[发明专利]用于积层制造的以旋转多边形及多光束在相同路径上进行的能量传递

说明书

一种积层制造设备，包含：平台；分配器，用于输送多个进料层；一或更多个光源，被配置为发射第一光束与第二光束；以及多边形束扫描器，包含可旋转镜，可旋转镜具有多个反射面以将第一光束与第二光束重定向为朝向平台，以传递能量至进料最上层。镜被定位并能被旋转而使得多个反射面中的每一面的运动使第一光束在最上层上沿着第一路径扫描，并使第二光束跟随第一光束沿着第一路径扫描。

技术领域

本说明书涉及用于积层制造(亦称为3D打印)的能量传递系统。

背景技术

积层制造(亦称为实体自由制造或3D打印)是指一种制造处理，其中通过将原料(例如粉末、液体、悬浮液或熔融固体)相继分配到二维层中来建构三维物件。相比之下，传统的机械加工技术涉及减法式处理，其中将库存材料(例如木块、塑胶块或金属块)切割成物件。

在积层制造中可使用各种积层处理。一些方法熔化或软化所分配的进料以产生层，例如选择性激光熔化(SLM)或直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)，而其他方法使用不同的技术来固化液体材料，例如立体光刻(SLA)。这些处理中形成层以产生成品物件的方式可能不同，且适合用于处理的进料也可能不同。

常规的系统使用能量源来烧结或熔化粉状材料。一旦第一层上的所有所选位置已被烧结或熔化且随后再固化，则在所完成的层的顶部上沉积新的粉状材料层，且逐层重复分配与烧结或熔化的处理，直到产生出所需的物件为止。

发明内容

在一个方面中，一种积层制造设备包含平台、分配器以及能量传递系统，所述分配器将多个进料层分配在所述平台的顶表面上。所述能量传递系统具有被配置为发射第一光束与第二光束的一或更多个光源，以及一或更多个反射构件，每一反射构件具有反射面以将第一光束或第二光束重定向(redirect)为朝向进料的最上层，以传递能量至所述最上层。一或更多个反射构件的每一者可旋转，使得一或更多个反射构件的各者的反射面的每一相继面的运动使第一光束沿着最上层上的第一路径扫描，或使第二光束沿着最上层上的第二路径扫描。

实施方式可包含下列特征之一或更多者。

第一光束的第一路径可平行于第二光束的第二路径。第一路径与第二路径可为共线的。第一路径与第二路径可为重叠的。

一或更多个反射构件可包含公共反射构件以接收第一光束和第二光束，该反射构件可旋转，使得反射构件的反射面的每一相继面的运动使第一光束沿着第一路径扫描，并使第二光束沿着第二路径扫描。对于公共反射构件的每一相继面，在第二光束被接收于一相继面时，可于该相继面接收第一光束。当第二光束可被接收于第二反射面时，可于第一反射面接收第一光束。第一路径和第二路径的每一者可沿着进料最上层的整个宽度延伸。第一路径可沿着进料最上层的宽度的第一部分延伸，且第二路径可沿着进料最上层的宽度的第二部分延伸。第一路径可与第二路径重叠第一路径的长度的5％至15％。

一或更多个光源可相对于一或更多个反射构件设置，使得一或更多个反射构件以第一入射角接收第一光束，并以不同的第二入射角接收第二光束。一或更多个光源可相对于一或更多个反射构件设置，使得一或更多个反射构件以第一入射角接收第一光束，并以第二入射角接收第二光束，第二入射角实质等于第一入射角。