去和/或完成的零件的除去。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，{該段將在權(quán)利要求核準(zhǔn)之后完成}。
【附圖說(shuō)明】
[0008]本發(fā)明可連同附圖參照以下描述來(lái)最佳地理解，在附圖中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明的方面構(gòu)成的添加制造設(shè)備的示意圖；
圖2為處于就坐位置的圖1的添加制造設(shè)備的構(gòu)造封殼的截面視圖；
圖3為處于未就坐位置的構(gòu)造封殼的截面視圖；
圖4為具有備選的構(gòu)造平臺(tái)分離機(jī)構(gòu)的構(gòu)造封殼的截面視圖；
圖5為備選的構(gòu)造平臺(tái)的底部平面視圖；
圖6為沿圖5中的線6-6截取的視圖；以及
圖7為圖5中的構(gòu)造平臺(tái)的一部分的截面視圖，其中升降銷(xiāo)接合在槽口中。
[0009]圖解
10添加制造設(shè)備 12臺(tái)
14粉末供應(yīng)源 16施加器 18構(gòu)造封殼 20構(gòu)造平臺(tái) 20’構(gòu)造平臺(tái)
22定向能源
24射束操縱設(shè)備 26粉末回收容器 28平面工作表面 30開(kāi)口 32促動(dòng)器 34供應(yīng)容器 36供應(yīng)開(kāi)口 38升降機(jī) 40促動(dòng)器 42上平臺(tái) 44上開(kāi)口 46構(gòu)造室 48內(nèi)側(cè)壁 50平面工作表面 52下開(kāi)口 54外側(cè)壁 56室加熱器 58零件 60上緊固件 62下緊固件 64室安裝件 66促動(dòng)器 68緊固器件 70上磁鐵 72下磁鐵 74密封件 76真空室 78倒角的內(nèi)表面 80倒角的外表面 82平臺(tái)升降器 84升降銷(xiāo) 84’升降銷(xiāo) 84’’升降銷(xiāo) 86彈簧 86彈簧 88固定套筒 90滑動(dòng)套筒 91側(cè)向凸起 92升降固持件 94開(kāi)口 96真空栗
98除去未使用的粉末孔口
100粉末收集凹部
102室振動(dòng)器
104鍵孔槽口
106下表面
108放大的頭部。
【具體實(shí)施方式】
[0010]參看附圖，其中相同的參考標(biāo)號(hào)貫穿各種視圖表示相同元件，圖1-3示出了用于執(zhí)行本發(fā)明的制造方法的添加制造設(shè)備1?；緲?gòu)件為臺(tái)I 2、粉末供應(yīng)源14、施加器(appliCator)16、包繞構(gòu)造平臺(tái)20的構(gòu)造封殼18、定向能量源22、射束操縱設(shè)備24和粉末回收容器26。這些構(gòu)件中的每一個(gè)將在下文中更詳細(xì)描述。
[0011]臺(tái)12為提供平面工作表面28的剛性結(jié)構(gòu)。工作表面28與虛擬工作平面共面且限定其。在所示實(shí)例中，工作表面28包括用于將構(gòu)造封殼18收納在其中的開(kāi)口30。
[0012]施加器16為位于工作表面28上的剛性側(cè)向伸長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。施加器16連接到促動(dòng)器32上，促動(dòng)器32可操作成使施加器16沿工作表面28有選擇地移動(dòng)。促動(dòng)器32在圖1中示意性地繪出，其中應(yīng)理解諸如氣動(dòng)或液壓缸、滾珠螺桿或線性電促動(dòng)器等裝置可用于此目的。
[0013]粉末供應(yīng)源14包括供應(yīng)容器34，其下覆供應(yīng)開(kāi)口36且與其連通，以及升降機(jī)38。升降機(jī)38為板狀結(jié)構(gòu)，其在供應(yīng)容器34內(nèi)可豎直地滑動(dòng)。升降機(jī)38連接到促動(dòng)器40上，促動(dòng)器40可操作成使升降機(jī)38有選擇地向上或向下移動(dòng)。促動(dòng)器40在圖1中示意性地繪出，其中應(yīng)理解諸如氣動(dòng)或液壓缸、滾珠螺桿或線性電促動(dòng)器等裝置可用于此目的。當(dāng)升降機(jī)38降低時(shí)，期望的合金成分的粉末"P"的供應(yīng)源可載入供應(yīng)容器34中。當(dāng)升高升降機(jī)38時(shí)，其露出工作表面28上方的粉末P。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，用于本發(fā)明中的粉末可為用于添加制造的任何適合的材料。例如，粉末可為金屬、聚合物、有機(jī)物或陶瓷粉末。
[0014]構(gòu)造封殼18定位在開(kāi)口30中，且包括限定構(gòu)造室46的上開(kāi)口44的上平臺(tái)42，以及從上平臺(tái)42向下延伸的內(nèi)側(cè)壁48。上平臺(tái)42提供平面工作表面50，其與工作表面28基本齊平，以允許施加器將粉末推到上平臺(tái)42上和構(gòu)造室46中。側(cè)壁48限定構(gòu)造室46和下開(kāi)口52。如圖所示，構(gòu)造室46從下開(kāi)口 52到上開(kāi)口 44延伸內(nèi)側(cè)壁48的長(zhǎng)度。外側(cè)壁54圍繞內(nèi)側(cè)壁48延伸且連接到其上。內(nèi)側(cè)壁48和外側(cè)壁54限定用于將室加熱器56收納在其中的其間的開(kāi)口，室加熱器56構(gòu)造成保持構(gòu)造室46中的所選溫度，且促進(jìn)形成在構(gòu)造室46中的零件58的大小穩(wěn)定性。上平臺(tái)42還可包括粉末收集凹部100，以捕集構(gòu)造室46外的松散粉末。室加熱器56可為能夠定位在內(nèi)側(cè)壁48與外側(cè)壁54之間且加熱構(gòu)造室46的任何類(lèi)型的加熱器。例如，室加熱器56可為感應(yīng)類(lèi)型的加熱器。
[0015]構(gòu)造封殼18由上緊固件60和下緊固件62裝固到開(kāi)口30中。如圖所示，室安裝件64或隔離件定位在上平臺(tái)42與臺(tái)12之間，以將構(gòu)造封殼18與臺(tái)12隔離，且允許構(gòu)造封殼18關(guān)于臺(tái)12的移動(dòng)。上緊固件60延伸穿過(guò)上平臺(tái)42，且終止于室安裝件64，以將構(gòu)造封殼18裝固到室安裝件64上，且下緊固件62延伸穿過(guò)臺(tái)12，且終止于室安裝件64，以將室安裝件64裝固到臺(tái)12上，由此將構(gòu)造封殼18裝固到臺(tái)12上。室安裝件64可由具有隔離和/或回彈性性質(zhì)的任何材料(諸如橡膠)形成，其適于將構(gòu)造封殼18裝固到臺(tái)12上，提供其間的隔離，且允許構(gòu)造封殼18關(guān)于臺(tái)12的移動(dòng)。
[0016]構(gòu)造平臺(tái)20為板狀結(jié)構(gòu)，其在上開(kāi)口44下方的構(gòu)造室46中可豎直地滑動(dòng)。構(gòu)造平臺(tái)裝固到促動(dòng)器66的端部安裝件上，其可操作地使構(gòu)造平臺(tái)20向上或向下移動(dòng)。促動(dòng)器66在圖1中示意性地繪出，其中應(yīng)理解諸如氣動(dòng)或液壓缸、滾珠螺桿或線性電促動(dòng)器等裝置可用于此目的。
[0017]構(gòu)造平臺(tái)20由裝固器件68可釋放地裝固到促動(dòng)器66上。如本文中所使用的，用語(yǔ)〃可釋放地裝固"是指在正常預(yù)計(jì)操作力下將構(gòu)造平臺(tái)20固持就位的連接，但允許構(gòu)造平臺(tái)20從促動(dòng)器66除去或斷開(kāi)，而不需要工具來(lái)拆卸構(gòu)造平臺(tái)20或周?chē)慕Y(jié)構(gòu)。如圖所示，裝固器件68包括上磁鐵70和下磁鐵72 ο上磁鐵70由構(gòu)造平臺(tái)20承載，且下磁鐵72由促動(dòng)器66承載。上磁鐵70和下磁鐵72為極性相反的，以提供其間的磁性吸引，由此將構(gòu)造平臺(tái)20裝固到促動(dòng)器66上。作為備選，如果促動(dòng)器66為磁性的，則磁鐵可僅被包括在平臺(tái)70上，或如果構(gòu)造平臺(tái)20為磁性的，則僅被包括在促動(dòng)器66上。
[0018]促動(dòng)器66延伸穿過(guò)下開(kāi)口 52且到構(gòu)造室46中。促動(dòng)器66包括密封件74和真空室76。密封件74圍繞促動(dòng)器66的周邊延伸，且構(gòu)造成用于與內(nèi)壁48密封接合，以防止粉末穿過(guò)粉末開(kāi)口 52逸出構(gòu)造室46 ο密封件74包括倒角內(nèi)表面78，其構(gòu)造成與構(gòu)造平臺(tái)20的倒角外表面80匹配接合。倒角表面78和80允許構(gòu)造平臺(tái)20在構(gòu)造室46內(nèi)自動(dòng)定心。
[0019]真空室76沿促動(dòng)器66的長(zhǎng)度定位在中心，且構(gòu)造成一旦完成零件58就從構(gòu)造室46除去容納在構(gòu)造室46中的未使用的粉末。真空室76還可操作地連接到粉末收集凹部100上，以一旦零件58完成就從粉末收集凹部100抽空未使用的粉末。
[0020]平臺(tái)升降器82由促動(dòng)器66承載，且包括升降銷(xiāo)84、彈簧86、固定套筒88、滑動(dòng)套筒90和升降固持件92。平臺(tái)升降器82構(gòu)造成從促動(dòng)器66升高構(gòu)造平臺(tái)20，由此將上磁鐵70和下磁鐵72分開(kāi)，且在構(gòu)造平臺(tái)20與密封件74之間產(chǎn)生開(kāi)口 94，以允許構(gòu)造室46中非未使用的粉末從構(gòu)造室46經(jīng)由真空室76抽到粉末回收容器26中，見(jiàn)圖2和3。如圖1中所示，真空由真空栗96產(chǎn)生，以除去未使用的粉末。
[0021]平臺(tái)升降器82可為氣動(dòng)的或由任何其它適合的器件促動(dòng)。如圖所示，升降固持件92裝固到促動(dòng)器66上，且構(gòu)造成防止平臺(tái)升降器82沿促動(dòng)器66向下豎直地移動(dòng)。固定套筒88抵靠升降固持件92，且防止滑動(dòng)套筒90向下移動(dòng)超過(guò)升降固持件92。升降銷(xiāo)84連接到滑動(dòng)套筒90上，且向上延伸穿過(guò)促動(dòng)器66中的孔口 98來(lái)可操作地升降構(gòu)造平臺(tái)20。滑動(dòng)套筒90可滑動(dòng)地連接到固定套筒88上，且構(gòu)造成從圖2的第一位置豎直向上移動(dòng)到圖3的第二位置，其中滑動(dòng)套筒90相對(duì)于構(gòu)造平臺(tái)20向上推動(dòng)升降銷(xiāo)84，促使構(gòu)造平臺(tái)20從促動(dòng)器66向上豎直移動(dòng)，由此將上磁鐵70與下磁鐵72分開(kāi)。作為磁鐵70和72的備選方案，構(gòu)造平臺(tái)20可使用機(jī)械快速連接/斷開(kāi)結(jié)構(gòu)連接到促動(dòng)器66上。例如，圖5和6示出了備選的構(gòu)造平臺(tái)20’，其具有形成在其下表面106中的一對(duì)直徑相對(duì)的鍵孔槽口 104。改變的平臺(tái)升降器將設(shè)有圖7中所見(jiàn)的升降銷(xiāo)84’，其具有放大的頭部108，其尺寸確定為配合T形鍵孔槽口 104的寬的部分。平臺(tái)升降器20’然后可通過(guò)使其旋轉(zhuǎn)一圈的一部分來(lái)容易地與升降銷(xiāo)84’接合或解除接合。該布置或等同的機(jī)械聯(lián)接件將尤其用于粉末為磁性的情況，以防止粉末圍繞構(gòu)造平臺(tái)、平臺(tái)升降器和促動(dòng)器的累積。彈簧86定位在滑動(dòng)套筒90與促動(dòng)器66之間，以在平臺(tái)升降器82未促動(dòng)來(lái)移動(dòng)構(gòu)造平臺(tái)20時(shí)將滑動(dòng)套筒90從圖3的第二位置推至圖2的第一位置。
[0022]圖3繪出了在構(gòu)造室46內(nèi)的促動(dòng)器的最低位置處促動(dòng)的平臺(tái)升降器82。然而，作為備選，平臺(tái)升降器82可促動(dòng)，同時(shí)使促動(dòng)器66在平臺(tái)升降器82向上移動(dòng)的相同速率下向下移動(dòng)。這將具有產(chǎn)生開(kāi)口 94的同時(shí)構(gòu)造平臺(tái)20保持在其關(guān)于構(gòu)造室46的最后豎直位置的效果。使用該過(guò)程，粉末可抽空，而不管構(gòu)造端部的位置和促動(dòng)器位置關(guān)于室頂部或頂部的位置。
[0023]作為備選，構(gòu)造平臺(tái)20可用于支承和/或穩(wěn)定室負(fù)載，同時(shí)促動(dòng)器66可允許豎直地向下移動(dòng)，使得上磁鐵和下磁鐵可分開(kāi)，以允許未使用的粉末從構(gòu)造室46抽出，而非需要升降機(jī)構(gòu)82來(lái)升降構(gòu)造室46的相對(duì)較重的零件和粉末負(fù)載。
[0024]圖4示出了這可如何通過(guò)消除升降機(jī)構(gòu)82和使用適當(dāng)定位的靜止安裝的升降銷(xiāo)來(lái)完成的實(shí)例。在圖4中，一個(gè)或更多個(gè)側(cè)向凸起91 (諸如，獨(dú)立的凸片或環(huán)形凸緣)可在其下端處或附近從構(gòu)造室46的側(cè)壁48向內(nèi)延伸。側(cè)向凸起91具有從其向上延伸的一個(gè)或更多個(gè)靜止地安裝的升降銷(xiāo)84’’。當(dāng)促動(dòng)器66降低時(shí)，升降銷(xiāo)84’’延伸穿過(guò)促動(dòng)器66中的孔，且接觸構(gòu)造平臺(tái)20。升降銷(xiāo)84’’支承構(gòu)造平臺(tái)20，且防止其在促動(dòng)器66進(jìn)一步降低時(shí)下降。構(gòu)造平臺(tái)20和促動(dòng)器66的分離產(chǎn)生用于上述粉末排空的開(kāi)口 94。
[0025]可選地，室振動(dòng)器102可圍繞外壁54定位，以將搖動(dòng)或沖擊振動(dòng)給予構(gòu)造封殼18中，來(lái)有助于抽出構(gòu)造室46的未使用的粉末。室安裝件64將構(gòu)造封殼18與臺(tái)12隔離開(kāi)，且允許構(gòu)造封殼18由室振動(dòng)器102搖動(dòng)，而不影響臺(tái)12。室振動(dòng)器102可為構(gòu)造成有助于從構(gòu)造室46抽出粉末的任何適合的振動(dòng)器。例如，室振動(dòng)器102可為機(jī)械振動(dòng)器，其使構(gòu)造封殼18快速搖動(dòng)，或超聲類(lèi)型的振動(dòng)器，其將振動(dòng)經(jīng)由構(gòu)造封殼18發(fā)送。
[0026]定向能源22可包括可操作成生成適合功率的射束的任何已知的裝置，以及在如下文更詳細(xì)所述的構(gòu)造過(guò)程期間熔融和熔化粉末的其它操作特征。例如，定向能源22可為激光。其它定向能源(諸如電子束槍)為適合的激光的備選方案。
[0027]射束操縱設(shè)備24包括一個(gè)或更多個(gè)反射鏡、棱鏡和/或透鏡，且設(shè)有適合的促動(dòng)器，且布置成使得來(lái)自定向能源22的射束"B 〃可聚焦至期望的點(diǎn)尺寸，且在與工作表面50相符的X-Y平面中操縱至期望位置。
[0028]使用上述設(shè)備10的用于零件58的構(gòu)造過(guò)程如下。構(gòu)造平臺(tái)20裝固到促動(dòng)器66上，且移動(dòng)到初始高位置。初始高位置以選擇的層增量定位在工作表面50下方。層增量影響添加制造過(guò)程的速度和零件58的分辨率。舉例來(lái)說(shuō)，層增量可為大約10到50微米(0.0004到
0.002in)。粉末〃 P 〃然后沉積在構(gòu)造平臺(tái)20上。例如，供應(yīng)容器34的升降機(jī)38可升高來(lái)經(jīng)由供應(yīng)開(kāi)口 36推動(dòng)粉末，以使其露出在工作表面28上方。施加器16移動(dòng)跨過(guò)工作表面，以使升高的粉末P在構(gòu)造平臺(tái)20上水平地?cái)U(kuò)散。當(dāng)施加器16從左穿到右時(shí)，任何多余的粉末P落入粉末收集凹部100中。隨后，施加器16可收縮回起始位置。
[0029]定向能源22用于熔融構(gòu)造的零件58的二維截面或?qū)?。定向能?2發(fā)射射束〃B"，且射束操縱設(shè)備24用于以適合圖案在露出的粉末表面上操縱射束B(niǎo)的焦點(diǎn)"S"。粉末P的露出層由射束B(niǎo)加熱至允許其熔融、流動(dòng)和固結(jié)的溫度。該步驟可稱為熔化粉末P。
[0030]構(gòu)造平臺(tái)20以層增量豎直地向下移動(dòng)，且另一層粉末P以類(lèi)似的厚度施加。定向能源22再次發(fā)射射束"B"，且射束操縱設(shè)備24用于以適合圖案在露出的粉末表面上操縱射束B(niǎo)的焦點(diǎn)"S"。粉末P的露出層由射束B(niǎo)加熱至允許其在頂層內(nèi)且與之前凝固的下層一起熔化、流動(dòng)和固結(jié)的溫度。
[0031]移動(dòng)構(gòu)造平臺(tái)20、施加粉末P和然后定向能量熔融粉末P的該循環(huán)重復(fù)，直到整個(gè)零件58完成。
[0032]一旦零件58完成，則平臺(tái)升降器82促動(dòng)成將構(gòu)造平臺(tái)20從圖2的就坐位置豎直向上升高至圖3的未就坐位置。這通過(guò)使滑動(dòng)套筒90豎直向上移動(dòng)來(lái)完成，由此通過(guò)豎直向上推動(dòng)升降銷(xiāo)84且促使裝固器件68分開(kāi)且在構(gòu)造平臺(tái)20與密封件74之間產(chǎn)生開(kāi)口 94，使未使用的粉末暴露于真空室76。真空栗96觸動(dòng)來(lái)將吸力提供至真空室76，其促使容納在構(gòu)造室46中的未使用的粉末經(jīng)由開(kāi)口94流入真空室76中，且然后流入粉末回收容器26中來(lái)再循環(huán)。室振動(dòng)器102還可觸動(dòng)來(lái)擺動(dòng)和/或給予振動(dòng)到構(gòu)造室46中，以有助于從構(gòu)造室46抽出粉末且到粉末回收容器26中。
[0033]利用從構(gòu)造室46除去的未使用的粉末，真空栗96停用。促動(dòng)器66可觸動(dòng)來(lái)升回起始位置，使得附接到構(gòu)造平臺(tái)20上的零件58可在工作表面50上方接近，且可在磁鐵由平臺(tái)升降機(jī)構(gòu)82分開(kāi)的同時(shí)容易地除去，或平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)接合由平臺(tái)的反向旋轉(zhuǎn)解除接合?，F(xiàn)在，通過(guò)停用升降機(jī)82，新的或再修復(fù)的平臺(tái)可咬合或旋轉(zhuǎn)就位，且機(jī)器可以開(kāi)始下一構(gòu)造。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)，平臺(tái)升降機(jī)82停止促動(dòng)，且彈簧86豎直地向下推動(dòng)平臺(tái)升降機(jī)82，由此使構(gòu)造平臺(tái)20從圖3的未就坐位置豎直地向下移動(dòng)到圖2的就坐位置。
[0034]上文所述的添加制造設(shè)備具有優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的若干優(yōu)點(diǎn)。它與閉合的粉末處理系統(tǒng)相容，消除對(duì)大的開(kāi)放粉末儲(chǔ)存器來(lái)制作多個(gè)零件的需要，且在構(gòu)造循環(huán)之后節(jié)省了處理過(guò)多粉末的大量勞動(dòng)。
[0035]如上文所述，室加熱器56的結(jié)合向設(shè)備提供了熱控制能力。熱控制允許更一致的構(gòu)造，且減少現(xiàn)有技術(shù)中的較大的多零件構(gòu)造室中的熱驅(qū)動(dòng)的缺陷，其中保持熱一致性由于具有高熱容的大體積的熱質(zhì)量和每層的更多構(gòu)造時(shí)間而更困難。在那些情形中，經(jīng)由燒結(jié)/熔化過(guò)程加至構(gòu)造容積的熱越來(lái)越變?yōu)殛P(guān)于容積尺寸的局部事件，且連續(xù)層上的相同位置的激光掃描之間的時(shí)間常數(shù)顯著較長(zhǎng)，以允許與環(huán)境的相當(dāng)大熱交互和熱狀態(tài)的較大變化(如果使不受控制)。
[0036]形成期間的控制室溫度可有助于關(guān)于燒結(jié)/熔化過(guò)程保持構(gòu)造截面的熱方面，且在層疊層到彼此上時(shí)，是控制大小穩(wěn)定性和保持區(qū)段特征的相對(duì)位置的關(guān)鍵因素。構(gòu)造容積的熱控制對(duì)于確保產(chǎn)生的完成零件的一致物理屬性和機(jī)械性質(zhì)是基本的。具有構(gòu)造室的熱控制允許了使用者將構(gòu)造容積保持在期望熱狀態(tài)下，這有助于確保穩(wěn)健過(guò)程，其可用于生產(chǎn)，且提供了從零件到零件一致的高過(guò)程產(chǎn)量。
[0037]前文已經(jīng)描述了添加制造設(shè)備和方法。本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)和/或如此公開(kāi)的任何方法或工藝的所有步驟可以以除至少一些此類(lèi)特征和/或步驟互斥的組合外的任何組合來(lái)組合。
[0038]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的各個(gè)特征(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)可由用于相同、等同或類(lèi)似目的的備選特征替換，除非明確另外指出。因此，除非明確另外指出，則公開(kāi)的各個(gè)特征僅為普通的一系列等同或類(lèi)似特征的一個(gè)實(shí)例。
[0039]本發(fā)明不限于(多個(gè))前述實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明延伸至本說(shuō)明書(shū)(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任何新穎的一個(gè)特征、或任何新穎的特征組合，或延伸至如此公開(kāi)的任何方法或工藝的任何新穎的一個(gè)步驟或任何新穎的步驟組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種添加制造設(shè)備(10)，包括: 構(gòu)造封殼(18)，其具有限定平面工作表面的上平臺(tái)(42)和從所述上平臺(tái)(42)向下延伸的內(nèi)側(cè)壁(48)，所述內(nèi)側(cè)壁(48)限定構(gòu)造室(46)； 與所述內(nèi)側(cè)壁(48)密封接合的促動(dòng)器(66);以及 可釋放地裝固至所述促動(dòng)器(66)的構(gòu)造平臺(tái)(20)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述促動(dòng)器(66)包括真空室(76)，其由所述促動(dòng)器(66)的外壁限定，且與所述構(gòu)造室(46)連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)壁(48)附近的加熱器(56) ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其特征在于，還包括用于將所述構(gòu)造平臺(tái)(20)可釋放地裝固至所述促動(dòng)器(66)的裝固器件(70，72，104，108)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其特征在于，還包括平臺(tái)升降器(82)，其由所述促動(dòng)器(66)承載且構(gòu)造成有選擇地分開(kāi)所述構(gòu)造平臺(tái)(20)和所述促動(dòng)器(66)，由此產(chǎn)生所述構(gòu)造平臺(tái)(20)與所述促動(dòng)器(66)之間的開(kāi)口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其特征在于，還包括至少一個(gè)升降銷(xiāo)(84)，其安裝至所述構(gòu)造封殼(18)，且定位成以便響應(yīng)于所述促動(dòng)器(66)的移動(dòng)來(lái)分開(kāi)所述構(gòu)造平臺(tái)(20)和所述促動(dòng)器(66)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其特征在于，還包括可操作地連接至所述構(gòu)造封殼(18)的振動(dòng)器(102)。8.一種制造零件的方法，包括以下步驟: 將構(gòu)造平臺(tái)(20)裝固至設(shè)置在構(gòu)造室(46)中的促動(dòng)器(66)， 將粉末沉積在所述構(gòu)造平臺(tái)(20)上； 引導(dǎo)來(lái)自定向能源(22)的射束以熔化所述粉末； 以粉末的層增量在所述構(gòu)造室(46)內(nèi)豎直向下移動(dòng)所述促動(dòng)器(66); 在循環(huán)中重復(fù)以逐層方式沉積、引導(dǎo)和移動(dòng)來(lái)構(gòu)成所述零件的步驟，直到所述零件完成； 將所述構(gòu)造平臺(tái)(20)升離所述促動(dòng)器(66)來(lái)在它們之間產(chǎn)生開(kāi)口；以及 從所述構(gòu)造室(46)穿過(guò)所述開(kāi)口抽出所述粉末。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括使用平臺(tái)升降器(82)來(lái)將所述構(gòu)造平臺(tái)(20)與所述促動(dòng)器(66)分開(kāi)的步驟，所述平臺(tái)升降器(82)由所述促動(dòng)器(66)承載，且包括: 滑動(dòng)套筒(90);以及 連接至滑動(dòng)板且向上延伸穿過(guò)所述促動(dòng)器(66)中的開(kāi)口的至少一個(gè)銷(xiāo)，其中所述滑動(dòng)套筒(90)的移動(dòng)促使所述至少一個(gè)銷(xiāo)將所述構(gòu)造平臺(tái)(20)推離所述促動(dòng)器(66)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，真空室(76)由所述促動(dòng)器(66)的外壁限定，所述方法還包括使用真空栗來(lái)經(jīng)由所述開(kāi)口和所述真空栗抽出所述粉末。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK106079432SQ201610273117
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日 公開(kāi)號(hào)201610273117.6, CN 106079432 A, CN 106079432A, CN 201610273117, CN-A-106079432, CN106079432 A, CN106079432A, CN201610273117, CN201610273117.6
【發(fā)明人】D.R.巴恩哈特
【申請(qǐng)人】通用電氣公司