[發明專利]用于增材制造的設備及方法

有效

• 申請號: 201880043285.3
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN111050954B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李林;韋超;張小冀
• 申請（專利權）人: 曼徹斯特大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00;B29C64/209
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭紅梅

1.由包括具有第一組成的顆粒的第一材料對制品的一部分進行增材制造的設備，所述設備包括：

層提供裝置，所述層提供裝置包括設置在腔室中的伸縮床以及輥子或刀片，用于由第二材料提供第一層，所述第二材料包括具有第二組成的顆粒，其中，所述第一組成和所述第二組成是不同的；

凹面限定裝置，所述凹面限定裝置用于在所述第一層的暴露表面中限定第一凹面，其中，所述凹面限定裝置包括具有真空噴嘴的真空設備，所述真空噴嘴布置成在所述第一層的所述暴露表面的近側，其中，所述真空設備能夠控制成通過真空抽吸選擇性地去除所述第二材料的一部分，由此在所述第一層的所述暴露表面限定所述第一凹面；

沉積裝置，所述沉積裝置用于在限定在所述第一層中的所述第一凹面中沉積所述第一材料的一部分，其中，所述沉積裝置包括打印頭，所述打印頭包括具有孔口的沉積噴嘴；

找平裝置，所述找平裝置用于選擇性地找平沉積在所述第一凹面中的第一材料；以及

第一熔合裝置，所述第一熔合裝置用于通過至少部分地融化顆粒而將在所述第一凹面中的經找平的第一材料的一些顆粒熔合，由此形成所述制品的所述層的第一部分，

其中，所述沉積裝置包括級聯粉末輸送系統，所述級聯粉末輸送系統包括與超聲分配器一體成型的壓力氣體驅動粉末儲存單元。

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述真空設備構造成去除至多所述第一層的厚度和/或其中所述真空設備構造成限定具有平坦基底的所述第一凹面。

3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述裝置布置成控制通過所述真空噴嘴的氣體流量、所述真空噴嘴的位置、所述真空噴嘴與所述第一層的暴露表面的間隔、和/或所述真空噴嘴的移動速度，以至少部分地限定所述第一凹面的形狀。

4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，選擇所述真空噴嘴的孔、內部形狀、外部形狀和/或內部直徑以至少部分地限定所述第一凹面的形狀。

5.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述真空噴嘴具有在10μm至800μm范圍內的內部直徑。

6.根據權利要求5所述的設備，其特征在于，所述真空噴嘴具有在50μm至600μm范圍內的內部直徑。

7.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述真空噴嘴布置成在所述第一層的所述暴露表面的上方以在0.5mm至1.5mm的范圍內的高度處平移。

8.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述真空設備具有多個真空噴嘴。

9.根據權利要求8所述的設備，其特征在于，所述多個真空噴嘴中的

每個真空噴嘴可以分別地流體聯接至不同的顆粒罐。

10.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述凹面限定裝置布置成在2或3個正交軸上平移和/或繞1個軸旋轉。

11.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述找平裝置布置成將經沉積的第一材料的暴露表面找平成與所述第一層的所述暴露表面重合，和/或其中，所述沉積噴嘴包括布置成在所述沉積噴嘴的孔口近側的所述找平裝置。

12.根據權利要求11所述的設備，其特征在于，所述找平裝置是沉積

刮擦器，所述沉積刮擦器包括布置成在所述第一材料的沉積期間刮擦所述第一材料的環，以及其中，所述環通過圍繞所述沉積噴嘴的外部套筒提供，其中所述外部套筒越過所述沉積噴嘴的端部突出。

13.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述沉積噴嘴具有在200μm至750μm范圍內的內部直徑。

14.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述沉積裝置布置成在0.2mm至1mm的高度處在所述第一凹面的基底上方和/或所述第一層的所述暴露表面上方平移。