[发明专利]旋转的直接金属激光熔化系统及其操作方法有效

专利信息
申请号: 201980011840.9 申请日: 2019-01-17
公开(公告)号: CN111683771B 公开(公告)日: 2023-02-28
发明(设计)人: 威廉·托马斯·卡特;托德·杰伊·洛克斯特罗;布莱恩·斯科特·麦卡锡;苏布拉吉特·罗伊乔杜里;郑允具;大卫·查尔斯·波格丹 申请(专利权)人: 通用电气公司
主分类号: B22F3/105 分类号: B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00
代理公司: 上海华诚知识产权代理有限公司 31300 代理人: 徐颖聪
地址: 美国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 旋转 直接 金属 激光 熔化 系统 及其 操作方法
【权利要求书】:

1.一种直接金属激光熔化系统,其特征在于,包括:

可旋转基座;

构建板,所述构建板安装在所述可旋转基座上并由所述可旋转基座支撑,所述构建板包括构建表面;

第一致动器组件;

第一粉末分配器,所述第一粉末分配器设置在所述构建板附近,并且构造成将可焊接粉末沉积在所述构建板的所述构建表面上;

第一粉末铺展器,所述第一粉末铺展器设置在所述构建板附近,并且构造成铺展沉积在所述构建板的所述构建表面上的所述可焊接粉末;以及

第一激光扫描仪,所述第一激光扫描仪由所述第一致动器组件支撑在相对于所述构建板的位置中,使得所述构建表面的至少一部分在所述第一激光扫描仪的视场内,所述第一激光扫描仪构造成选择性地焊接在所述视场内的所述可焊接粉末,所述第一激光扫描仪进一步构造成在所述第一致动器组件上相对于所述构建表面轴向地平移;

所述第一粉末分配器和所述第一粉末铺展器在第一位置处机械地联接到所述第一致动器组件,并且构造成在所述第一致动器组件上相对于所述构建表面轴向地平移;

其中,在所述系统中,粉末沉积和焊接操作同时进行;

其中,所述第一粉末分配器、所述第一粉末铺展器和所述第一激光扫描仪中的至少一个能够通过所述第一致动器组件平行于z轴和径向平移;

所述径向是指垂直于z轴;

其中,所述第一激光扫描仪在第二位置处机械地联接到所述第一致动器组件,所述第二位置与所述第一位置不同。

2.根据权利要求1所述的直接金属激光熔化系统,其特征在于,其中,所述可旋转基座构造成在所述第一粉末分配器将所述可焊接粉末沉积在所述构建表面上的同时旋转所述构建板。

3.根据权利要求2所述的直接金属激光熔化系统,其特征在于,其中,所述第一激光扫描仪构造成在所述构建板的旋转期间焊接所述可焊接粉末。

4.根据权利要求1所述的直接金属激光熔化系统,其特征在于,进一步包括:

第二致动器组件;以及

第二激光扫描仪,所述第二激光扫描仪机械地联接到所述第二致动器组件并由所述第二致动器组件支撑,所述第二致动器组件构造成相对于所述构建表面轴向地平移所述第二激光扫描仪,使得所述构建表面的至少一部分在所述第二激光扫描仪的视场内。

5.根据权利要求4所述的直接金属激光熔化系统,其特征在于,进一步包括第二粉末分配器和第二粉末铺展器,所述第二粉末分配器和所述第二粉末铺展器分别设置在所述构建板附近,机械地联接到所述第二致动器组件,并且构造成在所述第二致动器组件上相对于所述构建表面轴向地平移。

6.根据权利要求4所述的直接金属激光熔化系统,其特征在于,进一步包括:

第三致动器组件;

第三激光扫描仪,所述第三激光扫描仪机械地联接到所述第三致动器组件并由所述第三致动器组件支撑,所述第三致动器组件构造成相对于所述构建表面轴向地平移所述第三激光扫描仪,使得所述构建表面的至少一部分在所述第三激光扫描仪的视场内;

第四致动器组件;以及

第四激光扫描仪,所述第四激光扫描仪机械地联接到所述第四致动器组件并由所述第四致动器组件支撑,所述第四致动器组件构造成相对于所述构建表面轴向地平移所述第四激光扫描仪,使得所述构建表面的至少一部分在所述第四激光扫描仪的视场内。

7.根据权利要求1所述的直接金属激光熔化系统,其特征在于,其中,所述直接金属激光熔化系统能够制造轴对称和非轴对称的物体。

8.根据权利要求1所述的直接金属激光熔化系统,其特征在于,进一步包括设置在所述构建表面附近的过滤装置,所述过滤装置构造成收集和过滤在所述第一激光扫描仪焊接所述可焊接粉末时产生的烟雾。

9.一种使用根据权利要求1至8中任一项所述的直接金属激光熔化系统制造物体的方法,其特征在于,所述方法包括:

将第一层金属粉末沉积在旋转的构建板的构建表面上;

通过激光扫描仪将所述第一层金属粉末焊接在所述旋转的构建板的所述构建表面上;

在沉积和焊接期间,使所述激光扫描仪相对于所述构建表面升高预定距离;

将第二层金属粉末沉积在所述旋转的构建板的所述构建表面上;以及

通过所述激光扫描仪将所述第二层金属粉末焊接在所述旋转的构建板的所述构建表面上;

粉末沉积和焊接操作同时进行。

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