[发明专利]用于先进增材制造的系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的制造计算机装置。所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器。所述至少一个存储器装置存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一构建参数的一个或多个值。所述处理器被编程来：接收机器构建所述零件的传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状，将传感器信息与所述第一构建参数的对应的一个或多个值比较，以确定一个或多个差；基于所述一个或多个差为每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个值；以及生成用于所述零件的更新的构建文件，所述更新的构建文件包括所述第二构建参数的一个或多个值。

技术领域

本公开的领域大体上涉及增材制造，并且更具体地，涉及用于动态地适应零件(part)、构建(build)或两者的增材制造的系统和方法。

背景技术

许多增材制造系统(也称作三维(3D)打印机)通过逐层的过程生成三维物体。所述系统基于计算机控制通过放置材料的连续层生成物体。至少一些增材制造系统包括堆积粉末状材料以制成部件。此方法可由昂贵材料在经缩减成本和改进制造效率下产生复杂部件。例如直接金属激光熔融(DMLM)系统的至少一些已知增材制造系统使用激光装置及例如但不限于粉末状金属的粉末材料来制造部件。激光装置生成激光束，所述激光束使激光束入射到粉末材料上的区域中和区域周围的粉末材料熔融，从而产生熔体池。在一些已知的DMLM系统中，部件质量可能受到在熔体池内由激光装置传递到金属粉末的过量的热和/或热的变化影响。

在一些已知的DMLM系统中，部件表面质量特别是悬垂表面或面向下的表面归因于粉末状金属与部件的周围固态材料之间的传导热传递的变化而降低。结果，可产生局部过热，特别是在悬垂表面处。由激光装置产生的熔体池可能变得太大，导致熔化金属扩散到周围的粉末状金属中，并且熔体池更深地穿透到粉末床中，使额外的粉末吸入熔体池中。增大的熔体池尺寸和深度以及熔化金属的流动通常可导致悬垂表面或面向下的表面的不良表面光洁度。

在制造过程中基于多种因素，在材料变化和材料施加还可能出现其它问题，这可能导致物体不可使用。

发明内容

在一方面，提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的制造计算机装置。所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器。所述至少一个存储器装置存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一构建参数的一个或多个值。所述制造计算机装置被配置成：接收机器使用所述构建文件构建所述零件的传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状将传感器信息与所述第一构建参数的对应的一个或多个值比较，以确定一个或多个差；基于所述一个或多个差对于每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个值；以及生成用于所述零件的更新的构建文件，所述构建文件包括对于所述第二构建参数的一个或多个值。

在另一方面，提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的方法。使用制造计算机装置实施所述方法。所述制造计算机装置包括与存储器通信的处理器。所述方法包括：存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一到的一个或多个值；接收机器使用所述构建文件构建所述零件的传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状将传感器信息与所述第一构建参数的对应的一个或多个值比较，以确定一个或多个差；基于所述一个或多个差对于每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个值；生成用于所述零件的更新的构建文件，所述构建文件包括对于所述第二构建参数的一个或多个值；以及将更新的构建文件传输到所述机器。