CN107813501A - 用于增材制造的支承件拆除工具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于增材制造的支承件拆除工具，包括用于支承件拆除的机器和系统和与其兼容的激光烧结部件。激光烧结部件可以具有部件表面和从部件表面延伸的至少一个激光烧结支承件。压力可以使切削表面沿着邻近于部件表面的切削路径运动。切削表面具有与部件表面互补的形状和至少一个切削刃，至少一个切削刃定位成当切削表面沿着切削路径运动时使至少一个激光烧结支承件与部件表面分离。
Description
技术领域
本发明大致涉及从激光烧结部件(laser-sintered components)拆除支承件，比如在增材制造中生产的那些激光烧结部件。更具体地，本发明的实施例提供用于利用压力机去除支承结构的机器、工具附件和部件。
背景技术
发电、航空以及其他领域范围内的变动和改进速度伴随着对于制造用于这些领域的部件的广泛研究。金属部件的传统制造大致包括在处理和修改切削的金属以生产零件之前从金属板坯磨铣或切削掉区域，这可以利用计算机模型和计算机辅助设计进行仿真。可以由金属形成的制造部件包括用于安装在比如为飞机发动机或发电系统的涡轮机中的翼型部件以及用于其他制造、运输和构造系统的机械部件。
在本领域还已知为“3D打印”的增材制造的开发可以通过允许这些部件根据情况各单元不同地更加快速地形成来降低制造成本。连同其他优势一起，增材制造可以将计算机生成模型直接应用于制造过程，而依赖价格比较低廉的设备和/或原材料。
增材制造(additive manufacturing)可以允许部件由定位在建造板上的精炼金属粉末的储备形成，通过电子束或激光(使用比如为烧结的热处理)处理精炼金属粉末的储备以形成部件或子部件。增材制造设备还可以通过使用利用包括在制造设备内部和/或外部的软件生成的三维模型形成部件。一些经由增材制造制作的装置可以在后续过程中组装之前在各个处理阶段初始地形成为数个不同的部件。与增材制造有关的一个挑战包括在制造过程完成之前保持部件的形状。例如，部件的一些部分可能在已经制造部件之后是在结构上稳固的，但是当一些零件尚未建造时可能需要另外的结构支承。一些设计可以通过包括临时支承件解决该问题，临时支承件可以设计和定位成在制造部件之后进行拆除。由于所制造的部件与这些部件形成的方式之间的差异，这些支承件的使用可以在部件设计之间广泛地变化。支承件还可以制造成使得其能够仅在完全制造部件之后被拆除。
发明内容
本发明的第一方面提供用于支承件拆除的机器。冲压构件能够沿着邻近激光烧结部件的部件表面的路径受控制地运动。切削表面能够通过冲压构件沿着切削路径运动，并且具有与部件表面互补的形状。切削表面还具有至少一个切削刃(cutting edge)，至少一个切削刃定位成在切削表面沿着切削路径运动时使至少一个激光烧结支承件与部件表面分离。
其中，所述至少一个激光烧结支承件包括从所述部件表面延伸的多个支承件，以及其中，所述切削路径沿着所述部件表面引导所述切削表面，以使所述多个支承件中的每一个与所述部件表面分离。
所述机器还包括可拆除地连接至所述冲压构件的可拆除切削板，其中，所述切削表面包括所述可拆除切削板的与所述至少一个激光烧结支承件的易碎接头对准的倾斜边缘。
其中，所述激光烧结部件具有限定所述部件表面的至少一个内部侧壁，以及其中，所述机器还包括从所述冲压构件延伸并且支承所述切削表面的延伸构件，所述延伸构件邻近所述至少一个内部侧壁定位所述切削表面，以使所述至少一个激光烧结支承件与所述部件表面沿着所述切削路径分离。
其中，所述激光烧结部件具有相对的内部侧壁，所述相对的内部侧壁限定所述激光烧结部件的中空内部，多个激光烧结支承件在所述相对的内部侧壁之间延伸，以及其中，所述切削表面包括邻近所述相对的内部侧壁中的第一内部侧壁定位的第一切削刃、和邻近所述相对的内部侧壁中的第二内部侧壁定位的第二切削刃。
所述机器还包括引导器，所述引导器可拆除地连接至所述激光烧结部件、并且限定开口，在接合所述部件表面且分离所述至少一个激光烧结支承件之前所述切削表面沿着所述切削路径穿过所述开口。
所述机器还包括从所述冲压构件延伸并且支承所述切削表面的延伸构件，所述延伸构件邻近所述部件表面定位所述切削表面，以沿着所述切削路径使所述至少一个激光烧结支承件与所述部件表面分离，其中，所述延伸构件包括限定用于容纳至少一个分离的激光烧结支承件的通道的本体。
其中，所述切削表面包括邻近第一部件表面定位的第一切削刃和邻近第二部件表面定位的第二切削刃，其中，所述至少一个激光烧结支承件从所述第一部件表面延伸至所述第二部件表面，所述第一切削刃沿着所述切削路径在所述第二切削刃的前方。
所述机器还包括至少一个变形表面，所述至少一个变形表面从所述切削表面沿着所述切削路径向前突出并且对准，以在所述切削表面分离所述至少一个激光烧结支承件之前在所述至少一个激光烧结支承件上施加接触力。
所述机器还包括至少一个销，所述至少一个销从所述切削表面沿着所述切削路径向前突出并且与由所述至少一个支承件限定的开口对准，由此所述至少一个销在所述切削表面分离所述至少一个激光烧结支承件之前延伸穿过所述开口。
本发明的第二方面提供一种用于与压力机一起使用的支承件拆除系统。该系统包括用于压力机的接口连接器、激光烧结部件和切削表面。激光烧结部件具有包括部件表面形状的部件表面和从部件表面延伸的至少一个激光烧结支承件。切削表面相对于接口连接器定位，并且能够通过压力机沿着邻近于部件表面的切削路径受控制地运动。切削表面具有与部件表面形状互补的切削表面形状和至少一个切削刃，至少一个切削刃定位成当切削表面沿着切削路径运动时使至少一个激光烧结支承件与部件表面分离。
其中，所述至少一个激光烧结支承件包括从所述部件表面延伸的多个支承件，以及所述切削路径沿着所述部件表面引导所述切削表面，以使所述多个支承件中的每一个与所述部件表面分离。
其中，所述至少一个激光烧结支承件包括易碎接头，以及其中所述切削表面包括与所述易碎接头对准的倾斜边缘。
其中，所述激光烧结部件具有相对的内部侧壁，所述相对的内部侧壁限定所述激光烧结部件的中空内部，多个激光烧结支承件在所述相对的内部侧壁之间延伸，以及其中，所述切削表面包括邻近所述相对的内部侧壁中的第一内部侧壁定位的第一切削刃和邻近所述相对的内部侧壁中的第二内部侧壁定位的第二切削刃。
所述系统还包括引导器，所述引导器可拆除地连接至所述激光烧结部件、并且限定开口，在接合所述部件表面且分离所述至少一个激光烧结支承件之前所述切削表面沿着所述切削路径穿过所述开口。
所述系统还包括从所述接口连接器延伸并且支承所述切削表面的延伸构件，所述延伸构件邻近所述部件表面定位所述切削表面，以沿着所述切削路径使所述至少一个激光烧结支承件与所述部件表面分离，其中，所述延伸构件包括限定用于容纳至少一个分离的激光烧结支承件的通道的本体。
其中，所述切削表面包括邻近第一部件表面定位的第一切削刃和邻近第二部件表面定位的第二切削刃，其中，所述至少一个激光烧结支承件从所述第一部件表面延伸至所述第二部件表面，所述第一切削刃沿着所述切削路径在所述第二切削刃的前方。
所述系统还包括至少一个变形表面，所述至少一个变形表面从所述切削表面沿着所述切削路径向前突出并且对准，以在所述切削表面分离所述至少一个激光烧结支承件之前在所述至少一个激光烧结支承件上施加接触力。
所述系统还包括至少一个销，所述至少一个销从所述切削表面沿着所述切削路径向前突出并且与由所述至少一个支承件限定的开口对准，由此所述至少一个销在所述切削表面分离所述至少一个激光烧结支承件之前延伸穿过所述开口。
本发明的第三方面提供一种激光烧结部件。激光烧结部件具有包括部件表面形状的部件表面和从部件表面延伸的至少一个激光烧结支承件。激光烧结支承件具有邻近部件表面的易碎接头。激光烧结部件还包括可拆卸地容纳用于切削表面的引导器的安装插孔(mounting receptacle)。切削表面能够通过压力机沿着邻近于部件表面的切削路径受控制地运动。切削表面具有与部件表面形状互补的切削表面形状和至少一个切削刃，至少一个切削刃定位成当切削表面沿着切削路径运动时使至少一个激光烧结支承件与部件表面分离。
附图说明
从结合描绘本发明的各个实施例的附图的对本发明的各个方面的以下详细说明将更容易地理解本发明的这些以及其他特征，其中：
图1提供示例性支承件拆除工具和激光烧结部件的框图。
图2提供另一个示例性支承件拆除工具和激光烧结部件的框图。
图3提供示例性支承件拆除工具和激光烧结部件的一部分的正视透视图。
图4提供图3的示例性支承件拆除工具和激光烧结部件的一部分的底部透视图。
图5提供用于压力机的示例性支承件拆除工具的侧视透视图。
图6提供用于图5的示例性支承件拆除工具的切削头的透视图。
图7提供图5的示例性支承件拆除工具的一部分和激光烧结部件的一部分的剖视图。
图8提供用于压力机和激光烧结部件的另一个示例性支承件拆除工具的剖视图。
图9提供用于图8的示例性支承件拆除工具的切削头的透视图。
图10提供具有预变形延长部的示例性支承件拆除工具的一部分的透视图。
图11提供具有支承件捕获销和分离的激光烧结支承件的示例性支承件拆除工具的一部分的透视图。
注意到本发明的附图不一定按比例绘制。附图旨在仅描绘本发明的典型方面，因此不应该被视为限制本发明的范围。在附图中，相同的附图标记在附图之间表示相同元件。
具体实施方式
在以下说明书中，对形成说明书的部分的附图做出参考，其中通过说明示出可以实施本教导的具体说明性实施例。这些实施例被足够详细地说明以使本领域技术人员能够实施本教导，并且可以理解的是可以采用其他实施例以及可以在不脱离本教导的范围的情况下做出变化。因此，以下说明书仅是示例性的。
当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“接合至另一个元件或层”、“与另一个元件或层分离”、“连接至”或“联接至”另一个元件或层，其可以直接位于另一个元件或层上、接合、连接或联接至另一个元件或层，或者可以存在中间元件或层(interveningelements or layers)。相比之下，当元件被称为“直接位于另一个元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一个元件或层，则可能不存在中间元件或层(nointervening elements or layers present)。用于描述元件之间的关系的其他词汇应该以相同的方式理解(例如，“在…之间”对比“直接在…之间”、“邻近…”对比“直接邻近…”等等)。如本说明书中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和全部组合。
图1示出定位用于支承件拆除的示例性支承件拆除工具100和激光烧结部件150。工具100可以包括可操作地连接至电源112的压力机(press machine)110。压力机110可以包括本体114和活动冲压构件(movable press member)116(本体114的两侧上可见)。各种压力机是可商购获得的，其利用各种原动力和控制系统以使冲压构件以所需位置、速度和/或力可控制地运动。例如，计算机控制液压机可以使使用者能够监视和控制液压机构件的位置、速度和力。在所示出的示例中，示出竖直压力机，但其他定向也是可能的(例如见图2)。压力机110还可以包括比如为滑板的安装接口118，用于可拆除地接合各种工具，由此通用压力机可被配置用于各种任务。接口118可以包括用于接合各种工具的接口端部的各种接收器或连接器，比如螺纹配件、通孔、保持槽、卡盘或其他机械连接器或其部分。
压力机110可以接合、直接接合或另外包括用于支承件拆除的工具夹具120。夹具120可以附连至接口118，使得压力机110经由冲压构件116控制夹具120的位置、速度和/或力。在所示出的示例中，示例性夹具120包括具有可拆除切削板124的切削头122，可拆除切削板124包括切削刃(cutting edge)126。切削头122、切削板124和切削刃126全部限定邻近部件150的互补部件表面152的切削表面128。在所示出的示例中，冲压构件116以及因此夹具(fixture)120沿/遵循由压力机110的操作限定的冲压路径130。部件表面152的至少一部分与切削表面128沿平行于冲压路径130的方向是互补的。例如，如果部件表面152在冲压路径130的方向和限定平面表面的垂直方向上是平面，则切削表面128也将是平面表面。如果部件表面152是弧形表面，则切削表面128将为互补弧形，以使得切削刃126在其沿着冲压路径130行进时保持邻近部件表面152。切削刃126行进的路径可被称为切削路径132并且沿部件表面152行进。在一个实施例中，切削刃126是切削板124的倾斜部分。切削板124可以可拆除地附连至切削头122，使得其可以在切削刃126磨损时被拆除以及锐化或替代。
在一些实施例中，压力机110可以接合、直接接合(经由未示出的压力机框架)或者还包括用于支承和定位部件150的安装台140。安装台140包括基板142和在支承件拆除期间用于定位、接合和保持部件150的一个或多个安装件144、146。例如，安装件144、146可以包括压力安装件、与部件150的机械特征兼容的一个或多个紧固件(或其部分)或者用于将部件紧固在机器内的工作位置中的其他安装件。
部件150是至少部分地通过比如为激光烧结的增材制造形成的机械部件。部件150可以形成或可以适于形成较大部件和/或比如为发电组件的机器的部分。然而，将理解的是，部件150可以具有除本说明书中通过举例说明的应用以外的应用。部件150在部件本体154上限定部件表面152，多个激光烧结支承件156从部件表面152突出。支承件156通过比如为激光烧结的增材制造制成，并且可以通过生产部件本体154或部件150的其他特征的同一增材制造过程制成。支承件156旨在被拆除并且可以制造成不如部件150的其他部分坚固，特别是对于沿着部件表面152施加的力。在一些实施例中，支承件156包括断裂点，比如较薄材料的区域(例如，槽口、尖锥或在一侧或两侧上的倒角)，或者变弱区域(例如，空隙、不同的烧结过程或材料)。例如，支承件156包括易碎接头148，在此支承件156的厚度沿切削路径132的方向并且邻近切削刃126将接触支承件156中的每一个的位置减小。部件表面152可以限定基本圆形的几何形状(例如圆形、卵形等等)，或可替代地可以形成其他几何形状，比如三角形、四边形和/或其他多边几何形状。切削表面128可以至少沿着包括需要或去除的支承件的部件表面152的部分具有相似复杂的表面形状。除外表面之外，部件150可以包括内部表面和支承件，支承件可以通过支承件拆除工具100如下进一步所述地拆除。部件150的建造方向可以确定/决定对支承件156的需要和支承件156的位置。在增材制造中，一个或多个部件的“建造方向”可以在原材料被从原材料处理成所需结构之前由制造者限定。用于给定部件和/或子部件的建造方向因此限定其中当原材料(例如金属粉末)烧结以形成结构时随着时间推移而形成结构特征的顺序。这些材料可以包括，例如，一种或多种纯金属和/或包括但不限于以下材料的合金：铜(Cu)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、铝(Al)等等。注意到，在制造期间的建造方向和部件定向在部件150定位在工具100中用于支承件拆除上可以不具有任何影响。
图2示出定位用于支承件拆除的可替代示例性支承件拆除工具200和激光烧结部件250。工具200可以与如上所述的工具100相似地设计和操作，但是具有水平冲压定向，而非竖直冲压定向。为简洁起见，工具200中的相似部件应该被视为如上所述，除非另外表示。工具200可以包括可操作地连接至电源212并且包括本体214和活动冲压构件216(本体214的两侧上可见)的压力机210。压力机210还可以包括比如为滑板的安装接口218，用于可拆除地接合各种工具，由此通用压力机可被配置用于各种任务。
压力机210可以接合、直接接合或另外包括用于支承件拆除的工具夹具220。夹具220可以附连至接口218，使得压力机210经由冲压构件216控制夹具220的位置、速度和/或力。在所示出的示例中，示例性夹具220包括延伸构件(extension member)221，具有包括切削刃226的可拆除切削板224的切削头222。延伸构件221从安装接口218延伸并且远离冲压构件216定位切削头222，以帮助相对于部件250定位切削头222。在一些实施例中，延伸构件221使切削头222邻近部件表面252定位，同时防止压力机210与部件250之间的干涉。在一些实施例中，延伸构件221可以使切削头222能够达到内部部件表面或其他难以达到的表面区域。切削头222、切削板224和切削刃226全部限定邻近部件250的互补部件表面252的切削表面228。在所示出的示例中，冲压构件216以及因此夹具220沿由压力机210的操作限定的冲压路径230行进。切削刃226行进的路径可被称为切削路径232，并且沿部件表面252行进(follows the component surface)。
在一些实施例中，压力机210可以接合、直接接合(经由未示出的压力机框架)或者还包括用于支承和定位部件250的安装台240。安装台240包括基板242和在支承件拆除期间用于定位、接合和保持部件250的一个或多个安装件244。
部件250是至少部分地通过比如为激光烧结的增材制造形成的机械部件。部件250在部件本体254上限定部件表面252，多个激光烧结支承件256从部件表面252突出。在一些实施例中，支承件256包括断裂点，比如较薄材料的区域(例如，槽口、尖锥或在一侧或两侧上倒角)、或者变弱区域(例如，空隙、不同的烧结过程或材料)。例如，支承件256包括易碎接头248，在此支承件256的厚度沿着切削路径232的方向、并且邻近切削刃226将接触和分离支承件256中的每一个支承件的位置处减小。
图3和图4示出示例性支承件拆除工具300和激光烧结部件350的一部分。在所示出的示例中，来自压力机的冲压构件316和安装接口318支承工具夹具320。在所示出的示例中，夹具320包括具有可拆除切削板324的切削头322，可拆除切削板324包括切削刃326。切削刃326是弧形的以沿着包括支承件356的部分补充部件表面352的曲线。注意到，切削刃326仅仅是成形和定位成接合支承件356所定位的部件表面352的区域的切削头322和切削板324的一部分。如图所示，切削板324利用穿过限定在切削头322中的容纳孔332、334的紧固件328、330可拆除地附连至切削头322。
如上所述，一些激光烧结部件可以包括具有用于拆除的支承件的内部空间，包括跨越内部空间并且与部件的本体具有多个附接点的支承件。为了拆除内部支承件，支承件拆除工具可以包括切削头和延伸构件，延伸构件成形并且定尺寸成将切削刃定位在一个或多个内部部件表面上。例如，部件可以具有包含一个或多个支承件的成形中空内部。在一些实施例中，这些支承件可以相互连接以使得其包括支承件封装，一旦单独的支承件被从部件的本体切削，则支承件封装可以作为一个单元拆除。然后可以通过用于从结构的内部去除废弃材料的任何传统方法来从部件拆除被移去的单独的支承件和/或支承件封装。
图5、图6和图7示出用于压力机的示例性支承件拆除夹具500，比如为如上关于图1和图2所示和所述的压力机。夹具500可被用于从部件的内部空间拆除支承件。例如，在图7中，示出激光烧结部件700的一部分，其中部件本体710限定相对的内部表面712、714并且具有从相对的内部表面712、714延伸的多个支承件716，以及具有邻近内部表面712、714的易碎接头718。在所示出的示例中，部件700还结合用于将部件700紧固至夹具500的安装特征720，比如限定用于容纳螺纹紧固件的螺纹开口722。在一些实施例中，部件700可以包括作为安装特征720的部分的一个或多个止动接口724、726。
夹具500可以包括比如为工具接口板的机器接口510，机器接口510可以可拆除地附连至压力机的工具安装接口。在所示出的示例中，机器接口510包括用于附连至安装接口的兼容特征的多个紧固件512、514、516。例如，机器接口510可以限定对应于压力机的工具安装接口中的螺纹容纳孔的多个通孔，多个紧固件512可以是穿过通孔插入并且拧紧到螺纹容纳孔内的螺栓。可替代紧固件可以包括夹钳、燕尾槽、卡盘以及其他机械附连硬件。
夹具500还可以包括从机器接口510延伸并且具有用于达到需要拆除支承件的表面的截面和长度的延伸构件520。在所示出的示例中，延伸构件520包括彼此附连以获得所需长度的构件的多个区段。例如，每个区段可以包括多个通孔，这些区段经由通孔安装在从机器接口510延伸的杆上。延伸构件520可被重新配置或替代为各种部件结构，能够实现用于达到不同的部件表面的不同的长度和截面。在一些实施例中，延伸构件520可以包括所需长度的单个区段，可以基于部件结构提供并且互换多个这种构件以达到不同的表面。在所示出的示例中，延伸构件520的截面与切削头530的截面相同，切削头530利用与延伸构件520的区段之间的附连方法相似的附连方法直接附连至延伸构件520。例如，切削头530可以限定多个附连孔532，比如用于容纳延伸穿过延伸构件520的杆的螺纹端的螺纹通孔。
切削头530具有限定横向外表面534的截面形状，横向外表面534可以帮助相对于部件700中的支承件716定位切削头530。外表面534中的一些或全部可以限定沿着邻近于部件700的一个或多个表面的冲压路径540行进的切削表面。例如，外表面534可以邻近于相对的内部表面712、714以及限定部件700的内部空间的横向内部表面(未示出)行进。切削头530可以包括定位成使支承件716与内部表面712、714分离的一个或多个切削刃536、538。例如，切削头530包括用于切削支承件716的底部的第一(下部)切削刃536、和用于切削支承件716的顶部的第二(上部)切削刃538。第一切削刃536沿着/遵循第一切削路径542，第二切削刃438沿着/遵循第二切削路径以使支承件716与部件本体710分离。可以根据支承件与其延伸出的部件表面之间的附连点的数目和设置将任意数量的切削刃结合到切削头530中。切削头530和延伸构件520也可以限定用于容纳分离的支承件的内部空间，如下关于图8和图9所述。
夹具500还可以包括用于接合部件700以及当切削头530沿着冲压路径540运动时在保持部件700与切削头530之间的相对位置的部件接口550。部件接口550可以包括限定引导开口554的引导板552，切削头530和延伸构件520穿过引导开口554沿着冲压路径540经过并且进入部件700的内部空间730内。部件接口550还可以包括用于接合部件700的安装特征720的固定板556，以定位和保持部件700。在所示出的示例中，固定板556限定开口558，开口558用于容纳安装特征720的外部部分和用于将安装特征720紧固在开口中的紧固件560。例如，紧固件560可以是可以拧紧到螺纹开口722内以将部件700紧固至部件接口550的螺栓。部件接口550还可以包括止动表面562，当部件700靠着夹具500定位时止动接口724、726靠着止动表面562接合。
图8和图9示出与上述夹具500相似地操作的另一个示例性支承件拆除夹具800，但具有不同的切削头结构。夹具800可以采用用于与压力机接合的与机器接口510相似的机器接口810、以及用于与激光烧结部件870接合的与部件接口550相似的部件接口850。延伸构件820可以类似于延伸构件520，并且由用于达到部件870的相对的内部表面872、874的多个区段822、824组成。除达到以及定位延伸构件520的特征之外，延伸构件820限定用于容纳分离的支承件880的内部空间826。在所示出的示例中，区段822、824限定从切削头830穿过机器接口810的连续空间，由此分离的支承件880可以被收集并且从部件870的内部空间被去除。
与切削头530相似地，切削头830可以限定多个附连孔832并且具有限定横向外表面834的截面形状，横向外表面834可以帮助相对于部件870中的支承件876定位切削头830。在所示出的示例中，切削头830具有下部切削刃836和上部切削刃838。下部切削刃836从上部切削刃838沿冲压路径的方向凹进，使得上部切削刃838在下部切削刃836之前接触支承件876。上部切削刃838切断支承件876与内部表面874之间的上部附连，下部切削刃836切断支承件876与内部表面872之间的下部附连，使得切削刃836、838顺序地而非同时与每个支承件接合。在一些实施例中，切削头830还限定容纳分离的支承件880的内部通道840。内部通道840可以与内部空间826连续以形成从切削头830穿过机器接口810的支承件拆除通道。在一些实施例中，切削头830可以包括支承件面对表面(support facing surfaces)842、844，当支承件876通过上部切削刃838切削时支承件面对表面842、844可以接触支承件876。当局部分离的支承件878弯曲时，其由引导表面844(以及沿冲压路径在前的未分离的支承件)朝向内部通道840引导。当下部切削刃836完全地分离支承件时，支承件收集在内部通道840中。
图10和图11示出用于比如如上所述的支承件拆除工具中的切削头的可替代示例结构。在图10中，示出支承件拆除工具1000的一部分，包括延伸构件1020和切削头1030。切削头1030可以包括具有切削刃1034的可拆除切削板1032。在所示出的示例中，切削刃1034包括切削板1032的前缘的圆周，在此切削刃1034利用具有互补表面的内部孔穴与激光烧结部件的内部表面接合。切削头1030还可以包括多个变形表面。变形板(deforming plate)1038从切削板1032的前缘表面1036延伸。在所示出的示例中，变形板1038提供基本沿着前缘表面1036延伸的倾斜表面，倾斜表面将在切削刃1034之前接触部件的支承件。变形板1038以跨越支承件的相对均匀的模式在支承件上施加弯曲应力，以在与切削刃1034接触之前削弱易碎接头。在所示出的示例中，变形板1038还包括适于延伸穿过支承件上的特定位置的支承件捕获销1040、1042、1044。
在图11中，示出支承件拆除工具1100的一部分，包括延伸构件1120和切削头1130。切削头1130结构上与切削头1030相似，具有支承板1132和切削刃1134。在所示出的实施例中，存在延伸穿过支承件1170的开口1172、1174、1176的多个支承件捕获销1140、1142、1144、1146、1148、1150，以在支承件1170与部件分离之后捕获和保持支承件1170。在变形板和预变形销定位成在支承件拆除之前和/或在支承件拆除期间接触支承件以及在支承件上施加弯曲力的情况下，支承件捕获销1140、1142、1144、1146、1148、1150与开口1172、1174、1176对准并且在支承件由切削刃1134分离之前延伸穿过上述开口。因此，当支承件1170与部件表面分离时，支承件1170保持在支承件捕获销1140、1142、1144、1146、1148、1150上以便拆除。
上述部件、支承件及其部分可以利用任何现在已知或随后开发的技术，例如机械加工、铸造等等，进行制造。然而，在一个实施例中，增材制造特别适合于制造如上所述的部件。如本说明书所使用的，增材制造(AM)可以包括通过连续敷设材料而非拆除材料来生产物体的任何过程，常规过程即如此。增材制造可以在不使用任何类别的工具、模具或夹具并且几乎没有废料的情况下形成复杂的几何形状。替代由实心金属坯体机械加工部件的是，实心金属坯体的许多被切除并且废弃，用于增材制造的仅有的材料是成形该部分所需要的材料。增材制造工艺可以包括但不限于：3D打印、快速成形(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔融(SLM)以及直接金属激光熔融(DMLM)。在当前设定中，已经发现DMLM是有利的。
本说明书中使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。如本说明书所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中清晰地另有表示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”在用于本说明书中时指定存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除一个或多个其他的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或增加。
本说明书利用例子公开本发明，包括最佳方式，并且使本领域任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何采用的方法。本发明的可获得专利的范围由权利要求限定，并且可能包括本领域技术人员想到的其他例子。如果这些其他例子具有与权利要求的文字措辞没有不同之处的结构元件，或者如果这些其他例子包括与权利要求的文字措辞无实质区别的等同结构元件，则这些其他例子旨在落入权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种机器，包括：
冲压构件，所述冲压构件能够沿着邻近激光烧结部件的部件表面的路径受控制地运动；以及
切削表面，所述切削表面能够通过所述冲压构件沿着切削路径运动并且具有与所述部件表面互补的形状，所述切削表面具有至少一个切削刃，所述至少一个切削刃定位成当所述切削表面沿着所述切削路径运动时使至少一个激光烧结支承件与所述部件表面分离。
2.根据权利要求1所述的机器，其中，所述至少一个激光烧结支承件包括从所述部件表面延伸的多个支承件，以及其中，所述切削路径沿着所述部件表面引导所述切削表面，以使所述多个支承件中的每一个与所述部件表面分离。
3.根据权利要求1所述的机器，还包括可拆除地连接至所述冲压构件的可拆除切削板，其中，所述切削表面包括所述可拆除切削板的与所述至少一个激光烧结支承件的易碎接头对准的倾斜边缘。
4.根据权利要求1所述的机器，其中，所述激光烧结部件具有限定所述部件表面的至少一个内部侧壁，以及其中，所述机器还包括从所述冲压构件延伸并且支承所述切削表面的延伸构件，所述延伸构件邻近所述至少一个内部侧壁定位所述切削表面，以使所述至少一个激光烧结支承件与所述部件表面沿着所述切削路径分离。
5.根据权利要求1所述的机器，还包括引导器，所述引导器可拆除地连接至所述激光烧结部件、并且限定开口，在接合所述部件表面且分离所述至少一个激光烧结支承件之前所述切削表面沿着所述切削路径穿过所述开口。
6.根据权利要求1所述的机器，还包括从所述冲压构件延伸并且支承所述切削表面的延伸构件，所述延伸构件邻近所述部件表面定位所述切削表面，以沿着所述切削路径使所述至少一个激光烧结支承件与所述部件表面分离，其中，所述延伸构件包括限定用于容纳至少一个分离的激光烧结支承件的通道的本体。
7.一种用于与压力机一起使用的支承件拆除系统，所述系统包括：
用于压力机的接口连接器；
激光烧结部件，所述激光烧结部件具有包括部件表面形状的部件表面和从所述部件表面延伸的至少一个激光烧结支承件；以及
切削表面，所述切削表面相对于所述接口连接器定位、并且能够通过所述压力机沿着邻近于所述激光烧结部件的所述部件表面的切削路径受控制地运动，所述切削表面具有与所述部件表面形状互补的切削表面形状和至少一个切削刃，所述至少一个切削刃定位成当所述切削表面沿着所述切削路径运动时使所述至少一个激光烧结支承件与所述部件表面分离。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述至少一个激光烧结支承件包括从所述部件表面延伸的多个支承件，以及所述切削路径沿着所述部件表面引导所述切削表面，以使所述多个支承件中的每一个与所述部件表面分离；其中，所述至少一个激光烧结支承件包括易碎接头，以及其中所述切削表面包括与所述易碎接头对准的倾斜边缘。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述激光烧结部件具有相对的内部侧壁，所述相对的内部侧壁限定所述激光烧结部件的中空内部，多个激光烧结支承件在所述相对的内部侧壁之间延伸，以及其中，所述切削表面包括邻近所述相对的内部侧壁中的第一内部侧壁定位的第一切削刃和邻近所述相对的内部侧壁中的第二内部侧壁定位的第二切削刃。
10.一种激光烧结部件，包括：
部件表面，所述部件表面具有部件表面形状；
至少一个激光烧结支承件，所述至少一个激光烧结支承件从所述部件表面延伸并且具有邻近所述部件表面的易碎接头；以及
安装插孔，所述安装插孔可拆卸地容纳用于切削表面的引导器，所述切削表面能够通过所述压力机沿着邻近于所述部件表面的切削路径受控制地运动，以及其中，所述切削表面具有与所述部件表面形状互补的切削表面形状和至少一个切削刃，所述至少一个切削刃定位成当所述切削表面沿着所述切削路径运动时使所述至少一个激光烧结支承件与所述部件表面分离。
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