[發明專利]用于增材制造系統的打印頭模塊

有效

• 申請號: 201680054039.9
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN108025501B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 胡·T·額;拉阿南·柴海威;奈格·B·帕蒂班德拉
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/20;B33Y30/00;B22F3/105
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

1.一種用于增材制造系統的模塊，包括：

框架，經構造以可移除地安裝在可移動支撐件上；

分配器，經構造以在與所述框架分開的工作臺上輸送顆粒層或在所述工作臺上輸送下伏層；

熱源，經構造以將所述顆粒層加熱到低于所述顆粒熔融的溫度的溫度，所述熱源包括加熱燈陣列，每個燈加熱相對于所述框架的固定位置中的區域；和

能量源，經構造以熔融所述顆粒，所述能量源包括激光，以產生束，所述束在所述顆粒層上具有撞擊點，所述點小于由所述燈加熱的所述區域，和安裝在檢流器上的鏡，以偏轉所述束使得所述點沿相對于所述框架的第二軸可移動；

其中所述分配器、所述熱源和所述能量源沿著垂直于所述第二軸的第一軸按順序地定位在所述框架上，并且其中所述分配器、所述熱源和所述能量源被固定到所述框架，使得所述框架、所述分配器、所述熱源和所述能量源可作為單個單元安裝到所述支撐件和從所述支撐件上拆下。

2.如權利要求1所述的模塊，其中所述分配器包括：貯槽，用于保存所述顆粒；和導管，被耦接到所述貯槽并且沿著垂直于所述第一軸的第二軸延伸，并且其中所述導管具有用來分配所述顆粒的連續狹槽或多個孔。

3.如權利要求1所述的模塊，其中所述分配器包括多個噴嘴并且所述分配器經構造以通過所述噴嘴在載液中噴射所述顆粒。

4.如權利要求1所述的模塊，其中所述能量源滑動地安裝到所述框架，以便可沿著垂直于所述第一軸的第二軸移動，組件包括電機，所述電機被固定到所述框架并且經構造以沿著所述第二軸移動所述能量源。

5.如權利要求1所述的模塊，進一步包括計量系統，所述計量系統被固定到所述框架。

6.如權利要求5所述的模塊，其中所述計量系統包括沿著所述第一軸按順序地設置在所述分配器之前的傳感器或沿著所述第一軸按順序地設置在所述能量源之后的傳感器。

7.如權利要求5所述的模塊，其中所述計量系統包括沿著所述第一軸按順序地設置在所述分配器之前的第一傳感器和沿著所述第一軸按順序地設置在所述能量源之后的第二傳感器。

8.如權利要求1所述的模塊，其中所述分配器經構造以將顆粒分配到在垂直于所述第一軸的第二軸上延伸超過所述分配器的邊緣的區域。

9.如權利要求8所述的模塊，其中所述分配器經構造以分配顆粒至少達所述框架的邊緣。

10.一種用于增材制造系統的打印頭組件，包括：

打印頭支撐件；和

多個打印頭模塊，可移除地安裝在所述打印頭支撐件上，每個打印頭模塊在物理構型上是基本上相同的，每個打印頭模塊包括

框架，可移除地安裝在所述支撐件上，

分配器，經構造以在與所述框架分開的工作臺上輸送進料層或在所述工作臺上輸送下伏層，

熱源，經構造為將所述進料層加熱到低于所述進料熔融的溫度的溫度，所述熱源包括加熱燈陣列，每個燈加熱相對于所述框架的固定位置中的區域；以及

能量源，經構造為熔融所述進料，所述能量源包括激光，以產生束，所述束在所述進料層上具有撞擊點，所述點小于由所述燈加熱的所述區域，和安裝在檢流器上的鏡，以偏轉所述束使得所述點沿相對于所述框架的第二軸可移動；

其中所述分配器、所述熱源和所述能量源沿垂直于所述第二軸的第一軸按順序地被固定到所述框架，使得所述框架和所述分配器、所述熱源和所述能量源可作為單個單元安裝到所述支撐件和從所述支撐件上拆下。

11.一種增材制造系統，包括：

工作臺，用于支撐要制造的物體，所述工作臺具有頂表面；

如權利要求10所述的打印頭組件，可相對于所述工作臺在平行于所述頂表面的方向上移動；和

致動器，被耦接到所述打印頭支撐件和所述工作臺中的至少一者以使兩者之間產生相對運動。