[發明專利]檢測和提取雜質并生產組合物的增材制造方法和系統

在審

• 申請號: 202110912981.7
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN114179356A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: N·D·海勒
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/118;B29C64/135;B29C64/20;B29C64/268;B29C64/386;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/00;B33Y70/10;G01N21/95
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王青芝;王小東

本公開涉及檢測和提取雜質并生產組合物的增材制造方法和系統。一種提取增材制造材料中的雜質的增材制造系統，該系統包括使用增材制造材料制造零件的增材制造機器。該系統可以另外包括與增材制造材料相鄰的導電板。該系統還可以包括通過與增材制造材料相鄰的導電板來分布電荷的能量源。通過導電板來分布電荷可以將雜質從增材制造材料吸引至導電板。

技術領域

本公開總體上檢測和提取增材制造材料中的雜質(并且更具體地，利用導電板來吸引和提取增材制造樣品中的雜質)的方法和系統。另外，本公開總體上涉及生產增材制造材料樣品中的組合物的方法和系統。

背景技術

增材制造(AM)方法中使用的粉末的質量可以影響由粉末構造的零件的質量。顆粒大小因素影響構造箱(build box)中各個粉末層的流動性和厚度。針對高性能應用，識別附加因素(如粉末中可能存在的顆粒污染物的類型、數量和大小)會很重要。在粉末制造、處理期間或在構造過程本身期間可能引入污染物。當污染物混入粉末中時，一批粉末內所含的污染物可能會被引入零件中，并且污染物可能會作為離散微粒或充當應力集中器的非熔合界面存在。

污染物的存在可以通過增大疲勞裂紋的可能性而減少零件的壽命。

目前，人操作者使用顯微鏡來針對外來物碎片(FOD)或污染物對增材制造粉末樣品進行核查。人操作者使用判斷來識別粉末樣品中FOD的定量計數。這種手動過程既耗時又乏味，并且容易低估增材制造粉末樣品中的FOD的量。另外，當使用紫外光來檢測FOD時，人操作者的安全處于危險之中。

發明內容

在示例中，提取雜質的增材制造系統包括使用增材制造材料制造零件的增材制造機器、與增材制造材料相鄰的導電板以及通過與增材制造材料相鄰的導電板來分布電荷的能量源。通過導電板分布電荷來將雜質從增材制造材料吸引至導電板。

在另一示例中，一種提取增材制造材料中的雜質的方法包括以下步驟：通過與增材制造材料相鄰的導電板生成電荷，并且在通過導電板生成電荷的同時，將雜質從增材制造材料吸引至導電板。

在又一示例中，一種生產增材制造材料中的組合物的方法包括以下步驟：通過輥鋪展增材制造材料的層，該增材制造材料的該層包括細長纖維。所述方法還包括以下步驟：在增材制造材料的層上生成電場，并且在增材制造材料的層上生成電場的同時，使層內的細長纖維對準。所述方法還包括以下步驟：通過能量源，對增材制造材料的層和所對準的細長纖維進行固化。

在又一示例中，增材制造系統包括使用增材制造材料制造零件的增材制造機器和鋪展增材制造材料的層的輥。增材制造材料的層包括細長纖維。增材制造機器還包括電場生成器，該電場生成器在增材制造材料的層上生成電場并所層內的細長纖維對準。所述增材制造系統附加地包括對增材制造材料的層和所對準的細長纖維進行固化的能量源。

已經討論的特征、功能和優點可以在各種示例中獨立實現或者可以在其它示例中組合。可以參照以下描述和附圖看到示例的另外的細節。

附圖說明

在所附權利要求中闡述了被認為是例示性示例的特征的新穎特征。然而，當結合附圖閱讀時，通過參照本公開的例示性示例的以下詳細描述，將最好地理解例示性示例以及優選的使用模式、其另外的目標和描述，其中：

圖1例示了根據示例實現方式的檢測增材制造材料中的雜質的系統。

圖2例示了根據示例實現方式的板和鏡子。

圖3例示了根據示例實現方式的導電板。

圖4例示了根據示例實現方式的導電板上的波導。

圖5示出了根據示例實現方式的檢測和提取增材制造材料中的雜質的方法的示例的流程圖。

圖6例示了根據示例實現方式的生產增材制造材料中的組合物的系統。