[發明專利]打包三維構建床

有效

• 申請號: 201880092722.0
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN112004654B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: D·伍德洛克;D·塔克;曾軍
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司;有限責任合伙企業
• 主分類號: B29C64/10
• 分類號: B29C64/10;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

一種打包三維(3D)構建床的方法，其包括：通過基于形狀的打包模塊進行多次迭代，從零件列表內的多個零件中選擇兩個零件，以及最小化包圍兩個零件的復合邊界框的體積。該方法還可以包括：通過計算復合邊界框的體積除以包圍兩個零件中的第一零件的第一邊界框和包圍兩個零件中的第二零件的第二邊界框的體積之和來確定邊界框縮小率(BBRR)，以及響應于確定BBRR低于閾值，將兩個零件組合以形成復合零件。

背景技術

三維(3D)打印正在極大地改變制造格局。經由3D打印，無需工廠或其他大規模生產設施的資源就可以制造物品和組件。增材制造系統通過構建材料層并使用粘合劑、加熱、化學反應和其他聯接工藝將這些層組合起來，從而生產三維(3D)物體。一些增材制造系統可以稱為“3D打印設備”。增材制造系統使得可以將物體的計算機輔助設計(CAD)模型或其他數字表示形式轉換為物理物體。數字數據被處理成切片，每個切片定義要形成到物體中的一層或多層構建材料的一部分。

附圖說明

附圖示出了本文描述的原理的各種示例，并且是說明書的一部分。所示的示例僅用于說明而給出，并不限制權利要求的范圍。

圖1是根據本文描述的原理的示例的用于打包三維(3D)構建床的計算設備的框圖。

圖2是根據本文描述的原理的示例的用于打包三維(3D)構建床的計算設備的框圖。

圖3是根據本文描述的原理的示例的零件的構建床的框圖，其包括用于將零件組合在構建床內的復合邊界框。

圖4是根據本文描述的原理的示例的零件的構建床的框圖，其包括零件之間的熱裕度。

圖5是示出根據本文描述的原理的示例的打包三維(3D)構建床的方法的流程圖。

圖6是示出根據本文描述的原理的示例的打包三維(3D)構建床的方法的流程圖。

在所有附圖中，相同的附圖標記表示類似但不一定相同的元件。附圖不一定按比例繪制，并且某些零件的尺寸可以被放大以更清楚地示出所示的示例。此外，附圖提供與說明書一致的示例和/或實施方式；然而，說明書不限于附圖中提供的示例和/或實施方式。

具體實施方式

如本文所述，在一些示例中，諸如激光設備的氣體放電發光體可以非常快速且高強度地執行對材料的加熱。經由氣體放電發光體發生這種加熱的速度可以大大減少增材制造3D物體所涉及的時間量，因為它可以允許更快地沉積連續的材料層。一些增材制造設備和系統使用被稱為選擇性激光熔化(SLM)的構建技術。SLM是一種增材制造技術，它使用形成材料的激光作為動力源來加熱、熔化或燒結粉末狀材料(諸如金屬、陶瓷和其他材料)，將激光自動對準3D模型定義的空間點，將材料熔化在一起以形成固體結構。在某些示例中，SLM增材制造工藝將金屬粉末熔化到高于該金屬粉末的熔點的溫度，以維持沿打印路徑連續存在金屬材料熔池，以及在熔化后使熔化的金屬材料固化。熔化金屬池和周圍區域的過熱可能會增加在3D物體中形成缺陷的可能性。

SLM作為3D金屬增材制造工藝而流行，并且將形成材料的激光自動對準3D模型定義的空間點。激光將材料熔化在一起以形成固體結構，從而允許改變材料的多種不同特性(諸如紋理的大小或程度、孔隙率、剛度、柔韌性、彈性、強度、反射率、強度、電導率和色度以及形成的3D物體的其他特性)中的至少一種。此外，所述至少一種特性的改變可以包括加熱、干燥、固化、熔化或熔合，以及額外的轉化(諸如增塑)或其他化學變化。熔化的材料可以是任何粉末狀的材料(諸如塑料或金屬、攜帶試劑的墨水、其他材料及其組合)。

SLM增材制造工藝依賴于用聚焦激光束加熱金屬粉末床表面上的一小部分區域，該聚焦激光束能夠將被輻照的粉末的溫度提高到金屬熔點以上。激光束的移動或掃描提供了加熱、燒結或熔化金屬池的縫合，以固化成擴展的固態金屬形狀。