[發明專利]使用移動式掃描區域的增材制造

有效

• 申請號: 201880006871.0
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN110191792B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 賈斯汀·曼拉克;麥肯齊·賴安·雷丁;扎迦利·大衛·費爾德曼
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/205;B29C64/268;B29C64/364;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

1.一種用于由粉末制作物體的裝置，其特征在于，包含：

構建單元，所述構建單元包含粉末遞送單元、重涂覆機臂、激光發射引導設備和具有層流流動區的氣流設備，其中，所述激光發射引導設備定位在所述構建單元內、在構建區域上面一定高度處，所述激光發射引導設備適配成以相對于所述構建區域內的法線小于15°的最大角度掃描，所述氣流設備適配成在第一氣體區內提供實質上平行于工作表面的實質上層流的氣體流，所述第一氣體區在所述氣流設備內定位在所述工作表面上方5.08cm(兩英寸)內，所述第一氣體區是所述氣流設備的內空間，第二氣體區在所述第一氣體區上方由所述氣流設備上方的外殼容納，所述第一氣體區和所述第二氣體區由所述氣流設備隔開；以及

定位系統，所述定位系統能夠至少在三個維度上提供所述構建單元的獨立移動。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，進一步包含容納區，所述容納區包圍所述構建單元和定位系統。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中，所述構建單元被至少部分地包圍，以在所述工作表面的所述構建區域周圍形成具有1％或更少的氧的低氧環境。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中，所述激光發射引導設備定位在所述構建單元內、在構建區域上面一定高度處，以相對于所述構建區域內的法線提供小于15°的最大角度。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中，光纖電纜從激光器延伸到所述構建單元。

6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中，所述定位系統進一步允許所述構建單元在實質上平行于所述工作表面的兩個維度上旋轉。

7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中，所述激光發射引導設備具有激光定位單元，所述激光定位單元允許所述激光發射引導設備在所述構建單元內移動。

8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中，所述激光發射引導設備包含x-y振鏡和遠心透鏡。

9.一種用于制造物體的方法，其特征在于，包含：

(a)使構建單元移動，以在第一構建區域的至少第一部分上沉積第一層粉末，所述構建單元包含粉末遞送單元、重涂覆機臂、激光發射引導設備和具有層流流動區的氣流設備，所述激光發射引導設備適配成以相對于所述構建區域內的法線小于15°的最大角度掃描，所述氣流設備適配成在第一氣體區內提供實質上平行于工作表面的實質上層流的氣體流，所述第一氣體區在氣流設備內定位在工作表面上方5.08cm(兩英寸)內，所述第一氣體區是所述氣流設備的內空間，第二氣體區在所述第一氣體區上方由所述氣流設備上方的外殼容納，所述第一氣體區和所述第二氣體區由所述氣流設備隔開；

(b)照射所述第一構建區域內的所述第一層粉末的至少一部分，以形成第一融合層；

(c)使所述構建單元在實質上垂直于所述第一層粉末的方向上向上移動；以及

(d)重復至少步驟(a)至(c)，以形成所述物體。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，進一步包含，在步驟(d)之后，重復步驟(a)和(b)。

11.如權利要求9所述的方法，其特征在于，其中，所述激光發射引導設備定位在所述構建單元內、在構建區域上面一定高度處，以相對于所述構建區域內的法線提供小于15°的最大角度。

12.如權利要求9所述的方法，其特征在于，其中，所述層流流動區在所述構建單元下面的區域中在所述工作表面周圍提供具有1％或更少的氧的低氧環境。

13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，其中，所述構建單元在所述層流流動區上面包括氧氣減少區。