[发明专利]利用热和应变建模生成增材制造扫描路径的方法和设备

权利要求书

1.一种方法，其特征在于，所述方法包括：

获取物体的CAD(计算机辅助设计)表示；

将热和/或应变建模应用于所述CAD表示；

至少部分地基于所述热和/或应变建模的结果来生成扫描路径数据；以及

生成包括所述扫描路径数据的构建文件，其中所述构建文件包括构造增材制造工具以根据所述扫描路径数据生成所述物体的指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述扫描路径数据包括多个层扫描路径数据组，每个所述层扫描路径数据组用于控制所述增材制造工具以形成所述物体的相应层。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括：

至少部分地基于所述热和/或应变建模的结果来确定所述物体的所述层中的至少一层的厚度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中通过对所述至少一层的所述热和/或应变建模的所述结果的熔池分析来确定所述层中的所述至少一层的所述厚度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中所述熔池分析预测将用于形成所述物体的材料的熔池表现。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中所述材料是粉末状金属合金。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中所述增材制造工具被控制为至少部分地基于所述热和/或应变建模的所述结果来改变所述物体的各层的厚度。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述扫描路径数据针对以下至少一项来优化：(a)制造速度；(b)熔池尺寸；(c)在温度下的材料时间；(d)固化方向；(e)冷却时材料的应变方向；(f)孔隙率；(g)最小化或预防开裂；(h)获得期望的表面光洁度；以及(i)几何变形或其预防。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述扫描路径数据至少部分地基于熔池分析来规定扫描间隔，所述熔池分析是基于所述热和/或应变建模的所述结果。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述扫描路径数据包括改变功率水平设置数据，用于当由所述增材制造工具执行所述扫描路径数据时改变所述增材制造工具的激光部件的输出功率。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，其中所述扫描路径数据包括改变功率水平设置数据，用于当由所述增材制造工具执行所述扫描路径数据时改变所述增材制造工具的多个激光部件中的每一个激光部件的相应输出功率水平。

12.一种设备，其特征在于，所述设备包括：

处理器；以及

与所述处理器通信的存储器，所述存储器存储程序指令，所述处理器与所述程序指令一起操作以进行如下功能：

获取物体的CAD(计算机辅助设计)表示；

将热和/或应变建模应用于所述CAD表示；

至少部分地基于所述热和/或应变建模的结果来生成扫描路径数据；以及

生成包括所述扫描路径数据的构建文件，其中所述构建文件包括构造增材制造工具以根据所述扫描路径数据生成所述物体的指令。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，其中所述扫描路径数据包括多个层扫描路径数据组，每个所述层扫描路径数据组用于控制所述物体形成部件以形成所述物体的相应层。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，其中所述处理器进一步被编程为至少部分地基于所述热和/或应变建模的结果来确定所述物体的所述层中的至少一层的厚度。