[其他]用于由粉末制造三维对象的装置

说明书

一种用于由粉末制造三维对象的装置(1)，该装置(1)包括：构建床(201)，其具有构建区域(190)，其中所述三维对象的连续层在构建床(201)中形成；粉末分布滑橇(300)，其可操作以在构建区域(190)内分布粉末层，粉末分布滑橇(300)可在第一方向上沿第一轴线驱动横穿构建区域(190)，并且可在与第一方向相反的第二方向上沿第一轴线驱动；以及打印滑橇(350)，其可操作以将流体图案沉积到构建区域(190)内的粉末层上以限定所述层中的所述对象的横截面，打印滑橇(350)可在第一方向上沿第二轴线驱动横穿构建区域，并且可在第二方向上沿第二轴线驱动；其中第一轴线与第二轴线平行或同轴；其中打印滑橇(350)包括用于沉积流体的一个或更多个液滴沉积头(370)、第一辐射源组件(L1)和第二辐射源组件(L2)；其中粉末分布滑橇(300)包括用于分布粉末的粉末分布设备(320)、第三辐射源组件(L3)和第四辐射源组件(L4)；并且其中第一辐射源组件、第二辐射源组件、第三辐射源组件和第四辐射源组件中的每一个可操作以预热和烧结构建区域(190)内的粉末。还提供了一种使用这样的装置由粉末制造三维对象的方法。

技术领域

本公开涉及用于逐层(layer-by-layer)形成三维(3D)对象(objects) 的装置和方法。更具体地，本公开涉及用于在三维对象的基于粉末的制造中使用的装置和方法。

背景技术

用于基于粉末逐层制造三维对象的装置以及各种基于粉末的制造方法(诸如选择性激光烧结和高速烧结)是已知的。这些基于粉末的方法包括一系列步骤，包括分布粉末层、预热该粉末层，以及根据待构建的三维对象的该层的图像数据来烧结粉末。然后分布另一个粉末层并且重复该系列步骤，直到生成期望的三维对象为止。可以从CAD(计算机辅助设计) 模型或从任何其他形式的数字表示获得图像数据。可以将图像数据处理成切片，其中每个切片定义待形成到对象中的相应粉末层的一个或更多个部分。

在三维对象的制造中，可以使用辐射源组件(例如，一个或更多个红外线灯)来预热和烧结粉末。预热温度足以使分布的粉末变热但低于烧结温度。首先，预热整个粉末层，或者与待在该层内形成的对象的部分相对应的层的区域。然后，使用辐射源组件来烧结该层内的对象的部分。

更具体地，在烧结阶段中，可以根据图像数据将流体(诸如吸收辐射并将辐射转换成热能的辐射吸收材料(RAM))沉积(例如，使用一个或更多个打印头)到预热的粉末层上，以沉积限定待在该粉末层内形成的对象的区域的流体图案。然后将沉积的流体暴露于辐射源组件以便以所述图案烧结粉末，从而形成对象层并将该对象层熔合(fuse)到下方的层。

实用新型内容

在这样的制造三维对象的方法中，期望改善连续步骤之间(例如，预热步骤和打印步骤之间，和/或打印步骤和烧结步骤之间)的定时的控制，例如以减小连续步骤之间的时间以便减轻对粉末层的不希望的冷却，和/ 或在整个粉末层中维持均匀的温度，从而避免对正在制造的三维对象产生不利影响。

本公开提供了一种用于制造三维对象的改进的装置和方法。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于由粉末制造三维对象的装置，该装置包括：构建床(build bed)，该构建床具有构建区域，其中所述三维对象的连续层在构建床中形成；粉末分布滑橇(powder distribution sled)，该粉末分布滑橇可操作以在构建区域内分布粉末层，粉末分布滑橇可在第一方向上沿着第一轴线驱动横穿构建区域，并且可在与第一方向相反的第二方向上沿着第一轴线驱动；以及打印滑橇，该打印滑橇可操作以将流体图案沉积到构建区域内的粉末层上以限定所述层中的所述对象的横截面，打印滑橇可在第一方向上沿着第二轴线驱动横穿构建区域，并且可在第二方向上沿着第二轴线驱动；其中第一轴线与第二轴线平行或同轴；其中打印滑橇包括用于沉积流体的一个或更多个液滴沉积头(droplet deposition head)、第一辐射源组件和第二辐射源组件；其中粉末分布滑橇包括用于分布粉末的粉末分布设备、第三辐射源组件和第四辐射源组件；并且其中第一辐射源组件、第二辐射源组件、第三辐射源组件和第四辐射源组件中的每一个可操作以预热和烧结构建区域内的粉末。