CN107052336B - 用于加性制造的方法和具有粉末移除端口的支承 - Google Patents

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Abstract

本公开一般涉及在构建对象的过程中利用粉末移除端口的用于加性制造（AM）的方法以及将在这些AM过程内使用的包含粉末移除端口的新颖的支承结构。对象包含限定未熔合粉末的区域的壁。粉末移除端口包含与壁中的开口对准而允许移除粉末的至少一个管。方法包含经由至少一个管而将未熔合粉末从封闭空间移除。

Description

用于加性制造的方法和具有粉末移除端口的支承
技术领域
本公开一般涉及在构建对象的过程中利用支承结构的用于加性制造(AM)的方法，以及将要用在这些AM过程内的新颖的支承结构。
发明背景
与减性(subtractive)制造方法形成对照，AM过程通常涉及一个或多个材料的积聚，其用来制作净形或者近净形(NMS)对象。虽然“加性制造”是工业标准术语(ASTMF2792)，但是AM囊括在多种名称下已知的各种制造和原型制作技术，包含自由成型制作、3D印刷、快速原型制作/加工等。AM技术能够根据各种各样的材料来制作复合组件。通常，独立对象能够根据计算机辅助设计(CAD)模型来制作。一种特定类型的AM过程使用能量束、例如电子束或电磁辐射(例如激光束)来烧结或熔融粉末材料，从而创建固体三维对象，其中粉末材料的微粒结合在一起。例如工程塑料、热塑弹性体、金属和陶瓷的不同材料系统被使用。激光烧结或熔融是一种用于功能原型和工具的快速制作的著名AM过程。应用包含复杂加工件、熔模铸造的图案、注射模塑和拉模铸造的金属铸型以及砂型铸造的铸型和型芯的直接制造。用来增强设计周期期间的概念的传递和测试的原型对象的制作是AM过程的其他的常见使用。
选择性激光烧结、直接激光烧结、选择性激光熔融和直接激光熔融是用来表示通过使用激光束烧结或熔融细粉来产生三维(3D)对象的常见工业术语。例如，美国专利号4863538和美国专利号5460758描述常规激光烧结技术。更准确来说，烧结需要在低于粉末材料的熔点的温度下熔合(凝聚)粉末的微粒，而熔融需要完全熔融粉末的微粒，以形成固体均质体。与激光烧结或激光熔融关联的物理过程包含到粉末材料的热传递，并且然后烧结或熔融粉末材料。虽然激光烧结和熔融过程能够应用于宽范围的粉末材料，但是尚未充分理解生产路线(route)的科学和技术方面、例如烧结或熔融速率以及在层制造过程期间的处理参数对微结构演进的影响。这种制作方法伴随有热、质量和动量传递的多种模式以及使过程极为复杂的化学反应。
图1是示出用于直接金属激光烧结(DMLS)或直接金属激光熔融(DMLM)的示范常规系统100的截面图的示意图。设备100通过使用由源、例如激光器120所生成的能量束136烧结或熔融粉末材料(未示出)按照逐层方式来构建对象、例如部件122。将要由能量束所熔融的粉末由贮存器126来供应，并且使用重涂器臂116均匀遍布于构建板114之上，以将粉末保持在水平118处，并且将延伸于粉末水平118上方的多余粉末材料移除到废物容器128。能量束136烧结或熔融在检流计扫描仪132的控制下构建的对象的截面层。降低构建板114，并且另一个粉末层遍布于构建板和所构建的对象之上，后面是由激光器120对粉末的连续熔融/烧结。该过程重复进行，直到部件122由熔融/烧结的粉末材料完全构成。激光器120可由包含处理器和存储器的计算机系统来控制。计算机系统可确定每层的扫描图案，并且控制激光器120按照扫描图案来辐照粉末材料。在部件122的制作完成之后，各种后处理规程可应用于部件122。后处理规程包含通过例如吹风或真空处理来移除未熔合粉末。其他后处理规程包含应力释放过程。另外，机械、热和化学后处理规程能够用来抛光部件122。
本发明的发明者已发现，加性制造技术可以用来创建对象、支承结构或其组合,其限定封闭空间。封闭空间可以保持粉末，该粉末可以通过后处理操作而移除。在一些情况下，可以在后处理规程期间使所保持的粉末被烧结，从而使得更难以移除所保持的粉末。
鉴于上述，能够领会，存在与AM技术关联的问题、缺陷或缺点，并且如果支承对象的改进方法和支承结构可用将会是合乎需要的。
发明内容
下面提出一个或多个方面的简化概述，以便提供对这类方面的基本理解。这个概述不是所有预期的方面的广泛概观，并且预计既不识别所有方面的关键或临界元素，也不描绘任何或所有方面的范围。其目的是要以简化形式提出一个或多个方面的一些概念，作为稍后提出的更详细描述的序言。
在一个方面中，本公开提供用于制作对象的方法。方法包含：（a）辐照粉末床中的粉末层，以形成熔合的区域；（b）在粉末床之上提供随后的粉末层；以及（c）重复步骤（a）和（b），直到在粉末床中形成对象和至少一个管，其中，对象包含壁和对象内的未熔合粉末的区域以及使未熔合粉末的区域暴露的壁中的开口。管与壁中的开口对准。方法还包含（d）经由管而从未熔合粉末的区域移除未熔合粉末。
在回顾随后的详细描述时，本发明的这些和其他方面将变得更全面理解。
本发明提供一组技术方案,如下:
1．一种用于制作对象的方法，包括：
（a）辐照粉末床中的粉末层，以形成熔合区域；
（b）在所述粉末床之上提供随后的粉末层；以及
（c）重复步骤（a）和（b），直到在所述粉末床中形成所述对象和至少一个管，其中，所述对象包含壁和所述对象内的未熔合粉末的区域以及使未熔合粉末的所述区域暴露的所述壁中的开口，所述管与所述壁中的所述开口对准；以及
（d）经由所述管而将未熔合粉末从所述对象的内部移除。
2．如技术方案1所述的方法，其中，所述管通过未熔合粉末的部分与所述对象分离。
3．如技术方案2所述的方法，其中，所述未熔合粉末的所述部分为至少0.003英寸。
4．如技术方案1所述的方法，其中，所述管贯穿支承结构与所述对象之间的未熔合粉末的区域。
5．如技术方案4所述的方法，其中，所述管与所述对象之间的间隔小于所述支承结构与所述对象之间的距离的一半。
6．如技术方案4所述的方法，其中，所述支承结构包含第二壁，并且，所述管贯穿所述第二壁。
7．如技术方案1所述的方法，其中，所述支承结构包含具有多个支承之间的未熔合粉末的所述多个支承，并且，其中，所述管从所述多个支承外部的位置延伸至与所述对象相邻的位置。
8．如技术方案1所述的方法，其中，所述支承结构为矩阵支承。
9．如技术方案1所述的方法，其中，所述管包含在所述管面的固体垂直支承。
10．如技术方案1所述的方法，进一步包括使所述支承结构和所述对象振动，以使所述未熔合粉末松开。
11．如技术方案1所述的方法，其中，所述开口包含从未熔合粉末的所述区域延伸至所述对象的外表面的通道。
12．如技术方案11所述的方法，其中，所述管与所述通道对准，以形成从未熔合粉末的所述区域至所述支承结构外部的位置的连续路径。
13．如技术方案1所述的方法，其中，移除所述未熔合粉末包括将气体吹过所述管。
14．如技术方案1所述的方法，其中，移除所述未熔合粉末包括对通过所述管的所述未熔融粉末进行真空处理。
15．如技术方案1所述的方法，其中，所述支承结构包含第二管，其中，移除所述未熔合粉末包括将气体吹过所述第一管并且对通过所述第二管的所述未熔合粉末进行真空处理。
本发明提供另一组技术方案,如下:
1．一种用于制作对象的方法，包括：
（a）辐照粉末床(112)中的粉末层，以形成熔合区域；
（b）在所述粉末床之上提供随后的粉末层；以及
（c）重复步骤（a）和（b），直到在所述粉末床中形成所述对象(300)和至少一个管(210)，其中，所述对象包含壁(308)和所述对象内的未熔合粉末的区域(302)以及使未熔合粉末的所述区域暴露的所述壁中的开口(304)，所述管与所述壁中的所述开口对准；以及
（d）经由所述管而将未熔合粉末从所述对象的内部移除。
2．如技术方案1所述的方法，其中，所述管通过未熔合粉末的部分(314)与所述对象分离。
3．如技术方案2所述的方法，其中，所述未熔合粉末的所述部分为至少0.003英寸。
4．如技术方案1所述的方法，其中，所述管贯穿支承结构与所述对象之间的未熔合粉末的区域(312)。
5．如技术方案4所述的方法，其中，所述管与所述对象之间的间隔小于所述支承结构与所述对象之间的距离的一半。
6．如技术方案4所述的方法，其中，所述支承结构包含第二壁(520)，并且，所述管贯穿所述第二壁。
7．如技术方案1所述的方法，其中，所述支承结构(310)包含具有多个支承之间的未熔合粉末的所述多个支承，并且，其中，所述管从所述多个支承外部的位置延伸至与所述对象相邻的位置。
8．如技术方案1所述的方法，其中，所述支承结构为矩阵支承。
9．如技术方案1所述的方法，其中，所述管包含在所述管面的固体垂直支承(220)。
10．如技术方案1所述的方法，进一步包括使所述支承结构和所述对象振动，以使所述未熔合粉末松开。
11．如技术方案1所述的方法，其中，所述开口包含从未熔合粉末的所述区域延伸至所述对象的外表面的通道(516)。
12．如技术方案11所述的方法，其中，所述管与所述通道对准，以形成从未熔合粉末的所述区域至所述支承结构外部的位置的连续路径。
13．如技术方案1所述的方法，其中，移除所述未熔合粉末包括将气体吹过所述管。
14．如技术方案1所述的方法，其中，移除所述未熔合粉末包括对通过所述管的所述未熔融粉末进行真空处理。
15．如技术方案1所述的方法，其中，所述支承结构包含第二管，其中，移除所述未熔合粉末包括将气体吹过所述第一管并且对通过所述第二管的所述未熔合粉末进行真空处理。
附图说明
图1是示出用于加性制造的常规的设备的示例的示意图。
图2图示根据本发明的方面的示例的粉末移除端口的透视图。
图3图示包含粉末移除端口的支承结构和对象的垂直截面图。
图4图示图3中的对象和支承结构的水平截面图。
图5图示根据本发明的方面的限定一个或更多个封闭空间的支承结构和对象的另一示例的透视图。
图6图示图5中的对象和支承结构的垂直截面图。
具体实施方式
以下结合附图所阐述的详细描述预计为各种配置的描述，而不是预计表示其中可实施本文所述概念的唯一配置。详细描述包含具体细节用于提供对各种概念的彻底理解的目的。但是，在没有这些具体细节的情况下也可实施这些概念对本领域技术人员将是显而易见的。在一些实例中，以框图的形式示出众所周知的组件，以便避免模糊这类概念。
图2图示示例的粉末移除端口200的透视图。粉末移除端口200包含管部分210和支承部分220。可以根据AM过程而制造粉末移除端口200。例如，可以使用图1的设备100和上述的方法。在这种AM过程中，通过在形成粉末移除端口200的区域中选择性地烧结或熔融粉末区，从而逐层构建粉末移除端口200。管部分210包含位于每个端处的开口212、214和开口之间的通道。在一个方面中，开口212、214和通道可以具有大约0.050英寸或更大的内径，优选地，至少0.060英寸的内径。如所图示，管部分210是直管。在另一方面中，管部分210是弯曲的。另外，示例的管部分210图示为圆柱管。应当领会，管部分可以具有任何闭合的截面，并且，可以使用加性制造来制作。
在加性制造过程期间，支承部分220为管部分210提供支承。在一个方面中，支承部分220是位于管部分210的下面的固体支承。例如，支承部分220从管部分210的局部极小向下延伸。
图3图示示例的对象300和包含粉末移除端口200的示例的支承结构310的垂直截面图。图4图示示例的对象300和包含粉末移除端口200的示例的支承结构310的水平截面图。对象300包含例如顶部部分306和壁308。支承结构310支承顶部部分306。粉末移除端口200定位成与壁308相邻。
对象300、支承结构310以及粉末移除端口200可以根据AM过程而制造。例如，可以使用图1的设备100和上述的方法。在这种AM过程中，通过在形成对象300的区域中选择性地烧结或熔融粉末区，从而逐层构建对象300。通过在支承结构310的位置中熔融或烧结附加的粉末区域，从而与对象300同时地构建支承结构310。
在完成AM过程时，可从粉末床移除对象300。未熔合粉末然后从对象300移除。在一个方面中，支承结构310从对象300移除。在一个方面中,支承结构310连同对象一起附连到构建板，并且可与构建板分离并且被丢弃。支承结构310备选地可在没有到构建板的附连的情况下作为粉末床内的独立对象来形成。另外，支承结构可包含到对象300的附连点，其在AM过程一旦完成时就可易于脱离。这可通过提供脱离结构—接合对象300和支承结构310的小金属蝶片—来实现。脱离结构还可类似于具有接合对象300和支承结构310的金属的若干部分的穿孔。
支承结构210从对象200的移除可在对象从粉末床的移除时或在其期间立即进行。备选地，支承结构可在后加工步骤的任一个之后移除。例如，对象200和支承结构210可经受后退火加工和/或化学加工，并且然后接着从对象200和/或构建板移除。
本发明的发明者已发现，将未熔合粉末从某些对象移除那个造成问题。例如，一些对象包含保持粉末的封闭空间。图3和图4中的对象300以及图5和图6中的对象500是这类对象的示例。粉末移除端口200促进未熔合粉末的移除。
如图3和图4中所图示，壁308将未熔合粉末的区域302封闭。在加性制造过程期间，壁308从平台114围绕未熔合粉末的区域302构建，并且，最终，将未熔合粉末的区域302封闭。对象302包含穿过对象300的一个或更多个壁的开口304、324。例如，开口304可以以第一高度位于对象300的一侧上，并且，开口324可以以不同的高度位于对象300的相对侧上。开口304、324可以是对象300的供流体流动的路径（例如，入口或出口）。在另一方面中，开口304、324可以是将在后处理过程期间例如通过点焊而填充的临时开口。
顶部部分306由支承结构310支承。例如，支承结构310为越过壁308而延伸的顶部部分306的区段提供支承。如在图4中最佳地看到的，支承结构310可以包围壁308。从平台114和粉末移除端口200至顶部部分306构建支承结构310。支承结构310可以包含用于在加性制造中支承底部表面的各种已知的支承。在一个方面中，支承结构310包含矩阵支承，该矩阵支承包含例如非重叠的相邻的断面线（例如，扫描线）。例如，可以采用这种矩阵支承填充平台114与顶部部分306之间的区，这可以提供用于在构建顶部部分306时支承顶部部分306的低密度的结构。在一个方面中，可以针对对象而自动地生成矩阵支承，以支承对象306的未与平台114连接的任何底部表面。例如，来自Materialise NV的MAGICSTM软件可以生成矩阵支承。在另一方面中，支承结构310是固体支承或固体壁。在另一方面中，支承结构310包含具有打开的空间的多个支承或多个支承之间的未熔合粉末。在一个方面中，针对对象而自动地生成支承结构310，以支承对象306的未与平台114连接的任何底部表面。通过间隔(separation)312使支承结构310与壁308分离，以防止支承结构310熔合到壁308。间隔312包含在制作期间未熔合粉末的区域，在后处理规程期间，可以将未熔合粉末移除。
未熔合粉末的区域302可以被视为封闭空间。在一个方面中，封闭空间可以是被一个或更多个对象、支承结构、平台或其部分包围的任何空间。例如，未熔合粉末的区域302被壁308和顶部部分306包围。封闭空间可以容纳未熔合粉末或空气。在一个方面中，在完成对象300时残存于封闭空间中的粉末难以或不可能从封闭空间移除。例如，完全封闭的空间可能不包含供粉末退出完全封闭的空间的路径。部分封闭的空间可以限制粉末从部分封闭的空间移动。
在一个方面中，即使对象300包含到未熔合粉末的区域302的开口304和324，开口304和324也可以例如由支承结构310阻挡。例如，支承结构310防止诸如压缩气体或真空源的工具放置于开口304处。在支承结构310为固体的情况下，支承结构310还可以阻挡任何空气流到达开口304。在支承结构310包含打开的空间的情况下，到开口304的空气流路径可能太旋绕或打开以致于不能提供穿过开口304、324的足够的空气流。例如，可以通过多个支承之间的打开的空间而消散空气压力或真空。
作为支承结构310的一部分，可以包含粉末移除端口200，以将空气流或真空指引至开口304。由平台114构成粉末移除端口200。管部分210与开口304对准。例如，从未熔合粉末的区域302穿过开口304和管部分210至支承结构310外部的位置而形成连续路径330。在一个方面中，空气压力或真空源附接至管部分210，以将未熔合粉末从未熔合粉末的区域302移除。在实施例中，支承结构310包含至少两个粉末移除端口200。空气压力源附接至第一粉末移除端口200，并且，真空源附接至第二粉末移除端口200。
在一个方面中，通过间隔314使粉末移除端口200与对象300分离。间隔314防止粉末移除管200与壁308熔合。在制作期间，间隔314包含未熔合粉末。因此，可以容易地将粉末移除管200从对象300移除。在一个方面中，间隔314优选地为足以防止使粉末移除管200与壁308熔合的最小间隔。例如，取决于所使用的粉末和能量束，间隔314为至少大约0.004英寸。间隔314可以使空气压力或真空从管部分210至间隔312中的泄漏最小化。间隔314通常小于间隔312，使得粉末移除管200比支承结构310更靠近于壁308。例如，间隔314可以是间隔312的大约一半。
如在图3中最佳地看到的，粉末移除端口324位于底部拐角（即，壁308与底部表面的交叉点）处。在一个方面中，重力可以将未熔合粉末朝向粉末移除端口328拉动。如在图4中最佳地看到的，在一个方面中，开口304位于对象300的两个内表面的交叉点处。在粉末移除规程期间，对象300和包含粉末移除端口200的支承结构310放置于振动台上并且被振动。振动使压实的粉末松开，以促进经由粉末移除端口200而移除。在振动期间，还可以使对象300旋转，使得重力将未熔合粉末朝向开口304、324中的一个拖曳。两个内表面的交叉点处的开口304、324的位置帮助将未熔合粉末引导至粉末移除端口200。
图5图示限定可经由粉末移除端口522而进入的一个或更多个封闭空间的支承结构520和对象500的另一示例。图6图示对象500和支承结构520的垂直截面图。可以根据AM过程而制造对象500、支承结构510以及粉末移除端口522。例如，可以使用图1的设备100和上述的方法。在一个方面中，对象500包含外部部分510。支承结构520支承外部部分510，并且，还具有通常圆柱形状。例如，支承结构520包含支承外部部分510的圆形底部表面的圆形顶部表面。对象500进一步包含内部部分512。圆柱外部部分510和支承结构520在对象500的外部部分510与内部部分512之间限定封闭空间530。
在一个方面中，内部部分512将对象500内的封闭空间514封闭。例如，用于容纳或移动流体的各种对象限定对象内的封闭空间（例如，罐、储存器、管道或室）。在一个方面中，对象500进一步包含通道516，通道516从封闭空间530穿过内部部分512而延伸至封闭空间514。通道516可以被视为延伸的开口。在最终的对象500容纳或移动流体时，通道516可以是供流体从对象400内的封闭空间514流出的出口或供流体流入封闭空间514的入口。在制作期间，然而，可以用未熔合粉末填充封闭空间514。通道516提供离开封闭空间514的唯一的路径。然而，到通道516的进口被支承结构520和外部部分510阻挡。
支承结构520包含粉末移除端口522。端口522包含管部分524和支承528。端口522从支承结构520的外表面穿过封闭空间530而延伸至通道516。在一个方面中，管部分524由管部分524与支承结构520之间的法兰526支承于一端处。支承528是为管部分524的水平部分提供支承的固体垂直支承。管部分524使端口522与封闭空间530分离，以创建封闭空间514与支承结构520外部的区之间的连续路径。管部分524可能与对象500接触，或可能如在上文中关于粉末移除端口200和对象300而讨论那样分离。在后处理期间，例如，通过将真空管穿过通道516和端口522而插入或将吸力施加至端口522，从而经由通道516和端口522而将封闭空间514内的粉末移除。
当变得必需从对象300/500移除支承结构310/510时，操作员可在接触面存在时施加力，以脱离支承结构。支承结构可通过机械规程(例如扭曲、折断、切割、研磨、锉削或磨光)来移除。另外，热和化学后处理规程可用来抛光对象。在制造期间没有接触表面存在而是粉末放置在对象与支承结构之间时，粉末能够通过例如使用加压空气吹风简单地移除。支承结构310/510从对象300/500的移除可在对象从粉末床的移除时或在其期间立即进行。备选地，支承结构可在后加工步骤的任一个之后移除。例如，对象300/500和支承结构310/510可经受后退火加工和/或化学加工，并且然后接着从对象300/500和/或构建板移除。
虽然提供了支承结构和对象的若干示例，但是应当显而易见的是，其他对象可按照本公开来构建。例如，具有面向下的凸面的任何对象可通过所公开的支承结构的一个或多个来支承。在一个方面中，所公开的支承结构用来制造飞机的部件。例如，与美国专利号9188341所公开的燃料喷嘴类似的燃料喷嘴可使用本文所公开的支承结构来制造。
在一个方面中，以上所述的多个支承可组合用来支承对象的制作、防止对象的移动和/或控制对象的热性质。也就是说，使用加性制造来制作对象可包含下列一个或多个的使用：脚手架、系紧支承、脱离支承、横向支承、共形(conformal)支承、连接支承、包围支承、键槽支承、可折断支承、前缘支承或粉末移除端口。下列专利申请包含这些支承及其使用方法的公开：
美国专利申请号15/042,019，标题为“METHOD AND CONFORMAL SUPPORTS FORADDITIVE MANUFACTURING”，发明者[ ],具有律师档案号037216.00008，并且提交于2016年2月11日；
美国专利申请号15/042,024，标题为“METHOD AND CONNECTING SUPPORTS FORADDITIVE MANUFACTURING”，具有律师档案号037216.00009，并且提交于2016年2月11日；
美国专利申请号15/041,973，标题为“METHODS AND SURROUNDING SUPPORTS FORADDITIVE MANUFACTURING”，具有律师档案号037216.00010，并且提交于2016年2月11日；
美国专利申请号15/042,010，标题为“METHODS AND KEYWAY SUPPORTS FORADDITIVE MANUFACTURING”，具有律师档案号037216.00011，并且提交于2016年2月11日；
美国专利申请号15/042,001，标题为“METHODS AND BREAKABLE SUPPORTS FORADDITIVE MANUFACTURING”，具有律师档案号037216.00012，并且提交于2016年2月11日；以及
美国专利申请号15/041,911，标题为“METHODS AND LEADING EDGE SUPPORTS FORADDITIVE MANUFACTURING”，具有律师档案号037216.00014，并且提交于2016年2月11日。
这些申请的每个的公开在其公开附加支承结构(其能够与本文所公开的支承结构结合使用以制作其他对象)的程度上全部结合到本文中。
另外，脚手架包含在对象下面构建的支承，其用来提供对于对象的垂直支承。脚手架可由例如按照蜂窝图案的互连支承来形成。在一个方面中，脚手架可以是固体，并且包含固体部分。脚手架在各个位置处接触对象，从而为将要在脚手架上方所构成的对象提供承载支承。支承结构与对象之间的接触还防止对象的横向移动。
系紧支承防止较薄的平坦对象或者对象的至少第一部分(例如第一层)在构建过程期间移动。较薄的对象易于扭曲或剥离。例如，热耗散可使薄对象在它冷却时扭曲。作为另一个示例，重涂器可使横向力施加到对象，这在一些情况下升高对象的边缘。在一个方面中，系紧支承在对象下面来构建，以便将对象系紧到锚定表面(anchor surface)。例如，系紧支承可从锚定表面、例如平台垂直延伸到对象。通过在对象下面的每层中的特定位置处熔融粉末来构建系紧支承。系紧支承连接到平台和对象(例如在对象的边缘)，从而防止对象扭曲或剥离。系紧支承可在后处理规程中从对象移除。
脱离支承结构减少支承结构与对象之间的接触区。例如，脱离支承结构可包含各通过空间所分隔的单独部分。空间可减少脱离支承结构的总大小以及制作脱离支承结构中消耗的粉末量。此外，部分的一个或多个可具有与对象的减小的接触表面。例如，支承结构的一部分可具有点式接触表面，其更易于在后处理期间从对象移除。例如，具有点式接触表面的部分将在点式接触表面处脱离对象。点式接触表面仍然提供如下功能:提供承载支承并且将对象系紧以防止扭曲或剥离。
横向支承结构用来支承垂直对象。对象可具有较高的高与宽纵横比(例如大于1)。也就是说，对象的高度是其宽度的许多倍。横向支承结构位于对象的一侧。例如，对象和横向支承结构在相同的层中以包含对象的一部分和横向支承结构的一部分的每层中的扫描图案构建。横向支承结构与对象分隔(例如通过每层中的未熔合粉末的一部分)或者通过脱离支承结构来连接。相应地，横向支承结构可易于在后处理期间从对象移除。在一个方面中，横向支承结构在应用附加粉末时提供针对由重涂器所施加的力的支承。通常，由重涂器所施加的力在重涂器平整附加粉末层时是在重涂器的移动的方向上。相应地，横向支承结构从对象在重涂器的移动的方向上构建。此外，横向支承结构可在底部处比在顶部处要宽。更宽的底部为横向支承结构提供用来抵抗由重涂器所生成的任何力的稳定性。
此外，一种制作对象的方法可包含连续、并发或交替熔融粉末以形成多个支承的部分，如上所述。另外，对于使用多个支承所制作的对象，后处理规程可包含移除每个支承。在一个方面中，支承结构可包含如本文所述的不同类型的多个支承。多个支承可直接地或者经由对象彼此连接。特定对象的支承的选择可基于本文所述的因素(例如形状、纵横比、取向、热性质等)。
本书面描述使用包含优选实施例的示例来公开本发明，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明，包含制作和使用任何装置或系统，以及执行任何结合方法。本发明的可取得的专利范围由权利要求书来定义，并且可包含本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例具有与权利要求的文字语言完全相同的结构单元，或者如果它们包含具有与权利要求的文字语言的非实质差异的等效结构单元，则预计它们处于权利要求的范围之内。来自所述的各个实施例的方面以及每个这种方面的其他已知等效体能够由本领域的技术人员来混合和匹配，以构成按照本申请的原理的附加实施例和技术。

Claims (14)

1.一种用于制作对象的方法，包括：
（a）辐照粉末床(112)中的粉末层，以形成熔合区域；
（b）在所述粉末床之上提供随后的粉末层；以及
（c）重复步骤（a）和（b），直到在所述粉末床中形成所述对象(300)和包含至少一个管(210)的可移除的支承结构，其中，所述对象包含壁(308)和所述对象内的未熔合粉末的区域(302)以及使未熔合粉末的所述区域暴露的所述壁中的开口(304)，所述管与所述壁中的所述开口对准；以及
（d）经由所述管而将未熔合粉末从所述对象的内部移除。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述管通过间隔(314)与所述对象分离。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述间隔为至少0.003英寸。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述管与所述对象之间的间隔小于所述支承结构与所述对象之间的距离的一半。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述支承结构包含第二壁(520)，并且，所述管贯穿所述第二壁。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述支承结构(310)包含具有多个支承之间的未熔合粉末的所述多个支承，并且，其中，所述管从所述多个支承外部的位置延伸至与所述对象相邻的位置。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述支承结构是包含非重叠的相邻的断面线的矩阵支承结构。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述管包含在所述管的下面的固体垂直支承(220)。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括使所述支承结构和所述对象振动，以使所述未熔合粉末松开。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述开口包含从未熔合粉末的所述区域延伸至所述对象的外表面的通道(516)。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述管与所述通道对准，以形成从未熔合粉末的所述区域至所述支承结构外部的位置的连续路径。
12.如权利要求1所述的方法，其中，移除所述未熔合粉末包括将气体吹过所述管。
13.如权利要求1所述的方法，其中，移除所述未熔合粉末包括对通过所述管的所述未熔合粉末进行真空处理。
14.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个管包含第一管和第二管，其中，移除所述未熔合粉末包括将气体吹过所述第一管并且对通过所述第二管的所述未熔合粉末进行真空处理。
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