[发明专利]具有束流收集器的增材制造方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于通过熔融连续的粉末层来制造三维物体的设备和一种用于电子束流系统用于通过熔融连续的粉末层来制造三维物体的方法，所述系统具有：至少一个用于重新成形所述电子束流的透镜；电子源；和粉末床，所述方法包括步骤：阻挡所述电子束流的选定横截面以控制电子束流功率。通过电子束流与束流阻挡部件之间的干扰，防止电子束流的一部分到达粉末床。

技术领域

本发明涉及一种用于通过在粉末床中逐层熔合粉末材料来由粉末材料生产三维物体的增材制造设备。

现有技术的问题

在使用电子束流的增材制造设备中，电子束流源经常被设计为具有用于使束流转向的栅极的三极管。然而，三极管设计具有缺点，并且电子源的二极管设计从几个方面是有利的。但是二极管设计缺少用于快速接通和关断电子束流的栅极。当电子束流用于加热和熔合粉末时，期望快速控制电子束流中的功率。

相关技术的描述

已知通过在从束流源到目标粉末表面的途中迫使束流穿过小孔来成形电子束流。电子束流的这种成形可以被设计用于通过使孔的边缘干扰束流并防止束流的外周边通过孔来去除束流周边中的不想要的像差。

发明内容

本发明涉及一种用于电子束流系统用于通过熔合连续的粉末层来制造三维物体的方法，所述系统具有电子源、粉末床和至少一个用于重新成形所述电子束流的透镜，所述方法包括以下步骤：阻挡所述电子束流的选定横截面以控制电子束流功率。

在实施例中，电子源可为二极管电子源。

在实施例中，电子源优选地是激光加热电子源。

在实施例中，电子束流通过束流阻挡部件的干扰而被可变地阻挡。

在实施例中，所述束流阻挡部件可以设置有用于至少部分地使电子束流穿过的孔。

在实施例中，所述孔可以形成为圆锥形状。

在实施例中，所述束流阻挡部件被提供用于通过干扰电子束流来至少部分地接收能量。

在实施例中，所述束流阻挡部件位于所述电子源和所述粉末床之间。

在实施例中，所述束流阻挡部件定位在用于重新成形电子束流的所述透镜与所述粉末床之间。

在实施例中，所述电子束流可以借助于用于重新成形电子束流的所述透镜在所述束流阻挡部件处形成有交叉(crossover)。

在实施例中，所述电子束流的所述重新成形可以是散焦。

在实施例中，所述电子束流的所述重新成形可以是平移。

在实施例中，所述电子束流的所述重新成形可以是像差。

本发明还涉及一种用于通过熔合连续的粉末层来制造三维物体的设备，所述设备包括：至少一个用于重新成形电子束流的透镜；电子源；粉末床；束流阻挡部件，其用于接收来自电子束流源的能量以可变地控制到达粉末床的电子束流功率。

在实施例中，电子源可为二极管电子源。

在实施例中，电子源优选地是激光加热电子源。

在实施例中，电子束流通过束流阻挡部件的干扰而被可变地阻挡。

在实施例中，所述束流阻挡部件可以设置有用于至少部分地使电子束流通过的孔。

在实施例中，所述孔可以形成为圆锥形状。

在实施例中，所述束流阻挡部件被提供用于通过干扰电子束流来至少部分地接收能量。

在实施例中，所述束流阻挡部件位于所述电子源和所述粉末床之间。