[發明專利]包括成像裝置的增材制造系統和操作這類系統的方法

有效

• 申請號: 201610945112.3
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN107052583B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: M.A.謝弗頓;H.K.小馬修斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B23K26/342
• 分類號: B23K26/342;B23K26/03;B23K26/144;B33Y30/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;劉春元

1.一種增材制造系統，包括：

表面，所述表面保持微粒；

聚焦能量源，配置成生成至少一個束，所述至少一個束沿所述表面移動以將所述微粒加熱到熔點，從而創建熔融路徑；

攝像機，配置成當所述至少一個束沿所述表面移動時生成所述表面的圖像，所述攝像機具有視場，所述攝像機相對于所述表面被定位，使得所述視場包含定義多個光柵的所述熔融路徑的一部分，其中通過將所述攝像機的快門定位在開啟位置，所述攝像機生成定義所述多個光柵的所述熔融路徑的至少所述一部分的時間曝光圖像；以及

觸發器，耦合到所述攝像機并且配置成基于由所述增材制造系統形成的組件的構建時間來控制所述快門的定位，其中所述觸發器配置成在層構建開始時將所述快門定位在所述開啟位置并且在所述層構建完成時將所述快門定位在閉合位置。

2.按照權利要求1所述的增材制造系統，還包括用于處理所述時間曝光圖像的處理器，所述處理器配置成識別所述時間曝光圖像內的光強度的差。

3.按照權利要求1所述的增材制造系統，其中所述快門能夠定位在允許光穿過光圈的所述開啟位置與阻止光穿過所述光圈的所述閉合位置之間，其中所述快門控制所述攝像機的曝光時間。

4.按照權利要求1所述的增材制造系統，還包括殼體，所述殼體定義其中的視口，所述攝像機定位成與所述視口相鄰。

5.按照權利要求4所述的增材制造系統，其中所述殼體包括底壁、與所述底壁相對的頂壁以及至少部分在所述底壁與所述頂壁之間延伸的側壁，所述底壁至少部分定義所述表面。

6.按照權利要求5所述的增材制造系統，其中所述視口通過所述側壁來定義。

7.按照權利要求1所述的增材制造系統，其中所述攝像機通過將所述攝像機的所述快門定位在所述開啟位置達比1分鐘更長的時間期來生成所述時間曝光圖像。

8.一種使用增材制造系統來制造部件的方法，所述方法包括：

在表面上沉積微粒的層；

使用聚焦能量源將所述微粒加熱到所述微粒的熔點；

將所述聚焦能量源的束定向在所述微粒；

形成所述微粒的熔池，其中所述熔池發射熔池光；

移動所述聚焦能量源的所述束，以生成溶池路徑；

接收指示所述部件的構建層開始的信號；

將攝像機暴露于所述熔池光；

接收指示所述部件的構建層完成的信號；以及

通過將所述攝像機的快門定位在開啟位置，采用所述攝像機來生成所述熔池路徑的至少一部分的時間曝光圖像，

其中基于由所述增材制造系統形成的所述部件的構建時間來控制所述攝像機的所述快門的定位，并且其中在所述部件的所述構建層開始時將所述快門定位在所述開啟位置并且在所述部件的所述構建層完成時將所述快門定位在閉合位置。

9.按照權利要求8所述的方法，其中沉積微粒的層包括沉積微粒的第一層，所述方法還包括在所述微粒的第一層的至少一部分之上沉積微粒的第二層。

10.按照權利要求8所述的方法，其中移動所述聚焦能量源的束包括沿所述微粒上的行移動所述聚焦能量源的束，所述微粒上的所述行形成多個光柵。

11.按照權利要求8所述的方法，其中采用所述攝像機來生成所述熔池路徑的至少一部分的時間曝光圖像包括：

將所述攝像機的所述快門定位在所述開啟位置達比1分鐘更長的時間期。