[发明专利]用于用粉末材料来增材制造物体的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于用粉末材料来增材制造物体的设备和方法，该增材制造设备(100)包括支撑件(102)和粉末材料源(106)。增材制造设备(100)还包括粉末供应臂(108)，该粉末供应臂包括具有与粉末材料源(106)连通的内部容积(124)的中空主体(122)、中空主体(122)中的粉末沉积开口(126)以及联接到中空主体(122)并沿着粉末沉积开口(126)延伸的粉末分配叶片(128)。增材制造设备(100)还包括能量源(110)、能量供应臂(112)以及联接到能量供应臂(112)的能量发射器(114)。增材制造设备(100)还包括旋转驱动器(116)，该旋转驱动器(116)被构造成使粉末供应臂(108)和能量供应臂(112)围绕穿过支撑件(102)并且与粉末供应臂中心轴线A2和能量供应臂中心轴线A3相交的竖直轴线A1旋转。

技术领域

本文公开了用于用粉末材料来增材制造物体的增材制造设备和方法。

背景技术

传统的粉末床增材制造装置利用各种加工技术来沉积、分配和固结粉末材料。例如，通常使用相对于粉末床线性地移动的分配臂而将粉末材料分配在粉末床中。在分配粉末材料之后，使用与分配臂分开地移动的适当类型的能量发射器来固结粉末材料的一部分，以形成增材制造物体的层。然而，这样的增材制造装置具有有限的处理速度并且需要复杂的控制系统。

发明内容

因此，旨在解决至少上述关注的设备和方法将找到实用性。

以下是本文公开的可能要求或可能未被要求保护的主题的实施例的非穷举列表。

本文公开了一种增材制造设备，该增材制造设备包括支撑件和粉末材料源。增材制造设备还包括粉末供应臂，该粉末供应臂具有粉末供应臂中心轴线A2。粉末供应臂包括中空主体，所述中空主体具有与粉末材料源连通的内部容积，使得粉末材料能够从粉末材料源被转移到内部容积。粉末供应臂还包括中空主体中的粉末沉积开口。粉末沉积开口具有宽度W，并且与中空主体的内部容积连通，使得粉末材料能够通过粉末沉积开口被转移出内部容积。粉末供应臂还包括粉末分配叶片，该粉末分配叶片联接到中空主体并且沿着粉末沉积开口延伸。增材制造设备还包括能量源和能量供应臂，该能量供应臂具有能量供应臂中心轴线A3。增材制造设备还包括联接到能量供应臂的能量发射器。能量发射器被构造成与能量源进行电通信或光通信中的一种。增材制造设备另外包括旋转驱动器，该旋转驱动器被构造成使粉末供应臂和能量供应臂围绕穿过支撑件并与粉末供应臂中心轴线A2和能量供应臂中心轴线A3相交的竖直轴线A1旋转。

增材制造设备使得能够在粉末供应臂和能量供应臂围绕竖直轴线A1旋转时基本上连续(例如，不间断)沉积、分配和固结粉末材料，这通过消除对前后运动的需要并因此消除在粉末材料的沉积、分配和固结期间部件的对应加速和减速来改进增材制造操作的处理速度。

本文还公开了一种用于用粉末材料来增材制造物体的方法。该方法包括在使粉末供应臂和能量供应臂绕竖直轴线A1旋转的同时从粉末供应臂的中空主体中的粉末沉积开口排出粉末材料。所述方法还包括在使粉末供应臂和能量供应臂围绕竖直轴线A1旋转的同时，使用联接到中空主体且沿着粉末沉积开口延伸的粉末分配叶片将粉末材料分配在粉末床容积内。所述方法还包括在使粉末供应臂和能量供应臂围绕竖直轴线A1旋转的同时，使用联接到能量供应臂的能量发射器固结粉末床容积中的粉末材料的至少一部分。

该方法使得能够在粉末供应臂和能量供应臂围绕竖直轴线A1旋转时基本上连续(例如，不间断)沉积、分配和固结粉末材料，这通过消除对前后运动的需要并因此消除在粉末材料的沉积、分配和固结期间部件的对应加速和减速来改进增材制造的处理速度。

本文还公开了可能要求或可能未被要求保护的以下说明性的、非穷举性列举的实施例：

1.一种增材制造设备100，所述增材制造设备100包括：

支撑件102；

粉末材料源106；