[發(fā)明專(zhuān)利]激光增材制造控制系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011329245.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112828312A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程渤;C·圖費(fèi)爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22F12/00
• 分類(lèi)號(hào): B22F12/00;B22F12/70;B22F12/90;B22F10/28;B22F10/322;B22F10/85;B22F3/105;B33Y30/00;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉藝詩(shī);周學(xué)斌

1.一種用于控制保護(hù)氣體對(duì)粉末顆粒攝取的激光增材制造系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

入口，被配置為引進(jìn)保護(hù)氣體流；

主室，被配置為接收保護(hù)氣體流；

出口，被配置為排出保護(hù)氣體流；

基板，位于入口和出口之間并被配置為支撐具有多個(gè)顆粒的粉末床；

激光器，被配置為熔化粉末床的預(yù)定義區(qū)域以形成熔池；以及

控制器，具有用于存儲(chǔ)將由控制器執(zhí)行的機(jī)器指令的非暫時(shí)性存儲(chǔ)器，并且操作性地連接到入口，所述機(jī)器指令當(dāng)由控制器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下功能：

接收主室的氣體流體域、粉末床的粉末床域、以及入口保護(hù)氣體流速；

基于入口保護(hù)氣體流速和氣體流體域確定氣體流體域內(nèi)的最大氣體流速；

基于入口保護(hù)氣體流速和粉末床域確定氣體流體域內(nèi)的閾值攝取流速；以及

響應(yīng)于最大氣體流速和閾值攝取流速，控制激光增材制造系統(tǒng)中保護(hù)氣體的粉末顆粒攝取。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一確定功能包括基于入口保護(hù)氣體流速和氣體流體域來(lái)確定在偏離粉末床域的水平平面中的氣體流體域內(nèi)的最大氣體流速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中控制功能包括響應(yīng)于最大氣體流速和閾值攝取流速來(lái)調(diào)整入口保護(hù)氣體流速。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中調(diào)整功能包括響應(yīng)于最大氣體流速大于閾值攝取流速而降低入口保護(hù)氣體流速。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中調(diào)整功能包括響應(yīng)于最大氣體流速小于閾值攝取流速而增加入口保護(hù)氣體流速。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一確定功能使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）來(lái)實(shí)行。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第二確定功能使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)離散元方法（CFD-DEF）來(lái)實(shí)行。

8.一種用于控制激光增材制造系統(tǒng)中保護(hù)氣體對(duì)粉末顆粒攝取的計(jì)算方法，所述方法包括：

接收激光增材制造系統(tǒng)的氣體流體域、粉末床域和入口保護(hù)氣體流速；

基于入口保護(hù)氣體流速和氣體流體域確定氣體流體域內(nèi)的最大氣體流速；

基于入口保護(hù)氣體流速和粉末床域確定氣體流體域內(nèi)的閾值攝取流速；以及

響應(yīng)于最大氣體流速和閾值攝取流速，控制激光增材制造系統(tǒng)中保護(hù)氣體的粉末顆粒攝取。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算方法，其中第一確定步驟包括基于入口保護(hù)氣體流速和氣體流體域來(lái)確定在偏離粉末床域的水平平面中的氣體流體域內(nèi)的最大氣體流速。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算方法，其中控制步驟包括響應(yīng)于最大氣體流速和閾值攝取流速來(lái)調(diào)整入口保護(hù)氣體流速。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算方法，其中調(diào)整步驟包括響應(yīng)于最大氣體流速大于閾值攝取流速而降低入口保護(hù)氣體流速。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算方法，其中調(diào)整步驟包括響應(yīng)于最大氣體流速小于閾值攝取流速而增加入口保護(hù)氣體流速。

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算方法，其中第一確定步驟使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）來(lái)實(shí)行。

14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算方法，其中第二確定步驟使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)離散元方法（CFD-DEF）來(lái)實(shí)行。

15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算方法，其中粉末床域包括一個(gè)或多個(gè)粉末顆粒參數(shù)。

16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算方法，其中氣體流體域包括一個(gè)或多個(gè)入口保護(hù)氣體參數(shù)。