[發明專利]使用多邊形鏡掃描儀和檢流計鏡掃描儀的增材制造

在審

• 申請號: 201880045328.1
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN110891768A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 戴維·馬薩尤基·石川;保羅·J·斯蒂芬斯;奈格·B·帕蒂班德拉
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;G01B11/24;B29C64/264;B29C64/124;B33Y50/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

1.一種增材制造系統，包括：

平臺；

分配器，所述分配器用于在所述平臺的頂表面上分配復數個進料的層；

光源，所述光源用于產生第一光束和第二光束；

多邊形鏡掃描儀，所述多邊形鏡掃描儀配置成引導所述第一光束在所述平臺上撞擊所述進料的層；

檢流計鏡掃描儀，所述檢流計鏡掃描儀配置成引導所述第二光束在所述平臺上撞擊所述進料的所述層；和

控制器，所述控制器耦合至所述光源、所述多邊形鏡掃描儀和所述檢流計鏡掃描儀，所述控制器配置成使所述光源和多邊形鏡掃描儀將所述第一光束施加至進料的所述層的區域，并且使所述光源和檢流計鏡掃描儀將所述第二光束施加至進料的所述層的所述區域的至少一部分。

2.如權利要求1所述的系統，其中所述控制器配置成引起所述光源和多邊形鏡掃描儀使所述第一光束施加足夠的熱以將所述進料的溫度從第一溫度升高到低于第三溫度(T_F)的第二溫度，所述第三溫度(T_F)是所述進料熔融的溫度。

3.如權利要求2所述的系統，其中所述控制器配置成在已通過所述第一光束升高所述進料的所述溫度的同時，引起所述光源和檢流計鏡掃描儀使所述第二光束向所述進料施加足夠的熱，以進一步將所述進料的所述溫度升高到高于所述第三溫度。

4.如權利要求1所述的系統，其中所述控制器配置成引起所述光源和檢流計鏡掃描儀使所述第二光束向所述進料施加足夠的熱，以將所述進料的溫度升高到高于所述進料熔融的溫度(T_F)。

5.如權利要求4所述的系統，其中所述控制器配置成引起所述光源和多邊形鏡掃描儀在所述進料已熔融后使所述第一光束向所述進料施加熱，以控制所述進料的冷卻速率。

6.如權利要求1所述的系統，其中由所述多邊形鏡掃描儀引導的所述第一光束具有比由所述檢流計鏡掃描儀引導的所述第二光束低的功率密度。

7.如權利要求1所述的系統，進一步包括分束器，所述分束器配置成將從光源發射的光束分成所述第一光束和所述第二光束，或者其中所述光源包括用于發射所述第一光束的第一光源和用于發射所述第二光束的第二光源。

8.如權利要求1所述的系統，其中所述多邊形鏡掃描儀和所述檢流計鏡掃描儀固定至相對于所述平臺可橫向移動的公共支撐件。

9.如權利要求1所述的系統，其中所述控制器配置成在不通過所述第一光束預熱的情況下，所述光源和檢流計鏡掃描儀使所述第二光束熔融所述層中的零件的輪廓。

10.如權利要求1所述的系統，其中所述多邊形鏡掃描儀是第一多邊形鏡掃描儀，并且其中所述增材制造系統進一步包括第二多邊形鏡掃描儀。

11.如權利要求10所述的系統，其中所述第一多邊形鏡配置成將所述光束引導至所述平臺上的所述進料的所述層的至少第一半部，并且所述第二多邊形鏡配置成將所述光束引導至所述平臺上的所述進料的所述層的至少第二半部。

12.如權利要求10所述的系統，其中所述控制器配置成引起所述光源和第一多邊形鏡掃描儀在所述進料已熔融之前使所述第一光束預熱所述進料，并且引起所述光源和第二多邊形鏡掃描儀在所述進料已熔融之后使所述第三光束向所述進料施加熱，以控制所述進料的冷卻速率。

13.一種增材制造方法，包括以下步驟：

通過用多邊形鏡掃描儀跨進料的層掃描第一光束來在平臺上將進料的所述層的第一區域預熱至低于所述進料的結塊溫度；

在已預熱所述第一區域之后，通過用檢流計鏡掃描儀跨進料的所述層掃描第二光束來熔融所述進料的所述層的所述第一區域的至少一部分。