[发明专利]检测和提取杂质并生产组合物的增材制造方法和系统

说明书

本公开涉及检测和提取杂质并生产组合物的增材制造方法和系统。一种提取增材制造材料中的杂质的增材制造系统，该系统包括使用增材制造材料制造零件的增材制造机器。该系统可以另外包括与增材制造材料相邻的导电板。该系统还可以包括通过与增材制造材料相邻的导电板来分布电荷的能量源。通过导电板来分布电荷可以将杂质从增材制造材料吸引至导电板。

技术领域

本公开总体上检测和提取增材制造材料中的杂质(并且更具体地，利用导电板来吸引和提取增材制造样品中的杂质)的方法和系统。另外，本公开总体上涉及生产增材制造材料样品中的组合物的方法和系统。

背景技术

增材制造(AM)方法中使用的粉末的质量可以影响由粉末构造的零件的质量。颗粒大小因素影响构造箱(build box)中各个粉末层的流动性和厚度。针对高性能应用，识别附加因素(如粉末中可能存在的颗粒污染物的类型、数量和大小)会很重要。在粉末制造、处理期间或在构造过程本身期间可能引入污染物。当污染物混入粉末中时，一批粉末内所含的污染物可能会被引入零件中，并且污染物可能会作为离散微粒或充当应力集中器的非熔合界面存在。

污染物的存在可以通过增大疲劳裂纹的可能性而减少零件的寿命。

目前，人操作者使用显微镜来针对外来物碎片(FOD)或污染物对增材制造粉末样品进行核查。人操作者使用判断来识别粉末样品中FOD的定量计数。这种手动过程既耗时又乏味，并且容易低估增材制造粉末样品中的FOD的量。另外，当使用紫外光来检测FOD时，人操作者的安全处于危险之中。

发明内容

在示例中，提取杂质的增材制造系统包括使用增材制造材料制造零件的增材制造机器、与增材制造材料相邻的导电板以及通过与增材制造材料相邻的导电板来分布电荷的能量源。通过导电板分布电荷来将杂质从增材制造材料吸引至导电板。

在另一示例中，一种提取增材制造材料中的杂质的方法包括以下步骤：通过与增材制造材料相邻的导电板生成电荷，并且在通过导电板生成电荷的同时，将杂质从增材制造材料吸引至导电板。

在又一示例中，一种生产增材制造材料中的组合物的方法包括以下步骤：通过辊铺展增材制造材料的层，该增材制造材料的该层包括细长纤维。所述方法还包括以下步骤：在增材制造材料的层上生成电场，并且在增材制造材料的层上生成电场的同时，使层内的细长纤维对准。所述方法还包括以下步骤：通过能量源，对增材制造材料的层和所对准的细长纤维进行固化。

在又一示例中，增材制造系统包括使用增材制造材料制造零件的增材制造机器和铺展增材制造材料的层的辊。增材制造材料的层包括细长纤维。增材制造机器还包括电场生成器，该电场生成器在增材制造材料的层上生成电场并所层内的细长纤维对准。所述增材制造系统附加地包括对增材制造材料的层和所对准的细长纤维进行固化的能量源。

已经讨论的特征、功能和优点可以在各种示例中独立实现或者可以在其它示例中组合。可以参照以下描述和附图看到示例的另外的细节。

附图说明

在所附权利要求中阐述了被认为是例示性示例的特征的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，通过参照本公开的例示性示例的以下详细描述，将最好地理解例示性示例以及优选的使用模式、其另外的目标和描述，其中：

图1例示了根据示例实现方式的检测增材制造材料中的杂质的系统。

图2例示了根据示例实现方式的板和镜子。

图3例示了根据示例实现方式的导电板。

图4例示了根据示例实现方式的导电板上的波导。

图5示出了根据示例实现方式的检测和提取增材制造材料中的杂质的方法的示例的流程图。

图6例示了根据示例实现方式的生产增材制造材料中的组合物的系统。