CN107107469A - 用于增材制造的改进方法 - Google Patents

Abstract

一种用于通过连续熔合粉末床（4）的各部分来形成至少一个三维物件的方法，其包括以下步骤：提供所述三维物件的至少一个模型；以预定速度在z方向上移动支撑结构（5），同时以预定速度旋转所述支撑结构；引导第一和第二能量束（2，22），从而根据所述模型促使所述粉末层在第一和第二所选位置中熔合；其中所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域（30）被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域（40）为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域（40）重叠，当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹为以下情况中的至少一种：彼此重叠、彼此邻接或与彼此分离开。

Description

用于增材制造的改进方法

技术领域

本发明涉及一种用于以增材方式制造大型三维对象的改进方法。

背景技术

自由成型制作（fabrication）或增材制造是一种用于通过对被施加到工作板的粉末层的所选部分连续（successive）熔合来形成三维物件的方法。在US 8,021,138中公开了根据这个技术的方法和设备。

这样的设备可以包括：要在其上形成三维物件的工作板；粉末撒布器，被布置成在工作板上敷设薄的粉末层，用于形成粉末床；激光束源，用于将能量递送到粉末，由此发生粉末的熔合；单元（element），用于在粉末床之上控制激光束源，用于通过熔合粉末床的各部分来形成三维物件的截面；以及控制计算机，在所述控制计算机中存储关于三维物件的连贯的（consecutive）截面的信息。通过连贯地熔合由粉末撒布器连续敷设的粉末层的连贯形成的截面来形成三维物件。

存在对于如下增材制造技术的需求：所述增材制造技术能够与改进最终物件的材料特性在同一时间以越来越快的制造速度构建越来越大尺寸的三维物件。

发明内容

本发明的目的是要提供一种适合于对三维零件（parts）的持续性（continuous）增材制造的增材制造设备和方法，其能够高效地构建比现有技术机器更大的零件，而无需牺牲最终产品的材料性质。

在根据本发明的各种实施例的第一方面中，提供了一种用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成至少一个三维物件的方法，所述部分对应于所述三维物件的连续部分，所述方法包括以下步骤：提供所述三维物件的至少一个模型；以预定速度在z方向上移动支撑结构，同时以预定速度旋转所述支撑结构；将粉末层施加在所述支撑结构上；将来自第一能量束源的第一能量束引导在所述粉末层的第一所选位置处，并将来自第二能量束源的第二能量束引导在第二所选位置处，所述第一和第二能量束源根据所述模型促使所述粉末层在所述第一和第二所选位置中熔合，以形成所述三维物件的第一和第二部分；以及在熔合所述粉末层的第二部分时同时地提供所述粉末层的第一部分，其中所述第一能量束在所述粉末层上的（小于所述支撑结构的面积的）第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的（小于所述支撑结构的面积的）第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，使得当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹与所述第二覆盖区域的轨迹彼此重叠。

至少这些实施例的示例性优点是，可以用并不彼此干扰的多个能量束来执行增材制造。这考虑到用于生产比各个单独的能量束的静态覆盖区域的和更大的对象的增材制造过程的持续性操作。

在根据本发明的各种实例实施例中，最小预定距离为所述第一和/或第二能量束在所述粉末层上的最大扫描长度的至少一半。至少这些实施例的示例性优点是，所述第一和第二电子束源被布置在距彼此为预定的距离处，使得可以控制所述源与所述射束之间的干扰。

在本发明的各种实例实施例中，所述第一和第二射束中的至少一个正沿着垂直于所述支撑结构的旋转轴的线进行扫描。至少这些实施例的示例性优点是，在其规定多个不同的影线图案（hatch pattern）和/或扫描线序列的同时，垂直于所述旋转轴画影线（hatching）是省时的。

在根据本发明的各种实例实施例中，所述支撑结构的所述旋转轴沿着所述Z轴，并且所述至少一个射束正在x-y平面中熔合。至少这些实施例的示例性优点是，相比于如果所述支撑结构仅在所述Z轴中移动的情况，可以减小三维物件的制造时间。

在本发明的各种实例实施例中，所述支撑结构是水平板。至少这些实施例的示例性优点是，可以通过重力来施加粉末材料。

在本发明的各种实例实施例中，相对于所述支撑结构的所述旋转轴离轴地提供所述第一和/或第二能量束中的至少一个。至少这些实施例的示例性优点是，构建区域可能大于各个单独的射束覆盖区域的和。

在本发明的各种实例实施例中，所述支撑结构以预定速度正在z方向上持续性移动。至少这些实施例的示例性优点是，可以不间断地执行三维物件的制造。

在本发明的各种实例实施例中，垂直于所述旋转轴的所述线为直线或曲折的线（meandering line）中的至少一种。至少这些实施例的示例性优点是，可以使用任何形状的扫描线。

在本发明的各种实例实施例中，所述模型的旋转轴与构建在所述支撑结构上的所述三维物件的所述旋转轴相叠合。至少这些实施例的示例性优点是，所述模型适配于所述制造过程。

在本发明的各种实例实施例中，在形成所述三维物件期间，持续性地在所述支撑结构上提供所述粉末层。不间断的粉末施加过程的示例性优点是，可以改进所述粉末层质量。

在本发明的各种实例实施例中，在形成所述三维物件期间，所述支撑结构正以顺时针或逆时针中的至少一个进行旋转。至少这些实施例的示例性优点是，所述支撑结构的旋转方向可以由操作者来选择。另一优点是，可以在形成所述三维物件期间改变所述旋转方向一次或若干次。

在根据本发明的各种实例实施例中，所述方法还包括预加热所述粉末层的第三部分的步骤。至少这些实施例的示例性优点是，可以在最合适的时候使用第一和/或第二电子束源用于预加热，即，在熔化所述粉末之前将所述粉末层加热并保持至预定温度范围。第三位置与第一和第二位置横向分离开，但是在第一电子束的第一最大射束扫描区域或第二电子束的第二最大射束扫描区域内。在可替换的实施例中，可以通过使用不用于熔合所述粉末层的能量源来执行所述预加热。

在各种实例实施例中，在熔合所述粉末层的所述第二部分时同时地提供所述粉末层的所述第一部分。至少这些实施例的示例性优点是，熔合步骤并不必等待粉末层施加完成，这进而将节约大量制造时间。

在各种实例实施例中，本发明还包括彼此同步地接通和切断所述第一和第二电子束，使得当它们中的一个断开时，另一个是接通的，并且反之亦然。至少这些实施例的示例性优点是，进一步最小化来自一个电子束源的可能影响另一电子束源的磁场。另一优点是消除了在工作台上的同时存在的电子束之间的排斥力。

在根据本发明的各种实施例的第二方面中，提供了一种程序单元（programelement），该程序单元在计算机上执行时被配置并被布置成实现用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成至少一个三维物件的方法，所述部分对应于所述三维物件的连续部分，所述方法包括以下步骤：提供所述三维物件的至少一个模型；以预定速度在Z方向上移动支撑结构，并以预定速度绕着Z轴旋转所述支撑结构；将粉末层施加在所述支撑结构上；并且将来自第一能量束源的第一能量束引导在所述粉末层的第一所选位置处，并将来自第二能量束源的第二能量束引导在第二所选位置处，所述第一和第二能量束源为电磁能量束源或带电粒子束源中的至少一个，从而根据所述模型促使所述粉末层在所述第一和第二所选位置中熔合，以形成所述三维物件的第一和第二部分，其中：在所述粉末层的第二部分熔合的同时施加所述粉末层的第一部分，所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，所述第一和第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，并且当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹为以下情况中的至少一种：彼此重叠、彼此邻接、或相对于彼此分离开。

根据各种实施例，提供了一种非瞬变计算机可读介质，所述非瞬变计算机可读介质具有存储于其上的上述程序单元。

根据各种实施例的另外的方面，提供有一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括具有其中体现的计算机可读程序代码部分的至少一个非瞬变计算机可读储存介质。所述计算机可读程序代码部分包括：被配置用于在接收到三维物件的至少一个模型时在支撑结构上施加粉末层的可执行部分；被配置用于以预定速度在z方向上移动支撑结构并以预定速度绕着z轴旋转所述支撑结构的可执行部分；以及被配置用于将来自第一能量束源的第一能量束引导在所述粉末层的第一所选位置处并将来自第二能量束源的第二能量束引导在第二所选位置处的可执行部分，所述第一和第二能量束源为电磁能量束源或带电粒子束源中的至少一个，从而根据所述模型促使所述粉末层在所述第一和第二所选位置中熔合，以形成所述三维物件的第一和第二部分。所述可执行部分中的至少一个进一步被配置成使得：与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，所述第一和第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，并且当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹为以下情况中的至少一种：彼此重叠、彼此邻接、或相对于彼此分离开。

还根据各种实施例提供了一种用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成三维物件的设备，所述部分对应于所述三维物件的连续截面，所述设备包括：控制单元，所述控制单元具有存储于其上的、所述三维物件的计算机模型；支撑结构，所述支撑结构可以预定速度在z方向上移动并可以预定速度绕着z轴旋转；粉末层施加器，用于在所述支撑结构上施加粉末层；以及第一和第二能量束源，其被布置用于分别根据所述模型对在第一和第二所选位置处的所述粉末层进行加热或熔合中的至少一个，以形成所述三维物件的第一和第二部分，其中：与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，所述第一和第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，并且当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹为以下情况中的至少一种：彼此重叠、彼此邻接、或相对于彼此分离开。

还根据各种实施例提供了一种用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成至少一个三维物件的方法，所述部分对应于所述三维物件的连续部分。所述方法包括以下步骤：提供所述三维物件的至少一个模型；以预定速度在Z方向上移动支撑结构，同时还以预定速度绕着Z轴旋转所述支撑结构；在所述支撑结构上施加粉末层；以及将来自第一能量束源的第一能量束引导在所述粉末层的第一所选位置处，并将来自第二能量束源的第二能量束引导在第二所选位置处，所述第一和第二能量束根据所述模型促使所述粉末层在所述第一和第二所选位置中熔合，以形成所述三维物件的相应的第一和第二部分，其中：与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，所述第一和第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，所述粉末层被所述第一和第二覆盖区域完全覆盖，并且当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹至少部分地彼此重叠。

在根据本发明的各种实施例的又一方面中，提供了一种程序单元，该程序单元在计算机上执行时被配置并被布置成实现用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成至少一个三维物件的方法，所述部分对应于所述三维物件的连续部分，所述方法包括以下步骤：提供所述三维物件的至少一个模型；以预定速度在Z方向上移动支撑结构，并以预定速度绕着Z轴旋转所述支撑结构；在所述支撑结构上施加粉末层；以及将来自第一能量束源的第一能量束引导在所述粉末层的第一所选位置处，并将来自第二能量束源的第二能量束引导在第二所选位置处，所述第一和第二能量束源为电磁能量束源或带电粒子束源中的至少一个，从而根据所述模型促使所述粉末层在所述第一和第二所选位置中熔合，以形成所述三维物件的第一和第二部分，其中：与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，所述第一和第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，所述粉末层被所述第一和第二覆盖区域完全覆盖，并且当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹至少部分地彼此重叠。

根据各种实施例，提供了一种非瞬变计算机可读介质，该非瞬变计算机可读介质具有存储于其上的上述程序单元。

根据各种实施例的另外的方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括具有其中体现的计算机可读程序代码部分的至少一个非瞬变计算机可读储存介质。所述计算机可读程序代码部分包括：被配置用于在接收到三维物件的至少一个模型时在支撑结构上施加粉末层的可执行部分；被配置用于以预定速度在z方向上移动支撑结构并以预定速度绕着z轴旋转所述支撑结构的可执行部分；以及被配置用于将来自第一能量束源的第一能量束引导在所述粉末层的第一所选位置处并将来自第二能量束源的第二能量束引导在第二所选位置处的可执行部分，所述第一和第二能量束源为电磁能量束源或带电粒子束源中的至少一个，从而根据所述模型促使所述粉末层在所述第一和第二所选位置中熔合，以形成所述三维物件的第一和第二部分。所述可执行部分中的至少一个进一步被配置成使得：与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，所述第一和第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，所述粉末层被所述第一和第二覆盖区域完全覆盖，并且当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹至少部分地彼此重叠。

还根据各种实施例提供了一种用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成三维物件的设备，所述部分对应于所述三维物件的连续截面，所述设备包括：控制单元，所述控制单元具有存储于其上的、所述三维物件的计算机模型；支撑结构，所述支撑结构可以预定速度在z方向上移动并可以预定速度绕着z轴旋转；粉末层施加器，用于在所述支撑结构上施加粉末层；以及第一和第二能量束源，所述第一和第二能量束源被布置用于分别根据所述模型对在第一和第二所选位置处的所述粉末层进行加热或熔合中的至少一个，以形成所述三维物件的第一和第二部分，其中：与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，所述第一和第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，所述粉末层被所述第一和第二覆盖区域完全覆盖，并且当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹至少部分地彼此重叠。

在本文中且遍及本文，在描述示例性实施例或识别其优点的情况下，这样的实施例和优点被认为并意图为本质上示例性而非限制性的，以便不以其它方式限制或约束所公开的发明构思的范围和本质。

附图说明

在下文中将以非限制性方式参考附图进一步描述本发明。遍及附图的数幅图，采用相同的参考字符来指示相对应的类似部分：

图1呈现根据本发明的各种实施例的设备；

图2示出了在本发明的各种实施例中的旋转工作台210的静态（frozen）顶视图，该静态顶视图指示两个电子束的最大射束扫描区域；

图3A-3C示出在本发明的各种实施例中的工作台的相应顶视图，其中针对工作台的一整圈旋转标示出第一和第二射束扫描区域的轨迹；

图4示出根据本发明的各种实施例的示意性流程图；

图5是根据各种实施例的示例性系统1020的框图；

图6A是根据各种实施例的服务器1200的示意性框图；以及

图6B是根据各种实施例的示例性移动装置1300的示意性框图。

具体实施方式

现在，将在下文中参考附图来更完整地描述本发明的各种实例实施例，其中示出了本发明的一些但不是所有实施例。的确，可以以许多不同形式体现本发明的实施例，并且不应将本发明的实施例解释为限于本文中阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将满足可适用的法律要求。除非以其他方式限定，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所涉及的领域的一个普通技术人员通常知晓并理解的含义相同的含义。本文在可替换和起连接作用这两种意义上使用术语“或”，除非以其他方式指示。自始至终，相似的编号指代相似的单元。

为了促进对本发明的理解，下面限定多个术语。本文中限定的术语具有如在与本发明相关的领域中的普通技术人员通常理解的含义。诸如“一”、“一个”和“该”之类的术语并不意图指代仅单数实体，而是包括一般类别，该一般类别的具体实例可以用于说明。本文中的专有名词用于描述本发明的具体实施例，但是它们的使用并没有划定本发明的界限，除了如在权利要求中所概括的那样。

如本文中使用的术语“三维结构”等一般指代意图用于特定目的的意图制作的或实际制作的（例如，一种或多种结构材料的）三维配置。这样的结构等可以例如借助于三维CAD系统来进行设计。

如本文中使用的术语“二维结构”等一般指代基本上平面的结构，这些基本上平面的结构可以被视为当作为一个整体来看时限定或以其他方式形成上面限定的“三维结构”的相应的“层”。虽然被称为“二维结构”，但是应理解的是，每个都包括在第三维度中的伴随厚度，尽管这样所述结构本质上仍基本上是二维的。作为非限制性实例，会不得不将多个二维结构层层堆叠，以便实现可与上面限定的且本文在别处描述的“三维结构”的厚度相差不大的厚度。

如本文在各种实施例中使用的术语“电子束”指代任何带电粒子束。带电粒子束的源可以包括电子枪、直线加速器等。

本发明的各种实施例涉及用于通过粉末增材制造来产生三维对象的方法，所述粉末增材制造例如是电子束熔化（EBM）和/或选择性激光烧结SLS或选择性激光熔化SLM。在各种实例实施例中，该对象可能比来自能量束源的射束扫描区域的和更宽。

图1呈现根据本发明的各种实施例的设备的实例实施例。

可以使用第一电子束源1和第二电子束源21，使得第一电子束2和第二电子束22在金属粉末材料3的通过耙子7弄平的薄床中限定2D图案。耙子7可以是可移动的或静止的。粉末储存器6正将金属粉末材料3提供到工作板5上。在实例实施例中，粉末储存器6被静止地提供在工作板或先前施加的粉末层之上的预定距离处。在粉末储存器6的底部，可能提供了如下裂缝：粉末通过该裂缝被馈送到工作台或先前施加的粉末层上。在实例实施例中，粉末床4在平面图中可能有1500 mm的直径（measure a diameter），并且可以通过机构升降器8将工作板5降低200-1000 mm。因此，在这样的装备中可以制造直至Φ 1500 x 1000 mm的零件。然而应理解的是，这些并不是基本限制。使用多于两个的电子束源可能以Nx750mm的增量来增加直径，其中N为电子束源的数目。750mm并不是绝对数，因为它取决于几何结构和/或可用的电子束功率。

切片文件（sliced file）广泛地用于增材制造应用，并且可以使用数字数据（诸如任何适当的计算机辅助设计（“CAD”）实体模型）来生成。切片层可以包括以递增的Z间隔来取得的连续截面，在那里平行于XY平面地取得每个切片。

为了允许以持续性方式进行增材制造，可以使用3D对象的持续性计算机描述。这样的持续性描述可以消除一个维度，从而允许将角位置关联至对象沿着径向线的边界。

本发明的可能应用可以在于：动态地调整打印机头（或射束点）沿着径向线的位置，以熔化在用该数学表示描述的1D段之间的3D对象。在合适的系统坐标改变的情况下，可以有利地在二维坐标系（r，α）中如下描述来自固体材料的每个内部和外部边界多段线：

其中，(x,y,z)为笛卡尔坐标，r为径向坐标（到Z轴的距离），并且α为角坐标[rad]。如果如从具有正高度的任何点来看逆时钟地测量，则α为正的。H为要被构建的三维物件的高度。

本发明并不限于沿着径向线熔合或预加热粉末层。可以在相应的电子束的最大射束扫描区域内在任何方向上执行粉末层的预加热和熔化。

根据实例实施例，可以根据三维物件的螺旋状切割来生成数学模型。这个切片方法要求限定沿着例如Z（纵向）的旋转轴（在图1中通过15标示）以及原点角位置。

可以针对每个角坐标α以根据所需精度的步长选择来生成包含（与一致地绕着该轴旋转的线交叉的）全部r坐标的文件。

图1出于简化的目的仅公开了两个电子束源1、21。当然，可以使用任何数目的射束源。

在图1中图示出的本发明的实施例中，可以在处理室14中移动工作板5。可以生成要构建的物件的持续性切割模型（持续性切片），并将所述要构建的物件的持续性切割模型存储在控制单元10中。工作板5可以可选地被预加热至充足的起始温度，其中可以在工作板5的持续性移动或增量移动期间完成在预加热期间在工作板5上的能量沉积。移动的馈送构件正将一定量的粉末沉积在熔化室中，以形成具有规则的且基本上一致的厚度的粉末的层，作为非限制性实例，这可以在工作板5正在移动的同时通过固定的粉末分层装置来完成。

可以执行可选地将粉末层预加热至低于粉末的熔点的温度，藉此可以在增量的或持续性的工作板5移动期间将能量传输至粉末，其中必须注意到，根据在一个旋转期间的温度损耗，可能在粉末再次来到射束扫描区域之前布置重新加热区域。

根据存储在控制单元10中的模型，通过用聚焦射束在对应于物件的持续性切割的部分的区域中进行扫描来执行熔化。

随着工作板5持续性地或逐步地旋转直至到达物件的位置度定义（topdefinition），发生开始板的可选预加热、粉末施加、粉末层的可选预加热、粉末层的熔合/熔化。工作板5随着构建进程而被降低，每次旋转都降低等于所完成的层的厚度的距离，所述距离例如范围在20到200μm之间。

真空室被配置用于借助于或经由真空系统来维持真空环境，该系统可以包括涡轮分子泵、涡旋泵、离子泵和一个或多个阀，它们对于本领域技术人员来说都是公知的并且因此无需在本上下文中进行进一步解释。可以通过控制单元10来控制真空系统。在另一实施例中，工作板可以被提供在配备有环境空气和大气压的可封闭室中。在又一实例实施例中，工作板可以是露天提供的。

本发明的各种实施例涉及到为工作板5提供与能量束的中心线对齐或不对齐的旋转轴。在本发明的实例实施例中，旋转轴15可以是垂直的，并且工作板5可以是环形的。这个旋转可以间歇地或持续性地与工作板5随着构建进程持续性地降低一起完成。

构建罐可以处于恒定旋转中。可以利用具有外螺纹的棒来定位工作板z层面（level），该棒可以通过旋进内螺纹而被定位。内螺纹被啮合至构建罐的旋转。以这种方式，这些螺纹的螺距可以是相同的，并且层高（构建罐的每整圈要降低的z层面）可以通过啮合机构进行调整（例如，内螺纹相对于构建罐以一速度旋转）。啮合机构可能考虑到任何移动（向上、向下或不动）。

可以从构建罐的外部来施加构建罐旋转。可以通过滚珠轴承来使该罐稳固，并且所施加的旋转力是小的，因为其惯性大。

可以持续性地测量构建罐和构建平台，并将所述构建罐和构建平台实时地反馈给射束控制单元，该射束控制单元可以平移射束，以针对构建平台的小的错位进行调整。

以这种方式，在多个能量束各自不与旋转轴15对齐的情况下，构建包络可以比在粉末床规划中的射束扫描区域的和宽得多。显然，工作板5降低范围仍等同于标准装备。完全可以想到的是，在垂直方向上的构建包络将被设计成延伸直至约1000 mm的最大构建高度。

如图1中图示出的那样，通过具有第一最大射束扫描区域30的第一电子束2和具有最大射束扫描区域40的第二电子束22来熔化（在绕着轴15做旋转移动的）三维对象11。通过控制单元10来协调射束移动与旋转移动。在实施例中，熔化策略可能考虑到在工作板5的旋转期间改变转速。可以监控比如振动之类的扰动，并在粉末层的熔合期间补偿这些扰动。

该过程可能特别适合被应用于产生主要是大的零件（尽管不是排他性地），涡轮机匣或具有中心孔的大型航空航天结构框架。本发明可以用于制造比射束扫描区域更宽的一个持续性对象，必须理解的是，本发明的原理可以等同地应用于被包括到构建包络中的若干对象的生产。

必须理解的是，本发明潜在地可适用于任何类型的逐层快速成型和增材制造机器，以及可适用于使用分层制作技术（layer-on-layer fabrication technique）的其它机器，包括非金属材料。

使用生成电子束2、22的电子束源1、21来熔化提供在工作板5上的粉末材料3或将该粉末材料3熔合在一起。控制单元10可以用于控制和管理发自电子束源1、21的电子束2、22。电子束2、22可以在其第一极限位置与其第二极限位置之间偏转。第一电子束源可以具有分离开第一距离的第一和第二极限位置，并且第二电子束源可以具有分离开第二距离的第一和第二极限位置。第一和第二距离可以彼此相等或不同。第一和第二距离并没有彼此重叠。

可以将至少一个聚焦线圈（未示出）、至少一个偏转线圈（未示出）以及电子束电源（未示出）电连接到控制单元10。射束偏转单元（未示出）可以包括所述至少一个聚焦线圈、所述至少一个偏转线圈以及可选地至少一个像散线圈（astigmatism coil）。在本发明的实例实施例中，电子束源1、21可以生成具有为大约60kV的加速电压以及具有在0-3kW的范围中的射束功率的可聚焦电子束。第一和第二电子束源可以具有相等的功率或不同的功率。在通过用能量束源1逐层熔合粉末层来构建三维物件时，真空室中的压力可以在1x10^-3-1x10^-6毫巴的范围中。

粉末储存器6可以包括要被提供在工作板5上的金属粉末材料3。金属粉末材料可以例如是纯金属或金属合金，诸如钛、钛合金、铝、铝合金、不锈钢、Co-Cr-W合金、基于镍的合金、铝化钛、铌、氮化硅、二硅化钼等。

粉末分配器或粉末馈送构件7可以被布置成在工作板5上敷设粉末材料的薄层。在制造三维物件期间，相对于能量束源1、21将持续性地降低并旋转工作板5。为了使得该移动成为可能，在本发明的一个实施例中，在垂直方向上，即，在通过箭头P指示的方向上，可以可移动地布置工作板5。这意味着，工作板5可以在初始位置中开始，并绕着轴15持续地旋转，而且沿着轴15垂直地移动。在提供新的粉末材料用于形成三维物件的新截面部分的同时，可以持续性地降低并旋转工作板5。用于降低工作板5的装置可以例如是通过装备有齿轮、调整螺钉等的伺服引擎。可以用电动机来执行该旋转。

图2示出在本发明中的旋转工作台210的静态顶视图，该静态顶视图指示针对两个能量束的最大射束扫描区域或覆盖区域。通过箭头250指示工作台210的旋转。针对第一能量束2的第一最大射束扫描区域220与针对第二能量束22的第二最大射束扫描区域230分离开距离D。

图3A示出在本发明的各种实施例中的旋转工作台310的顶视图，该顶视图指示针对工作台310旋转一整圈的针对两个电子束的最大射束扫描区域的轨迹。在图3A中，通过箭头350指示工作台310的旋转。当支撑结构已旋转了一整圈时，第一覆盖区域的轨迹与第二覆盖区域的轨迹正彼此重叠，即，外环322表示第一最大射束扫描区域220在工作台的一整圈之后的轨迹，并且内圆332表示第二最大射束扫描区域230在工作台的一整圈之后的轨迹。

在工作台310旋转一整圈之后，第一和第二最大射束扫描区域可能正覆盖整个工作台。在旋转一整圈之后，第一最大射束扫描区域220正覆盖工作台的外环322，并且第二最大射束扫描区域230正覆盖内圆332。外环和内圆可以在重叠区342中正彼此重叠。重叠区342可以被选成取决于要被熔合的材料、要熔合哪一层、第一和第二电子束源的粉末和/或工作台的尺寸而变化。该重叠可以在单个三维物件内在一层与另一层之间各不相同。通过增加针对一个电子束的射束扫描区域而减小针对另一电子束的射束扫描区域，重叠区域的位置可以在一层与另一层之间移位。可替换地，可以通过使电子束源的物理位置和/或电子束灯丝的位置移位来移位重叠。第一和第二最大射束扫描区域之间的距离D可以被设置成尽可能地大，用于最小化一个电子束或电子束源对另一电子束或电子束源的影响。

在图3C中描绘的另一实例实施例中，没有内圆332和外环322的重叠区。在这个实施例中，在内圆332和外环322之间有空白区390。在这个空白区390中，没有熔合正在发生。

在图3B中描绘的又一实例实施例中，贯穿工作台的一整圈旋转，内圆332与外环正邻接，而没有彼此重叠。

在实例实施例中，内圆332和外环322可以覆盖整个工作台或者工作台的仅部分。外环322可以具有比工作台的半径更小的外半径。

在实例实施例中，第一和第二电子束源彼此同步地接通和切断，使得当第一电子束接通时，第二电子束源断开，并且反之亦然。射束闪现的持续时间可能是在μs或更短的范围中。第一电子束的扫描方向可以不同于第二电子束的扫描方向。针对单独的电子束，扫描方向可以在一层与另一层之间各不相同。针对一个和/或第二电子束，扫描方向还可以在三维物件的单层内在一个位置与另一位置之间各不相同。在具有多于两个的电子束的实施例中，取决于电子束距离彼此多远，可以选择将它们中的一个或多个设置在接通状态中并将其余的设置在断开状态中。这意味着，在三维物件的单层内，从一个时刻到另一时刻，不同数目的电子束可以被设置在接通状态中。可以事先确定接通和断开切换方案，使得知晓单独的电子束尽可能小地影响其它电子束。

在图4中，描绘出根据本发明的方法的实例实施例的流程图。

该方法包括第一步骤410：提供三维物件的至少一个模型。所述模型可以是经由CAD（计算机辅助设计）工具生成的计算机模型。要被构建的三维物件可以彼此相等或不同。

在第二步骤420中，以预定速度在z方向上移动比如工作板5之类的支撑结构，同时以预定速度旋转该支撑结构。该工作板的同时发生的z移动和旋转将导致螺旋移动。z移动和/或旋转移动可以是持续性的或逐步的移动。

在第三步骤430中，在支撑结构上施加第一粉末层。该支撑结构可以是工作板5。工作板5可以是可移动的或固定的构建平台、粉末床、部分熔合的粉末床和预制零件。可以根据若干方法将粉末均匀地分布在工作板5上。分布粉末3的一种方式是让粉末供应装置6中的粉末材料3落下到工作板5上。粉末供应装置可以在其底部具有面向工作板5的开口，粉末可以通过该开口落下到工作板5。馈送构件或耙子7可以确保到工作板上的粉末材料被一致地提供到基本上平坦的表面。耙子可以被布置成静止的或可移动的。

耙子7的下部和工作板5的上部或上一粉末层之间的距离可以确定分布在工作板5之上的粉末的厚度。可以容易地通过调整耙子的下部与工作板5或上一层之间的距离来调整粉末层厚度。

在第四步骤440中，将来自第一电子束源的第一电子束引导在粉末层的第一所选位置处，并将来自第二电子束源的第二电子束引导在第二所选位置处，第一和第二电子束源根据模型促使粉末层在第一和第二所选位置中熔合，以形成三维物件的第一和第二部分。

第一和第二电子束可以用平行扫描线来熔合三维物件，以便形成在垂直于工作板5的旋转轴的方向上延伸的熔合区。

可以根据由控制单元10给出的指令来在工作板5上引导第一和第二电子束。在控制单元10中，可以存储用于针对三维物件的每个部分如何控制第一和第二电子束源1、21的指令。

通过使用多个射束源，相比于如果仅使用一个射束源的情况，可以更容易地维持三维构建的构建温度。对于这点的原因是，两个射束可以比仅一个射束同时处在更多位置处。增加射束源的数目将进一步使对构建温度的控制变得容易。通过使用多个能量束源，第一能量束源可以用于熔化粉末材料，并且第二能量束源可以用于加热粉末材料，以便将构建温度保持在预定温度范围内。

在第五步骤450中，在熔合粉末层的第二部分时同时地提供粉末层的第一部分，其中第一电子束在粉末层上的（小于支撑结构的面积）的第一覆盖区域被布置在距第二电子束在粉末层上的（小于支撑结构的面积的）第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与该第二覆盖区域重叠，使得当所述支撑结构旋转一整圈时，第一覆盖区域的轨迹与第二覆盖区域的轨迹为以下情况中的至少一种：彼此重叠、彼此邻接或与彼此分离开。

根据本发明，粉末施加和熔合同时发生。将粉末施加在工作板5的第一部分处，同时在工作板5的第二部分上发生熔合。在各种实例实施例中，熔合可以沿着垂直于工作板5的旋转轴的线发生。根据本发明制造的三维物件的一个实例实施例，其中熔合沿着垂直于旋转轴的线发生。

在本发明的另一方面中，提供了一种程序单元，该程序单元在计算机上执行时被配置和被布置成实现用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成至少一个三维物件的方法，这些部分对应于三维物件的连续部分。该程序单元可以被安装在计算机可读储存介质中。该计算机可读储存介质可以是控制单元10或者另外的且分离的控制单元，如可能是可期望的那样。可包括其中体现的计算机可读程序代码部分的计算机可读储存介质和程序单元可以进一步被包含在非瞬变计算机程序产品内。下面进而提供关于这些特征和配置的进一步细节。

如所提及的那样，本发明的各种实施例可以以各种方式实现，该各种方式包括被实现为非瞬变计算机程序产品。计算机程序产品可以包括存储应用、程序、程序模块、脚本、源代码、程序代码、目标代码、字节代码、编译代码、解释代码、机器代码、可执行指令等等（本文中也称作可执行指令、用于执行的指令、程序代码和/或本文中可互换地使用的类似术语）的非瞬变计算机可读储存介质。这样的非瞬变计算机可读储存介质包括所有计算机可读介质（其包括易失性和非易失性介质）。

在一个实施例中，非易失性计算机可读储存介质可以包括软盘、柔性盘（flexibledisk）、硬盘、固态储存器（SSS）（例如，固态驱动器（SSD）、固态卡（SSC）、固态模块（SSM））、企业级闪存驱动器、磁带或者任何其他非瞬变磁介质等等。非易失性计算机可读储存介质还可以包括穿孔卡、纸带、光学标记片（optical mark sheet）（或者具有孔图案或其他光学可辨认记号的任何其他物理介质）、压缩盘只读存储器（CD-ROM）、压缩盘压缩盘可重写装置（CD-RW）、数字多功能盘（DVD）、蓝光盘（BD）、任何其他非瞬变光学介质等等。这样的非易失性计算机可读储存介质还可以包括只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、闪速存储器（例如，串行、与非、或非等等）、多媒体存储器卡（MMC）、安全数字（SD）存储器卡、智能媒体卡、压缩闪速（CF）卡、存储器棒等等。进一步，非易失性计算机可读储存介质还可以包括导电桥接随机存取存储器（CBRAM）、相变随机存取存储器（PRAM）、铁电随机存取存储器（FeRAM）、非易失性随机存取存储器（NVRAM）、磁阻随机存取存储器（MRAM）、电阻性随机存取存储器（RRAM）、硅氧化氮氧化硅存储器（SONOS）、浮动结栅随机存取存储器（FJG RAM）、千足虫存储器、赛道存储器等等。

在一个实施例中，易失性计算机可读储存介质可以包括随机存取存储器（RAM）、动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、快速页面模式动态随机存取存储器（FPM DRAM）、扩展数据输出动态随机存取存储器（EDO DRAM）、同步动态随机存取存储器（SDRAM）、双数据速率同步动态随机存取存储器（DDR SDRAM）、第二代双数据速率同步动态随机存取存储器（DDR2 SDRAM）、第三代双数据速率同步动态随机存取存储器（DDR3SDRAM）、Rambus动态随机存取存储器（RDRAM）、双晶体管RAM（TTRAM）、晶闸管RAM（T-RAM）、零电容器（Z-RAM）、Rambus内嵌式存储器模块（RIMM）、双内嵌式存储器模块（DIMM）、单内嵌式存储器模块（SIMM）、视频随机存取存储器VRAM、高速缓冲存储器（包括各种级别）、闪速存储器、寄存器存储器等等。将意识到，在实施例被描述成使用计算机可读储存介质的情况下，可以用其他类型的计算机可读储存介质代替上述计算机可读储存介质，或者除上述计算机可读储存介质外还可以使用其他类型的计算机可读储存介质。

如应当意识到的那样，本发明的各种实施例还可以被实现为方法、设备、系统、计算装置、计算实体等等，如本文在别处已经描述的那样。照此，本发明的实施例可以采取执行存储在计算机可读储存介质上的指令以执行某些步骤或操作的设备、系统、计算装置、计算实体等等的形式。然而，本发明的实施例还可以采取执行某些步骤或操作的完全硬件的实施例的形式。

下面参考设备、方法、系统和计算机程序产品的框图和流程图图示来描述各种实施例。应当理解，框图和流程图图示中的任一个的每一个框分别都可以部分地由计算机程序指令实现，例如实现为在计算系统中的处理器上执行的逻辑步骤或操作。这些计算机程序指令可以被加载到计算机（诸如专用计算机或者产生具体配置的机器的其他可编程数据处理设备）上，使得在计算机或其他可编程数据处理设备上执行的指令实现在一个或多个流程图框中指定的功能。

这些计算机程序指令还可以存储在可引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式起作用的计算机可读存储器中，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括用于实现在一个或多个流程图框中指定的功能性的计算机可读指令的制造物件。计算机程序指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以使一系列操作步骤在计算机或其他可编程设备上执行，以产生计算机实现过程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在一个或多个流程图框中指定的功能的操作。

相应地，框图和流程图图示的框支持用于执行指定功能的各种组合、用于执行指定功能的操作和用于执行指定功能的程序指令的组合。还应当理解，框图和流程图图示的每一个框以及框图和流程图图示中的框的组合可以由执行指定功能或操作的专用的基于硬件的计算机系统或者通过专用硬件和计算机指令的组合来实现。

图5是可结合本发明的各种实施例使用的示例性系统1020的框图。在至少所图示的实施例中，系统1020可以包括一个或多个中央计算装置1110、一个或多个分布式计算装置1120和一个或多个分布式手持或移动装置1300，这些装置全部被配置为经由一个或多个网络1130与中央服务器1200（或控制单元）处于通信。尽管图5将各种系统实体图示为分离的、独立的实体，但各种实施例并不限于该特定架构。

根据本发明的各种实施例，一个或多个网络1130可能能够根据多个第二代（2G）、2.5G、第三代（3G）和/或第四代（4G）移动通信协议等等中的任何一个或多个来支持通信。更特别地，一个或多个网络1130可能能够根据2G无线通信协议IS-136（TDMA）、GSM和IS-95（CDMA）来支持通信。而且，例如，一个或多个网络1130可能能够根据2.5G无线通信协议GPRS、增强数据GSM环境（EDGE）等等来支持通信。另外，例如，一个或多个网络1130可能能够根据诸如采用宽带码分多址（WCDMA）无线电接入技术的通用移动电话系统（UMTS）网络之类的3G无线通信协议来支持通信。一些窄带AMPS（NAMPS）以及（一个或多个）TACS网络也可能受益于本发明的实施例，如双模或更高模移动站（例如，数字/模拟或TDMA/CDMA/模拟电话）所应当的那样。作为又一实例，系统1020的元件中的每一个都可以被配置成根据诸如例如射频（RF）、蓝牙（Bluetooth™）、红外（IrDA）、或者多种不同有线或无线联网技术（包括有线或无线个域网（“PAN”）、局域网（“LAN”）、城域网（“MAN”）、广域网（“WAN”）等等）中的任一种之类的技术来彼此通信。

尽管在图5中将（一个或多个）装置1110-1300图示为在相同网络1130之上彼此通信，但这些设备同样可以在多个分离的网络之上通信。

根据一个实施例，除了从服务器1200接收数据外，分布式装置1110、1120和/或1300可以进一步被配置成独自地收集和传输数据。在各种实施例中，装置1110、1120和/或1300可能能够经由诸如小型键盘、触摸板、条形码扫描仪、射频标识（RFID）读取器、接口卡（例如调制解调器等）或接收机之类的一个或多个输入单元或装置来接收数据。装置1110、1120和/或1300可能进一步能够将数据存储到一个或多个易失性或非易失性存储器模块，并例如通过将数据显示给操作该装置的用户或通过例如在一个或多个网络1130之上传输数据来经由一个或多个输出单元或装置输出数据。

在各种实施例中，服务器1200包括用于执行根据本发明的各种实施例的一个或多个功能的各种系统，该一个或多个功能包括本文更特别地示出和描述的那些功能。然而，应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，服务器1200可能包括用于执行一个或多个相似功能的多种可替换装置。例如，在某些实施例中，服务器1200的至少部分可以位于（一个或多个）分布式装置1110、1120和/或（一个或多个）手持或移动装置1300上，如可针对特定应用而可期望的那样。如下面将进一步详细描述的那样，在至少一个实施例中，（一个或多个）手持或移动装置1300可以包含可被配置以便提供用于与服务器1200通信的用户接口的一个或多个移动应用1330，全部如下面同样将进一步详细描述的那样。

图6A是根据各种实施例的服务器1200的示意图。服务器1200包括经由系统接口或总线1235与服务器内的其他单元进行通信的处理器1230。在服务器1200中还包括用于接收和显示数据的显示/输入装置1250。该显示/输入装置1250可以是例如与监视器组合使用的键盘或指点装置。服务器1200进一步包括存储器1220，该存储器1220通常包括只读存储器（ROM）1226和随机存取存储器（RAM）1222两者。服务器的ROM 1226用于存储基本输入/输出系统1224（BIOS），该基本输入/输出系统1224（BIOS）包含有助于在服务器1200内的单元之间传送信息的基本例程。本文中先前已经描述各种ROM和RAM配置。

另外，服务器1200包括用于将信息存储在各种计算机可读介质（诸如硬盘、可移除磁盘或CD-ROM盘）上的至少一个储存装置或程序储存器210，诸如硬盘驱动器、软盘驱动器、CD Rom驱动器或光盘驱动器。如本领域技术人员将意识到的那样，这些储存装置1210中的每个都通过适当接口而连接到系统总线1235。储存装置1210及其关联的计算机可读介质提供针对个人计算机的非易失性储存。如本领域的一个普通技术人员将意识到的那样，上述计算机可读介质可以被本领域中已知的任何其他类型的计算机可读介质替换。这样的介质包括例如磁带盒、闪速存储器卡、数字视频盘和伯努利盒式磁带（Bernoulli cartridge）。

尽管未示出，但根据实施例，服务器1200的储存装置1210和/或存储器可以进一步提供数据储存装置的功能，该数据储存装置可以存储可由服务器1200访问的历史和/或当前递送数据和递送条件。在这方面，储存装置1210可以包括一个或多个数据库。术语“数据库”指代存储在计算机系统中（诸如经由关系数据库、层级数据库或网络数据库）的数据或记录的结构化集合，且照此不应以限制的方式来解释。

包括例如处理器1230可执行的一个或多个计算机可读程序代码部分的多个程序模块（例如，示例性模块1400-1700）可以由各种储存装置1210且在RAM 1222内存储。这样的程序模块还可以包括操作系统1280。在这些和其他实施例中，各种模块1400、1500、1600、1700在处理器1230和操作系统1280的辅助下控制服务器1200的操作的某些方面。在另外其他实施例中，应当理解，在不脱离本发明的范围和性质的情况下，还可以提供一个或多个附加的和/或可替换的模块。

在各种实施例中，程序模块1400、1500、1600、1700由服务器1200执行，且被配置成生成一个或多个图形用户接口、报告、指令和/或通知/报警，全部是对系统1020的各种用户来说可接入和/或可传输的。在某些实施例中，用户接口、报告、指令和/或通知/报警可以经由一个或多个网络1130而可接入，该一个或多个网络1130可以包括因特网或其他可行通信网络，如先前讨论的那样。

在各种实施例中，还应当理解，模块1400、1500、1600、1700中的一个或多个可以可替换地和/或附加地（例如，一式二份地（in duplicate））本地存储在装置1110、1120和/或1300中的一个或多个上，并可以由装置1110、1120和/或1300的一个或多个处理器执行。根据各种实施例，模块1400、1500、1600、1700可以向一个或多个数据库发送数据，从一个或多个数据库接收数据，并利用一个或多个数据库中包含的数据，该一个或多个数据库可以由一个或多个分离的、链接的和/或联网的数据库组成。

在服务器1200内还定位了用于与一个或多个网络1130的其他单元对接和通信的网络接口1260。本领域的一个普通技术人员将意识到，服务器1200元件中的一个或多个可以是地理上远离其他服务器元件而定位的。此外，服务器1200元件中的一个或多个可以是被组合，和/或执行本文描述的功能的附加元件也可以被包括在服务器中。

尽管前面描述了单个处理器1230，但如本领域的一个普通技术人员将认识到的那样，服务器1200可以包括彼此结合进行操作以执行本文描述的功能性的多个处理器。除存储器1220外，处理器1230还可以连接到用于显示、传输和/或接收数据、内容等等的至少一个接口或其他装置。在这个方面，（一个或多个）接口可以包括用于传输和/或接收数据、内容等等的至少一个通信接口或其他装置以及可包括显示器和/或用户输入接口的至少一个用户接口，如下面将进一步详细描述的那样。用户输入接口进而可以包括允许实体从用户接收数据的多种装置（诸如小型键盘、触摸显示器、操纵杆或其他输入装置）中的任一种。

再进一步，尽管参考了“服务器”1200，但如本领域的一个普通技术人员将认识到的那样，本发明的实施例并不限于传统地限定的服务器架构。再进一步，本发明的实施例的系统并不限于单个服务器或者类似网络实体或大型机计算机系统。在不脱离本发明的实施例的精神和范围的情况下，同样可以使用包括彼此结合进行操作以提供本文描述的功能性的一个或多个网络实体的其他类似架构。例如，在不脱离本发明的实施例的精神和范围的情况下，同样可以使用彼此协作以与服务器1200相关联地提供本文描述的功能性的两个或更多个个人计算机（PC）、类似电子装置或手持便携式装置的网状网络。

根据各种实施例，可以或可以不利用本文描述的计算机系统和/或服务器来实施过程的许多各个单独的步骤，并且计算机实现的程度可以不同，如可针对一个或多个特定应用可期望和/或有益的那样。

图6B提供了表示可结合本发明的各种实施例使用的移动装置1300的图示示意图。移动装置1300可以由各方操作。如图6B中所示，移动装置1300可以包括天线1312、发射机1304（例如，无线电）、接收机1306（例如，无线电）、以及分别将信号提供给发射机1304和接收机1306且从发射机1304和接收机1306接收信号的处理单元1308。

分别被提供给发射机1304和接收机1306且从发射机1304和接收机1306接收的信号可以包括符合适用的无线系统的空中接口标准的信令数据，以与各种实体（诸如服务器1200、分布式装置1110、1120等等）进行通信。在这一方面，移动装置1300可能能够利用一种或多种空中接口标准、通信协议、调制类型和接入类型来进行操作。更特别地，移动装置1300可以根据多种无线通信标准和协议中的任一种来进行操作。在特定实施例中，移动设备1300可以根据诸如GPRS、UMTS、CDMA2000、1xRTT、WCDMA、TD-SCDMA、LTE、E-UTRAN、EVDO、HSPA、HSDPA、Wi-Fi、WiMAX、UWB、IR协议、蓝牙协议、USB协议和/或任何其他无线协议之类的多种无线通信标准和协议来进行操作。

经由这些通信标准和协议，移动装置1300可以根据各种实施例、使用诸如非结构化补充服务数据（USSD）、短消息服务（SMS）、多媒体消息传递服务（MMS）、双音多频信令（DTMF）和/或订户标识模块拨号器（SIM拨号器）之类的构思来与各种其他实体进行通信。移动装置1300还可以将改变、插件和更新下载到例如其固件、软件（例如，包括可执行指令、应用、程序模块）和操作系统。

根据一个实施例，移动装置1300可以包括位置确定装置和/或功能性。例如，移动装置1300可以包括GPS模块，其被适配成获取例如纬度、经度、高度、地理编码、航线（course）和/或速度数据。在一个实施例中，GPS模块通过识别视野中的卫星的数目和那些卫星的相对位置来获取数据，有时也称为星历数据。

移动装置1300还可以包括用户接口（其可以包括被耦合到处理单元1308的显示器1316）和/或用户输入接口（被耦合到处理单元308）。用户输入接口可以包括允许移动装置1300接收数据的多个装置中的任何装置，诸如小型键盘1318（小型硬键盘或小型软键盘）、触摸显示器、语音或运动接口或其它输入装置。在包括小型键盘1318的实施例中，小型键盘可以包括（或促使显示）常规数字（0-9）和相关键（#、*）以及用于操作移动装置1300的其它键，并且可以包括完整的一组字母键或可以被激活以提供完整的一组字母数字键的一组键。除了提供输入之外，用户输入接口还可以用于例如激活或停用某些功能、诸如屏保程序和/或睡眠模式。

移动装置1300还可以包括易失性储存器或存储器1322 和/或非易失性储存器或存储器1324，所述易失性储存器或存储器1322 和/或非易失性储存器或存储器1324可以是嵌入式的和/或可以是可移除的。例如，非易失性存储器可以是ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪速存储器、MMC、SD存储器卡、存储器棒、CBRAM、PRAM、FeRAM、RRAM、SONOS、赛道存储器等等。易失性存储器可以是RAM、DRAM、SRAM、FPM DRAM、EDO DRAM、SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、RDRAM、RIMM、DIMM、SIMM、VRAM、高速缓冲存储器、寄存器存储器等等。易失性和非易失性储存器或存储器可以存储数据库、数据库实例、数据库映射系统、数据、应用、程序、程序模块、脚本、源代码、目标代码、字节代码、编译代码、解释代码、机器代码、可执行指令等等，以实现移动装置1300的功能。

移动装置1300还可以包括摄像机1326和移动应用1330中的一个或多个。摄像机1326可以根据各种实施例被配置为附加的和/或可替换的数据收集特征，由此一个或多个项目可以由移动装置1300经由摄像机来读取、存储和/或传输。移动应用1330可以进一步提供如下特征：经由所述特征，可利用移动装置1300执行各种任务。可以提供各种配置，如可针对作为整体的移动装置1300和系统1020的一个或多个用户而可期望的那样。

将领会到的是，上述系统和方法的许多变形都是可能的，并且与上述实施例的偏离也是可能的，但是仍在权利要求的范围内。对于这些发明所属领域中的受益于前述描述和相关联的附图中呈现的教导的一个技术人员，将想到本文中阐述的本发明的许多修改和其它实施例。这样的修改可以例如涉及使用与所例证的两个能量束源相比不同数目的能量束源。可能有不同种类的能量束源（诸如激光束源和电子束源）之间的混合。在各种实例实施例中，仅使用了多个激光束源。可以使用不同于纯金属粉末的导电材料，诸如导电聚合物粉末和导电陶瓷粉末。因此，要理解的是，所述发明不应限于所公开的具体实施例，并且修改和其它实施例意图被包括在随附的权利要求的范围内。虽然本文中采用了具体术语，但是这些术语仅在一般性的和描述性的意义上被使用，而非出于限制的目的。

Claims (26)

1.一种用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成至少一个三维物件的方法，所述部分对应于该三维物件的连续部分，所述方法包括以下步骤：

提供所述三维物件的至少一个模型，

以预定速度在Z方向上移动支撑结构，同时还以预定速度绕着Z轴旋转所述支撑结构，

将粉末层施加在所述支撑结构上，以及

将来自第一能量束源的第一能量束引导在所述粉末层的第一所选位置处，并将来自第二能量束源的第二能量束引导在第二所选位置处，所述第一和第二能量束源根据所述模型促使所述粉末层在所述第一和第二所选位置中熔合，以形成所述三维物件的相应的第一和第二部分，

其中：

与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，

所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，

该第一覆盖区域和该第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，以及

当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹为以下情况中的至少一种：彼此重叠、彼此邻接或相对于彼此分离开。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述最小预定距离为所述第一或所述第二能量束中的至少一个在所述粉末层上的最大扫描长度的至少一半。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二射束中的至少一个正沿着垂直于所述支撑结构的旋转轴的线进行扫描。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑结构的所述旋转轴沿着所述Z轴，并且所述至少一个射束正在X-Y平面中熔合。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑结构为水平板。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，相对于所述支撑结构的所述旋转轴离轴地提供所述第一或所述第二能量束中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑结构以预定速度在所述Z轴坐标方向上正持续移动。

8.根据权利要求3所述的方法，其中，垂直于所述旋转轴的所述线为直线或曲折的线中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模型的旋转轴与构建在所述支撑结构上的所述三维物件的所述旋转轴相叠合。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成所述三维物件期间，在所述支撑结构上持续地提供所述粉末层。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成所述三维物件期间，所述支撑结构正以顺时针或逆时针中的至少一种进行旋转。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括预加热所述粉末层的第三部分的步骤。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，通过使用用于熔合所述粉末层的所述能量源中的至少一个来执行所述预加热。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述能量束源为激光束源和/或电子束源中的至少一个。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，通过使用不用于熔合所述粉末层的能量源来执行所述预加热。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，至少所述在熔合所述粉末层的所述第二部分时同时地提供所述粉末层的所述第一部分的步骤在真空室中发生。

17.根据权利要求6所述的方法，其中，经由相关联的控制单元协调射束移动与所述旋转移动。

18.根据权利要求1所述的方法，还包括彼此同步地接通和切断所述第一和第二电子束的步骤，使得当所述第一和第二电子束中的一个断开时，另一个是接通的，并且反之亦然。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二轨迹正覆盖所述支撑结构的整个区域。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粉末层被所述第一和第二覆盖区域完全覆盖。

21.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹正至少部分地彼此重叠。

22.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述粉末层被所述第一和第二覆盖区域完全覆盖，并且

当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹正至少部分地彼此重叠。

23.一种程序单元，其在计算机上执行时被配置并被布置成实现用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成至少一个三维物件的方法，所述部分对应于该三维物件的连续部分，所述方法包括以下步骤：

提供所述三维物件的至少一个模型，

以预定速度在Z方向上移动支撑结构，并以预定速度绕着Z轴旋转所述支撑结构，

在所述支撑结构上施加粉末层，以及

将来自第一能量束源的第一能量束引导在所述粉末层的第一所选位置处，并将来自第二能量束源的第二能量束引导在第二所选位置处，所述第一和第二能量束源为电磁能量束源或带电粒子束源中的至少一个，从而根据所述模型促使所述粉末层在所述第一和第二所选位置中熔合，以形成所述三维物件的第一和第二部分，

其中：

与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，

所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，

该第一覆盖区域和该第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，以及

当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹为以下情况中的至少一种：彼此重叠、彼此邻接或相对于彼此分离开。

24.一种非瞬变计算机可读介质，其具有存储于其上的根据权利要求23所述的程序单元。

25.一种计算机程序产品，其包括具有其中体现的计算机可读程序代码部分的至少一个非瞬变计算机可读储存介质，所述计算机可读程序代码部分包括：

被配置用于在接收到所述三维物件的至少一个模型时在支撑结构上施加粉末层的可执行部分；

被配置用于以预定速度在z方向上移动支撑结构并以预定速度绕着z轴旋转所述支撑结构的可执行部分；以及

被配置用于将来自第一能量束源的第一能量束引导在所述粉末层的第一所选位置处并将来自第二能量束源的第二能量束引导在第二所选位置处的可执行部分，所述第一和第二能量束源为电磁能量束源或带电粒子束源中的至少一个，从而根据所述模型促使所述粉末层在所述第一和第二所选位置中熔合，以形成所述三维物件的第一和第二部分，

其中，所述可执行部分中的至少一个进一步被配置成使得：

与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，

所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，

该第一覆盖区域和该第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，以及

当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹为以下情况中的至少一种：彼此重叠、彼此邻接或相对于彼此分离开。

26.一种用于通过连续熔合粉末床的各部分来形成三维物件的设备，所述部分对应于所述三维物件的连续截面，所述设备包括：

控制单元，其具有存储于其上的、所述三维物件的计算机模型；

支撑结构，其以预定速度在z方向上可移动并且以预定速度绕着z轴可旋转，

粉末层施加器，用于在所述支撑结构上施加粉末层，以及

第一和第二能量束源，其被布置用于分别根据所述模型对在第一和第二所选位置处的所述粉末层进行加热或熔合中的至少一个，以形成所述三维物件的第一和第二部分，

其中：

与所述粉末层的第二部分的熔合同时施加所述粉末层的第一部分，

所述第一能量束在所述粉末层上的第一覆盖区域被布置在距所述第二能量束在所述粉末层上的第二覆盖区域为预定的最小距离处，并且不与所述第二覆盖区域重叠，

该第一覆盖区域和该第二覆盖区域各自分别小于所述支撑结构的面积，以及

当所述支撑结构旋转一整圈时，所述第一覆盖区域的轨迹和所述第二覆盖区域的轨迹为以下情况中的至少一种：彼此重叠、彼此邻接或相对于彼此分离开。