[发明专利]用于增材制造系统的光纤连接器

说明书

公开的实施方式涉及增材制造系统。在一些实施方式中，增材制造系统可以包括：多个激光能量源；光学组件，该光学组件构造成将激光能量引导至构建表面上；以及光纤连接器，该光纤连接器定位在多个激光能量源与光学组件之间。第一多个光纤可以在多个激光能量源与光纤连接器之间延伸，并且第二多个光纤可以在光纤连接器与光学组件之间延伸。第一多个光纤中的每个光纤可以在光纤连接器内联接至第二多个光纤中的对应光纤。

相关申请的交叉引用

本申请根据U.S.C.§119(e)要求于2019年5月28日提交的、序列号为No.62/853,411的美国临时申请的权益，该美国临时申请的公开内容通过参引全部并入本文中。

技术领域

公开的实施方式涉及包括光纤的增材制造系统以及用于在这种系统中使用的光纤连接器。

背景技术

粉末床熔融过程是增材制造过程的示例，其中，通过在逐层过程中选择性地加入材料来形成三维形状。在金属粉末床熔融过程中，一个或多个激光束在金属粉末的薄层上扫描。如果各种激光参数比如激光功率、激光光斑尺寸和/或激光扫描速度处于输送的能量足以融化金属粉末的颗粒的范围中，那么一个或更多个熔池可以建立在构建表面上。沿着预定的轨迹扫描激光束，使得固化的熔池轨道产生与三维印刷部分的二维切片对应的形状。在完成一层之后，粉末表面由限定的距离索引，粉末的下一层被铺散在构建表面上，并且重复进行激光扫描过程。在许多应用中，可以设定层厚度和激光功率密度以提供下层的部分再熔化和连续层的熔融。重复多次进行层索引和扫描，直到制造出期望的三维形状为止。

使用单激光系统和多激光系统两者。一些系统使用一对检流计安装镜来扫描构建表面上所需图案上的每个激光束。一些系统使用运动平台来扫描构建表面上的激光。一些系统使用运动平台和检流计的组合来扫描构建表面上的激光。使用检流计作为扫描方法的部分的系统通常使用f-θ透镜或远心透镜来在给定构建表面尺寸的情况下，帮助保持激光束在构建表面上的入射角尽可能接近垂直。任何激光路径的最终光学部件(例如，最终光学器件、检流计、镜、远心透镜或f-θ透镜)之间的间距可以在几毫米至一百厘米或更大厘米的数量级。

发明内容

在一个实施方式中，增材制造系统包括：多个激光能量源；光学组件，该光学组件构造成将来自多个激光能量源的激光能量引导至构建表面上以在构建表面上形成激光能量光斑的阵列；光纤连接器；以及第一多个光纤，该第一多个光纤在多个激光能量源与光纤连接器之间延伸。第一多个光纤中的每个光纤联接至多个激光能量源的激光能量源。该系统还包括第二多个光纤，该第二多个光纤在光纤连接器与光学组件之间延伸，并且第二多个光纤中的每个光纤在光纤联接器内联接至第一多个光纤中的光纤。

在另一实施方式中，一种更换增材制造系统中的光纤的方法包括将第一多个光纤与光纤连接器断开联接。第一多个光纤在光纤连接器与增材制造系统的光学组件之间延伸。该方法还包括：将第一多个光纤与光学组件断开联接；将多个替换光纤联接至光纤连接器，使得多个替换光纤中的每个替换光纤联接至多个激光能量源的激光能量源，该多个激光能量源联接至光纤连接器；以及将多个替换光纤联接至光学组件。

在另一实施方式中，一种更换增材制造系统中的激光能量源的方法包括将第一光纤与光纤连接器上的第一连接件断开联接。在断开联接之前，第一光纤在多个能量源的激光能量源与光纤连接器之间延伸。该方法还包括将联接至替换激光能量源的第二光纤联接至光纤连接器上的第一连接件。在联接之后，第二光纤联接至在光纤连接器与增材制造系统的光学组件之间延伸的多个光纤中的第三光纤。

应当理解的是，前述概念和下面讨论的附加概念可以以任何合适的组合布置，因为本公开内容在这方面不受限制。此外，当结合附图考虑时，本公开内容的其他优点和新颖特征将从各种非限制性实施方式的以下详细描述中变得明显。

附图说明

附图不旨在按比例绘制。在附图中，在各种图中图示的每个相同的部件或几乎相同的部件可以由相同的数字表示。为了清楚的目的，并非在每个附图中都标记了每个部件。在附图中：