[發(fā)明專利]用于通過增材制造形成物件的設(shè)備和制造物件的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810658822.7 | 申請日： | 2018-06-22 |
| 公開（公告）號： | CN109109314B | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | S.A.戈德 | 申請（專利權(quán)）人： | 通用電氣公司 |
| 主分類號： | B29C64/153 | 分類號： | B29C64/153;B29C64/20;B28B1/00;B22F3/105;B22F3/24;B22F3/22;B33Y30/00;B33Y10/00 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 徐晶;黃希貴 |
| 地址： | 美國*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 通過 制造 形成 物件 設(shè)備 方法 | ||
本公開大體上涉及用于在增材制造(AM)過程期間的化學氣相沉積(CVD)的方法和設(shè)備。此類方法和設(shè)備可用于將化學標簽嵌入到所制造物件中，且此類嵌入的化學標簽可被發(fā)現(xiàn)用于防偽操作和通過多種材料的物件制造中。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開大體上涉及用于在增材制造(AM)過程期間的化學氣相沉積(chemicalvapor deposition，CVD)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)
與減材制造(subtractive manufacturing)方法相比，增材制造(AM)或增材印刷過程通常涉及堆積一種或多種材料以形成網(wǎng)狀或近似網(wǎng)狀(NNS)物件。盡管“增材制造”是工業(yè)標準術(shù)語(ASTMF2792)，但AM涵蓋以多種名稱公知的多種制造和成型技術(shù)，其中包括自由成形制造、3D打印、快速成型/加工等。AM技術(shù)能夠由范圍廣泛的材料制造復雜部件。一般來說，獨立物件能夠通過計算機輔助設(shè)計(CAD)模型制造。特定類型的AM過程使用例如激光束等電磁輻射來熔融或燒結(jié)粉末材料，從而形成固體三維物件。
圖1中展示用于使用粉末構(gòu)建材料的AM的設(shè)備的實例。設(shè)備140通過使用由源150產(chǎn)生的能量束170燒結(jié)或熔融粉末材料(未展示)以逐層方式構(gòu)建物件或物件的部分，例如物件152，所述源可例如為用于產(chǎn)生激光束的激光器或在電流流動通過時發(fā)射電子的長絲。通過能量束熔融的粉末由儲存器156供給并且使用在方向164上行進的重涂臂146將這樣的粉末均勻地散布在粉末床142上方，以將粉末保持在水平148處并且將在粉末水平148之上延伸的過量粉末材料移除到廢物容器158。在例如激光振鏡掃描器162的輻射發(fā)射導向裝置的控制下，能量束170燒結(jié)或熔融構(gòu)建的物件的橫截面層。振鏡掃描器162可包括例如多個可移動鏡面或掃描透鏡。
掃描能量束的速度是關(guān)鍵的可控制過程參數(shù)，影響遞送到特定斑點的能量的數(shù)量。典型的能量束掃描速度約為每秒10到1000毫米。構(gòu)建平臺144下降并且另一層粉末散布在粉末床和被構(gòu)建的物件之上，之后通過激光器150連續(xù)熔融/燒結(jié)粉末。舉例來說，粉末層的厚度通常為10到100微米。重復所述過程，直到物件152由熔融/燒結(jié)粉末材料完全建成為止。能量束170可以由計算機系統(tǒng)控制，所述計算機系統(tǒng)包括處理器和存儲器(未展示)。計算機系統(tǒng)可以確定每一層的掃描模式并且控制能量束170以根據(jù)掃描模式輻照粉末材料。在完成物件152的制造后，可以將多個后處理程序施加于物件152。后處理程序包括例如通過吹氣或抽真空來移除過量粉末。其它后處理程序包括應力消除熱處理過程。此外，熱和化學后處理程序能夠用于對物件152進行表面處理。
大多數(shù)商用AM機器允許僅由單個部件材料構(gòu)建部件。舉例來說，圖1中所說明的系統(tǒng)的粉末床142和粉末儲存器156使得僅單個粉末材料原料用于制造部件。在許多狀況下，將一種或多種額外材料并入到所述部件中可以是合乎需要的。舉例來說，可在增材過程期間將涂層添加到部件以用于耐磨性或耐化學性，從而排除后處理操作的需要。隨著AM技術(shù)的快速成熟，更精確的打印機和建模工具可以成本降低的方式變得可獲得。因此，物件的便宜復制品可涌入市場，且此類復制品相較于原始純牌產(chǎn)品可具有較差質(zhì)量。然而，在對完整物件的單個目視檢查之后，客戶和制造商可能都不能夠區(qū)分原物與復制品。因此，需要在AM過程期間能夠通過不同標簽以化學方式或以物理方式標記表面上或下方的各部分，以有助于客戶和制造商兩者區(qū)別原始純牌產(chǎn)品與廉價的較差復制品。
發(fā)明內(nèi)容
下文呈現(xiàn)本公開的一個或多個方面的簡化概述，以便提供對此些方面的基本理解。此概述并非所有所預期方面的廣泛綜述，且既不希望指明所有方面的關(guān)鍵或決定性要素，也不希望劃定任何或所有方面的范圍。其目的在于以簡化形式展示一個或多個方面的一些概念，以引出下文呈現(xiàn)的更詳細描述。
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