CN110114204A - 熔融模块 - Google Patents

Abstract

一种用于与增材制造基础单元一起使用的增材制造熔融模块可以包括：壳体；在所述壳体内的反射器；在所述壳体内的熔融单元；电力连接器，被连接到加热装置并具有用于与电源可松脱连接的端子；和保持器，被联接到所述壳体以将所述壳体可松脱地固定到所述增材制造基础单元。

Description

熔融模块

背景技术

诸如三维(3D)打印机的增材制造系统使用增材制造工艺由塑料或其它材料产生物体。这种增材制造系统包括构建床或构建区域，一个或多个物体在构建周期中在该构建床或构建区域中生成。在一些系统中，操作者可以加载数字文档，该数字文档包含在构建周期中将生成的每个物体的数字表示。数字文档中包含的物体的数字表示被数字地切为层。在构建周期中，增材制造系统将这种层形成在彼此上以生成三维物体。

附图说明

图1是示例熔融模块的示意图。

图2是用于与图1的熔融模块一起使用的示例增材制造基础单元的侧部的示意图。

图3是可松脱地固定到图2的示例增材制造基础单元的图1的示例熔融模块的顶部的示意图。

图4是可松脱地固定到图2的示例增材制造基础单元的图1的示例熔融模块的侧部的示意图。

图5是另一示例熔融模块的示意图。

图6是包括示例增材制造基础单元和可互换的熔融模块的示例增材制造系统的示意图。

图7是用于改变增材制造系统的示例方法的流程图。

图8是图6的增材制造系统的顶部的示意图，其中可互换的熔融模块之一被可松脱地固定到增材制造基础单元。

图9是图6的增材制造系统的侧部的示意图，其中可互换的熔融模块之一被可松脱地固定到增材制造基础单元。

图10是示例增材制造系统的前透视图。

图11是图10的系统的增材制造基础单元的一部分的局部透视图，示出示例载架。

图12是图10的系统的示例熔融模块的前透视图。

图13是图12的示例熔融模块的截面图。

图14是图12的示例熔融模块的横截面图。

图15是图10的系统的局部放大透视图。

图16是可松脱地固定到示例增材制造基础单元的示例熔融模块的局部截面图。

图17是图12的示例熔融模块的后透视图。

图18是图12的示例熔融模块的后透视图，以截面示出熔融模块的部分。

图19A-图19C是图12的示例熔融模块的截面图，示出熔融模块的锁的致动。

在整个附图中，相同附图标记表示相似但不一定相同的元件。图未必按比例绘制，并且一些部分的尺寸可能被夸大以更清楚地示出所示示例。此外，附图提供与描述一致的示例和/或实施方式；然而，描述不限于附图中提供的示例和/或实施方式。

具体实施方式

增材制造系统可以使用加热装置来熔融构建材料来形成三维物体的不同层。这种加热装置将辐射引导至诸如粉末的构建材料。辐射熔融构建材料的已经选择性施加有熔剂的那些部分以形成三维产品的层。这种加热装置被一体化为整体增材制造系统的一部分，这是因为这种加热装置不能容易地从增材制造系统的其余部件移除或分离。

在此公开一种用于增材制造系统的示例加热装置，该示例加热装置未被一体化为增材制造系统的一部分，而是被提供为熔融模块的形式，该熔融模块在能可松脱地连接到增材制造系统的基础单元的单个独立单元中提供熔融能量源、反射器和电力连接。为了此公开的目的，相对于两个结构的附接或联接而言的术语“可松脱地”或“可移除地”表示两个结构可以彼此重复地连接和分离，而对两个结构或其功能中的任一个没有物质损失。

因为公开的熔融模块被可松脱地连接到增材制造系统的其余部分，所以整个熔融模块可以容易地从增材制造系统基础单元分离和移开以进行修理和更换。例如，当模块的现有的熔融单元或灯发生故障时，用户仅需要将该模块从基础单元分离并将其用新的或能工作的熔融模块交换。多余的熔融模块可以保留在手边以避免在现有的熔融单元或灯发生故障时的断供。在一种实施方式中，公开的熔融模块可以以无工具的方式从增材制造基础单元分离，而不使用工具且不必移除任何紧固件。在一种实施方式中，公开的熔融模块也可以以无工具的方式连接到增材制造基础单元，而不使用工具且不必固定任何紧固件。

因为公开的熔融模块被独立为设计为在现有的熔融模块的部件发生故障时被交换的模块，所以熔融模块自身可以不太复杂且可以以较低的成本制造。一体化到增材制造系统中或一体化为增材制造系统的一部分的现有的加热装置通常提供检修门以允许技术人员接近并更换加热装置的内部灯和其它内部部件。这种检修门增加加热装置的复杂性，并且可能增加尺寸，因为内部可能必须足够大以提供用手进入。检修门的提供还可能涉及易于发生故障的多个垫圈或密封件。此外，这种加热装置可能涉及本省更复杂且昂贵的可更换的灯。相比之下，公开的熔融模块可以省略这种检修门，在尺寸上可以更紧凑，可以在较小的空间中包括更大数量的独立的灯，可以省略许多垫圈或密封件(否则将与检修门一起使用)，并且可以使用不可移除但一体化或接线到模块中的灯。结果，公开的熔融模块不太复杂且可以以较低的成本制造。

除了便于较低成本和更快修理之外，公开的熔融模块还可以便于容易改变增材制造系统以适应变化和构建材料或增材制造工艺。例如，现有的熔融模块可以容易地与具有不同能量输出或性能特性的另一熔融模块交换。提供第一熔融辐射波长或第一瓦特数的第一熔融模块可以与提供不同的第二熔融辐射波长或不同的第二瓦特数的第二熔融模块交换。结果，增材制造基础单元更通用，因为它可以通过不同的熔融模块的交换而被容易地改变以使用具有不同熔融需求的不同构建材料或使用可涉及不同熔融参数的不同增材制造工艺。熔融模块的模块性进一步便于对整体增材制造系统的更便利且成本更低的更新。例如，增材制造系统可以通过将旧的熔融模块简单地交换为新更新的熔融模块而被更容易地升级到熔融单元、反射器等的较新进展。

在此公开一种用于与增材制造基础单元一起使用的示例增材制造熔融模块。示例增材制造熔融模块可以包括：壳体；在壳体内的反射器；在壳体内的熔融单元；电力连接器，被连接到加热装置并具有用于与电源可松脱连接的端子；和保持器，被联接到壳体以将壳体可松脱地固定到增材制造基础单元。

在一些实施方式中，除了将熔融模块可松脱地连接或固定到增材制造基础单元之外，保持器还将熔融模块的部件自动地对准并连接或配合到增材制造基础单元。在一种实施方式中，通过保持器将熔融模块可松脱地连接到增材制造基础单元还自动导致熔融模块的电力连接器与基础单元的相应电源出口的对准。

在一些实施方式中，熔融模块可以额外地包括加温单元。加温单元将构建材料预加温，准备用于随后由熔融单元进行熔融的构建材料。因为模块包括加温单元和熔融单元二者，所以模块是提供由增材制造系统使用的所有加热功能的完整包装。

在一种实施方式中，通过保持器将熔融模块可松脱地连接到增材制造基础单元还自动导致熔融单元的进气端口和出气端口与增材制造基础单元的相应进气端口和出气端口配合且密封。这些端口便于将空气从增材制造基础单元传送到熔融模块的内部以冷却熔融模块的部件，诸如熔融模块的熔融单元。

在此公开一种示例增材制造系统，该示例增材制造系统可以包括增材制造基础单元和可松脱地连接到该基础单元的熔融模块。增材制造基础单元可以包括框架、具有出口的电源、构建区域、构建材料分配器和聚结剂分配器。熔融模块可以包括：壳体；在壳体内的反射器；在壳体内的熔融单元；电力连接器，被连接到熔融单元并具有可松脱地联接到电源的出口的端子；以及保持器，被联接到壳体并将壳体可松脱地固定到增材制造基础单元的载架。

在此公开一种用于改变增材制造系统的示例方法。该方法可以包括利用锁将第一熔融模块可松脱地安装到增材制造基础单元的载架，其中第一熔融模块用于将第一能量引导至增材制造基础单元内的构建材料。该方法可以进一步包括使锁松开并将第一熔融模块从载架移开。该方法还可以包括利用第二锁将第二熔融模块可松脱地安装到增材制造基础单元的载架，其中第二熔融模块用于将具有与第一能量不同的特性的第二能量引导至增材制造基础单元内的构建材料。

图1是用于可松脱地安装到增材制造基础单元的示例熔融模块20的示意图。熔融模块20包括壳体24、热反射器30、熔融单元32、电力连接器34和保持器36。壳体24包括具有容纳反射器30和熔融单元32的内部的外壳。在一种实施方式中，由壳体24提供的外壳基本上被密封以阻止污染物的进入，否者污染物可能损害反射器30或熔融单元32的性能。由熔融模块20产生的能量穿过由壳体24支撑的开口或窗口面板朝向构建材料。虽然壳体24被示出为长的矩形，但是它可以具有各种尺寸和形状。

热反射器30包括用于将由熔融单元32发射的热或辐射朝向构建材料反射的至少一个结构。在一种实施方式中，热反射器30包括由近红外辐射、中红外辐射和远红外辐射的高反射材料(诸如但不限于铝或金)制成的至少一个面板。在一种实施方式中，热反射器30部分环绕熔融单元32以进一步将反射的热向下朝向构建材料引导。在一种实施方式中，热反射器30包括多个椭圆反射器，该椭圆反射器部分环绕熔融单元32的相关加热单元或接收该相关加热单元。

熔融单元32包括用于加热和熔融使用熔融模块20的增材制造系统的构建材料和施加的聚结剂的装置。熔融单元32将辐射引导朝向构建材料。由熔融单元32向后发射的辐射被反射器30往回反射通过窗口26。由熔融单元32发射的辐射足以将受冲击的构建材料和聚结剂的温度升高到便于熔融构建材料的温度。例如，在构建材料包括粉末的一种实施方式中，通过熔融单元32发射并冲击粉末和聚结剂发射的辐射足以将粉末和聚结剂的温度升高到高于粉末和聚结剂的玻璃化温度以便熔融或熔化粉末和聚结剂。

熔融单元32可以包括单个或多个熔融单元。例如，在一种实施方式中，熔融单元32可以包括多个熔融单元，诸如彼此平行布置在壳体24内的多个熔融单元。在另一实施方式中，熔融单元32可以包括端对端布置在壳体24内的多个熔融单元。在另一实施方式中，熔融单元32可以包括端对端布置在平行的排中的多个熔融单元。在其它实施方式中，熔融单元32可以包括单个细长的熔融单元。

熔融单元32包括将能量均匀施加到构建材料的能量源。熔融单元32将一定量的能量传递到构建材料以便将已经施加有聚结剂的构建材料的温度升高到高于如由任何聚结剂改性的构建材料的玻璃化温度。在一种实施方式中，熔融单元32包括红外光源或近红外光源。

在其它实施方式中，熔融单元32可以包括其它能量源、热源或其它光源。例如，在其它实施方式中，其它类型的能量可以由熔融单元32施加，诸如微波能量、卤素光、紫外光和超声能量等。能量的类型以及能量施加的持续时间可以根据诸如熔融单元32的特性、构建材料的特性以及在增材制造工艺期间施加到构建材料的任何聚结剂或熔融剂的特性之类的因素改变。

在一种实施方式中，熔融单元32包括多个石英红外卤素灯以向构建材料的粉末提供均匀高强度照射。在一种实施方式中，每个灯包括具有2750K色温的1400W灯。在这种实施方式中，用作熔融单元的灯可操作以将构建材料(带有任何聚结剂)加热到至少210℃的温度，高于构建材料和聚结剂的熔化温度的温度。在其它实施方式中，熔融单元32可以包括用于将足够量的能量传递到带有聚结剂的构建材料以便将已经施加有聚结剂的构建材料熔融的其它源。

电力连接器34包括插头或端口以与增材制造基础单元的相应电源出口电连接，以便将电力传输到熔融单元32。在一种实施方式中，电力连接器34包括电连接器的阳插脚或阴触头并与增材制造基础单元的相应电源出口的相应阴触头或阳插脚直接电接触。在其它实施方式中，电力连接器34能连接到电线或电缆或者利用电线或电缆，该电线或电缆被连接到增材制造基础单元的电源出口。

保持器36包括将熔融模块20的壳体24可松脱地固定或连接到增材制造基础单元的结构或机构。在一种实施方式中，保持器36以无工具方式将熔融模块20的壳体24可松脱地固定或连接到增材制造基础单元，而不使用工具并且不固定或移除仅为螺钉或螺栓的紧固件。在一种实施方式中，保持器36包括锁，该锁在锁定或连接状态与解锁或分离状态之间能手动致动。例如，在一种实施方式中，保持器36可以包括锁，该锁通过滑杆、杠杆、可旋转旋钮或按钮的手动移动在连接状态与分离状态之间致动。在其它实施方式中，保持器36可以利用其它机构将熔融模块20可松脱地连接到增材制造基础单元。

图2是可以与示例熔融模块20一起使用的示例增材制造基础单元110的侧部的示意图。增材制造基础单元110包括壳体112、构建区域116、构建材料分配器118、试剂分配器120和熔融模块载架122。壳体112包括用于支撑基础单元110的其余部件的框架或结构。

构建区域116包括一区域或容积部，构建材料被构建材料分配器118分配在该区域或容积部中。在一种实施方式中，构建区域116包括在构建材料之下的支撑件124。支撑件124可以竖向升高和降低以使新的构建材料层可以被沉积，同时在最近沉积的构建材料层的表面与试剂分配器120的下表面之间维持预定间隙。在其它实施方式中，支撑件124不可竖向移动，其中试剂分配器120能沿z轴移动。

构建材料分配器118包括在构建区域116的支撑件124上分配构建材料的装置。构建材料分配器118在支撑件124上提供构建材料层。在一种实施方式中，构建材料分配器118由马达或其它线性致动器沿着引导件126驱动，该引导件126诸如为轨道、轴或其它机构。在一种实施方式中，构建材料分配器118由平移带承载。构建材料分配器的示例包括但不限于刮片和辊。这种构建材料可以从诸如加料斗的构建材料储存器被供应到分配器118。在示出的示例中，构建材料分配器118能移动经过构建材料层被沉积的支撑件410的长度。

在一种实施方式中，由分配器118分配的构建材料包括粉末。在一种实施方式中，构建材料包括粉末状的半结晶的热塑性材料。构建材料的一个示例包括西格玛奥德里奇有限责任公司(Sigma-Aldrich Co.LLC)市售的尼龙12(Nylon 12)。另一示例构建材料可以包括电光系统EOS股份有限公司(Electro Optical SystemEOS Gmbh)市售的PA2200。构建材料的其它示例包括但不限于粉末状金属材料、粉末状复合材料、粉末陶瓷材料、粉末状玻璃材料、粉末状树脂材料、粉末状聚合物材料等。

试剂分配器120包括将聚结剂选择性传送到位于构建区域116中的支撑件124上的当前的构建材料层的选择部分的装置。在一种实施方式中，试剂分配器120沿着引导件126相对于构建区域126驱动。在另一实施方式中，试剂分配器120可以由平移带承载。

在一种实施方式中，聚结剂的这种选择传送依照由通过待产生的三维物品或物体的模型获得的数据限定的图案。这种聚结剂控制当前的构建材料层的什么部分响应于由熔融模块20的熔融单元32施加的能量被熔融。聚结剂使得施加有聚结剂的构建材料响应于来自熔融单元32的施加能量而加热到高于构建材料的熔化温度或玻璃化温度的温度。构建材料层的未接收聚结剂的那些部分不会响应于由熔融单元32施加的能量而达到玻璃化温度并且不熔化。

在一种实施方式中，聚结剂是包括炭黑的打印液体制剂。例如，在一种实施方式中，墨制剂包括惠普公司市售的被称为CM997A的墨。在一些实施方式中，这种墨可以额外地包括红外光吸收剂。例如，在一种实施方式中，这种墨可以额外地包括近红外光吸收剂。在一种实施方式中，这种墨可以额外地包括可见光吸收剂。包括可见光增强剂的墨的示例包括染料基彩色墨和颜料基彩色墨。这种墨的示例包括但不限于惠普公司市售的CE039A和CE042A。

在一种实施方式中，试剂分配器120包括液体喷射器，该液体喷射器将液体形式的聚结剂选择性喷射到构建材料上，在一些实施方式中，该构建材料可以包括粉末。在一种实施方式中，试剂分配器120可以包括打印头，诸如热电阻喷射器或热喷射器或者压电喷射器。热喷射器将电流施加到电阻器来生成足够的热以便蒸发邻近的液体，从而产生将液体通过邻近喷嘴排出的气泡。压电喷射器使用压阻元件，该压阻元件响应于施加的电流改变形状以移动柔性膜，从而将液体通过喷嘴排出。

在一种实施方式中，试剂分配器120以300点每英寸至1200点每英寸之间的分辨率传送试剂的滴。在其它实施方式中，试剂分配器可以以更高或更低的分辨率传送试剂的滴。在一种实施方式中，每滴可以为10微微升每滴的数量级。在其它实施方式中，试剂分配器120可以传送更大或更小的滴尺寸。

在一种实施方式中，试剂分配器120可以额外地分配细化剂(detailing agent)，有时被称为聚结改性剂。细化剂具有用于对聚结剂的效果进行改性的成分。在一种实施方式中，细化剂可以降低或管理聚结渗出(coalescence bleed)的效果。例如，在一种实施方式中，细化剂可以改进物体边缘或表面的定义或精确度，或降低表面粗糙度。在一种实施方式中，细化剂可以被传送为用聚结剂点缀，从而便于物体性能的改变。

在一种实施方式中，细化剂可以用于在构建材料的各个微粒之间产生机械分离，诸如阻止这种产品连结在一起且因此阻止它们固化以形成所生成的三维物体的一部分。这种细化剂的一个示例可以包括包含固体的液体。这种试剂可以例如是胶状墨、印模基墨(die based ink)或聚合物基墨。

这种试剂可以在被传送到构建材料层之后使一薄层固体覆盖或至少部分覆盖构建材料的一部分。在一种实施方式中，该薄层固体在蒸发细化剂的任何载体液体之后形成。

在另一实施方式中，细化剂可以包括固体微粒，该固体微粒平均尺寸小于构建材料的微粒的平均尺寸。在一些实施方式中，细化剂的分子量和其表面张力可以使得细化剂能够充分渗入构建材料中。在一种实施方式中，这种试剂也可以具有高溶解度，从而每滴细化剂包括高百分比的固体。这种细化剂的一个示例包括盐溶液。

在另一实施方式中，细化剂可以包括来自惠普公司的被称为CM996A的市售墨。在另一实施方式中，聚结改性剂可以包括可从惠普公司获得的商业上被称为CN673A的墨。

在其它实施方式中，细化剂可以通过阻止构建材料达到高于其熔化点的温度来对聚结剂的效果进行改性。例如，液体可以显示可以用作细化剂的合适冷却效果。当这种试剂被传送到构建材料时，施加到构建材料的能量可以被细化剂吸收，从而造成其蒸发，这可阻止已经传送或渗透有乳状改性剂的构建材料达到构建材料的熔化点。在一种实施方式中，聚结改性剂可以包括高百分比的水。在其它实施方式中，可以利用其它类型的细化剂。

在其它实施方式中，细化剂可以增加聚结程度。例如，细化剂可以具有表面张力改性剂以增加构建材料的微粒的润湿性。在一种实施方式中，这种细化剂可以包括合适的塑化剂。

载架122包括用于将熔融模块20可松脱地固定和安装到增材制造基础单元110的接口。载架122由基础单元110沿着引导件130驱动以将固定的模块20定位在构建区域116上且相对于该构建区域116定位。引导件130包括轨道、轴或其它装置，载架122能沿着该轨道、轴或其它装置沿着轴线128移动。在其它实施方式中，引导件130可以包括平移环形带，该平移环形带被固定到载架132并且被驱动以使载架122相对于构建区域116来回地平移。载架122包括电源出口132和熔融模块安装件138。

电源出口132包括插头或端口以与熔融模块20的相应电力连接器34电连接，以便将电力传输到模块20的熔融单元32。在一种实施方式中，电源出口132包括电连接器的阳插脚或阴触头并且分别与熔融模块20的相应电力连接器34的相应阴触头或阳插脚直接电接触。在其它实施方式中，电源连接器34能连接到电线或电缆或者使用该电线或电缆，该电线或电缆被连接到熔融模块20的电力连接器34。

熔融模块安装件138包括与保持器36配合以将熔融模块20的壳体24可松脱地固定连接到载架122的结构或机构。在一种实施方式中，熔融模块安装件138与保持器36配合，以便以无工具的方式将熔融模块20的壳体24固定连接到载架122，而不使用工具并且不固定或移除仅为螺钉或螺栓的紧固件。在一种实施方式中，熔融模块安装件138包括杆、索环、钩或其它机构，保持器36可松脱地锁定到该杆、索环、钩或其它机构。在一些实施方式中，该关系可以颠倒，其中保持器36包括杆、索环、钩或其它机构，并且其中熔融模块安装件138包括可松脱地锁定在保持器36上的锁。

图3和图4示出可松脱地固定到增材制造基础单元110的熔融模块20。图3是基础单元110和熔融模块20的顶部的示意图。图4是基础单元110和熔融模块20的侧部的示意图。如图3所示，在一种实施方式中，熔融模块安装件138额外地将电源出口132和电力连接器34自动对准以进行连接。换言之，保持器36和熔融模块安装件138的互相连接将电源出口132和电力连接器34自动对准，并导致它们的连接。结果，将熔融模块20连接到基础单元110的载架122被进一步简化。

图5是另一示例熔融模块220的示意图。熔融模块220类似于以上描述的熔融模块20，除了熔融模块220额外地包括加温单元231之外。熔融模块220的对应于熔融模块20的部件的那些其余部件被类似地编号。

加温单元231将构建材料加温，从而将用于随后的熔融的构建材料准备好。加温单元231包括在熔融构建材料之前预加温构建材料的一个或多个灯。加温单元231将能量传递到构建材料以便将构建材料加温到低于其玻璃化温度(熔化温度)的温度。例如，在一种实施方式中，这种加温单元可以将构建材料加温到145℃与175℃之间的温度，且标称在155℃与165℃之间的温度。在一种实施方式中，加温装置434的一个或多个加温单元可以包括石英红外卤素灯，该石英红外卤素灯的色温小于熔融单元32的色温。在一种实施方式中，每个加温单元可以包括具有1800开氏度的色温的这种灯。

图6是示例增材制造系统300的示意图。系统300包括增材制造基础单元310和可互换的熔融模块320A和320B(统称为熔融模块320)。增材制造基础单元310类似于增材制造基础单元110，除了增材制造基础单元310的载架122额外地包括出气端口312和进气端口314之外。增材制造基础单元310的对应于增材制造基础单元110的部件的那些其余部件被类似地编号。

出气端口312包括气体传输端口，诸如空气的气体可以借助风扇316(在图8中示出)通过该气体传输端口被供应到熔融模块320A、320B，该风扇316可以是基础单元310的一部分。在一种实施方式中，出气端口312将环境空气、室温空气或20℃与30℃之间的空气传送到熔融模块320A、320B中以冷却熔融单元20的内部部件。出气端口312由载架122承载以随载架122穿越构建区域116。结果，在熔融模块320A、320B在构建区域116上并且熔融单元132向构建区域116中的构建材料提供能量的同时，空气可以被供应到熔融单元20。

进气端口314包括气体传输端口，诸如空气的气体可以通过该气体传输端口从熔融模块320A、320B排出，并由基础单元310引导到排出位置，诸如周围环境或更远的位置。进气端口314便于空气通过熔融模块320A、320B和遍及熔融模块320A、320B循环。进气端口314由载架122承载以随载架122穿越构建区域116。结果，在熔融模块320A、320B被定位在构建区域116上并且熔融单元32向构建区域116中的构建材料传递能量的同时，空气可以从熔融模块320A、320B排出。

熔融模块320均能被可移除地连接或可松脱地固定到载架122。熔融模块320均类似于以上描述的熔融模块220，除了熔融模块320中的每个额外地包括进气端口322、出气端口324和窗口326之外。熔融模块320的对应于熔融模块220的部件的那些其余部件被类似地编号。

进气端口322包括穿过壳体24的开口，空气可以通过该开口进入熔融模块320A、320B的内部。出气端口324包括穿过壳体24的开口，已经通过冷却熔融模块320A、320B的部件加温的空气可以通过该开口从熔融模块320A、320B排出。在一种实施方式中，进气端口322被连接到壳体24内的内部空气通道，该内部空气通道在空气通过出气端口324被排出之前将空气引导经过反射器30并经过熔融单元32和加温单元231二者。

在示出的示例中，进气端口322和出气端口324位于熔融模块320A、320B的相同端，其中熔融模块320A、320B的相对端包括U形转弯空气通道连接器，并且其中空气沿着反射器30的后侧基本上流过熔融模块320A、320B的整个长度并沿着发射器30的前侧、沿着熔融单元32和加温单元231基本上流过熔融模块320A、320B的整个长度。在其它实施方式中，进气端口322可以以其它方式被引导通过熔融模块320A、320B的内部到达出气端口324。

窗口326包括半透明或透明的面板，由加温单元231和熔融单元32发射的诸如红外光的辐射可穿过该半透明或透明的面板朝向基础单元310的构建区域116中的构建材料。窗口326与壳体24配合以密封和封闭壳体24的内部，从而阻止可能有害地影响熔融单元32或加温单元231的性能的污染物进入。窗口326进一步有助于引导模块320A、320B的内部内的冷却气流。

在一种实施方式中，窗口326包括由阻挡选择波长的辐射或光的一种或多种材料形成的面板。用作过滤器，窗口326调整被引导朝向构建材料的辐射(和能量)。在一些实施方式中，窗口326可以包括具有不同光学传输性能的不同的较小窗口。例如，在一种实施方式中，窗口326可以包括大致与加温单元231相对的第一部分327A和大致与熔融单元32相对的第二部分327B。部分327A和327B可以被提供具有不同的光学传输性能。部分327A可以具有最适合于由加温单元231提供的波长的光的传输的光学传输性能，诸如传输某一波长范围的光。同样地，部分327B可以具有最适合于由熔融单元32提供的波长的光的传输的光学传输性能，诸如传输某一波长范围的光。

在一种实施方式中，模块320在所有功能和性能方面类似于彼此。因为模块320中的每个被可松脱地连接到增材制造系统的其余部分，所以整个熔融模块320A、320B可以容易地从增材制造系统基础单元分离和移开以便于修理和更换。例如，当模块的现有的熔融单元或灯发生故障时，用户可以容易地将该模块从基础单元分离且将其用新的或能工作的熔融模块320B交换。备用的熔融模块可以保留在手边以避免在现有的熔融单元或灯发生故障时的断供。在一种实施方式中，被更换的熔融模块320A可以以无工具方式从增材制造基础单元分离，而不使用工具并且不必移除任何紧固件。在一种实施方式中，更换的熔融模块320B可以也以无工具方式被连接到增材制造基础单元310，而不使用工具并且不必固定任何紧固件。结果，在不必接触技术人员、不必等待技术人员到达且不必等待技术人员将增材制造系统300拆卸以修理或更换系统300的各个灯或内部一体化部件的情况下，熔融模块320便于增材制造系统300的持续操作。

在另一实施方式中，虽然模块320以类似方式利用保持器36安装到载架122，并且以类似方式通过电力连接器34和端口322、324被连接到载架122的部件，但是模块320可以具有不同的能量发射特性。例如，模块320可以具有加温单元231，该加温单元231是不同的且以不同的功率水平或以不同的光波长范围发射能量。模块320可以具有熔融单元32，该熔融单元32是不同的且以不同电力水平或以不同波长范围的光发射能量。模块320可以具有不同的窗口326，其中不同的窗口传输不同波长范围的光。

结果，模块320便于容易改变增材制造系统300以适应构建材料或增材制造工艺的变化。例如，现有的熔融模块320A可以与另一熔融模块320B容易地交换以更好地适应使用的构建材料或使用的增材制造构建工艺的变化。结果，增材制造基础单元310更通用，因为它可以通过不同的熔融模块320的交换而被容易地改变以使用具有不同的熔融需求的不同构建材料或使用可以涉及不同熔融参数的不同增材制造工艺。

熔融模块320的模块性进一步便于对整体增材制造系统300的更便利且成本更低的更新。增材制造系统可以通过将旧的熔融模块简单交换为新更新的熔融模块而被更容易地升级到熔融单元、反射器等的较新进展。

如图6进一步示出的，在一些实施方式中，熔融模块320A、320B可以额外地分别包括识别器329A、329B(通称为识别器329)，而载架安装件122额外地包括读取器331。识别器329包括便于由熔融模块基础单元310的读取器331识别特定熔融模块320A、320B的结构、图形或电子器件。识别器329A、329B彼此不同以便于由基础单元310区别和识别模块320A和320B。读取器331包括以在不同识别器329之间进行区别的方式读取不同识别器329或与不同识别器329相互作用的装置。读取器331被定位为当相关的熔融模块320A、320B被可松脱地安装到基础单元310的载架122时紧邻识别器329或与该识别器329对准。结果，基础单元310可以自动地确定现有的熔融模块何时被新的熔融模块更换，并且其中新的熔融模块与旧熔融模块相比具有不同的性能特性。

在一种实施方式中，基础单元310可以包括本地查阅表或数据库或者可以与远程查阅表或数据库以有线或无线的方式通信，该远程查阅表或数据库提供可以被可松脱地安装到基础单元310的大量不同的熔融模块中的每个的性能特性、性能设定等。在一种实施方式中，在确定新的熔融模块已经被安装到基础单元310时，基础单元310可以自动地查阅数据库或查阅表，并且基于如从数据库或查阅表获得的当前熔融模块的特定特性将基础单元310的操作参数自动地调整用于识别的熔融模块。在一些实施方式中，数据库查阅表可以包括用于可以被安装到基础单元310的多个不同的可能熔融单元中的每个的基础单元310的设定，其中基础单元310基于对安装到基础单元310的当前熔融模块的识别自动地实现基础单元310的合适设定。

在一种实施方式中，识别器329包括射频识别(RFID)标签，而读取器331包括RFID读取器。在另一实施方式中，识别器329包括条形码或其它可扫描码，其中读取器331包括图像捕捉装置或读码器。在另一实施方式中，识别器329包括结构，该结构与读取器331的相应结构以不同方式机械地相互作用使得基础单元310可以识别特定熔融模块。例如，不同的熔融模块可以具有不同的销或销长度，该不同的销或销长度与读取器331的相应开关不同地相互作用，或可以不与读取器331的相应开关相互作用，其中这种相互作用差异导致不同的输出信号，该不同的输出信号识别具体更换的熔融模块。在其它实施方式中，识别器329和读取器331可以包括其它机构，该其它机构配合以便于由基础单元310识别不同的熔融模块320。在一些实施方式中，识别器329和读取器331可以省略，其中基础单元310具有输入装置，人可以由该输入装置将熔融模块的变化和更换的熔融模块的识别输入或传达到基础单元310。

图7是用于改变增材制造系统的示例方法400的流程图。方法400使用能被可松脱地连接到增材制造基础单元的熔融模块。在一种实施方式中，方法400使用可以在不使用工具并且不进行固定的情况下以无工具方式被可松脱地连接到增材制造基础单元并从该增材制造基础单元分离的熔融模块。虽然方法400被描述为利用系统400实施，但是应理解，方法400可以利用其它增材制造基础单元和其它可互换的熔融模块实施。

如框410指示的，诸如模块320A的第一熔融模块利用包括锁的保持器36/熔融模块安装件138被可松脱地安装到增材制造基础单元310的载架122。锁可以是弹簧加载的或弹性偏置朝向锁定状态。锁可以在不使用工具的情况下能手动致动。第一熔融模块用于将第一能量引导至增材制造基础单元内的构建材料。

如框412指示的，锁松开，以便将第一熔融模块320A从载架122移开。在一种实施方式中，用户可以容易地手动再定位锁并将熔融模块320A从载架122拉离或移开。

如框414指示的，诸如模块320B的第二熔融模块通过第二锁被可松脱地安装到增材制造基础单元310的载架122。在一种实施方式中，第二锁可以是弹簧加载的或可以弹性偏置朝向锁定状态，使得当熔融模块被简单地定位为抵靠载架122时，锁自动打开并锁定到载架122上。第二熔融模块用于将不同于第一能量的第二能量引导至增材制造基础单元内的构建材料。结果，增材制造系统300可以改变为更好地适应不同的构建材料或不同的增材制造工艺参数。

图8和图9是示出熔融模块320A被可松脱地安装或可松脱地连接到增材制造基础单元310的载架122的示意图。图8是系统300的顶部的示意图。图9是系统300的侧部的示意图，示出载架122沿着引导件130被驱动以将熔融模块320A定位或置于构建区域116上方。

如图8所示，保持器36和熔融模块安装件138被定尺寸且被定位成将熔融模块320A与载架122的各个电力或流体接口自动对准。在示出的示例中，保持器36与载架122的熔融模块安装件138的可松脱安装使端口312和322自动对准、配合和密封并使端口314和324配合和密封。保持器36和熔融模块安装件138便于消除在诸如模块320A的模块被连接到基础单元310时单独连接这些端口。

如图8进一步示出的，在示出的示例中，保持器36与载架122的熔融模块安装件138的可松脱安装将电力连接器34和电源出口132自动对准和连接。保持器36和熔融模块安装件138便于消除在诸如模块320A的模块被连接到基础单元310时单独连接电力连接器和电源出口。结果，诸如模块320A的熔融模块的更换或交换针对用户而言被进一步简化。

图10示出另一示例增材制造系统500。系统500使用能可松脱地连接到增材制造基础单元的熔融模块，以降低系统的加热装置的成本和复杂性，以便于较容易维护、修理和连续地使用系统并便于系统的更容易的更新和性能改变。系统500包括增材制造基础单元510和熔融模块520。增材制造基础单元510包括壳体501、构建区域502、构建材料供应系统(BMS)503、构建材料分配器(BMD)504、试剂供应系统(ASS)505、试剂分配器506和载架522。壳体501支撑系统500的其余部件。

构建区域502(示意地示出)包括一区域或容积部，构建材料被构建材料分配器504分配在该区域或容积部中。在一种实施方式中，构建区域502包括在构建材料之下的支撑件524。支撑件524可以竖向升高和降低(沿z轴)以使新的构建材料层可以被沉积，在最近沉积的构建材料层的表面与试剂分配器506的下表面之间维持预定间隙。

构建材料供应系统503(示意地示出)将诸如粉末的构建材料供应到构建材料504。可以在系统500中使用的构建材料的示例在上面参照增材制造基础单元110描述。

构建材料分配器504(示意地示出)包括在构建区域502的支撑件524上分配构建材料的装置。构建材料分配器在支撑件上提供构建材料层。构建材料分配器的示例包括但不限于刮片和辊。在示出的示例中，构建材料分配器504被载架可移动地支撑并在壳体504的长度(y轴)上能移动。

试剂供应系统505(示意地示出)向分配器506供应至少一种熔融控制试剂。在一种实施方式中，试剂供应系统505向分配器506供应聚结剂。这种聚结剂的示例在上面参照系统400描述。在一种实施方式中，试剂供应系统505可以由分配器506额外地供应用于选择性施加至构建区域502中的构建材料的聚结改性剂。这种聚结改性剂的示例在上面参照增材制造基础单元510描述。

试剂分配器506(示意地示出)包括至少一种装置，该至少一种装置将聚结剂和在一些实施方式中将聚结改性剂传送到位于构建区域502中的支撑件524上的当前的构建材料层的选择部分。在一种实施方式中，聚结剂或细化剂的选择传送依照由通过将产生的三维物品或物体的模型获得的数据限定的图案。这种熔融控制试剂控制当前的构建材料层的什么部分响应于由熔融模块520施加的能量被熔融。在一种实施方式中，试剂分配器506包括液体喷射器，该液体喷射器将液体形式的试剂选择性喷射到构建材料上

在一种实施方式中，试剂分配器506可以包括打印头，诸如热电阻喷射器或热喷射器或者压电喷射器。热喷射器将电流施加到电阻器来生成足够的热以便蒸发邻近的液体，从而产生将液体通过邻近的喷嘴排出的气泡。压电喷射器使用压阻元件，该压阻元件响应于施加的电流改变形状以移动柔性膜，从而将液体通过喷嘴排出。

在一种实施方式中，试剂分配器506以300点每英寸至1200点每英寸之间的分辨率传送熔融控制试剂的滴。在其它实施方式中，试剂分配器可以以更高或更低的分辨率传送熔融控制试剂的滴。在一种实施方式中，每滴可以为10微微升每滴的数量级。在其它实施方式中，试剂分配器506可以传送更大或更小的滴尺寸。在示出的示例中，试剂分配器506由能沿Y轴移动的载架支撑。在一些实施方式中，试剂分配器506可以将聚结改性剂额外地选择性地施加到或沉积在构建材料上。

载架522能沿y轴方向、在构建区域502上并遍及构建区域502移动。载架522将熔融单元520可控地定位在构建区域502上、在支撑件524上。图11详细示出在模块522从载架522移开和分离之后的系统500。如图11所示，载架522包括沿着引导件530移动的后部和从后部突出并由后部承载以便与模块520并排延伸的延伸部531。如图11所示，载架522包括电源出口532、出气端口534和熔融模块安装件538。

电源出口532包括插头或端口以与熔融模块520的相应电力连接器电连接以便将电力传输到模块520的加温和熔融单元。电源出口532被连接到电源并由载架522承载。电源出口532随载架522移动以维持熔融模块520的加温和熔融单元的电力供应。在一种实施方式中，电源出口532包括电连接器的阳插脚或阴触头并分别与熔融模块520的相应电力连接器的相应阴触头或阳插脚直接电接触。在其它实施方式中，电源出口532可连接到电线或电缆或者使用该电线或电缆，该电线或电缆被连接到熔融模块520的电力连接器。

出气端口534包括气体传输端口，诸如空气的气体可以借助与基础单元510关联的诸如风扇316(图8中示出)的风扇通过该气体传输端口被供应到熔融模块520。在一种实施方式中，出气端口534将环境空气、室温空气或20℃与30℃之间的空气传送到熔融模块520以便冷却熔融单元520的内部部件。出气端口534由载架522承载以便随载架522穿越构建区域502。结果，在熔融模块520在构建区域502上并且模块520的加温和熔融单元向构建区域502中的构建材料提供能量的同时，空气可以被供应到熔融模块520。

进气端口536包括气体传输端口，诸如空气的气体可以通过该气体传输端口从熔融模块520排出，并由基础单元510引导到排出位置，诸如周围环境或更远位置。进气端口536便于空气通过熔融模块520和遍及熔融模块520循环。进气端口526由载架522承载以随载架522穿越构建区域502。结果，在熔融模块520在构建区域502上并且模块520的加温和熔融单元向构建区域502中的构建材料传递能量的同时，空气可以从熔融模块520排出。

熔融模块安装件538包括与熔融模块520的保持器配合以相对于载架522可松脱地固定、连接和支撑熔融模块520的结构或机构。在示出的示例中，熔融模块安装件538与模块520的保持器配合以便以无工具方式将熔融模块520可松脱地连接到载架522，而不使用工具并且不固定或移除诸如螺钉或螺栓的紧固件。在一种实施方式中，熔融模块安装件538包括杆、索环、钩或其它机构，保持器可以可松脱地锁定到该杆、索环、钩或其它机构。在一些实施方式中，该关系可以颠倒，其中保持器包括杆、索环、钩或其它机构，并且其中熔融模块安装件538包括可松脱地锁定在保持器上的锁。

在示出的示例中，载架522的熔融模块安装件538包括在隔开的位置处接合熔融模块520的两个单独结构。熔融模块安装件538包括杆540和键542。杆540沿着载架522的后部延伸，平行于引导件530延伸。杆540由载架522承载并且用于由熔融模块520的保持器锁锁定。键542包括从延伸部531延伸的突出部，其接合熔融模块520的侧部。如将在下文描述的，键542具有较大的头部和较窄的颈部，其中较大的头部穿过熔融模块520的侧部中的键槽以帮助支持熔融模块520的前端。在一些实施方式中，键542可以省略。

图12-图14示出熔融模块520。熔融模块520包括壳体624、翅片625、窗口626、热反射器630、加温单元631、熔融单元632和保持器636。

壳体624包括具有内部641的外壳，该内部641容纳反射器630和熔融单元632。在一种实施方式中，由壳体624提供的外壳基本上被密封以阻止污染物的进入，否则污染物可能损害反射器630或熔融单元632的性能。虽然被示为长矩形，但是壳体624可以具有各种尺寸和形状。

在示出的示例中，壳体624包括进气端口642、出气端口644和流连接器658。进气端口322包括穿过壳体624的开口，空气可以通过该开口进入熔融模块524的内部。出气端口644包括穿过壳体624的开口，已经通过冷却熔融模块520的部件而被加温的空气可以通过该开口从熔融模块520排出。在一种实施方式中，进气端口642被连接到壳体624内的内部空气通道，该内部空气通道在空气通过出气端口644被排出之前将空气引导经过反射器630并经过加温单元631和熔融单元632二者。

在示出的示例中，进气端口642和出气端口644位于熔融模块520的相同端上，其中熔融模块520的相对端包括U形转弯流连接器658，并且其中空气沿着反射器630的后侧基本上流过模块520的整个长度并沿着发射器630的前侧、沿着加温单元631和熔融单元632基本上流过模块520的整个长度。在一种实施方式中，连接器通道658具有的横截面区域足以允许空气以至少50立方英尺每分钟(CFM)且标称为至少100CFM的速率从后内部652流到前内部656。在其它实施方式中，进气端口642可以以其它方式通过熔融模块520的内部引导到出气端口644。

翅片625包括导热结构，该导热结构由诸如铝的金属形成且在壳体624与反射器630之间在内部641内从壳体624向内突出。翅片625将热从内部641内的空气传导到壳体624。如图14所示，在示出的示例中，翅片625被定向为沿着平行于壳体624的纵向轴线的轴线延伸。结果，翅片625沿着壳体624的纵向长度进一步导向和引导空气流。在其它实施方式中，翅片625可被省略。

窗口626包括光学开口，来自加温单元631和熔融单元632的辐射可以穿过该光学开口，从而冲击构建材料以利用来自加温单元631的能量加热构建材料并利用来自熔融单元632的能量熔融已经施加聚结剂的构建材料。在一种实施方式中，窗口626包括将来自壳体624的内部641的辐射朝向构建材料传输的半透明或透明面板。在这种实施方式中，窗口626进一步阻止或阻碍污染物进入内部641，否则污染物可能沉积在热反射器630、加温单元631和/或熔融单元632上。在一种实施方式中，窗口626包括光学过滤器，从而便于选择波长的辐射或光的传输从其中通过。

热反射器630包括用于将由熔融单元632发射的热或辐射朝向窗口626反射的结构。在一种实施方式中，每个热反射器630包括由电磁波谱中的近红外区域、中红外区域和远红外区域中的高反射材料制成的面板。在示出的示例中，热反射器630部分环绕熔融单元632以进一步将反射的热向下引导通过窗口626。在示出的示例中，热反射器630包括反射来自加温单元631的辐射的第一反射器和反射来自熔融单元632的辐射的第二反射器。

热反射器630被支撑在壳体624的内部641内且将内部641分隔为后内部652和前内部656。后内部652在反射器630后面在反射器630与壳体624之间延伸。前内部656在反射器630前面在反射器630与窗口626之间延伸。后内部652被连接到进气端口642。前内部656被连接到出气端口644。

加温单元631加温或预热构建材料，从而将用于随后由熔融单元6312进行熔融的构建材料准备好。加温单元631包括在熔融构建材料之前预加温构建材料的一个或多个灯。加温单元631将能量传递到构建材料以便将构建材料加温到低于其玻璃化温度的温度。例如，在一种实施方式中，加温单元631可以将构建材料加温到145℃与175℃之间的温度，并且标称为155℃与165℃之间的温度。在一种实施方式中，加温单元631可以包括石英红外卤素灯，该石英红外卤素灯的色温小于各个熔融单元632的色温。在一种实施方式中，每个加温单元631可以包括具有1800开氏度的色温。在其它实施方式中，加温单元631可以包括其它类型的加温单元或可以被省略。

熔融单元632包括能量源以便于熔融或熔化已经施加有来自分配器508的聚结剂的构建材料。在一种实施方式中，每个熔融单元632包括红外线光源或近红外光源。在一种实施方式中，每个熔融单元632包括至少一个能量源，该至少一个能量源具有2750开氏度的色温。在一种实施方式中，每个熔融单元632包括石英红外卤素灯以向构建材料的粉末提供均匀、高强度的照射。在一种实施方式中，每个灯包括具有2750K色温的1400W的灯。在这种实施方式中，灯可操作以将构建材料(带有任何聚结剂)加热到至少210℃的温度，高于构建材料的玻璃化温度的温度，以将已经施加有聚结剂的构建材料熔化和熔融。

在其它实施方式中，熔融单元632可以包括用于将足够量的能量传递到构建材料以熔融构建材料其它源。例如，在一种实施方式中，熔融单元632可以包括在壳体624内端对端布置的多个熔融单元。在另一实施方式中，熔融单元632可以包括端对端布置在平行的排中的多个熔融单元。在其它实施方式中，熔融单元632可以包括单个细长的熔融单元。

在其它实施方式中，熔融单元632可以包括其它能量源或其它光源。例如，在其它实施方式中，其它类型的能量可以由熔融单元632施加，诸如微波能量、卤素光、紫外光和超声能量等。能量的类型以及能量施加的持续时间可以根据诸如熔融单元632的特性、构建材料的特性以及在增材制造工艺期间施加到构建材料的任何聚结剂或熔融剂的特性之类的因素改变。

电力连接器634包括插头或端口以与增材制造基础单元510的相应电源出口532电连接，以便将电力传输到熔融模块520。在一种实施方式中，电力连接器634包括电连接器的阳插脚或阴触头并与增材制造基础单元的相应电源出口的相应阴触头或阳插脚直接电接触。在其它实施方式中，电力连接器634能连接到电线或电缆或者利用电线或电缆，该电线或电缆被连接到增材制造基础单元510的电源出口532。

保持器636包括将熔融模块520的壳体624可松脱地固定或连接到增材制造基础单元510的载架522的结构或机构。在一种实施方式中，保持器636以无工具方式将熔融模块520的壳体624可松脱地固定或连接到增材制造基础单元510的载架52，而不使用工具并且不固定或移除诸如螺钉或螺栓的紧固件。

图12和图15-图19C详细地示出保持器636。在示出的示例中，熔融模块520的保持器636包括键槽660和锁670。图12和图16示出键槽660。如图12所示，键槽660包括非对称开口，其具有放大开口662和窄部分664,，键542的头部可以穿过该放大开口662，键542的窄开口可以穿过窄部分664，且大部在该窄部分664后面被捕获。如图16所示，键542的放大头部被插入通过开口632。模块520的向后定位将大头部在开口664后面移动到捕获以保持的状态。键542接合键槽660的边缘以支撑模块520的端部。在其它实施方式中，保持器636可以省略键542和键槽660。

图12、图15和图17-图19C示出锁670。锁670可松脱地接合载架522的轴540以将熔融模块520锁定并保持到载架522。在示出的示例中，锁670提供将模块520到载架522的无工具安装并且还提供模块520与载架522的无工具分离。在示出的示例中，用户可以将模块520的后端容易地定位成与轴540接合，这自动地导致锁670锁定在轴540上。用户可以通过手动致动按钮而容易地将锁松开，从而便于熔融模块520从载架522的容易移开和分离。

如图17-图19A所示，锁670包括卡爪672、卡爪致动器674、弹簧678和按钮680。卡爪672包括耳形锁扣，该耳形锁扣围绕由壳体624支撑的轴682被可枢转地支撑。卡爪672在锁定位置(在图19A中示出)与解锁位置(在图19B中示出)之间枢转，在锁定位置，卡爪672接触并挤压轴540，从而将轴540保持在保留腔692内，在解锁位置，卡爪672从轴540移开，从而将通向保留腔692的口部放大至轴540可以从腔692移开的程度。

卡爪致动器674在第一端围绕由第二轴684形成且与轴682的轴线间隔开的轴线被可枢转地连接到卡爪672。卡爪致动器674包括从模块520的后端延伸到前端的细长轴部686，其中轴部686被连接到按钮680以接收按钮680的运动。

弹簧678包括捕获在壳体624与按钮680之间的压缩弹簧。弹簧678在由箭头687指示的方向上弹性地推动按钮680。结果，弹簧678也沿相同方向弹性地推动致动器674以使卡爪672沿逆时针方向上(如图19A中可见的)枢转至与轴540挤压接合，从而将轴540保持在保留腔692内并将模块520锁定到载架522的轴540。

按钮680包括在熔融模块520的连接到致动器674的轴部686的前端上的钮。如图19B所示，抵抗弹簧678偏置按压按钮680使致动器674沿箭头690指示的方向移动。结果，卡爪672沿顺时针方向围绕轴682的轴线旋转，与轴540脱离以打开保留腔692的口部。如图19C所示，在按钮680被按压且保留腔692的口部打开时，模块520可以被拉动并与轴540分离，其中轴540简单地经过保留腔692的口部。这种分离以无工具方式实现，而不必分离诸如螺钉或螺栓的紧固件。

一旦模块520已经从载架522移开，则按钮680的释放导致弹簧678将按钮680复位到图19A中示出的位置。这也导致卡爪672沿逆时针方向(如图19A可见)枢转回到卡爪672延伸经过保留腔692的口部或至少部分地堵塞保留腔692的口部的位置。将模块520再连接到载架522仅涉及将保留腔692的口部定位为抵靠载架522的轴540并施加力以将轴540插回到保留腔682中。在这种插入期间，卡爪672接收来自轴540的力并抵抗弹簧678的力沿顺时针方向枢转以再次打开保留腔692以接收轴540。一旦轴540已经完全插入保留腔692中时，卡爪672被允许在弹簧672的力作用下沿逆时针方向枢转回到图19A中示出的锁定状态。结果，模块520可以以无工具方式被可松脱地连接到载架522。在示出的示例中，模块520可以在用户不必接合按钮680的情况下被可松脱地连接到载架522。在其它实施方式中，锁670可以利用其它锁定机构。

虽然已经参照示例实施方式描述本公开，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离所要求的保护主题的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出变化。例如，虽然不同示例实施方式可以已经被描述为包括提供一个或多个益处的一个或多个特征，但是设想到描述的特征可以在描述的示例实施方式或在其它替代实施方式中彼此互换或替代地彼此组合。由于本公开的技术相对复杂，所以不是技术的所有变化是可预知的。参照示例实施方式描述和在随附权利要求中阐述的本公开显然旨在尽可能宽泛。例如，除非另有具体指出，记载单个特定元件的权利要求也包括多个这种特定元件。权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅区别不同元件，且除非另有描述，其不与本公开中的元件的特定顺序或特别编号具体关联。

Claims (15)

1.一种增材制造熔融模块，用于与增材制造基础单元一起使用，所述熔融模块包括：

壳体；

在所述壳体内的反射器；

在所述壳体内的熔融单元；

电力连接器，被连接到所述加热装置并具有用于与电源可松脱连接的端子；和

保持器，被联接到所述壳体以将所述壳体可松脱地固定到所述增材制造基础单元。

2.根据权利要求1所述的熔融模块，进一步包括在所述壳体内的加温单元。

3.根据权利要求1所述的熔融模块，进一步包括联接到所述壳体的内部的模块进气端口，所述模块进气端口用于可松脱地连接到所述增材制造基础单元的出气端口。

4.根据权利要求3所述的熔融模块，其中所述保持器将所述模块进气端口以密封连接状态保持到所述增材制造基础单元的所述出气端口。

5.根据权利要求3所述的熔融模块，进一步包括联接到所述壳体的内部的模块出气端口，所述模块出气端口用于可松脱地连接到所述增材制造基础单元的排出端口。

6.根据权利要求5所述的熔融模块，其中所述保持器将所述模块出气端口以密封连接状态保持到所述增材制造基础单元的所述进气端口。

7.根据权利要求6所述的熔融模块，其中所述模块出气端口和所述模块进气端口面向相同的方向且彼此相邻。

8.根据权利要求1所述的熔融模块，其中所述保持器包括：

锁，在所述壳体的第一侧上用以连接到所述增材制造基础单元的载架安装件，所述锁相对于所述载架安装件能在锁定状态与解锁状态之间致动；以及

手动致动触发器，在所述壳体的与所述第一侧相反的第二侧上并被可操作地联接到所述锁以将所述锁致动到所述解锁状态。

9.一种增材制造系统，包括：

增材制造基础单元，包括：

框架；

具有出口的电源；

构建区域；

构建材料分配器；

聚结剂分配器；以及

可松脱地连接到所述增材制造基础单元的熔融模块，所述熔融模块包括：

壳体；

在所述壳体内的反射器；

在所述壳体内的熔融单元；

电力连接器，被连接到所述熔融单元并具有可松脱地连接到所述电源的所述出口的端子；和

保持器，被联接到所述壳体并将所述壳体可松脱地固定到所述增材制造基础单元的载架。

10.根据权利要求9所述的增材制造系统，其中所述熔融模块进一步包括在所述壳体内的加温单元。

11.根据权利要求9所述的增材制造系统，其中所述增材制造基础单元进一步包括风扇和出气端口，并且其中所述熔融模块进一步包括联接到所述壳体的内部的模块进气端口，所述模块进气端口通过所述保持器相对于所述增材制造基础单元的所述出气端口以密封状态被可松脱地保持。

12.根据权利要求11所述的增材制造系统，其中所述增材制造基础单元进一步包括进气端口，并且其中所述熔融模块进一步包括联接到所述壳体的内部的模块出气端口，所述模块出气端口通过所述保持器相对于所述增材制造基础单元的所述进气端口以密封状态被可松脱地保持。

13.根据权利要求9所述的增材制造系统，其中所述增材制造基础单元进一步包括用于移动所述熔融模块的载架，所述载架具有载架安装件，并且其中所述熔融模块的保持器包括：

锁，在所述壳体的第一侧上用以连接到所述增材制造基础单元的所述载架安装件，所述锁相对于所述载架安装件能在锁定状态与解锁状态之间致动；以及

手动致动触发器，在所述壳体的与所述第一侧相反的第二侧上并被可操作地联接到所述锁以将所述锁致动到所述解锁状态。

14.根据权利要求9所述的增材制造系统，进一步包括与所述熔融模块能互换的第二熔融模块，所述第二熔融模块被可松脱地连接到所述增材制造基础单元，并提供具有与所述熔融模块的能量不同的特性的能量，所述第二熔融模块包括：

第二壳体；

在所述壳体内的第二反射器；

在所述第二壳体内的第二熔融单元；

第二电力连接器，被连接到所述第二熔融单元并具有可松脱地连接到所述电源的所述出口的端子；以及

第二保持器，被联接到所述第二壳体并将所述第二壳体可松脱地固定到所述增材制造基础单元的所述载架。

15.一种方法，包括：

利用锁将第一熔融模块可松脱地安装到增材制造基础单元的载架，所述第一熔融模块用于将第一能量引导至所述增材制造基础单元内的构建材料；和

将所述锁松开并将所述第一熔融模块从所述载架移开；以及

利用第二锁将第二熔融模块可松脱地安装到增材制造基础单元的载架，所述第二熔融模块用于将具有与所述第一能量不同的特性的第二能量引导至所述增材制造基础单元内的构建材料。