Processing

Please wait...

Settings

Settings

Goto Application

1. CN110997193 - A MACHINE AND A METHOD FOR ADDITIVE MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL OBJECTS

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ ZH ]

权利要求书

1.一种用于增材制造系统打印三维物体的机器与模式,该机器包括:
具有质量的第一粒子源(11)发射第一光束(E 1 );用于确定所述光束(E1)的发散(α)与偏转的第一磁透镜系统(18);第一控制信号(CTRL 1),其通过控制单元(CT 1)管理具有质量的第一粒子源(11),并产生所述预定光束(E 1 );具有质量的第二粒子源(12)发射第二光束(E 2 );用于确定所述第二光束(E 2 )的发散(β)与偏转的第二磁透镜系统(19);第二控制信号(CTRL 2),其通过控制单元(CT 2)管理质量较大的第二粒子源(12),并产生所述预定光束(E 2 ),即真空室(116);
其特点在于:
用于控制第一信号源(11)的控制信号(CTRL1),以及用于控制第二信号源(12)的控制信号(CTRL2)及时相互排列,并以两个或多个预定义簇的方式创建从不同粒子源(11、12)发出的单一粒子簇(160、170)在机器(1)的打印空间(2)的预定义体积部分中重叠,并以此方式创建曲面的三维相交体积(28),当预定义的单一粒子簇(160、170)的能量之和超过了熔化位于熔覆体积(280)中的粉末状材料(102)所需的能量阈值时,即发生熔覆体积(280),并且,所述能量之和因此导致粉末状材料(102)熔化,
以及,每个粒子源(11、12)装备有它自己的磁透镜系统(18、19),用于管理所述光束(E 1 、E 2 )的发散与偏转。

2.根据专利请求项1所述的机器,其特点在于所述机器包括:两个以上的粒子源(11、12、61、62、63、64)、两个以上的控制信号(CTRL 1、CTRL 2、CTRL 3、CTRL 4、CTRL 5、CTRL6),以及两个以上的控制单元(CT 1、CT 2、CT 3、CT 4、CT 5、CT 6)。

3.根据专利请求项1所述的机器,其特点在于所述第一粒子源(11)与所述第二粒子源(12)在空间上布置成使得所述第一粒子源(11)的几何轴(13)与所述第一粒子源(11)的几何轴(14)第二粒子源(12)在相交点(15)处以0-360度之间的角度相交,并且,从第一粒子源(11)到相交点(15)的距离(20)与相交的距离(21)第二粒子源(12)至交点(15)的距离,是在10厘米至20米的范围内。

4.根据专利请求项2所述的机器,其特点在于多个粒子源(11、12、61、62、63、64)在空间上布置成使得所述粒子源(11、12、61、62、63、64)的几何轴在一个交叉点(15)或多个交叉点中,以0-360度之间的角度相交,并且,从所有粒子源(11、12、61、62、63、64)到该交叉点(15)或多个交点的距离,是在10厘米至20米的范围内。

5.根据专利请求项1或项2所述的机器,其特点在于该机器具有从源(11、12、61、62、63、64)发射的、是电子质量粒子。

6.根据专利请求项1或2所述的机器,其特点在于通过使用从至少两个粒子源(11、12)分别发出的、至少两个单个粒子簇之间的时间延迟t f 来控制所述相交体积(28)的空间位置。

7.根据专利请求项1或项2所述的机器,其特点在于所述相交体积(28)的大小,通过调制从第一粒子源(11)发出的光束发散(α 1 )、从第二粒子源(12)发出的光束的发散(α 2 )、从第一粒子源(11)发射的单一粒子簇(160)的长度(L 1 ),以及从第二粒子源(12)发射的单一粒子簇(170)的长度(L 2 )被控制。

8.根据专利请求项1和专利请求项3或专利请求项2和专利请求项4所述之机器,其特点在于所述单个相交体积(28)可由多个较小的体积组装而成;并且粉末状材料(102)在打印前通过塞子(103)被保留在容器(101)内,而且该容器(101)的出口装有致动器(104),以用于分散粉末状材料(102)并且通过控制单元(CT C1)通过控制信号(CTRL C1)来控制所述制动器(103);一个(11)或多个粒子源(12、61)用线性机械装置(117)齿轮传动,以使所述粒子源(11、12、61)移动和/或透过圆形机械装置(118)使一个粒子源(11)相对于其他其他粒子源(12、61)旋转。

9.一种用于增材制造系统打印三维物体的机器,其特点在于利用由第一绕组(105)与第二绕组(106)产生的磁场B,将粉末材料(102)输送到熔化区域。

10.根据专利请求项9所述的机器,其特点在于所述机器包括了多个绕组(105、106、205、206、207、208)。

11.根据专利请求项9或10所述的机器,其特点在于所述熔化区域是具有曲面表面的熔覆体积(280)。

12.根据专利请求项11所述的机器,其特点在于所述熔覆体积(280)在从至少两个空间布置的粒子源(11、12)发射的、至少两道光束的相交体积(28)内。

13.一种用于增材制造系统打印三维物体的机器,其特点在于利用粉末状材料(102)及已打印物体之间的静电力,将粉末状材料(102)和/或熔化的粉末运输至已打印物体上。控制信号(CTRL F1)与控制单元(CT F1)控制用于在导电针(115)与较高电势(W 1 )之间建立电连接的开关(112)以及用于在导电针之间建立电连接的开关(113)、导电针(115)与较低电位(W 2 )。

14.一种用于增材制造系统打印三维物体的机器,其特点在于通过导电针(115)从已打印的物体部分去除了过多的电荷,该导电针的电连接到已打印物体部分的表面,并由控制单元(CT F1)通过控制信号(CTRL F1)来控制。

15.用于增材制造系统打印三维物体的模式,包括以下步骤:打印准备(5)与打印过程(100),其中在打印准备(5)期间使用模拟器(8)并基于打印规格(6)及在机器规格(7)中,针对三维物体(4)的数字文件进行空间划分50,然后,使用生成器(9)来创建控制文件(10),该控制文件(10)的目的,用于管理所有为了逐步制造三维物体(3),通过控制单元(CT 1-H)使用专用控制信号(CTRL 1-H)组装机器(1)的部件,其中最终物体是由逐步制造的、各个组成部分所组成,并按特定顺序组装所述组成部分,直至制造出最终物体为止,其特点在于:
最终制造的三维物体的单个组成部分是一个三维打印体积,其中带有封闭的曲面。

16.一种增材制造系统打印三维物体的模式,包括利用具质量的粒子动能熔化粉末状材料(102)之过程,其特点在于:
粉末状材料(102)通过使用磁悬浮而被输送到熔化空间,而该磁悬浮通过多个绕组(105、106)来实现磁场(B)的产生。

17.一种增材制造系统打印三维物体的模式,包括利用具质量的粒子动能熔化粉末状材料(102)之过程,其特点在于:
粉末状材料(102)在预定的曲面熔覆体积(280)中熔化,该熔覆体积在从多个粒子源(11、12)发出的光束的相交体积(28)的内部,其中,在预定熔覆体积(280)中,从多个粒子源(11、12)发出的粒子的动能加起来超过了熔化材料所需的阈值。

18.一种增材制造系统打印三维物体的模式,包括利用具质量的粒子动能熔化粉末状材料(102)之过程,其特点在于:
借助在导电针(115)与粉末状材料(102)之间所产生的静电拉力,将粉末状材料(102)输送到已打印目标物体部分(1000)或导电针(115)上,通过开关(112)将较高电位(W 1 )与导电针(115)的电连接。或者,将较低电位(W 2 )通过开关(113)与导电针(115)的电连接。并且,其中导电针(115)的电连接到已打印物体部分(1000)的表面。

19.根据专利请求项15和/或专利请求项16和/或专利请求项17所述的用于增材制造系统打印三维物体的附加制造方法,其特点在于:
粉末状材料(102)被运输到已打印物体部分(1000)上,透过从两个或多个空间排列的粒子源(11、12)所发出的粒子动量的矢量和,在粉末状材料(102)上产生推力;
通过开关(113)将较高电势(W 1 )电连接到导电针(115),使用产生的静电拉力将粉末状材料(102)传输到已打印的物体部分(1000)或导电针(115)上。并且,其中导电针(115)的电连接到已打印物体部分(1000)表面;
多余的电荷,则通过开关(111)从已打印物体部分(1000)之表面去除,从而在导电针(115)或已打印物体部分(1000)与接地连接或带有针的点之间建立电势,以连接较低的电势(W 2 )、或具有较高电势(W 1 )的点。

20.根据专利请求项15所述之模式,其特点在于由多个较小的打印体积(157、1570)组装序列(51)中的单个曲面打印体积(1、2、3...Z)。

21.根据专利请求项20所述之模式,其特点在于,在多个打印方向上同时制造在序列(51)中组装单个打印体积(1、2、3...Z)的、多个较小的曲面打印体积(157、1570)。

22.根据专利请求项15所述的方法,其特点在于序列(51)中的单个曲面打印体积(152)可在序列(51)中的下一个打印体积(153)的内部。

23.根据专利请求项15所述的模式,其特点在于序列(51)中的单个曲面打印体积(155)的表面接触序列(51)中的下一个单个曲面打印体积(1570)的表面。