[發明專利]用于控制增材制造系統的系統和方法

有效

• 申請號: 201810842642.4
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109318485B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: J·J·瑪德隆;T·C·愛德考克;小賈斯汀·J·甘博內;M·E·格拉哈姆;S·羅伊喬杜里;D·J·厄諾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B29C64/393
• 分類號: B29C64/393;B33Y50/02
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

本發明提供一種使用增材制造系統制造部件的方法。所述方法包括在增材制造系統的控制器上提供構建文件。所述構建文件包括至少一個生成函數、至少一個種子值和至少一個函數參數。所述方法還包括基于所述至少一個生成函數、所述至少一個種子值和所述至少一個函數參數，生成與所述部件對應的曲線。所述方法還包括在表面上定位材料。所述方法還包括使用所述控制器確定用于所述固結裝置的多個設定點。所述多個設定點沿所述曲線定位。所述方法還包括操作所述增材制造系統的固結裝置以固結材料。本發明還提供一種用于使用構建文件制造部件的增材制造系統。

技術領域

本申請的領域大體上涉及增材制造系統，并且更具體地涉及用于使用包括至少一個函數的構建文件制造三維部件的系統和方法。

背景技術

使用增材制造系統和過程制造三維部件。例如，在一些增材制造過程中，逐層地凝固連續材料層以制造部件。至少一些已知的增材制造系統使用激光(或類似的能量源)和一系列透鏡和反射鏡在粉末狀材料上方引導激光。一些已知的增材制造系統包括直接金屬激光熔融(DMLM)、選擇性激光燒結(SLS)、直接金屬激光燒結(DMLS)、選擇性激光熔融(SLM)和激光熔融(LaserCusing)系統。

一些已知的增材制造系統包括控制器，其接收電子文件并使用電子文件引導激光。在一些已知的增材制造系統中，電子文件包括描述一系列線性區段的坐標數據，例如矢量，以近似三維部件的各部分。然而，復雜的三維部件要求多個線性區段來近似部件的各部分。隨著文件大小被增大以適應多個線性區段，控制器接收并處理電子文件所需的時間也增加。結果，增加了生產三維部件的成本。此外，電子文件限制了增材制造系統能夠生產三維部件的精度。

發明內容

在一方面，提供了一種使用增材制造系統制造部件的方法。所述方法包括在增材制造系統的控制器上提供構建文件。所述構建文件包括至少一個生成函數、至少一個種子值和至少一個函數參數。所述方法還包括基于所述至少一個生成函數、所述至少一個種子值和所述至少一個函數參數，生成與所述部件對應的曲線。所述方法還包括在表面上定位材料。所述方法還包括使用所述控制器確定用于所述固結裝置的多個設定點。所述多個設定點沿所述曲線定位。所述方法還包括操作所述增材制造系統的固結裝置以固結材料。

在另一方面，提供了一種用于使用構建文件制造部件的增材制造系統。所述增材制造系統包括被配置成接收構建文件的控制器。所述構建文件包括至少一個生成函數、至少一個種子值和至少一個函數參數。所述增材制造系統還包括定位裝置，所述定位裝置被配置成在表面上定位材料。所述增材制造系統還包括固結裝置，所述固結裝置連接到所述控制器，且能夠相對于所述表面定位。所述固結裝置被配置成固結材料。所述控制器被配置成對所述固結裝置確定沿由所述至少一個生成函數、所述至少一個種子值和所述至少一個函數參數限定的曲線的多個設定點。

技術方案1.一種使用增材制造系統制造部件的方法，所述方法包括：在增材制造系統的控制器上提供構建文件，其中，所述構建文件包括至少一個生成函數、至少一個種子值和至少一個函數參數；基于所述至少一個生成函數、所述至少一個種子值和所述至少一個函數參數，生成與所述部件對應的曲線；在表面上定位材料；使用所述控制器確定用于所述增材制造系統的固結裝置的多個設定點，其中，所述多個設定點沿所述曲線定位；以及操作所述固結裝置以固結材料。

技術方案2.根據技術方案1所述的方法，其中，由所述控制器確定的多個設定點沿所述曲線的非線性部分定位。

技術方案3.根據技術方案1所述的方法，其中，在所述增材制造系統的控制器上提供構建文件包括提供包括所述至少一個生成函數的程序代碼，其中，所述程序代碼的至少一部分針對所述部件定制。

技術方案4.根據技術方案1所述的方法，還包括從數據庫選擇所述至少一個生成函數。

技術方案5.根據技術方案1所述的方法，其中，所述至少一個生成函數限定B-樣條曲線、希爾伯特曲線、晶格和晶胞單元中的至少一個。