CN110430993A - 用具有旋转多边形和第二反射构件的能量输送系统的增材制造 - Google Patents

Abstract

一种增材制造设备包括：平台；分配器，用以在平台的顶表面上分配复数个进料层；和能量输送组件。能量输送组件包括：光源，用以发射一个或多个光束；第一反射构件，具有复数个反射小面；和至少一个第二反射构件。第一反射构件是可旋转的，使得相继的小面沿着最上层上的路径顺序地扫掠光束。至少一个第二反射构件是可移动的，使得至少一个第二反射表面可重新定位以接收至少一个光束的至少一个，并将至少一个光束的至少一个沿着在最上层上的二维路径重定向。

Description

用具有旋转多边形和第二反射构件的能量输送系统的增材 制造

技术领域

本申请文件涉及用于增材制造(也称为3D打印)的能量输送系统。

背景技术

增材制造(AM)(也称为实体自由成形制造或3D打印)是指将原料(如，粉末、液体、悬浮液(suspension)或熔化固体)接连地分配为二维层中而构建三维物体的制造工艺。相比之下，传统的机械加工技术涉及从坯料(如，木块、塑料块或金属块)切出物体的减材工艺。

在增材制造中可以使用各种增材工艺。一些方法熔化或软化材料以产生层，如选择性激光熔化(SLM)或直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)，而其他方法则使用不同的技术来固化(cure)液体材料，如，立体光刻(SLA)。这些工艺在形成层以产生完成的物体的方式上和适合在工艺中使用的材料上可以有所不同。

常规的系统使用能量源来烧结或熔化粉末状材料。一旦第一层上的所有选定位置被烧结或熔化并然后再次固化，在已完成的层的顶部上沉积新的粉末状材料层，并且逐层重复所述工艺，直到产生期望的物体。

发明内容

在一个方面中，一种增材制造设备包括：平台；分配器，用以在平台的顶表面上分配复数个进料层；和能量输送系统。能量输送系统包括：光源，用以发射光束；和反射构件，具有复数个反射小面。反射构件定位在光束的路径中，以接收光束并将光束朝向平台的顶表面重定向，以将能量输送到进料层的最上层，以熔融进料。反射构件是可旋转的，使得相继的小面沿着最上层上的路径顺序地扫掠光束。

在另一方面中，一种增材制造的方法包括以下步骤：在平台的顶表面上分配复数个进料层；旋转具有复数个反射小面的多边形镜；将来自光源的光束引导到多边形镜；和从镜反射光束，以将能量输送到进料层的最上层，以熔融进料。多边形镜的旋转造成复数个小面的相继的小面沿着最上层上的路径顺序地扫掠光束。

方面的实施方案可包括以下特征的一个或多个。

光源可以是被配置为朝着反射构件发射光束的激光器。反射小面可具有大体上相等的长度。反射构件可包括在4至30个之间的小面。反射构件可为限定规则的凸多边形(regular convex polygon)的多边形镜。最上层上的路径可以是最上层上的线。所述线可跨平台上的进料输送区的整个宽度延伸。

致动器可以可操作地连接到反射构件。致动器可被配置成(如，以在10rpm至500rpm之间的恒定速度)连续地旋转反射构件，以沿着路径扫掠光束。

反射构件可安装在支撑件上。支撑件可在相对于路径处于非零角度的水平方向上移动，使得支撑件的移动沿着水平方向将路径定位在最上层上的接连的(successive)位置处。所述水平方向可垂直于路径。分配器可安装在支撑件上，以便可与反射构件一起移动，并且相对于反射构件在固定位置中，以在平台的顶表面上分配复数个进料层。分配器可配置成沿着大体上平行于路径的线而输送进料。

传送器可相对于能量输送系统而移动平台，使得光束沿着相对于路径处于非零角度的水平方向沿着分布图(profile)而输送，使得平台的移动沿着水平方向将路径定位在最上层上的接连的位置处。所述水平方向可垂直于路径。

控制器可被配置成将数据储存在非暂时性计算机可读介质中，所述数据限定图案，并且控制器可被配置为选择性地操作光源，以在反射构件连续旋转的同时，按照由数据限定的图案向最上层输送能量。

反射构件可安装在支撑件上。支撑件和平台可以是相对于能量输送系统可移动的，并且图案可包括一组平行组的线，每个线与水平轴线成非零角度。该组平行线可垂直于水平轴线。控制器可被配置为根据图案而操作光源以将能量输送到最上层的第一区段，并且接着操作光源以将能量输送到最上层的第二区段，第二区段具有与第一区段不同的边缘。控制器可被配置为根据图案而操作光源以沿着第一线输送能量，并且操作光源以沿着第二线输送能量，第二线与第一线成非零角度。控制器可被配置为在反射构件旋转的同时使光源加以脉冲，使得能量沿着第一水平方向被输送到一组不连续的体素(voxel)。

在另一方面中，一种增材制造设备包括：平台；分配器，用以在平台的顶表面上分配复数个进料层；和能量输送组件。能量输送组件包括：光源，用以发射一个或多个光束；第一反射构件，具有复数个反射小面；和至少一个第二反射构件。第一反射构件定位在光束中的至少一个光束的路径中，以接收至少一个光束并将光束朝向平台的顶表面重定向，以将能量输送到进料层的最上层，以熔融进料。第一反射构件是可旋转的，使得相继的小面沿着最上层上的路径顺序地扫掠光束。至少一个第二反射构件包括至少一个第二反射表面，至少一个第二反射表面定位在光束中的至少一个光束的路径中，以接收至少一个光束。至少一个第二反射构件是可移动的，使得至少一个第二反射表面是可重新定位的，以接收至少一个光束中的至少一个，并沿着最上层上的二维路径将至少一个光束中的至少一个重定向。

这些方面的实施方案可包括以下特征的一个或多个。

一个或多个光源可以是一个或多个激光器，被配置成朝向反射构件发射光束。光源可包括产生第一光束的第一光源和产生第二光束的第二光源。第一反射构件可定位在第一光束的路径中，而第二反射构件可定位在第二光束的路径中。

相继的小面可顺序地使光束沿着最上层上的线性路径扫掠。第一反射构件可为限定规则的凸多边形的多边形镜。第二反射构件可为镜式检流计。镜式检流计可包括：第一可调节反射表面，以沿第一方向平移光束；和第二反射表面，以沿着垂直于第一方向的第二方向平移光束。第二反射构件可包括：第一反射表面，可移动以将光束沿第一水平方向重定向；和第二反射表面，可移动以将光束沿与第一水平方向成非零角度的第二水平方向重定向。

控制器可被配置成将数据储存在非暂时性计算机可读介质中，所述数据限定要熔融的最上层的区域。控制器可被配置成使第一反射构件朝向区域的内部输送能量，并使第二反射构件沿着所述区域的周边输送能量。能量输送组件可包括第一能量输送系统，所述第一能量输送系统包括第一反射构件和第一光源；和第二能量输送系统，所述第二能量输送系统包括第二反射构件和第二光源。

在另一方面中，一种增材制造设备包括：平台；分配器，用以在平台的顶表面上分配复数个进料层；第一能量输送系统；和第二能量输送系统。第一能量输送系统包括：第一光源，用以发射第一光束；和第一反射构件，具有复数个反射小面。第一反射构件定位在第一光束的路径中，以将第一光束朝向平台的顶表面的第一部分重定向，以将能量输送到进料层的最上层的第一区域，以在第一区域中熔融进料。第一反射构件是可旋转的，使得相继的小面顺序地沿着最上层上的线性第一路径扫掠第一光束。第二能量输送系统包括：第二光源，用以发射第二光束；和第二反射构件，具有复数个反射小面。第二反射构件定位在第二光束的路径中，以将第二光束朝向平台的顶表面的第二部分重定向，以将能量输送到进料层的最上层的第二区域，以在第二区域中熔融进料。第二反射构件是可旋转的，使得相继的小面顺序地沿着最上层上的线性第二第一路径扫掠第二光束。

这些方面的实施方案可包括以下特征的一个或多个。

第一能量系统和第二能量系统可安装在支撑件上，支撑件相对于平台沿着第一方向是可移动的。第一方向可相对于线性第一路径和线性第二路径处于非零角度。第一线性路径和第二线性路径可为平行的。第一方向可与线性第一路径和线性第二路径成直角。第一路径和第二路径的组合可跨越平台的工作区。

在另一方面中，一种增材制造设备包括：平台；分配器，用以在平台的顶表面上分配复数个进料层；和能量输送组件。能量输送组件包括：光源，用以发射光束；第一反射构件，具有复数个反射小面；和第二反射构件，包含位于光束的路径中的至少一个第二反射表面。第一反射构件定位在光束的路径中，以接收光束并将光束朝向平台的顶表面重定向，以将能量输送到进料层的最上层，以熔融进料。第一反射构件是可旋转的，使得相继的小面顺序地沿着最上层上的第一方向上的线性路径扫掠光束。第二反射构件是可移动的，以便沿着与第一方向成非零角度的第二方向重新定位线性路径。

这些方面的实施方案可包括以下特征的一个或多个。

第二反射构件可被定位在光源与第一反射构件之间的光束的路径中。第一反射构件可以是限定规则的凸多边形的多边形镜。第二反射构件可为镜式检流计。

在另一方面中，一种增材制造设备包括：平台；分配器，用以在平台的顶表面上分配复数个进料层；能量输送系统；和致动器。能量输送系统包括：光源，用以发射光束；和反射构件，具有复数个反射小面，反射构件可定位在光束的路径中，以接收光束并将光束朝向平台的顶表面重定向，以将能量输送到进料层的最上层，以熔融进料。反射构件是可旋转的，使得相继的小面顺序地沿着最上层上的线性路径扫掠光束。致动器被配置成调节线性路径相对于平台的角度。

这些方面的实施方案可包括以下特征的一个或多个。

平台可为可旋转的，并且致动器可耦接到平台，以旋转平台，以调节线性路径相对于平台的角度。

反射构件可安装在可旋转支撑件上，并且反射构件是围绕第一轴线可旋转的，致动器耦接到支撑件，以使支撑件围绕第二轴线旋转，以调节线性路径相对于平台的角度。

控制器可耦接到能量输送系统和致动器并且可被配置成使得反射构件在熔融进料的第一层期间沿着第一方向沿着线性路径而顺序地扫掠光束，被配置成启动致动器以调节线性路径的角度，并且被配置成使得反射构件在熔融进料的第二层期间沿着相对于第一方向成非零角度的第二方向沿着线性路径顺序地扫掠光束。第一方向可垂直于第二方向。能量输送系统可安装在支撑件上，支撑件可相对于平台沿着第三方向移动。第三方向可相对于第一方向和第二方向成非零角度。

控制器被配置为在反射构件旋转的同时选择性地操作光源，使得光束被输送到最上层的第一区域而不被输送到最上层的第二区域，并且在反射构件旋转的同时选择性地操作光源，使得光束被输送到最上层的第二区域而不被输送到最上层的第一区域。

在另一方面中，一种增材制造设备包括：平台；分配器，用以在平台的顶表面上分配复数个进料层；能量输送系统；致动器；和控制器。能量输送系统包括：光源，用以发射光束；和反射构件，具有复数个反射小面，反射构件可定位在光束的路径中，以接收光束并将光束朝向平台的顶表面重定向，以将能量输送到进料层的最上层，以熔融进料。反射构件是可旋转的，使得相继的小面在最上层上沿着在第一方向上的线性第一路径顺序地扫掠光束的光学路径。致动器被配置成调整线性路径相对于平台的位置。控制器耦接到致动器和光源，并被配置为在反射构件连续旋转的同时选择性地操作光源，使得光束的照射区域沿着由光束的启动而形成的第二路径延伸，第二路径在与第一方向成非零角度的第二方向上延伸。

这些方面的实施方案可包括以下特征的一个或多个。

能量输送系统可安装在支撑件上，支撑件可相对于平台沿着与第一方向成非零角度的第三方向移动，并且致动器耦接到支撑件。第三方向可垂直于第一方向。

包含至少一个第二反射表面的第二反射构件可定位于光束的路径中。第二反射构件可以是通过致动器而可移动的，以便沿着与第一方向成非零角度的第三方向重新定位线性路径。第三方向垂直于第一方向。

控制器可被配置成使光束的照射区域横过(traverse)复数个第二路径，每个第二路径沿垂直于第二方向的第四方向偏移。复数个第二路径填充最上层上的区域，以熔融所述区域。在第一扫描周期期间，第二复数个第二路径的相继邻近第二路径在第四方向上被至少一个体素分开。控制器可被配置成选择性地操作光源，使得第二路径在熔融进料的第一层期间在第二方向上延伸，并且选择性地操作光源，使得第二路径在熔融进料的第二层期间在相对于第二方向成非零角度的第五方向上延伸。

在另一方面中，一种增材制造的方法包括以下步骤：在平台的顶表面上分配复数个进料层；旋转具有复数个反射小面的多边形镜；将来自光源的光束引导到多边形镜并从镜反射光束，以将能量输送到进料层的最上层，以熔融进料；和选择性地操作光源。多边形镜的旋转使得复数个小面的相继的小面沿最上层上的第一方向上的线性第一路径顺序地扫掠光束的光学路径。在多边形镜连续旋转的同时，选择性地操作光源，使得由光束的启动造成的在最外层上的光束的照射区域横过线性第二路径，第二路径在与第一方向成非零角度的第二方向上延伸。

这些方面的实施方案可包括以下特征的一个或多个。

光束的照射区域可横过复数个第二路径，每个第二路径沿垂直于第二方向的第四方向偏移。复数个第二路径可填充最上层上的区域以熔融所述区域。可选择性地操作光源，使得第二路径在熔融进料的第一层期间在第二方向上延伸，并且选择性地操作光源，使得第二路径在熔融进料的第二层期间在与第二方向成非零角度的第三方向上延伸。

上述内容的优点可包括(但不限于)以下内容。根据上述内容的能量输送系统可将能量更均匀地输送到进料的最上层的不同部分。特别地，由能量输送系统输送到跨层的每个体素的光束的驻留时间可更均匀。这可防止能量输送系统输送的能量由于反射构件的加速和减速所需的延迟而集中在进料层的特定区域中。

在一些情况下，与依赖于反射构件的加速和减速来将能量输送至进料的最上层的不同部分的能量输送系统相比，能量输送系统可更均匀地跨进料的最上层输送能量。能量输送系统可减少由能量输送系统的构件的运动上的变化引起的能量输送变化，能量输送系统的所述构件将光束朝向增材制造设备的平台重定向。例如，能量输送系统可将能量始终如一地输送到将由增材制造设备形成的物体的外表面和要形成的物体的内部。结果，与在包括更长驻留时间以形成物体表面的工艺中输送能量的增材制造设备所形成的物体相比，物体的表面可具有更少的表面变形。此外，为了获得要形成的物体的期望表面质量，需要更少的后处理操作。

本申请文件中描述的主题的一个或多个实施方案的细节在附图和以下的说明中阐述。其他潜在的特征、方面和优点将从说明书、图片和权利要求书中显而易见。

附图简要描述

图1A和图1B是增材制造设备的示例的示意性侧视图和俯视图。

图2是反射构件的透视图。

图3A-图3C图示跨平台扫描光束的工艺。

图4是叠加有光束的扫描图案的平台的俯视图。

图5A和图5B是叠加有输送到平台的能量的示例性图案的平台的俯视图。

图6A和图6B分别是增材制造设备的另一个示例的示意性侧视图和俯视图。

图7是图6A的增材制造设备的能量输送系统的示意性侧视图。

图8A-图8C是各自包括多个能量输送系统的增材制造设备的另外的示例的示意性俯视图。

图9A-图9D和图10示出使用不同能量输送图案向平台输送能量的工艺的示例。

在各图片中的类似参考数字和符号表示类似的元件。

具体实施方式

在许多增材制造工艺中，将能量选择性地输送到由增材制造设备分配的进料层来以一图案熔融进料，由此形成物体的一部分。例如，激光束可被两个检流计驱动的(galvo-driven)镜反射，控制所述镜的位置来以向量扫描的方式跨进料层驱动激光束，其中激光束以连续的方式跟踪(trace)向量路径。因为反射构件需要加速和减速以控制激光束的位置，跨层的激光束驻留时间可能不均匀。

然而，连续地在单个方向上旋转的反射构件可与光束的调制结合使用，以控制能量被输送于何地。反射构件的连续运动可减少光束跨进料扫描所需的延迟(delay)次数，因而提高由包括能量输送系统的增材制造设备所形成的物体的产量。

此外，当输送到进料的能量更一致地分布时，要形成的物体可具有改善的表面质量。通过以具有最小的加速和减速的恒定的速度(如，恒定的旋转速度)移动的部件输送光束，能量输送系统可改善光束驻留时间的均匀性。这可减小能量分配不一致的可能性。

示例增材制造设备

参照图1A和图1B，增材制造设备100的示例包括平台102、分配器104、能量输送系统106和控制器108。在形成物体的操作期间，分配器104将进料110的接连的层分配在平台102的顶表面112上。能量输送系统106发射光束114以将能量输送到进料110层的最上层116，由此使进料110(例如)以形成物体的期望图案而熔融。控制器108操作分配器104和能量输送系统106，以控制进料110的分配并控制能量到进料110层的输送。接连输送进料和在每个接连地输送的层中熔融进料造成物体的形成。

分配器104可包括扁平叶片或桨叶，以从进料储存器跨平台102推动进料。在这样的实施方案中，进料储存器还可包括邻近构建平台102而定位的进料平台。进料平台可被提升，以使一些进料升高到构建平台102的水平的上方，并且叶片可将进料从进料平台推动到构建平台102上。

替代地或附加地，分配器可悬挂在平台192上方并具有粉末流过的一个或多个孔或喷嘴。例如，粉末可在重力作用下流动，或(如，通过压电致动器)排出。可通过气动阀、微机电系统(MEMS)阀、螺线管阀和/或磁阀来提供单独的孔或喷嘴的分配控制。可用以分配粉末的其它系统包括具有孔的辊和具有复数个孔的管内的螺旋体。

进料110可包括金属颗粒。金属颗粒的示例包括金属、合金和金属间合金。用于金属颗粒的材料的示例包括铝、钛、不锈钢、镍、钴、铬、钒和这些金属的各种合金或金属间合金。

进料110可包括陶瓷颗粒。陶瓷材料的示例包括金属氧化物，诸如二氧化铈、氧化铝、二氧化硅、氮化铝、氮化硅、碳化硅或这些材料的组合，诸如铝合金粉末。

进料可为干粉末或液体悬浮液中的粉末，或材料的浆料悬浮液。例如，对于使用压电打印头的分配器而言，进料将通常是液体悬浮液中的颗粒。例如，分配器可在运载流体中输送粉末，运载流体例如是高蒸气压载体，如，异丙醇(IPA)、乙醇或N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，以形成粉末材料层。运载流体可在层的烧结步骤之前蒸发。或者，可采用干式分配机构(如，由超声搅拌和加压惰性气体辅助的喷嘴阵列)来分配第一颗粒。

如本文关于图2和图3A-图3C所述，能量输送系统106包括发射光束114的光源120。能量输送系统106进一步包括反射构件118，反射构件118是可旋转的并且将光束114朝向最上层116重定向。反射构件118是可旋转的，以沿着最上层116上的路径(如，线性路径)扫掠光束114。结合能量输送系统106与平台102的相对运动或通过另一个反射器(如，检流计驱动的镜)的光束的偏转，通过光束114沿路径的一系列扫掠可跨最上层116产生光束114的光栅扫描。

当光束114沿着路径扫掠时，例如通过使光源120打开和关闭光束114来调制光束114，以便将能量输送给进料110层的选定区域并在选定区域中熔融材料，以根据期望的图案形成物体。

在一些实施方案中，光源120包括配置成朝向反射构件118发射光束114的激光器。反射构件118可定位在由光源120发射的光束114的路径中，使得反射构件118的反射表面接收光束114。反射构件118接着将光束114朝向平台102的顶表面重定向，以将能量输送至进料110层的最上层116，以熔融进料110。例如，反射构件118的反射表面反射光束114，以将光束114朝向平台102重定向。

在一些实施方案中，能量输送系统106安装到支撑件122，支撑件122在平台102上方支撑能量输送系统106。在一些情况下，支撑件122(和安装在支撑件122上的能量输送系统106)是相对于平台102可旋转的。在一些实施方案中，支撑件122安装到布置在平台102上方的另一支撑件124。支撑件124可为在平台102上方支撑增材制造设备100的能量输送和分配系统的门架(gantry)。

在一些情况下，支撑件122可旋转地安装在支撑件124上。当支撑件122(如相对于支撑件124)旋转时，反射构件118旋转，因而重新定向最上层116上的光束114的路径。例如，能量输送系统106可以是绕着远离平台102竖直延伸的轴线可旋转的，如，绕着平行于Z轴线的轴线、在Z轴线和X轴线之间的轴线和/或在Z轴线和Y轴线之间的轴线。这样的旋转可沿着X-Y平面(即，跨进料的最上层116)改变光束114的路径的方位角方向。

打印头126可包括支撑件122。打印头126布置在平台102上方并且可相对于平台102沿一个或多个水平方向重新定位。安装到打印头126的各种系统可为模块化系统，模块化系统在平台102上方的水平位置由打印头126相对于平台102的水平位置控制。例如，打印头126可安装到支撑件124，并且支撑件124是可移动的，以重新定位打印头126。

在一些实施方案中，致动器系统128包括与安装到打印头126的系统接合的一个或多个致动器。在一些实施方案中，打印头126和组成的系统不跨越平台102的操作宽度。在这种情况下，致动器系统128可操作以跨支撑件124驱动系统，使得打印头126和安装到打印头126的每个系统可沿着Y轴线移动。在一些实施方案中(图1B中示出)，打印头126和组成的系统跨越平台102的操作宽度，沿着Y轴线的运动不是必需的。

为了沿着X轴线移动，在一些情况下，设备100进一步包括致动器130，致动器130被配置为沿着X轴线相对于平台102作为一个整体地驱动打印头126和支撑件124。替代地或附加地，设备100包括传送器132，平台102位于传送器132上。驱动传送器132以使平台102相对于打印头126沿着X轴线移动。

致动器130和/或传送器132引起在平台102与支撑件124之间的相对运动，使得支撑件124相对于平台102在向前方向133上前进。分配器104可沿支撑件124定位在能量输送系统106之前，使得可首先分配进料110，并且随后当支撑件124相对于平台102前进时，最近分配的进料可由能量输送系统106输送的能量来固化。分配器可被配置以沿着跨越平台102的线输送进料。如图1B所示，分配器104可(如)沿着Y轴线延伸，使得进料沿着垂直于支撑件124的运动方向(如，垂直于X轴线)的线(如，沿着Y轴线)而分配。因此，随着支撑件124前进，可跨整个平台102输送进料。

在一些情况下，平台102是多个平台102a、102b、102c中的一个。支撑件124和平台102a-102c的相对运动使得打印头126的系统能够在平台102a-102c的任一个上方重新定位，由此允许进料在平台102a、102c的每一个上分配和熔化，以形成多个物体。

在一些实施方案中，增材制造设备100包括大块(bulk)能量输送系统134。例如，与通过能量输送系统106沿着进料的最上层116上的路径输送能量对比，大块能量输送系统134将能量输送到最上层116的预定区。大块能量输送系统134可包括加热灯，当加热灯启动时将能量输送到进料110的最上层116内的预定区。

大块能量输送系统134(如，相对于向前方向133)布置在能量输送系统106之前或之后。大块能量输送系统134可布置在能量输送系统106之前，(例如)以在分配器104分配进料110之后立即输送能量。大块能量输送系统134的这种初始能量输送可在由能量输送系统106输送能量以熔融进料110、进而形成物体之前稳定进料110。

或者，大块能量输送系统134可布置在能量输送系统106之后，(例如)以在能量输送系统106将能量输送到进料110之后立即输送能量。大块能量输送系统134的这种后续能量输送可控制进料的冷却温度分布，因而提供改善的固化均匀性。在一些情况下，大块能量输送系统134是多个大块能量输送系统134a、134b中的第一个，其中大块能量输送系统134a布置在能量输送系统106之后，大块能量输送系统134b布置在能量输送系统106之前。

可选地，设备100包括第一感测系统136a和/或第二感测系统136b，以检测层106以及由分配器104分配的粉末的性质(如，温度、密度和材料)。控制器108可协调能量输送系统106、分配器104和设备100的任何其他系统(如果存在的话)的操作。在一些情况下，控制器108可接收设备的用户界面上的用户输入信号或从设备100的感测系统136a、136b感测信号，并且基于这些信号来控制能量输送系统106和分配器104。

可选地，设备100还可包括布料器138(如，辊或叶片)，布料器138与第一分配器104协作以压实和/或散布由分配器104分配的进料110。布料器138可提供具有基本均匀的厚度的层。在一些情况下，布料器138可压在进料110层上以压实进料110。布料器138可由支撑件124支撑(如，在打印头126上的)，或可与打印头126分开地支撑。

在一些实施方案中，分配器104包括多个分配器104a、104b，并且进料110包括多种类型的进料110a、110b。第一分配器104a分配第一进料110a，而第二分配器104b分配第二进料110b。如果存在的话，第二分配器104b能够输送第二进料110b，第二进料110b具有与第一进料110a不同的性质。例如，第一进料110a和第二进料110b可在材料组成或平均颗粒尺寸上不同。

在一些实施方案中，第一进料110a的颗粒的平均直径可比第二进料110b的颗粒大，如，是第二进料110b的颗粒平均直径的两倍或更多倍大。当第二进料110b分配在第一进料110a层上时，第二进料110b渗入第一进料110a的层，以填充在第一进料110a的颗粒之间的空隙。具有比第一进料110a小的颗粒尺寸的第二进料110b可实现更高的再溶(resolution)。

在一些情况下，布料器138包括多个布料器138a、138b，其中第一布料器138a可与第一分配器104a一起操作，以散布和压实第一进料110a，第二布料器138b可与第二分配器104b一起操作，以散布和压实第二进料110b。

参照图2，反射构件118具有多个反射小面140，每个反射小面具有反射接收到的光(如，光束114)的反射表面。反射构件118包括多边形镜。反射小面140限定多边形的对应段，其中反射小面140在多边形的顶点处连接。就此而言，反射小面140的每一个形成围绕反射构件118的旋转轴线142的连续环(loop)。结果，反射构件118围绕旋转轴线142的旋转使得不同的反射表面(如，反射小面140)能够相继地接收光束114。旋转还使得反射小面140的不同部分能够接收光束114。

在一些示例中，反射小面140的反射表面是大体上平坦的表面。在这种情况下，反射小面140限定规则的(regular)凸多边形。在一些实施方案中，反射表面是凸的或凹的。在这种情况下，反射小面140可限定具有恒定曲率(如，凹或凸曲率)的边的勒洛多边形(Reuleaux polygon)。反射小面140具有大体上相等的长度。例如，反射小面140的每一个具有在20mm与60mm之间的长度。反射小面140的数量在(例如)四和三十之间。

参照图3A-图3C，光束114入射在反射构件118的反射小面上的位置随着反射构件118围绕旋转轴线142旋转而变化。旋转轴线142在一些情况下平行于X轴线。当绕着旋转轴线142旋转时，反射构件118可在相对于支撑件122沿着X轴线或沿着Y轴线的位置不改变的情况下旋转。

反射构件118连同投影光学器件的相对位置和尺寸可使得构件118的旋转造成每个小面140跨进料输送区129的整个宽度(如，沿着Y轴线)扫掠光束114。例如，如果反射小面140限定规则的凸多边形的一段，随着光束114照射小面140的点从一个顶点移动到另一个顶点，光束114沿着最上层116上的路径从进料输送区129的区域144的一端146a扫掠到进料输送区129的区域144的另一端146b(如，沿着Y轴线扫掠)。

在一些情况下，所述区域跨进料输送区129的整个宽度延伸。或者，如本文所述，所述区域跨进料输送区129的一部分宽度延伸。反射构件118可被重新定位以使能量能够跨进料输送区129的整个宽度而输送。

在一些示例中，能量输送系统106包括可操作地连接到反射构件118的旋转致动器141。驱动致动器141以使反射构件118围绕旋转轴线142旋转。

控制器120可被配置为使得致动器141在处理进料层期间连续地旋转。因此，反射构件118沿着进料110的最上层116上的路径重复地扫掠光束114。致动器141被配置成以在10rpm至500rpm之间的恒定速度旋转反射构件118(速度取决于直径和多边形的小面的数量)。致动器141可以允许光束114在1毫秒至500毫秒内跨一个反射小面140扫掠的速率旋转。

参照图4，在一些实施方案中，在相继的反射小面140a、140b之间，反射构件118相对于平台102(如，沿着X轴线)前进。结果，当光束114跨第一反射小面140a扫掠时，光束114沿着最上层116上的第一路径150a扫掠，而当光束114跨第二反射小面140b扫掠时，光束114沿着第二路径150b扫掠。路径150a、150b可为平行的。光束114的第二路径150b从光束114的第一路径150a沿着X轴线偏移。每个反射小面140可因此在平台102上方沿区域144内的独特路径扫掠，以熔融所分配的进料110的不同部分。

随着致动器141旋转，光束114在第一水平方向(如，扫描方向152)上扫掠。例如，随着反射构件118旋转，反射构件118沿着X轴线相对于平台102连续地前进。结果，由于反射构件118相对于平台102在向前方向133上的运动，路径150a、150b可以是平行的，并且可相对于Y轴线成角度。反射构件118可相对于平台102而旋转(如，通过支撑件122的旋转)，以补偿路径150a、150b相对于X轴线的任何角度。

在一些实施方案中，致动器130操作以推进支撑件122并由此在向前方向133上推进反射构件118。支撑件122可在水平方向(如，向前方向133)上移动，水平方向相对于由光束114扫掠的路径150成非零角度。在一些情况下，向前方向133垂直于路径150。或者，向前方向133与路径150形成小于90度的角度。所述角度可大于45度。尽管被描述为通过致动器130的操作而前进，但是在一些情况下，反射构件118通过传送器132的操作而相对于平台102(并因此相对于区域144)前进。

在一些实施方案中，沿着进料110的最上层116扫掠的光束114的路径150在最上层116上形成线(如，直线)。路径150(例如)包括从区域144的第一端146a跨越到第二端146b的连续线。如果区域144对应于进料输送区129，那么所述线可跨平台102上的进料输送区129的整个宽度延伸。

参照图5A，反射构件118的旋转结合反射构件118相对于平台102的平移使得能够跨整个区域144引导光束114。在一些情况下，可选择性地操作光源120并且可扫描光束114以产生跨越一部分区域144的光束可达范围(coverage)的图案。控制器108可接收和/或在非暂时性计算机可读介质中储存数据，其中数据限定光束可达范围的图案。

在一些情况下，由数据限定的图案154a覆盖整个区域144。控制器108可连续地操作光源120，使得光束114沿着跨整个区域144(如，在扫描方向152上跨区域144的整个宽度)延伸的连续线扫掠。随着光束114跨平台102扫掠，能量输送系统106可前进，使得光束114可根据图案154a而通过跨区域144扫描来覆盖整个区域144。

或者，参照图5B，由数据限定的图案覆盖区域144的一部分。图案可覆盖在向前方向133上延伸的区域144的长度的一部分，并且也可覆盖在扫描方向152上延伸的区域144的宽度的一部分。控制器108可选择性地启动光源120，使得仅当反射构件118定向为将光束114导向区域144的第一区156a时产生光束114，而不是控制致动器141来控制光束114沿着区域144的宽度的可达范围。因此，当反射构件118定向为不将光束114引导至区域144的第一区156a(如，定向成将光束114引导至区域144的第二区156b)时，不产生光束114。能量因此被输送到区156a，但不被输送到区156b。

致动器141被操作以在选择性地启动光源120的此工艺期间连续地旋转反射构件118，使得当光束114被引导到区域144时，光束114的驻留时间沿着路径(如，沿着Y轴线)是均匀的。类似地，可操作致动器130以在选择性地启动光源120的此工艺期间使能量输送系统106相对于平台102平移，使得光束114的驻留时间沿着向前方向133(如，沿着X轴线)是均匀的。

不均匀的驻留时间会导致要形成的物体表面质量差，并且可能是由于(例如)反射构件118的速度降低或反射构件118的旋转方向反转而发生的。然而，因为反射构件118连续地旋转，所以可避免光束114的这种驻留。在一些情况下，可以选择性地(如，脉冲地)启动光束114，以选择性地固化进料的体素。

图6A和图6B描绘与增材制造设备100相似的增材制造设备200。增材制造设备200与增材制造设备100的不同之处在于增材制造设备200除了第一能量输送系统202之外还包括第二能量输送系统204。第一能量输送系统202与关于增材制造设备200描述的能量输送系统106相似，并且因此沿着进料的最上层208上的路径传播光束210。

还参照图7，第二能量输送系统204包括光源216以产生光束206，光束206要沿着进料的最上层208上的向量路径扫掠。光源216(例如)是镜式检流计(mirror galvanometer)的部分。镜式检流计可进一步包括一个或多个反射构件218a、218b，如检流计驱动的镜。与能量输送系统106的反射构件118(如，能量输送系统202的反射构件)对比，能量输送系统204的反射构件218a、218b可被加速和减速以实现沿着期望的向量路径的能量输送。特别地，可以移动反射构件218a的反射表面，以沿着X轴线控制光束206在进料的最上层208上的位置，并且可以移动反射构件218b的反射表面，以沿着Y轴线控制光束206在进料的最上层208上的位置。当移动反射构件218a、218b以控制光束206的位置时，反射构件218a、218b都被重新定向并沿着X轴线和Y轴线平移。

参照图6B，能量输送系统202的反射构件的运动可使光束210能够跨区域211扫掠，区域211沿着Y轴线跨平台的整个宽度延伸。相比之下，第二能量输送系统204可将光束206输送到的区域212沿着X轴线和Y轴线两者延伸。在一些情况下，区域212沿增材制造设备200的平台214的整个面积延伸。

不是选择性启动第二能量输送系统204的光源以沿着期望的向量路径扫掠光束206，而是移动反射构件218a、218b以沿着期望的向量路径重定向光束206。就此而言，在反射构件218a、218b移动的同时，可连续地发射光束206。例如，反射构件218a、218b可递增地(incrementally)旋转。反射构件218a、218b可加速和减速，以调整光束206的路径的轨迹。此外，在一些情况下，在第一能量输送系统202沿着X轴线相对于平台214前进，以沿着路径(路径沿着X轴线延伸)重定向光束114的同时，第二能量输送系统204的光束206可通过第二能量输送系统204的反射构件218a、218b的运动而被沿着二维路径(二维路径沿着X轴线和Y轴线两者延伸)引导。例如，第二能量输送系统204的反射构件218a、218b可包括可移动的多个反射表面，使得反射表面可重新定位以接收光束206并沿着最上层208上的二维路径重定向光束206。

虽然增材制造设备100、200被描述为包括包含光源和可旋转反射构件的单个能量输送系统，但是在一些实施方案中，参照图8A-图8C，增材制造设备包括具有可旋转反射构件(如，多边形镜)的多个能量输送系统。参照图8A，增材制造设备300包括第一能量输送系统302和第二能量输送系统304，每个能量输送系统302、304包括类似于与能量输送系统106相关而描述的光源120和反射构件118的光源和反射构件。能量输送系统302、304都安装到支撑件305(如，类似于支撑件122的支撑件305)。

能量输送系统302、304在没有支撑件305沿着X轴线的运动的情况下沿着路径(路径沿着水平方向延伸)引导光束。例如，路径可分别在区域306、308内沿着Y轴线延伸。区域306可与区域308重叠。路径可平行于Y轴线，并且支撑件305可递增地前进，使得每个能量输送系统302、304可沿着一系列平行路径扫掠光束。这些平行路径不跨增材制造设备300的平台310的整个宽度延伸，而是在当接合(stitch)在一起时覆盖跨平台310的整个宽度延伸的区域。结果，能量输送系统302可输送能量到(例如)平台310的第一半，而能量输送系统304可输送能量到平台310的第二半。

参照图8B，增材制造设备400与增材制造设备300的不同之处在于增材制造设备400的能量输送系统402、404相对于安装有能量输送系统402、404的支撑件405是可旋转的。能量输送系统402、404在不存在增材制造设备400的支撑件405沿着X轴线的运动的情况下沿着路径(路径沿着水平方向延伸)引导光束。例如，路径可分别在区域406、408内沿着Y轴线延伸。与区域306、308对比，区域406、408沿着X轴线和Y轴线两者延伸并且与Y轴线形成非零角度。区域406可与区域408重叠。支撑件405可递增地前进，使得每个能量输送系统402、404可沿着一系列平行路径(如，彼此平行但相对于Y轴线成角度的路径)扫掠光束。这些平行路径不跨增材制造设备400的平台410的整个宽度延伸，而是当在接合在一起时覆盖跨平台410的整个宽度延伸的区域。结果，能量输送系统402可输送能量到(例如)平台410的第一半，并且能量输送系统404可输送能量到平台410的第二半。

在一些实施方案中，能量输送系统402、404是可独立旋转的。结果，沿着区域406的光束的路径可相对于沿着区域408的光束的路径成角度。能量输送系统402的光束可达范围的图案可因此具有相对于Y轴线成角度的路径，所述角度与由能量输送系统404形成的光束可达范围的图案的路径的角度不同。

参照图8C，增材制造设备500与增材制造设备300的不同之处在于安装有两个能量输送系统502、504的支撑件505相对于增材制造设备500的平台510是可旋转的。由能量输送系统502、504输送的光束的路径可因此与支撑件505的旋转同时地旋转。能量输送系统502、504在不存在增材制造设备500的支撑件505沿着X轴线的运动的情况下沿着路径(路径分别在区域506、508内沿着X轴线和Y轴线的一个或两个延伸)引导光束。如图8C所示，在一些情况下，区域506、508不跨平台510的整个宽度延伸。除了可相对于平台510沿着X轴线移动，支撑件505还可相对于平台510沿着Y轴线移动，使得能量输送系统502、504能够输送能量到区域506、508未覆盖的宽度的一部分512。

在一些实施方案中，能量输送系统502、504以与能量输送系统402、404相似的方式相对于支撑件505可独立旋转。就此而言，光束路径的角度可通过支撑件505的旋转和能量输送系统502、504的独立旋转的两者或任一者而调整。

光束可达范围的示例图案

本文所述的增材制造设备(如，增材制造设备100、200、300、400和500)可执行产生各种光束可达范围图案的工艺。参照图9A，工艺600包括操作602，其中形成限定层中的物体610的周边的轮廓(与层中的物体的内部中的体素对比)。如果存在关于图6A、图6B和图7描述的第二能量输送系统204，第二能量输送系统204可跨二维向量路径扫掠光束，以固化对应于轮廓中的一个(如，内轮廓和外轮廓中的一个)的进料。限定光束可达范围的数据可限定光束扫掠的向量路径。第二能量输送系统204可使光束跨另一个二维向量路径扫掠以固化对应于另一个轮廓(如，内轮廓和外轮廓中的另一个轮廓)的进料。

参照图9A-图9D，可执行一组操作604A、606A、608A(图9A)，可执行一组操作604B、606B、608B(图9B)，可执行一组操作604C、606C、608C(图9C)，或一组操作604D、606D、608D(图9D)，以熔融物体610的内部(如，由在操作602形成的轮廓限制的面积)。操作602与一组操作604A、606A、608A、一组操作604B、606B、608B或一组操作604C、606C、608C的结合使得能够形成物体610。

参照图9A，在操作604A，沿着进料的最上层的平行水平列而引导来自能量输送系统的光束。水平列沿着Y轴线延伸。光束的扫掠路径是连续的并且横跨进料输送区的区域的整个宽度。例如，能量输送系统的反射构件连续地旋转，并且光源被连续地启动以形成水平列中的一个。

水平列由光束未被引导到的区域而彼此分离。就此而言，随着安装有能量输送系统的支撑件沿着X轴线前进，选择性地操作能量输送系统以沿着彼此分离的路径扫掠光束。在某些情况下，支撑件以足够大的增量(increment)前进，使得在扫掠路径之间能够进行这样的分离。

或者，能量输送系统仅在支撑件的选定递增位置期间启动，每个增量对应于进料的单个体素。在其他递增位置期间，反射构件连续地旋转，但光源不发射光束。

在操作606A，沿着平行水平列(平行水平列沿着X轴线延伸)而引导来自能量输送系统的光束。水平列由光束未被引导到的区域彼此分离。随着反射构件连续地旋转，选择性地启动光源，使得接收光束的进料的最上层的部分被不接收光束的部分分开。例如，在反射构件118连续旋转的同时，对光源加以脉冲，使得能量被输送到沿着X轴线延伸的一组不连续的体素。在替代示例中，如果能量输送系统的支撑件相对于平台可旋转，那么支撑件可被重新定向，使得能量输送系统可使光束扫掠沿着X轴线延伸的这样的水平列。

在操作608A，沿着平行水平列(平行水平列沿着Y轴线延伸)引导来自能量输送系统的光束。操作608A的水平列从操作604A的水平列偏移，但可由能量输送系统和支撑件的类似操作形成。

参照图9B，操作604B、606B和608B与操作604A、606A、608A的不同之处在于操作604B和608B中形成的水平列相对于Y轴线成非零角度，并且操作606B中形成的水平列相对于X轴线成非零角度。在一些实施方案中，在操作604B和608B中形成的水平列以与用于操作606C的水平列的形成工艺类似的方式形成。特别地，反射构件是可旋转的以沿着平行于Y轴线的水平路径扫掠光束，但是光源被选择性地启动，以与未熔融进料的至少一个体素形成成角度的水平列。或者，如关于增材制造设备100的支撑件122所描述的，由能量输送系统106输送的光束的路径可相对于Y轴线重新定向，使得路径相对于Y轴线形成非零角度。就此而言，在操作604B和608B中形成的水平列可通过安装有能量输送系统106的支撑件的旋转而成角度。

类似地，可通过能量输送系统的选择性操作来产生操作606B中的水平列。能量输送系统可具有与对于操作604B和608B所具有的相同的定向。或者，在操作606B，能量输送系统可(如)通过安装有能量输送系统的支撑件的旋转而被重新定向。

参照图9C，在一些实施方案中，顺序地熔融物体610内部的区段。在操作604C，通过使光束经由水平列扫掠来熔融第一区段。尽管将水平列描绘为相对于X轴线和Y轴线成角度，但列可为任何适当角度的水平列。在操作606C，通过经由水平列扫掠来熔融第二区段。操作606C的水平列可具有类似于操作604C的水平列的角度。

为了允许冷却在操作604C熔融的第一区段，在操作606C熔融的第二区段可与第一区段分离(如，通过要在操作608C使用的第三区段)。例如，限定第一区段的边缘可与限定第二区段的边缘分离。此分离可为第一区段提供时间以在熔融之后冷却。在操作606C处，不是继续将能量输送给与第一区段邻近的部分，而是将能量输送到不邻近的第二区段。接着，在操作608C，可熔融将第一区段与第二区段分离的第三区段。

参照图9D，在一些实施方案中，(如)根据关于增材制造设备300、400、500而描述的实施方案，操作多个能量输送系统以执行操作604D、606D和608D。进料所输送到的进料输送区612划分成不同的区域614a-614d。用于操作604D、606D、608D的图9D中所示的图案类似于用于操作604A、606A、608A的图9A中所示的图案。然而，对于操作604D、606D、608D而言，操作多个能量输送系统以将能量输送到不同区域614a-614d。如果存在两个能量输送系统，那么能量输送系统中的第一个能量输送系统使光束沿着区域614a中的水平列和区域614b中的水平列扫掠而用于操作604D、606D、608D，并且能量输送系统中的第二个能量输送系统使光束沿着区域614c中的水平列和区域614d中的水平列扫掠而用于操作604D、606D和608D。

在一些实施方案中，第一能量输送系统使光束在区域614b中沿着水平列扫掠，同时第二能量输送系统使光束在区域614c中沿着水平列扫掠。第一能量输送系统接着使光束在区域614a中沿着水平列扫掠，同时第二能量输送系统使光束在区域614d中沿着水平列扫掠。因为区域614b、614c具有不重叠的边缘并且区域614a、614d具有不重叠的边缘，所以这样的熔融进料的顺序可减少由于在邻近区域中同时熔融进料而可能发生的热积累。

其他光束可达范围的图案也是可能的。例如，参照图10，类似于关于图9D而描述的实施方案，进料输送区712划分成区域714a-714d，使得多个能量输送系统可选择性并且顺序地经由区域714a-714d扫掠光束。与关于图9A-图9D而描述的工艺相比，在工艺700中，形成物体710的多组轮廓，其中一组轮廓限定第一内部部分716a而另一组轮廓限定第二内部部分716b。如操作702所示，以类似于针对操作702所描述的方式，轮廓可熔融。内部部分716a、716b可接着在操作704、706、708熔融，以形成物体710。如操作704所示。在单个区域714a、714b、714c或714d内，能量输送系统可选择性地发射光束，以产生包括第一水平列和第二水平列的熔融材料的图案，第二水平列相对于第一水平列成非零角度。多个能量输送系统可各自以这样的方式操作，使得区域714a-714d的每一个可具有相似的图案。此外，能量输送系统可将能量输送至内部部分716a，以形成第三水平列，所述第三水平列相对于内部部分716b的水平列(如，第一水平列和第二水平列两者)成非零角度。

替代实施方案

控制器和计算装置可实施本文描述的这些操作和其他工艺和操作。如上所述，设备100的控制器108可包括连接到设备100的各种部件、系统和子系统的一个或多个处理装置。控制器108可协调操作并使设备100执行各种功能性操作或上述步骤的顺序。控制器108可控制打印头126的系统的移动和操作。

本文描述的系统的控制器108和其他计算装置可以数字电子电路或以计算机软件、固件或硬件来实施。例如，控制器可包括处理器，以执行储存在计算机程序产品(如，在非暂时性机器可读储存介质中)中的计算机程序。这样的计算机程序(也称为程序、软件、软件应用或代码)可用任何形式的程序语言编写，包括编译语言或解释语言(interpretedlanguage)，并且这样的计算机程序可以任何形式部署，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他单元。

所描述的系统的控制器108和其他计算装置的一部分可包括用以储存数据对象(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，计算机辅助设计(CAD)兼容文件识别对于每一层而言进料应该被沉积的图案。例如，数据对象可为STL格式文件、3D制造格式(3MF)文件或增材制造文件格式(AMF)文件。另外，数据对象可以是其他格式，诸如tiff、jpeg或位图格式的多个文件或具有多个层的一个文件。例如，控制器可从远程计算机接收数据对象。(如，由固件或软件控制的)控制器108中的处理器可解释从计算机接收的数据对象，以产生控制设备100的部件来熔融每层的特定图案所需的信号集。

虽然本文件含有许多具体实施方式细节，但这些细节不应解释为对任何发明或可能要求保护的范围的限制，而应解释为对特定发明的特定实施方式的特定特征的描述。本文件中在个别的实施方式的上下文中描述的某些特征也可在单个实施方式中以组合而实施。相反地，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可在多个实施方式中单独地或以任何合适的子组合来实施。此外，尽管上文可将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征可在一些情况下从组合中删除，并且所要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变化。

图1A的打印头包括使设备100能够构建物体的若干系统。在一些情况下，AM设备不是打印头，而是包括独立操作的系统，包括独立操作的能量源、分配器和传感器。这些系统的每一个都可独立移动，并且可以是或可以不是模块化打印头的部分。在一些示例中，打印头仅包括分配器，并且设备包括单独的能量输送系统，能量输送系统安装于支撑件，安装有能量输送系统的支撑件独立于用于分配器的支撑件。

金属和陶瓷的增材制造的处理条件与塑料的处理条件明显不同。例如，一般来说，金属和陶瓷需要显著更高的处理温度。因此，用于塑料的3D打印技术可能不适用于金属或陶瓷处理，并且设备可能不相同。然而，在此描述的一些技术可适用于聚合物粉末(如，尼龙、ABS、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)和聚苯乙烯)。

已经描述了许多实施方案。然而，将理解可进行各种修改。例如，

·以上描述为打印头的部分的各种部件(诸如，(多个)分配系统、(多个)布料器、(多个)感测系统、热源和/或能量源)可安装在门架上而不是安装在打印头中，或可安装在支撑门架的框架上。

·平台可具有在200mm和2000mm之间的宽度，如，在500mm和1000mm之间、约400mm、约500mm、约600mm、约700mm等。

·由单个能量输送系统覆盖的区域可跨越在100mm至1000mm之间的宽度(如，在250mm和500mm之间)、约200mm、约250mm、约300mm等。

·能量输送系统106可沿着Y轴线递增地前进，使得可跨平台102的整个长度输送光束。在一些情况下，能量输送系统106在跨平台102的单一路径的端部处前进增量。可控制光源120，使得当能量输送系统106前进时不发射光束114(例如，当入射在反射构件118上的光束114的预测位置从一个小面移动到另一个小面时)。

因此，其他实施方案在权利要求的范围内。

Claims (16)

1.一种增材制造设备，包含：

平台；

分配器，用以在所述平台的顶表面上分配复数个进料层；

能量输送组件，包含：

光源，用以发射一个或多个光束；和

第一反射构件，具有复数个反射小面，所述第一反射构件定位在所述一个或多个光束的至少一个光束的路径中，以接收所述至少一个光束并将所述光束朝所述平台的所述顶表面重定向，以将能量输送到所述进料层的最上层，以熔融所述进料，其中所述第一反射构件是可旋转的，使得相继的小面沿着所述最上层上的路径顺序地扫掠所述光束；和

至少一个第二反射构件，包含至少一个第二反射表面，所述至少一个第二反射表面定位在所述一个或多个光束的至少一个光束的路径中，以接收所述至少一个光束，所述至少一个第二反射构件是可移动的，使得所述至少一个第二反射表面可重新定位以接收所述光束，并将所述光束沿着在所述最上层上的二维路径重定向。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述光源包含第一光源和第二光源，所述第一光源产生第一光束，所述第二光源产生第二光束，所述第一反射构件定位于所述第一光束的路径中并且所述第二反射构件定位于所述第二光束的路径中。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述相继的小面沿着所述最上层上的线性路径顺序地扫掠所述光束。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述第一反射构件包含多边形镜，所述多边形镜限定规则的凸多边形。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述第二反射构件包含镜式检流计。

6.如权利要求5所述的设备，其中所述镜式检流计包括第一可调节反射表面和第二反射表面，所述第一可调节反射表面用以沿着第一方向平移所述光束，所述第二反射表面用以沿着与所述第一方向垂直的第二方向平移所述光束。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述第二反射构件包含第一反射表面和第二反射表面，所述第一反射表面是可移动的，以沿着第一水平方向重定向所述光束，所述第二反射表面是可移动的，以沿着与所述第一水平方向成非零角度的第二水平方向重定向所述光束。

8.如权利要求1所述的设备，包含控制器，所述控制器被配置成将数据储存在非暂时性计算机可读介质中，所述数据限定所述最上层的要熔融的区域，并且所述控制器被配置为

使得所述第一反射构件向所述区域的内部输送能量，和

使得所述第二反射构件沿着所述区域的周边输送能量。

9.一种增材制造设备，包含：

平台；

分配器，用以在所述平台的顶表面上分配复数个进料层；

第一能量输送系統，包含：

第一光源，用以发射第一光束；和

第一反射构件，具有复数个反射小面，所述第一反射构件定位于所述第一光束的路径中，以朝所述平台的顶表面的第一部分重定向所述第一光束，以将能量输送至所述进料层的最上层的第一区域，以在所述第一区域中熔融所述进料，其中所述第一反射构件是可旋转的，使得相继的小面沿着所述最上层上的线性第一路径顺序地扫掠所述第一光束；和

第二能量输送系統，包含：

第二光源，用以发射第二光束；和

第二反射构件，具有复数个反射小面，所述第二反射构件定位于所述第二光束的路径中，以朝所述平台的顶表面的第二部分重定向所述第二束，以将能量输送至所述进料层的所述最上层的第二区域，

以在所述第二区域中熔融所述进料，其中所述第二反射构件是可旋转的，使得相继的小面沿着所述最上层上的线性第二第一路径顺序地扫掠所述第二光束。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述第一能量系统和所述第二能量系统安装在支撑件上，所述支撑件是相对于所述平台沿着第一方向可移动的。

11.如权利要求10所述的设备，其中所述第一方向相对于所述线性第一路径和所述线性第二路径成非零角度。

12.如权利要求11所述的设备，其中所述第一线性路径和所述第二线性路径是平行的。

13.如权利要求9所述的设备，其中所述第一路径与所述第二路径的组合跨越所述平台的工作区。

14.一种增材制造设备，包含：

平台；

分配器，用以在所述平台的顶表面上分配复数个进料层；

能量输送組件，包含：

光源，用以发射光束；

第一反射构件，具有复数个反射小面，所述反射构件定位在所述光束的路径中，以接收所述光束并将所述光束朝向所述平台的所述顶表面重定向，以将能量输送到所述进料层的最上层，以熔融所述进料，其中所述反射构件是可旋转的，使得相继的小面在所述最上层上沿着在第一方向上的线性路径顺序地扫掠所述光束；和

第二反射构件，包含至少一个第二反射表面，所述第二反射构件定位于所述光束的所述路径中，所述第二反射构件是可移动的，以便沿着与所述第一方向成非零角度的第二方向重新定位所述线性路径。

15.如权利要求14所述的设备，其中所述第二反射构件定位于在所述光源与所述第一反射构件之间的所述光的所述路径中。

16.如权利要求14所述的设备，其中所述第一反射构件包含多边形镜，所述多边形镜限定规则的凸多边形，并且所述第二反射构件包含镜式检流计。