[發明專利]多層選擇性激光燒結和熔化增材制造過程的計算機輔助模擬

有效

• 申請號: 201580050314.5
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN107073818B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 鄧紫玲;L.米拉貝拉;S.R.穆蘇瓦蒂
• 申請（專利權）人: 西門子產品生命周期管理軟件公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/386;B33Y50/00;G06T17/10;G06T17/20;G06T19/00
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 申屠偉進;劉春元

1.一種由用于使用增材制造過程來計算機輔助制造零件的數據處理系統（100）執行的方法，包括：

接收（305）零件的實體模型（402）；

沿著建造方向對所述實體模型（402）進行切片（310），并創建表示制造層的3D網格（404）；

模擬（315）通過由激光印刷系統的激光束對材料進行選擇性激光燒結和熔化而沉積的所述3D網格（404）中的每個的制造，包括執行所述3D網格的熱和結構分析以基于在模擬制造期間所確定的溫度梯度和機械應力產生對應的變形3D網格（414）；

按所述變形3D網格（414）建造（320）3D網格模型（412）；以及

根據所述3D網格模型（412）和在模擬制造期間所確定的溫度梯度和機械應力基礎上的變形制造零件以最小化在所制造的零件中的翹曲。

2.權利要求1所述的方法，其中，所述數據處理系統（100）對每個3D網格（404）施加位移以產生所述對應的變形3D網格（414）。

3.權利要求1所述的方法，其中，所述數據處理系統（100）根據底層變形3D網格（414）對每個3D網格（404）施加位移。

4.權利要求1所述的方法，其中，所述數據處理系統（100）通過對所述3D網格（404）施加模型載荷或模型約束來對所述3D網格（404）中的至少一個施加位移。

5.權利要求1所述的方法，其中，所述數據處理系統（100）將結果得到的3D網格模型（412）與所述實體模型（402）相比較。

6.權利要求1所述的方法，其中，模擬每個3D網格（404）的制造以產生對應的變形3D網格（414）包含模擬由制造過程引起的熱梯度和結構扭曲，其中所顯示的3D網格模型通過相對于原始實體模型的位移量被顏色編碼以便顯示所述零件中的由于印刷所引起的變形的位置和量值的預測。

7.權利要求1所述的方法，其中，所述數據處理系統（100）通過應用建造參數或模擬參數來模擬所述3D網格（404）中的每個的制造。

8.一種用于計算機輔助制造零件的數據處理系統（100），包括：

處理器（102）；以及

可訪問存儲器（108），所述數據處理系統（100）特別地被配置成：

接收（305）所述零件的實體模型（402）；

沿著建造方向對所述實體模型（402）進行切片（310），并創建表示制造層的3D網格（404）；

模擬（315）通過由激光印刷系統的激光束對材料進行選擇性激光燒結和熔化而沉積的所述3D網格（404）中的每個的制造，包括執行所述3D網格的熱和結構分析以基于在模擬制造期間所確定的溫度梯度和機械應力產生對應的變形3D網格（414）；

按所述變形3D網格（414）建造（320）3D網格模型（412）；以及

此后使零件根據所述3D網格模型和在模擬制造期間所確定的溫度梯度和機械應力基礎上的變形來制造以最小化在所制造的零件中的翹曲。

9.權利要求8所述的數據處理系統，其中，所述數據處理系統（100）對每個3D網格（404）施加位移以產生所述對應的變形3D網格（414）。

10.權利要求8所述的數據處理系統，其中，所述數據處理系統（100）根據底層變形3D網格（414）對每個3D網格（404）施加位移。

11.權利要求8所述的數據處理系統，其中，所述數據處理系統（100）通過對所述3D網格（404）施加模型載荷或模型約束來對所述3D網格（404）中的至少一個施加位移。

12.權利要求8所述的數據處理系統，其中，所述數據處理系統（100）將結果得到的3D網格模型（412）與所述實體模型（402）相比較。