[发明专利]用于形成物体的方法、装置、计算机可读的存储介质和计算机程序

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及用于形成物体(对象，目标，object)的方法、装置(设备)、计算机可读的存储介质(计算机可读存储介质)和计算机程序。

背景技术

实体自由成形制造(SFF)是能够通过材料(例如，粉末形式)的连续层状成形和凝固来生产3D实体部件的一组制造技术。可以由计算机辅助设计(CAD)模型直接获得部分几何数据并对其进行处理以形成物体而不需要任何模具或工具。可以根据所用的方法对各种材料以及诸如塑料、蜡、金属和陶瓷的材料的组合进行处理。

在单一步骤中生产具有高密度的全功能部件通常需要粉末颗粒(粒子)的完全熔化。这可以利用高能量密度(例如，激光束或电子束)实现，所述高能量密度可产生能够将创建熔体池的粉末颗粒完全液化的温度。一旦从新产生的熔体池中除去热，则熔融材料凝固而形成大的块体，所述大的块体通常在其结构中产生有新的晶粒(细粒，grains)。

当应用至金属粉末时，上述方法通常诱导材料的快速熔化和再凝固，这导致大的内部热应力，所述大的内部热应力可能在凝固期间和在凝固之后导致部件翘曲。由于翘曲，特定的几何形状(如在模型中比较常见的悬垂/无载体(无支撑)特征)需要利用在建筑期间制造的锚而强制压向基底(衬底，基板，substrate)。这些锚通常由用于生产部件的相同金属制成，并且在制造部件之后除去通常麻烦且耗时或不可能。锚的除去还可以损坏组件，从而导致部件不稳定。

因此，期望提供用于形成物体的替代方法和装置。

发明内容

根据各方面但不必根据全部方面，本发明的实施方式是提供用于形成物体的方法，所述方法包括：至少提供具有在第一温度下的熔点的第一材料和具有在第二温度下的熔点的第二材料；在高于所述第一温度和第二温度下对所述第一材料和第二材料的至少一部分进行加热，从而形成基本熔融的合金，所述熔融合金具有在第三温度下的凝固点，所述第三温度低于所述第一温度和所述第二温度；向所述熔融合金的至少一部分提供基本固体的另外的材料(基本固体的其他材料)，所述另外的材料具有在大于所述第三温度的温度下的熔点；以及在高于所述另外的材料的熔点的温度下对所述基本固体的另外的材料的至少一部分进行加热。

当向所述熔融合金的至少一部分提供基本固体的另外的材料时，所述基本熔融的合金可以具有这样的温度，在高于所述温度下，合金化材料基本上不翘曲。

所述方法还可以包括重复提供所述另外的材料和加热所述另外的材料的步骤以形成物体。

所述物体可以是基本熔融的且所述方法还可以包括控制所述物体的冷却从而形成包含受控的微结构的凝固物体。控制所述物体的冷却可形成包含单晶的凝固物体。

所述方法还可以包括控制所述基本熔融的合金的加热从而将所述熔融合金的温度保持在高于所述第三温度并且低于所述第一和第二材料的熔点温度。

所述方法还可以包括检测所述熔融合金的温度并使用所检测的温度控制所述熔融合金的加热从而将所述熔融合金的温度保持在高于所述第三温度并且低于所述第一和第二材料的熔点温度。

所述方法还可以包括在提供所述第一材料之前，将所述第一材料加热至低于所述第一温度的温度和/或在提供所述第二材料之前，将所述第二材料加热至低于所述第二温度的温度和/或将所述另外的材料加热至低于所述另外的材料的熔点温度的温度。

可以以层的形式提供所述第一材料和所述第二材料且可以以层的形式提供所述另外的材料。所述层可以通过未混合材料的依次沉积和/或混合材料的沉积而形成。

可以以粉末的形式提供所述第一材料、所述第二材料和所述另外的材料。

所述基本固体的另外的材料可以至少包含所述第一材料和所述第二材料。

可以以形成共晶混合物(低共熔混合物)的比例提供所述第一材料和所述第二材料并且加热所述第一和第二材料可以形成基本熔融的共晶合金(低共熔合金)。

可以以使得加热所述第一和第二材料形成基本熔融的过共晶合金或基本熔融的亚共晶合金的比例提供所述第一材料和所述第二材料。