[发明专利]用于工具增材制造的方法和系统

权利要求书

1.一种增材制造系统，包括：

电极头，所述电极头包括多个电极的阵列以用于逐层地沉积材料来形成三维(3D)零件，其中，所述多个电极的阵列包括第一多个电极和第二多个电极，所述第一多个电极由具有第一延展性和第一硬度的第一金属材料形成，所述第二多个电极由具有第二延展性和第二硬度的第二金属材料形成，其中，所述第一延展性大于所述第二延展性，并且所述第二硬度大于所述第一硬度；

电源，所述电源被配置用于提供电力来加热所述多个电极的阵列中的每个电极；

驱动辊系统，所述驱动辊系统被配置用于驱动所述多个电极的阵列中的每个电极；以及

控制器，所述控制器操作性地连接至所述电源并且被配置用于：

控制所述增材制造系统的操作以使用所述第一多个电极来形成所述零件的内部部分，并且

控制所述增材制造系统的操作以使用所述第二多个电极来形成所述零件的外部部分，使得所述零件的内部部分的延展性大于所述零件的外部部分的延展性，所述外部部分环绕所述零件的内部部分。

2.如权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述多电极阵列的电极是可消耗型焊丝。

3.如权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述控制器被编程为用于操作所述增材制造系统以在由所述零件的计算机辅助设计(CAD)模型定义的区域处沉积所述材料。

4.如权利要求1所述的增材制造系统，进一步包括操作性地连接至所述控制器的热喷涂子系统，其中，所述控制器被配置用于控制所述热喷涂子系统的操作来向所述零件施加金属涂层。

5.如权利要求1所述的增材制造系统，进一步包括操作性地连接至所述控制器的吹粉激光子系统，其中，所述控制器被配置用于控制所述吹粉激光子系统的操作以形成所述零件的高分辨率部分，所述高分辨率部分具有比所述内部部分和所述外部部分更高的分辨率。

6.如权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述控制器被配置用于控制所述增材制造系统的操作以使用所述第一多个电极和所述第二多个电极两者来形成所述零件的、在所述内部部分与所述外部部分之间延伸的过渡部分，使得所述过渡部分是由所述第一金属材料和所述第二金属材料形成的合金。

7.如权利要求6所述的增材制造系统，其中，所述第一金属材料与所述第二金属材料的比例从所述内部部分经过所述过渡部分到所述外部部分减小。

8.一种增材制造系统，包括：

电极头，所述电极头包括多个电极的阵列以用于逐层地沉积材料来形成三维(3D)零件，其中，所述多个电极的阵列包括由第一金属组合物形成的第一多个电极、和由与所述第一金属组合物不同的第二金属组合物形成的第二多个电极；

电源，所述电源被配置用于提供电力来加热所述多个电极的阵列中的每个电极；

驱动辊系统，所述驱动辊系统被配置用于驱动所述多个电极的阵列中的每个电极；以及

控制器，所述控制器操作性地连接至所述电源并且被配置用于：

控制所述增材制造系统的操作以使用所述第一多个电极但不使用所述第二多个电极来形成所述零件的内部部分，

控制所述增材制造系统的操作以使用所述第二多个电极但不使用所述第一多个电极来形成所述零件的外部部分，并且

控制所述增材制造系统的操作以使用所述第一多个电极和所述第二多个电极两者来形成所述零件的、在所述内部部分与所述外部部分之间延伸的过渡部分，使得所述过渡部分是由所述第一金属组合物和所述第二金属组合物形成的合金。

9.如权利要求8所述的增材制造系统，其中，所述多电极阵列的电极是可消耗型焊丝。

10.如权利要求8所述的增材制造系统，其中，所述控制器被编程为用于操作所述增材制造系统以在由所述零件的计算机辅助设计(CAD)模型定义的区域处沉积所述材料。