[發(fā)明專利]增材制造系統(tǒng)和用于構(gòu)件的增材制造的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710126758.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107150121B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 索斯藤·邁克爾·溫伯格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 空中客車德國(guó)運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B22F3/105
• 分類號(hào): B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 李駿

1.一種用于構(gòu)件(W)的增材制造的系統(tǒng)(10)，包括：

粉末容器(1)，所述粉末容器被設(shè)計(jì)成接收作為待制造的構(gòu)件(W)的起始材料的粉狀材料(P)；

固定的能量輸入設(shè)備(L)，所述固定的能量輸入設(shè)備布置在粉末容器(1)中的開(kāi)口上方并且被設(shè)計(jì)成在所述粉狀材料(P)的表面上執(zhí)行被引入粉末容器(1)中的粉狀材料(P)的局部選擇性地融化或硬化；

構(gòu)造平臺(tái)(2)，所述構(gòu)造平臺(tái)被安裝在粉末容器(1)中并且被安裝成在所述固定的能量輸入設(shè)備(L)融化或硬化所述粉狀材料(P)時(shí)相對(duì)于粉末容器(1)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)；

下降驅(qū)動(dòng)器(4、5)，所述下降驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)成在粉末容器(1)中遞進(jìn)地或連續(xù)地降低構(gòu)造平臺(tái)(2)；和

粉末貯存器(S)，所述粉末貯存器被設(shè)計(jì)成進(jìn)送額外的粉狀材料(PS)進(jìn)入粉末容器(1)中；

其特征在于：所述構(gòu)造平臺(tái)(2)能夠相對(duì)于可轉(zhuǎn)動(dòng)底座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)傾斜一斜角(θ)，所述系統(tǒng)(10)還包括剛性地連接至轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的轉(zhuǎn)盤(pán)(9)、一個(gè)或多個(gè)滾珠軸承(8)、轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(6)和轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸(7)，所述一個(gè)或多個(gè)滾珠軸承將構(gòu)造平臺(tái)(2)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)(9)上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸被轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(6)驅(qū)動(dòng)并且驅(qū)動(dòng)構(gòu)造平臺(tái)(2)在轉(zhuǎn)盤(pán)(9)上圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，下降驅(qū)動(dòng)器包括由下降驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(5)驅(qū)動(dòng)的蝸輪(4)，該蝸輪接合轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的外螺紋。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其中：

粉狀材料(P)包括金屬粉末。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，其中：

粉末容器(1)和/或構(gòu)造平臺(tái)(2)是圓柱形的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，進(jìn)一步包括：

粉末移除裝置(D)，所述粉末移除裝置被設(shè)計(jì)成從粉末表面移除從粉末貯存器(S)額外地進(jìn)送的粉狀材料(PS)以平滑表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，其中：

能量輸入設(shè)備(L)包括以點(diǎn)狀或線性方式聚焦在粉末表面上的激光器。

6.一種用于構(gòu)件(W)的增材制造的方法(M)，所述方法借助權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)執(zhí)行，所述方法包括以下步驟：

將作為待制造構(gòu)件(W)的起始材料的粉狀材料(P)的粉末層引入(M1)粉末容器(1)中；

借助于布置在粉末容器(1)中的開(kāi)口上方的固定的能量輸入設(shè)備(L)局部選擇性地融化或硬化(M2)粉末層的表面上的粉狀材料(P)；

在所述固定的能量輸入設(shè)備(L)融化或硬化所述粉狀材料(P)時(shí)，使可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在粉末容器(1)中的構(gòu)造平臺(tái)(2)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)(M3)；并且

在粉末容器(1)中遞進(jìn)地或連續(xù)地降低(M4)構(gòu)造平臺(tái)(2)，

其特征在于：構(gòu)造平臺(tái)(2)在轉(zhuǎn)動(dòng)(M3)過(guò)程中相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)傾斜一斜角(θ)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法(M)，其中：

粉狀材料(P)包括金屬粉末。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法(M)，其中：

粉末容器(1)和/或構(gòu)造平臺(tái)(2)是圓柱形的。

9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法(M)，其中：

借助于以點(diǎn)狀或線性方式聚焦在粉末表面上的激光器(L)執(zhí)行局部選擇性地融化或硬化(M2)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法(M)，所述方法還包括以下步驟：

一旦所述構(gòu)造平臺(tái)(2)已經(jīng)降低(M4)預(yù)定距離，就改變斜角(θ)；并且

一旦構(gòu)造平臺(tái)(2)的斜角(θ)已經(jīng)改變，就將額外的粉狀材料(PS)從粉末貯存器(S)送入粉末容器(1)中。

11.一種非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(20)，其中，計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令存儲(chǔ)在所述非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上，當(dāng)在數(shù)據(jù)處理裝置上執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令促進(jìn)數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的用于構(gòu)件(W)的增材制造的方法(M)的步驟。