CN107708897A - 磁场在增材制造中的应用 - Google Patents

Abstract

一种增材制造系统包括：支撑件；分配器，用于将金属粉末层输送至所述支撑件上或所述支撑件上的下层上；能量源，用于熔融所述金属粉末层的至少一部分；和磁体，被定位并配置以在熔融所述层时将磁场施加至所述金属粉末层的所述部分。

Description

磁场在增材制造中的应用

技术领域

本发明涉及又被称为3D打印的增材制造。

背景技术

增材制造，又被称为实体自由成形制造或3D打印，是指其中三维物体从原料(通常为粉末、液体、悬浮液或熔化固体)以一系列的二维层或横截面构建的任何制造工艺。相比之下，传统机械加工技术涉及减材工艺并且生产从诸如木头块、塑料块或金属块的原料切出的物体。

在增材制造中可以使用各种增材工艺。各种工艺在层沉积以产生成品物体的方式和在每个工艺中可相容地使用的材料上有所不同。一些方法熔化或软化材料以产生层，例如，选择性激光熔化(selective laser melting；SLM)或直接金属激光烧结(direct metallaser sintering；DMLS)、选择性激光烧结(selective laser sintering；SLS)、熔融沉积成型(fused deposition modeling；FDM)，而另外一些方法则使用不同技术(例如，立体光刻(stereo lithography；SLA))固化(cure)液体材料。

烧结是融合小粒(例如，粉末)以使用原子扩散由较小的粒(例如，粉末)产生物体的工艺。烧结通常涉及加热粉末。相较熔化来说，在烧结中使用的粉末在烧结工艺期间不需要达到液相。当在烧结工艺中将粉末状材料加热至低于熔点的温度时，粉末颗粒中的原子跨颗粒边界扩散，进而将颗粒熔融在一起以形成固体件。由于烧结温度不必达到材料熔点，因此常对诸如钨和钼的具有高熔点的材料使用烧结。

烧结和熔融均可以在增材制造中使用。使用的材料决定发生哪种工艺。非晶固体(诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))实际上是过冷的粘性液体并且实际上不熔化；由于熔化涉及从固态到液态的相变。因此，选择性激光烧结(SLS)是用于ABS的相关工艺，而选择性激光熔化(SLM)用于结晶和半结晶材料(诸如尼龙和金属)，所述材料具有离散的熔化/冻结温度并且在SLM工艺期间经历熔化。

使用激光束作为用于烧结或熔化粉末状材料的能量源的常规系统通常在粉末状材料的层中的选定点上引导激光束并且将所述激光束选择性地光栅扫描到横跨层的位置。一旦已烧结或熔化第一层上的所有选定位置，新的粉末状材料层在已完成的层的顶部上沉积并且逐层重复所述工艺直至生产出期望的物体。

发明内容

在一个方面中，一种增材制造系统包括：支撑件；分配器，用于将金属粉末层输送至所述支撑件上或所述支撑件上的下层上；能量源，用于熔融所述金属粉末层的至少一部分；和磁体，被定位并配置以在熔融所述层时将磁场施加至所述金属粉末层的所述部分。

在另一方面中，一种增材制造的方法包括：将金属粉末层输送至支撑件上或所述支撑件上的下层上；处理所述金属粉末层的至少一部分以熔融所述部分；和在处理所述部分时将磁场施加至所述金属粉末层的所述部分。

所述系统或方法的实现方式可能包括以下的一个或多个。可定向磁体以使得穿过层的部分的磁场的磁场线垂直于所述层延伸。可定向磁体以使得穿过层的部分的磁场的磁场线垂直于所述层延伸。

金属粉末可能是铁磁材料，并且磁体可被配置以产生约50至500高斯的磁场。金属粉末可以是抗磁性或顺磁性材料，并且磁体可被配置以产生约1至15特斯拉的磁场。

磁体可包括电磁体。控制器可耦接至电磁体和能量源。电磁体可包括用于产生第一磁场的第一电磁体和用以产生大体上垂直于所述第一磁场的第二第一磁场的第二电磁体。控制器可被配置以控制到第一电磁体和第二电磁体的功率，使得在层的部分中以可选的定向产生磁场。控制器可被配置以控制到电磁体的功率，使得磁场在处理第一层粉末期间具有第一定向并且在处理随后的第二层粉末期间具有不同的第二定向。第一定向可垂直于第二定向。控制器可被配置以控制到电磁体的功率，使得在熔化第一层和相邻的第二层的粉末期间磁场具有相同定向。控制器可被配置以控制到电磁体的功率，以在由能量源加热所述部分的同时，在金属粉末层的部分中开始产生磁场。控制器可被配置以控制到电磁体的功率，以在所述部分从被能量源加热而冷却的同时，在金属粉末层的部分中开始产生磁场。

磁体可能包括永磁体。磁体可被配置以跨所有金属粉末层施加磁场。能量源可被配置以施加热量来同时提升所有金属粉末层的温度。能量源可包括加热灯的阵列。能量源可被配置以施加热量来提升在金属粉末层的第一局部区域中的温度并跨层扫描所述区域。能量源可被配置以在金属粉末层的第一局部区域中施加热量并跨层扫描所述区域，并且磁体可被配置以在包括所述第一局部区域的第二局部区域中产生磁场。能量源可包括激光器。

磁体可包括在工作台的相对侧上定位的磁体对。所述磁体对包含具有共线线圈的电磁体。线性(linear)致动器可耦接至支撑件以竖直地(vertically)移动所述支撑件。

实现方式可以提供以下优点的一个或多个。在材料(例如，铁金属)内晶粒的大小和取向可以被更可靠地控制，并且因此材料的组成晶粒的大小和取向可以更均匀或具有选定的的不均匀性。所制造的物体的材料性质可以在空间上更加均匀。在特定方向中可以使材料强度更强或更弱。亦可以增加或降低材料性质，诸如传导性(conductivity)。

一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。本发明的其他方面、特征和优点将从描述、附图、和从权利要求书中变得显而易见。

附图说明

图1是使用分配器和激光热源的增材制造系统的示意性侧视图，其中平行于所沉积材料的表面施加磁场。

图2是使用工作台辊和激光热源的增材制造系统的示意性侧视图，其中平行于所沉积材料的表面施加磁场。

图3是使用分配器和灯阵列热源的增材制造系统的示意性侧视图，其中垂直于所沉积材料的表面施加磁场。

图4是使用分配器和激光热源的增材制造系统的示意性侧视图，其中垂直于所沉积材料的表面施加磁场。

图5是使用分配器和激光热源的增材制造系统的示意性侧视图，其中平行于所沉积材料的表面施加磁场并且垂直于相同表面施加磁场。

图6是使用工作台辊和灯阵列热源的增材制造系统的示意性顶视图，其中平行于所沉积材料的表面施加磁场并且垂直于相同表面施加磁场。

具体实施方式

增材制造是一次一层的制造物体的工艺。增材制造的一种形式将粉末层分配至工作台上或工作台上的下层上，并且随后施加热量以例如通过选择性激光烧结或选择性激光熔化的工艺熔融粉末。一般来说，在所制造的材料冷却并沉降(settle)时，通常在整个材料中随机分布晶粒大小(grain size)和晶粒取向(grain alignment)(即，晶粒的晶体学晶向)。然而，针对金属粉末来说，在制造工艺期间施加磁场可以改善整个材料层中的晶粒大小和晶粒取向的均匀性。磁场可以穿过正熔融的材料的部分以在材料冷却并凝固(set)时对准在材料内的晶粒。例如，针对铁磁材料来说，磁场可以用于对准材料内的晶粒。在分配每个层时，在所述层内的晶粒的大小和方向均可以通过使用被定位以将磁场施加至所述层的或者电磁体或者永磁体来操控。

磁场可由单个磁体或由在磁体组件中排列的磁体阵列产生。此外，针对一些实现方式，可以单独控制个别磁体的位置和方向。施加不同强度和方向的磁场可以提供不同材料层的不同性质。例如，施加平行于材料层的磁场将产生全部在水平取向对准的晶粒，而施加垂直于材料层的磁场将产生在竖直取向对准的晶粒。此外，将交变磁场施加至交替材料层将产生含有交替取向的晶粒的所制造的产品。

图1是示例性增材制造系统100的示意性说明。增材制造系统100包括：支撑件102，用于支撑正制造的物体；分配器104，用于将进料(例如，金属粉末)的层120输送到支撑件120上或所述支撑件上的下层上；和能量源136，用于例如通过烧结或熔化来熔融进料的最外的层120的至少一部分。进料可以是用于待制造的物体的材料的前驱物。增材制造系统100还包括被定位并配置以在熔融层时将磁场202施加至至少部分的正被熔融的粉末层的磁体200。

支撑件102可包括可由致动器134竖直移动的工作台106。例如，工作台106的竖直位置可以由耦接到致动器134的活塞110控制。支撑件102也可包括用于保持(hold)进料的壁108。当在工作台上方分配进料层时，壁108可以将进料限制到工作台106的顶部。壁108可以是磁透性(magnetically permeable)材料。

粉末120是磁敏性(magnetically susceptible)材料。在一些实现方式中，尽管粉末可以是顺磁性材料或抗磁性材料，粉末120是铁磁材料，诸如铁材料。可能的材料包括金属，所述金属包括过渡金属、过渡后(post-transition)金属、和半金属。示例性金属包括钯、锰、铋、铌、铂、钛、锑、钼、钨、锡、金、银、铜、铁、钢、和上述金属的合金和金属间化合物。可能的材料还包括碱土金属和镧系元素。

在一些实现方式中，例如，如图1所示，分配器包括分配器组件104，所述分配器组件在支撑件102上方定位并且被配置以将粉末喷射或沉积到工作台106上或下层上。例如，分配器组件104可包括一个或多个开口，粉末通过所述开口在工作台106上方被向下输送。分配器组件104与支撑件102之间的相对运动可由连接到支撑件102和/或分配器104并移动所述支撑件和/或所述分配器的一个或多个线性致动器132和/或134提供。

在一些实现方式中，分配器组件104在载体流体(例如，高蒸气压载体)中输送粉末颗粒以形成粉末材料的层。载体流体可以在层的熔融步骤之前蒸发。

在一些实现方式中，分配器组件104包括多个开口，进料通过所述开口分配。每个开口可具有可单独控制的闸门，使得可以单独控制进料通过每个开口的输送。在一些实现方式中，多个开口跨工作台宽度延伸，例如，在扫描期间在垂直于分配器组件104的行进方向的方向中延伸。在此情形中，在操作中，分配器组件104可以在单次扫掠(sweep)中跨支撑件102扫描并且沉积层120。或者，分配器组件104可以在两个正交的(perpendicular)方向中移动以跨工作台106扫描，例如，跨工作台106光栅扫描。

当分配器组件104跨工作台扫描时，分配器组件104根据可以存储为计算机辅助设计(CAD)-兼容文件的打印图案将进料沉积在工作台106上的适当位置处，所述兼容文件随后由与控制器140联系的计算机读取。

在一些实现方式中，不是从开口喷射粉末，而是从与支撑件相邻的分配床推动所述粉末。例如，如图2所示，分配器包括与支撑件102相邻的粉末输送床150。壁108可以将粉末输送床150与支撑件102分离。致动器152(例如，活塞)控制输送工作台154的竖直运动。在操作中，针对每个层来说，将工作台154竖直地提升某个高度，所述高度将提供足够的粉末颗粒以在支撑件102上方形成均匀厚度的层。分配器还包括用于从在支撑件102上方的输送床150推动粉末以形成粉末材料层120的粉末输送装置158，例如，叶片或辊。在装置158和支撑件102与输送床150之间的相对运动可由耦接至装置158和/或支撑件102的线性致动器提供。

控制器140控制连接到分配器组件的可移动部件的致动器。驱动系统被配置以使得在操作期间，分配器组件可平行于工作台106的顶表面(沿着由箭头106指示的方向)向后并向前移动。例如，可以在水平轨道上支撑分配器104或辊158。

返回到图1，针对例如其中将在工作台106上均匀地沉积进料的一些实现方式，能量源可被配置以加热指定位置以引起指定位置处粉末的融合。来自能量源的束124可以跨进料层扫描，并且功率如由存储为计算机辅助设计(CAD)-兼容文件的打印图案所指定那样调制以选择性地控制熔融进料层的哪些部分。例如，能量源可以是激光源，束124可以是激光束，或例如，如果磁场线平行于电子束定向，那么能量源可以是电子源并且束124可以是电子束。

为了提供跨工作台106的束124的扫描，在束124(例如在激光的情形中通过镜式电流计或在离子束的情形中通过静电板的偏转)扫描的同时，工作台106和能量源可保持固定。或者，激光束124可保持固定，而工作台106水平地移动。或者，工作台106可保持固定，而激光源124例如通过线性致动器水平移动。

例如，来自激光源136的激光束124可以跨工作台106扫描，以选择性加热进料层的表面上的任何特定区域。激光束124的功率可以根据由CAD文件指定的位置而调制以在所述位置处选择性地熔融进料。

或者，针对例如以某种图案选择性分配进料的一些实现方式，能量源可以同时加热整个层。例如，参看图3，能量源可以是在工作台104上方定位的灯阵列302，所述灯阵列辐射地加热整个进料层120并由此同时融合整个进料层120。

磁体200可以是永磁体或电磁体。作为永磁体，在一些实现方式中，磁体可连接到致动器以移动到不同定向。作为电磁体，磁场强度可以通过调节施加到电磁体的电压来控制。

在一些实现方式中，在系统100中，磁体200被保持在框架上的固定位置中。然而，在一些实现方式中，磁体200是可移动的，例如，连接到相对于框架移动磁体的线性致动器。例如，控制器140可以操作线性致动器以将磁体200移出分配器系统的部件的路径来避免在分配工艺期间的碰撞。

如图1至图4所示，磁体200可以是包括在支撑件102的相对侧上定位的一对磁体204、206的磁体组件，使得磁体204、206在正融合的粉末层的部分中产生具有大体上平行的场线的磁场。例如，磁体组件200可包括具有共线(co-linear)线圈的一对电磁体204、206。具体来说，可在材料被能量源加热之后正在冷却的同时施加磁场202。例如，如果磁体200包括电磁体，那么所述电磁体可以在此期间通电。

足够改善晶粒取向的磁场强度取决于正制造的物体的材料。例如，针对诸如铁或钢的铁磁材料，低至约50高斯的磁场强度可能是足够的。例如，磁场强度可在50至500高斯之间。另一方面，针对顺磁性或抗磁性材料，可以利用显著更高功率的磁体(例如，1至10特斯拉的磁场强度)构建。因此，取决于磁体的物理配置和所施加的电流，进料层130中的磁场强度可从50高斯至15特斯拉变化。

在通过选择性加热(例如，激光烧结或激光熔化)熔融粉末的情况下，磁场不需要横跨整个粉末层120。而是，磁体200可以被配置以与磁场的期望方向一致地将磁场202仅施加至包括正熔融的层120的部分的区域。例如，如图1所示，在大于第一局部区域(激光束124在第一局部区域射到所沉积的材料120上)但小于整个层的第二局部区域中施加磁场202。或者，磁体200可被配置以产生覆盖整个粉末层120的磁场202。

相比之下，在通过例如利用加热灯阵列同时加热整个层120来熔融粉末的情况下，磁体200被配置以产生覆盖整个粉末层120的磁场202。

由磁体覆盖层120的程度随着所述磁体的大小和定位的变化而变化。例如，为了覆盖整个层，永磁体可被定位，或电磁体可以具有相似地横跨整个层的线圈(例如，参看图3中的线圈)。

横跨较小区域的较小永磁体或线圈可用于产生不覆盖所有层120的磁场。如果磁体不覆盖所有层120，那么磁体可被连接至驱动系统。例如，在场平行于层的情况下，磁体可耦接至在垂直于磁场线的方向中提供运动的线性致动器。作为另一实例，在场垂直于层的情况下，磁体可以耦接至一对在平行于层的正交的方向中提供运动的线性致动器。

图1示出了示例性增材制造系统的示意图，其中磁体组件200包括被定向以提供平行于进料层120的表面的磁场202的两个磁体204、206。例如，假设磁体204、206是电磁体，所述电磁体的线圈围绕水平轴缠绕。

在操作期间，定位磁性组件以使得磁体204、206是在支撑件102的相对横向侧(lateral sides)上。例如，磁体204、206可在壁108横向(laterally)向外定位。针对这种情况，壁108应是不干扰磁场202的材料。

使磁场线平行于层可以产生具有水平取向的晶粒。如果随后的层经历相同工艺，那么整体材料将具有在这个相同的水平方向中具有最强传导性的晶粒结构。

图2示出了与图1所示的系统相似，但具有替代材料分配器的辊158的增材制造系统的示意图。由磁体204、206产生的磁场202平行于材料层120的表面取向。此定向允许晶粒将与层水平地对准。

图3示出了与图1所示的系统相似，但具有替代激光器的由灯阵列302提供的能量源的增材制造系统的示意图。例如，灯阵列302可包括多个红外灯。

此外，在图3的系统中，由磁体204、206产生的磁场202垂直于材料层的表面。例如，假设磁体204、206是电磁体，所述电磁体的线圈可围绕竖直轴缠绕。磁体204、206在支撑件102上方和下方定位。针对这种情况，工作台106应是不干扰磁场202的材料。垂直于材料的表面取向的这种磁场定向可产生垂直于层120的表面取向的晶粒。

当然，被配置以产生具有垂直于进料层120的场线的磁场202的磁体200可与选择性加热(例如，激光)和/或图2所示的分配器结合。

如果磁体200被配置以产生覆盖正由灯阵列加热的整个区域的磁场，那么整个层可以同时对准。可垂直于每个材料层施加磁场以产生含有均匀晶粒取向的产物，所述晶粒取向具有倾向于相对于层垂直的传导性。

尽管将磁体204示出为在支撑件102与灯阵列302之间，线圈可以足够大而使得来自灯阵列的热量穿过所述线圈的中心开口。

图4示出了与图1所示的系统相似，但具有垂直于进料层120的表面取向的由磁体204、206产生的磁场202的增材制造系统的示意图。此外，相较于图3所示的系统，磁体200被尺寸化并配置以将磁场施加至小于全部的层120。磁场可以仅被施加至区域(层正在所述区域熔融，例如，激光烧结或熔化在所述区域发生)。磁体204、206在支撑件102的两侧中的每一侧上竖直地定位，其中新沉积的材料正由激光热源136烧结。磁体204、206可被固定至由控制器140控制的一个或多个线性致动器，以与激光124在层120上的位置共同移动。或者，激光124和磁体204、206均可以是固定的，并且支撑件106可以移动。

可以垂直于每个材料层施加磁场以产生均匀的晶粒分布，所述晶粒分布垂直于材料沉积的表面并且将允许在所述垂直方向中的最大传导性。

一般来说，针对这些实现方式的任一个，通过将具有相同定向和强度的磁场施加至每个层，所述层可各处具有更均匀的晶粒取向和晶粒大小。此外，这倾向于产生较大晶粒并减少晶界的数量，与不利用磁场制造的物体相比，此举可以既减小抗拉强度又增大热导率。

图5示出了与图1所示的系统相似，但具有可在两个垂直方向中产生磁场的两个磁体组件的增材制造系统。例如，磁体可被定向并配置以施加分别平行和垂直于材料层120的磁场202、212。这些场212、202分别由在支撑件102上方和下方定位的两个电磁体208、210和在支撑件102的两侧中的每一侧上的两个电磁体204、206来产生。

通过相对于施加至电磁体208、210的功率来控制施加至电磁体204、206的功率，可相对于层120以可选倾斜角度施加磁场。这允许针对每个材料层的许多不同的取向组合。

此外，通过针对哪一层或哪一体素交替哪些电磁体是激活的(active)，设备100能够产生具有在逐层基础上或在逐体素基础上可选的晶粒取向的材料。例如，通过针对交替的层交替晶粒取向，可产生具有减小的热导率但具有增大的抗拉强度的材料。

图6示出了与图1所示的设备相似，但具有可以在均平行于层102的两个正交方向中产生磁场202、212的两个磁体组件的增材制造系统的示意性顶视图。具体来说，磁场202由在支撑件102的两个相对的侧面上定位的磁体204、206产生，磁场212由在支撑件102的另外的两个相对的侧面上的磁体208、210产生。通过相对于施加至电磁体208、210的功率来控制施加至电磁体204、206的功率，可以平行于层120的可选定向施加磁场。磁体可以横跨壁108的整个长度。

通过针对所沉积材料的交替平面改变磁场方向，可以形成在具有交替定向的交替层中具有晶粒的物体。一般来说，相较于针对每个层使用相同的场定向，晶粒在层之间的交替定向将产生较小的晶粒并增加晶界的数量，这样可以既增大抗拉强度又减小热导率。

尽管图5和图6示出激光器，图5和图6可以与同时加热整个层的系统一起使用。另外，例如，如图3中所示，磁体可被配置以在所沉积材料的整个区域上方产生磁场202、212。

控制器140还控制将功率供应至电磁体的电压源，并且因此控制电磁体产生的磁场的强度。

在制造期间，逐渐沉积并熔融(例如，烧结或熔化)进料层。在沉积进料层的同时，所述进料层在沿着一个或多个方向的磁场的影响之下，这将对准并控制材料内的晶粒。如上文提及，可以具体地在材料内的晶粒开始冷却期间施加磁场。因此，在层中形成的晶粒应沿着磁场的方向更均匀地对准。相似地，晶粒的大小应是更均匀的。

如图1至图4所示，能量源136可以在沉积进料的位置“上方”定位并与电磁体充分间隔开，以在增材制造工艺期间不引起对磁场的任何干扰。相似地，分配器的部件可以被移出路径，以便不干扰能量源或磁体。

能量源136可包括激光器，所述激光器例如使用圆柱形透镜产生适当成形的激光束以获得线形状。当使用激光束线时，所述激光束将跨材料的顶层扫描以覆盖在磁场内正制造的沉积的进料的部分。或者，如上文提及，能量源可包括产生电子束的电子源。

使用磁场以在进料层中致使晶粒对准也使得能够容易地控制进料的层特性。例如，进料层可通过在整个材料中的相同方向中选择性对准晶粒来加强。对准方向可以逐层变化。晶粒对准也可用于设计一种在进料层中应力失效的方法。

在整个增材制造组件100中，磁场200的定向可以针对不同的层改变。这可或者通过永磁体204、206的物理移动获得，或者通过使用单个电磁体或电磁体对而针对交替层使磁场方向相反来获得。

除了控制晶粒的晶体学晶格取向之外，针对一些方案来说，可控制晶粒的纵轴。这可以产生沿着晶粒的纵轴具有相对于垂直于晶粒的不同性质的材料。

针对一些实现方式，磁场的施加可以有助于在支撑件上压实粉末。

控制器140连接至系统的各个部件(例如，致动器、阀、和电压源)以产生到所述部件的信号并协调操作，并且使得系统执行上文所述的各个功能操作或步骤顺序。控制器可以数字电子电路中实现，或以计算机软件、固件、或硬件实现。例如，控制器可包括处理器，所述处理器用于执行存储在计算机程序产品中(例如，在非暂时性机器可读存储介质中)的计算机程序。此计算机程序(又被称为程序、软件、软件应用、或代码)可以任何形式的编程语言(包括编译语言或解释语言)写入，并且所述计算机程序可以任何形式(包括作为独立程序或作为模块、部件、子程序或适用于计算环境的其它单元)来部署。

如上文提及，控制器140可以包括用于存储数据对象(例如，计算机辅助设计(CAD)-兼容文件)的非暂时性计算机可读介质，所述数据对象识别应针对每层沉积进料的图案。例如，数据对象可以是STL-格式文件、3D制造格式(3D Manufacturing Format；3MF)文件、或增材制造文件格式(Additive Manufacturing File；AMF)文件。例如，控制器可以接收来自远程计算机的数据对象。控制器140中的处理器(例如，如由固件或软件所控制)可以解释从计算机接收的数据对象以产生控制系统部件针对每层打印指定图案所必须的信号组。

已经描述了多个实现方式。尽管如此，应理解，可做出各种修改。由此，其他实现方式在随附权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种增材制造系统，包含：

支撑件；

分配器，用于将金属粉末层输送至所述支撑件上或所述支撑件上的下层上；

能量源，用以熔融所述金属粉末层的至少一部分；和

磁体，被定位并配置以在处理所述层时将磁场施加至所述金属粉末层的所述部分。

2.如权利要求1所述的系统，其中定向所述磁体以使得穿过所述层的所述部分的所述磁场的磁场线垂直于所述层延伸。

3.如权利要求1所述的系统，其中定向所述磁体以使得穿过所述层的所述部分的所述磁场的磁场线垂直于所述层延伸。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述磁体包含电磁体，并且其中所述系统包含耦接至所述电磁体和所述能量源的控制器。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述电磁体包含用于产生第一磁场的第一电磁体和用于产生大体上垂直于所述第一磁场的第二第一磁场的第二电磁体。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述控制器被配置以控制到所述第一电磁体和第二电磁体的功率，以在所述层的所述部分中以可选定向产生磁场。

7.如权利要求5所述的系统，其中所述控制器被配置以控制到所述电磁体的功率，使得所述磁场在处理第一层的粉末期间具有第一定向并且在处理随后的第二层的粉末期间具有不同的第二定向。

8.如权利要求4所述的系统，其中所述控制器被配置以控制到所述电磁体的功率，以在所述部分正由所述能量源加热的同时开始在所述金属粉末层的所述部分中产生所述磁场。

9.如权利要求4所述的系统，其中所述控制器被配置以控制到所述电磁体的功率，以在所述部分由所述能量源加热之后正在冷却的同时开始在所述金属粉末层的所述部分中产生所述磁场。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述磁体包含永磁体。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述磁体被配置以跨所有所述金属粉末层施加所述磁场。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述能量源被配置以在所述金属粉末层的第一局部区域中施加热量并且跨所述层扫描所述区域，并且其中所述磁体被配置以在包括所述第一局部区域的第二局部区域中产生所述磁场。

13.如权利要求1所述的系统，其中所述磁体包含在所述工作台的相对侧上定位的磁体对。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述磁体对包含具有共线线圈的电磁体。

15.一种增材制造的方法，包含：

将金属粉末层输送至支撑件上或所述支撑件上的下层上；

处理所述金属粉末层的至少一部分以熔融所述部分；以及

在处理所述部分时将磁场施加至所述金属粉末层的所述部分。