[發明專利]使用用于二維打印的高通量激光從粉末創建對象的增材制造系統

在審

• 申請號: 201980082836.1
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN113195127A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 端木寧;詹姆斯·A·德姆斯;安德魯·J·貝拉米安;沈一愚;德魯·W·基辛格
• 申請（專利權）人: 速爾特技術有限公司
• 主分類號: B22C7/02
• 分類號: B22C7/02;B22C9/04;B22C9/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 劉學禹;楊明釗

1.一種增材制造方法，所述方法包括：

提供包圍粉末床并具有包括氦氣的氣氛的外殼；

將通量大于0.1兆瓦/平方厘米的激光束導向所述粉末床的限定二維區域；以及

在所述限定二維區域內熔化和熔融粉末，其中，按重量計小于50％的粉末顆粒被轉移到與發生粉末熔化和熔融的所述限定二維區域共享邊緣和拐角中的至少一者的任何限定二維區域中。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述氦氣氣氛是按體積計至少1％的氦氣。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述外殼中的氦氣氣氛保持在0巴和100巴之間的絕對壓力。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述外殼中的氦氣氣氛保持在20開氏度和5000開氏度之間的溫度。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述激光束通量在每平方厘米0.1兆瓦和每平方厘米10吉瓦之間。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述粉末床的所述限定二維區域在0.0025平方厘米和2500平方厘米之間。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述粉末床上的粉末層的厚度在0.01微米和5000微米之間。

8.根據權利要求1所述的方法，還包括校準步驟，所述校準步驟包括響應于由初步光暈測試形成的光暈的檢測面積，調整所述激光束通量或所述限定二維區域的面積中的至少一個。

9.根據權利要求7所述的方法，其中，所述光暈的檢測半徑超過所述限定二維區域的邊界大于50微米。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述氣氛還包括以下項中的至少一項：Ar、Ne、Kr、Xe、CO2、N2、O2、SF6、CH4、CO、N2O、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、i-C4H10、C4H10、1-C4H8、cic-2、C4H7、1,3-C4H6、1,2-C4H6、C5H12、n-C5H12、i-C5H12、n-C6H14、C2H3Cl、C7H16、C8H18、C10H22、C11H24、C12H26、C13H28、C14H30、C15H32、C16H34、C6H6、C6H5-CH3、C8H10、C2H5OH、CH3OH和iC4H8。

11.一種增材制造方法，所述方法包括：

提供外殼，所述外殼包圍粉末床并且具有包括至少1％氦氣的、大于大氣壓力的氣氛；

將通量大于100兆瓦/平方厘米的激光束導向所述粉末床的限定二維區域；以及

在所述限定二維區域內熔化和熔融粉末。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述氣氛還包括以下項中的至少一項：Ar、Ne、Kr、Xe、CO2、N2、O2、SF6、CH4、CO、N2O、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、i-C4H10、C4H10、1-C4H8、cic-2、C4H7、1,3-C4H6、1,2-C4H6、C5H12、n-C5H12、i-C5H12、n-C6H14、C2H3Cl、C7H16、C8H18、C10H22、C11H24、C12H26、C13H28、C14H30、C15H32、C16H34、C6H6、C6H5-CH3、C8H10、C2H5OH、CH3OH和iC4H8。

13.一種增材制造方法，所述方法包括：

提供外殼，所述外殼包圍粉末床并且具有包括至少50％氦氣的、小于大氣壓力的氣氛；

將通量大于100兆瓦/平方厘米的激光束導向所述粉末床的限定二維區域；以及

在所述限定二維區域內熔化和熔融粉末。