[發(fā)明專利]用于增材制造的熱控制的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710896196.0
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN108068304A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·S·威倫斯基;F·托里斯;N·S·埃文斯;S·F·哈里森;M·P·柯扎爾
• 申請（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/295;B29C64/393;B22F3/115;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;楊薇

1.一種用于增材制造的熱控制的系統(tǒng)(10)，該系統(tǒng)包括：

構(gòu)建空間體積(12)，在該構(gòu)建空間體積(12)內(nèi)增材制造零件(14)；

熱源(16)，該熱源(16)相對于所述構(gòu)建空間體積(12)定位并且被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)將熱量主動地輸送到所述零件(14)的離散部分；

熱傳感器(44)，該熱傳感器(44)相對于所述構(gòu)建空間體積(12)定位并且被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)獲取與所述零件(14)關(guān)聯(lián)的熱數(shù)據(jù)；以及

控制器(20)，該控制器(20)在操作上聯(lián)接到所述熱源(16)和所述熱傳感器(44)并且被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)至少部分地基于所述熱數(shù)據(jù)引導(dǎo)來自所述熱源(16)的熱量(18)到所述零件(14)的離散部分的輸送以給予所述零件期望的物理性質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其中所述熱源(16)被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)能夠?qū)崃?18)輸送到所述零件(14)的任何暴露部分。

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

熱源驅(qū)動組件(22)，該熱源驅(qū)動組件(22)被構(gòu)造為在相對于所述構(gòu)建空間體積(12)的三個(gè)維度上主動地移動所述熱源(36)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，其中所述熱源(16)包括激光器(24)和反射鏡定位系統(tǒng)(26)，該反射鏡定位系統(tǒng)(26)被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)將所述激光器(24)主動地指向所述零件(14)的離散部分。

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

支撐臺(38)，該支撐臺(38)相對于所述構(gòu)建空間體積(12)定位并且被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)支撐所述零件(14)，其中所述熱源(16)包括所述支撐臺(38)，并且其中所述支撐臺被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)將熱量(18)主動地輸送到所述零件(14)的下表面的離散部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，其中所述熱源(16)包括激光器(24)和燈(30)中的一個(gè)或更多個(gè)，并且其中所述系統(tǒng)還包括：

支撐臺(38)，該支撐臺(38)相對于所述構(gòu)建空間體積(12)定位并且被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)支撐所述零件(14)，其中所述支撐臺(38)對于紅外光而言是透明的，并且其中所述熱源(16)被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)通過所述支撐臺(38)將熱量(18)主動地輸送到所述零件(14)的下表面的離散部分。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，該系統(tǒng)還包括：

支撐臺(38)，該支撐臺(38)相對于所述構(gòu)建空間體積(12)定位并且被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)支撐所述零件(14)，其中所述支撐臺(38)被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)從所述零件(14)的下表面的離散部分主動地回收熱量(18)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，其中所述控制器(20)被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)至少部分地基于所述零件(14)的預(yù)測熱特性引導(dǎo)來自所述熱源(16)的熱量(18)到所述零件(14)的離散部分的輸送，其中所述預(yù)測熱特性基于用于創(chuàng)建所述零件(14)的原料材料(56)、所述零件的離散部分的創(chuàng)建的時(shí)間、由所述熱傳感器(44)獲取的熱數(shù)據(jù)以及所述構(gòu)建空間體積(12)內(nèi)的環(huán)境條件中的一個(gè)或更多個(gè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，該系統(tǒng)還包括：

冷卻系統(tǒng)(48)，該冷卻系統(tǒng)(48)相對于所述構(gòu)建空間體積(12)定位并且被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)從所述零件(14)的離散部分主動地回收熱量(18)以給予所述零件(14)期望的物理性質(zhì)；

其中所述控制器(20)在操作上聯(lián)接到所述冷卻系統(tǒng)(48)并且被構(gòu)造為當(dāng)所述零件在被增材制造時(shí)引導(dǎo)從所述零件(14)的離散部分的熱量(18)的回收。