[发明专利]用于增材制造的构建平台和粉末传送系统

说明书

一种增材制造系统包括：工厂接口腔室；装载锁定腔室；第一阀，所述第一阀将所述工厂接口腔室与所述装载锁定腔室流体地密封；增材制造腔室，所述增材制造腔室包括将粉末的多个层输送到构建平台的分配系统和向分配在所述构建平台的顶表面上的所述粉末施加能量的能量源；至少第二阀，所述第二阀将所述装载锁定腔室与所述增材制造腔室流体地密封；以及多个支撑件和致动器，所述支撑件和所述致动器提供运输工具以将所述构建平台从工厂接口单元运送通过所述装载锁定腔室到达所述增材制造腔室，再返回到所述工厂接口腔室。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月30日提交的第62/664,861号美国临时申请的优先权。

技术领域

本说明书总体涉及增材制造，也称3D打印。

背景技术

增材制造(additive manufacturing,AM)，也称实体自由成型制造或3D打印，是指连续地分配原料(例如，粉末、液体、悬浮液或熔融固体)至二维层中以构建三维物体的制造工艺。相比之下，传统机加工技术涉及其中从原材料(例如，木头、塑料或金属块)切出物体的减材工艺。

在增材制造中可使用多种增材工艺。一些方法熔化或软化材料以产生层，例如，选择性激光熔化(selective laser melting,SLM)或直接金属激光烧结(direct metallaser sintering,DMLS)、选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)、熔融沉积建模(fused deposition modeling,FDM)，而另一些方法则使用不同技术(例如，立体光刻(stereolithography,SLA))固化液体材料。这些工艺在形成层以产生完成物体的方式上可能不同，并且在工艺中可相容地使用的材料上可能不同。

常规系统使用能量源来烧结或熔化粉末状材料。一旦在第一层上的所有所选择的位置烧结或熔化并接着再次凝固，新粉末状材料层就沉积在已完成层的顶部上，并且该工艺逐层地重复，直至产生所期望的物体。

发明内容

在一个方面中，一种增材制造系统包括：工厂接口腔室；装载锁定腔室；第一阀，所述第一阀将所述工厂接口腔室与所述装载锁定腔室流体地密封；增材制造腔室，所述增材制造腔室包括将粉末的多个层输送到构建平台的分配系统和向分配在所述构建平台的顶表面上的所述粉末施加能量的能量源；至少第二阀，所述第二阀将所述装载锁定腔室与所述增材制造腔室流体地密封；以及多个支撑件和致动器，所述支撑件和所述致动器提供运输工具以将所述构建平台从工厂接口单元运送通过所述装载锁定腔室到达所述增材制造腔室，再返回到所述工厂接口腔室。

实现方式可包括以下特征中的一者或多者。

所述运输工具可包括运输轨道以运送所述构建平台。

传送腔室可定位在所述装载锁定腔室与所述增材制造腔室之间。所述传输工具可被配置为将所述构建平台从所述工厂接口单元运送通过所述装载锁定腔室和所述传送腔室到达增材制造腔室，再返回到所述工厂接口腔室。所述第二阀可将所述装载锁定腔室与所述传送腔室流体地密封，并且第三阀可将所述增材制造腔室与所述传送腔室流体地密封。多个处理腔室可耦接到所述传送腔室，所述多个处理腔室包括所述增材制造腔室。所述多个处理腔室可包括多个增材制造腔室。所述传送腔室可包括可旋转支撑件以选择性地将构建平台引导到所述多个处理腔室中的一者。

所述工厂接口腔室可包括被配置为保持多个构建平台的存储区域。所述运输工具可被配置为从所述存储区域取出所述构建平台。气体供应源可耦接到所述传送腔室以将所述传送腔室维持在小于约0.01大气压的氧分压下。所述气体供应源被配置为将所述传送腔室维持在约1大气压的压力下。气体供应源可耦接到所述增材制造腔室以将所述传送腔室维持在小于约0.01大气压的氧分压下。所述气体供应源可被配置为将所述增材制造腔室维持在约1大气压的压力下。