[发明专利]增材制造的超声监测

权利要求书

1.一种增材制造设备，包括：

平台，所述平台具有顶表面以用于支撑正在构造的零件；

分配器，所述分配器被配置为将多个连续进料材料层输送至所述平台上；

至少一个能量源，所述至少一个能量源将进料材料在所述平台上选择性地熔融为层；和

原位监测系统，所述原位监测系统包括多个超声传感器，所述多个超声传感器声学地耦接至所述平台并被配置为通过所述平台向在所述平台上正在构造的所述零件传输超声能量和通过所述平台从所述零件接收所述超声能量的反射。

2.如权利要求1所述的设备，包括计算机，所述计算机具有非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质具有用于从所述原位监测系统接收信号并基于所述信号来执行对正在构造的所述零件的超声成像的指令。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述计算机可读介质具有用于将所述零件的超声图像与指示所述零件的期望形状的数据比较的指令。

4.如权利要求1所述的设备，其中所述多个超声传感器声学地耦接至所述平台的底表面。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述多个超声传感器可平行于所述平台的所述顶表面移动。

6.如权利要求5所述的设备，包括保持所述多个超声传感器的支撑件和将所述支撑件相对于所述平台移动的线性致动器。

7.如权利要求1所述的设备，其中多个换能器中的至少一些被定向为以相对于所述平台的所述顶表面的斜角将声波传输至所述平台中。

8.如权利要求1所述的设备，其中所述多个换能器包括多个换能器组，换能器组中的每个换能器被定向为朝向在所述组的所述换能器之间的点传输声波。

9.如权利要求1所述的设备，其中所述多个换能器中的至少一些被定向为以相对于所述平台的所述顶表面的法角将声波传输至所述平台中。

10.如权利要求1所述的设备，其中所述多个换能器中的至少一些被定位成从在所述平台的所述顶表面上的重叠区域接收所述超声能量的所述反射。

11.一种零件的增材制造的方法，所述方法包括：

对于多个层中的每个层，

在平台上分配粉末层，

选择性地熔融所述粉末层的一部分以形成所述层的熔融部分，

通过所述平台朝向所述层的所述熔融部分传输超声能量，和

通过测量所述超声能量通过所述平台从所述熔融部分的反射来生成信号；和

基于所述信号来检测所述零件中的缺陷。

12.如权利要求11所述的方法，包括基于所述信号来执行对正在构造的所述零件的超声成像。

13.如权利要求12所述的方法，其中包括将所述零件的超声图像与指示所述零件的期望形状的数据比较。

14.如权利要求11所述的方法，包括如果缺陷的数量或密度超过阈值，则中止所述零件的制造或将所述零件指示为有缺陷的。

15.如权利要求11所述的方法，包括针对后续层或后续零件修改执行所述分配和所述熔融的增材制造设备的操作参数以减少缺陷。