CN110709247A - 用于添加制造工艺的质量保证和控制的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种添加制造系统和方法,用于由连续材料层(14)制作三维物体(16)。所述添加制造系统(10)具有:能量投射组件(20),其用于将能量(22)输入到所述层(18)内的规定区域中以固结所述材料;多个图像传感器(30,32,34),每个所述图像传感器具有对应的视场(35,40,42),所述视场覆盖所述材料层(18)的至少一部分,使得每个所述视场至少部分地与至少一个其它所述图像传感器的所述视场重叠;图像处理器(56),其用以从每个所述图像传感器(30,32,34)获取图像数据。图像处理器(56)控制对每个所述图像传感器(30,32,34)的曝光时间并且结合来自所述图像传感器的所述图像数据以分别对每个材料层(14)提供被输入遍及所述规定区域的所述能量的单个空间解析图像,用于针对阈值数据值进行比较以定位所述规定区域中的潜在固结缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及通过依次沉积和固结对象各层实现三维物体的添加制造。特别地,本发明涉及粉末床熔合(PBF),例如选择性激光烧结(SLS)、电子束熔化(EBM)、选择性激光熔化(SLM)。
背景技术
选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)是粉末床熔合(PBF)制造的典型方式。粉末形式的原材料连续层在规定区域(对应于三维物体的层)中沉积和固化,直到三维物体完成。这允许制作具有复杂几何形状(其不可能使用铸造或模制技术实现)的对象。
粉末材料的规定区域使用施加能量源(例如激光或电子束)烧结或熔化。激光或电子束的精确度和速度允许相对较快地生产具有精细容差的复杂的三维物体。经常地,计算机控制的激光器以往复运动光栅图样扫描过拟固结的粉末区域。SLS系统部分地熔化独立件的一部分以熔合粉末,而SLM和EBM过程在能量输入点处完全熔化粉末材料。
虽然粉末床熔合受到多种产业的巨大关注,不过可能存在构建质量问题,且对于新设计部件而言缺乏处理可重复性。能量输入的偏差可导致熔池中无法正确固结和在3D物体中出现熔合缺陷。类似地,材料层上的热特征(例如局部热导率)的偏差可能阻碍正确熔合。这些偏差需要在能量源的操作参数(例如激光功率、激光斑点尺寸、扫描速率,等等)加以识别和考虑。
据此,已开发出质量确保系统,例如在WO 2007/147221中所述。此方法获取与粉末材料相互作用的激光斑点的图像。通过使用图像数据,激光熔池的特征通过激光操作参数的反馈控制而被保持在可接受的容差范围内。虽然这些技术有效监控构建过程,图像传感器的高采样速率生成大量图像数据。这样有必要采用具有足够功率的控制处理器处理以高帧率(每秒几千个数据点)获取的图像数据,并提供构建过程的实时反馈控制。
诸如US2013/0314504中所述的系统使用红外(IR)(波长<900nm)探测器对固结和随后冷却的IR发射成像。这可允许较低的图像获取帧率,因而生成较少图像数据。被固结粉末层的冷却的概况用于推断每级的构建质量。不过,如果监控被固化粉末的冷却特征,则激光反馈控制已存在固有延迟。
本文中对于作为现有技术给出的专利文件或其它材料的任何引用,并不会被认为承认所述文件或材料是已知的、或者其中包含的信息是任意权利要求的优先权日期时公知常识的一部分。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的一个方面提供一种添加制造系统,用于通过连续材料层制作三维物体,所述添加制造系统包括:
能量投射组件,用于将能量输入到所述层内的规定区域中以固结所述材料;
多个图像传感器,每个所述图像传感器具有对应的视场覆盖所述材料层的至少一部分,使得每个所述视场至少部分地重叠于至少一个其它所述图像传感器的所述视场;
图像处理器,用以从每个所述图像传感器获取图像数据;其中在使用过程中:
所述图像处理器控制对每个所述图像传感器的曝光时间并且结合来自所述图像传感器的所述图像数据以分别对每个材料层提供被输入遍及所述规定区域的所述能量的单个空间解析图像,用于针对阈值数据值进行比较,以定位所述规定区域中的潜在固结缺陷。
在专利文件的说明书和权利要求书的全文中,用词“包括”及其用词变体(例如“包含”和“具有”)意在不排斥其它添加物、部件、整数或步骤。
本发明的添加制造系统使用相对较长的曝光时间获取所述粉末层中被熔化或烧结的区域的单个图像。来自每个相关图像传感器的重叠图像数据被结合以生成在规定区域内所有点的能量输入的单个空间解析图像。来自此单个图像的像素数据与基准图像比较,超过预定偏差的差别被识别为所述材料层中的潜在缺陷。3D物体的每个层或“片”具有对应的基准图像,而从图像传感器生成的单个图像与所述片的基准图像进行比较。
通过单个图像(而非以高帧率获取的大量图像)定位潜在缺陷,显著减少数据处理量。这进而减少处理时间,使得制作过程的实时反馈控制要求少得多的处理功率。入下文中进一步所述,多个图像传感器允许实现可扩展的系统,其具有比其它方式高得多的图像分辨率。
在能量输入时获取材料固结,提供对潜在缺陷的更准确指示。对照而言,一些已知的技术(例如前述的US 2013/314504)获取从冷却材料的红外发射以推断部件的构建质量。这可涉及高至5秒的曝光时间以提供处理所需的适合的图像对比度。本发明中所用的长曝光时间也可在固结后立刻获取一些图像数据。不过,相对较长的曝光时间并非用于形成图像对比度目的,而是用于数据压缩。被获取图像的每个像素具有亮度值,指示出在能量输入过程中在所述点处发射的可见辐射。重叠视场确保整个规定区域被覆盖,不过,控制处理器可在相关图像传感器之间切换,以保持曝光时间足够短而使得背景噪声对所获取数据不具有显著影响。控制处理器可将规定区域在每个相关图像传感器之间简单均分,或者使用一些其它技术考虑激光光栅图样而在各传感器之间切换。
使用多相机允许在不借助于具有大传感器阵列的昂贵图像传感器的情况下增大图像分辨率。所述系统在添加更多图像传感器以延伸视场的意义上而言是可扩展的。另外,来自不同图像传感器的相同子区部的重叠图像数据也可用于噪声校准。对照而言,单相机系统将需要使用宽角度镜头和/或更高位置以延伸视场。不过,对于粉末床熔合机器周围空间和宽角度透镜或“鱼眼”透镜存在限制,引起有害的图像扭曲和更低分辨率。
每个图像传感器获取的数据是规定区域的一部分中的能量输入的空间解析图像。当合并于来自其它图像传感器的图像数据时,具有相对较少量空间解析图像数据的单个图像指示出所述材料层内的整个关注区域上的能量输入。这种单个图像与基准图像之间的比较需要很少处理功率并允许激光或电子束的实时反馈控制。较少数据量更易于存储、或用于形成所述部件的3D缺陷图。
根据另一个方面,本发明提供一种通过添加制造而制作三维物体的方法,所述方法包括以下步骤:
在构建室中提供未固结形式的材料层;
使用能量投射组件固结所述层的规定区域中的材料;
使用多个图像传感器获取所述规定区域的多个图像,每个所述图像传感器具有对应的视场覆盖所述材料层的至少一部分,并至少部分地重叠于至少一个其它所述图像传感器的所述视场;
设定图像获取的曝光时间而使得:当通过所述能量投射组件将能量输入到所述材料时,来自所述图像传感器的图像数据共同地提供所述规定区域的单个空间解析图像;
将来自所述单个空间解析图像的所述图像数据与阈值数据值比较,以定位所述规定区域中的潜在固结缺陷。
优选地,各所述曝光时间错开并至少部分地相互重叠。优选地,所述能量投射组件具有至少一个扫描激光头,其被构造将激光束按照往复运动光栅图样扫描过工作床中的材料层,而控制处理器被构造成将光栅图样限制到所述层的关注区域。不过,本发明也可用于立体光刻系统、数字光投射系统或掩模能量源投射系统,其中整个关注区域同时曝光于对应形状的能量束。
在本发明的一些实施方式中,来自所述单个空间解析图像的所述图像数据被解析为扫描矢量,所述扫描矢量具有的相关联的强度值对应于激光扫描头之后的各个激光轨迹。评估沿每条扫描轨迹的能量输入水平,探测缺陷,同时还比图像数据与基准数据的直接比较提供更多过程信息。
在特别优选形式中,材料是粉末金属。在其它形式中,材料是粉末聚合物、陶瓷或液态聚合物。
优选地,所述图像传感器是CCD(电荷耦合器件)阵列、CMOS(互补金属氧化物半导体)阵列、或sCMOS(科学CMOS)阵列。
优选地,所述图像处理器被构造当能量输入点在对应视场之间的重叠区域内时选择性地启用和停用所述图像传感器。
可选地,所述能量投射组件被构造成在连续层之间停用预定停用时段,而所述图像处理器被构造成在小于所述预定停用时段的一半的获取时段内启用和停用所述图像传感器以获取所述单个空间解析图像,使得所述图像处理器能够对于所述连续层中的每个探测到能量输入过程的结束。
在一些实施方式中,添加制造系统进一步包括:构建室,用于装容支撑所述材料层的构建台,所述构建室具有一个或多个观看窗以观察构建过程,其中所述图像传感器安装在所述构建室外并通过一个或多个所述观看窗观看所述构建台。
可选地,所述图像传感器定位成按相对于所述层的法线而倾斜的角度观看所述构建台上的所述材料层,所述图像处理器被构造成利用来自每个所述图像传感器的所述图像数据而校正视角。这很适合于对现有PBF设备(其中,图像传感器将需要通过构建室的侧部上的观察窗“看到”)进行改装。
优选地,所述图像传感器定位在所述材料层的正上方,使得所述图像传感器的光轴垂直于所述层。在此情况下,所述系统在组装过程中集成到PBF设备中。处于功率层正上方,减少了校正视角的需要。
优选地,所述图像处理器被构造为使用所述规定区域的所述单个空间解析图像的所述图像数据进行所述能量投射组件的反馈控制。
优选地,添加制造系统是选择性激光烧结(SLS)系统、选择性激光熔化(SLM)系统、或电子束系统;所述图像传感器被构造成记录从扫描过所述层中关注区域的能量输入点处的熔化材料发射的光。本领域技术人员应理解的是,用词“光”是指电磁辐射,包括红外光、可见光和紫外光。
在本发明的相关的方面中,提供一种添加制造系统,用于通过连续材料层制作三维物体,所述添加制造系统包括:
能量投射组件,用于将能量输入到所述层内的规定区域中以固结所述材料;
处理器,其被构造成接收用于指示出对所述材料的能量输入的数据,由此将所述规定区域的具有不足能量输入的区部识别为不满足预定质量度量的缺陷区部;其中,
所述处理器操作性地控制所述能量投射组件以将能量选择性地施加于所述缺陷区部。
优选地,所述处理器进一步被构造成改变对所述能量投射组件的输入功率以调节对所述材料的能量输入。
优选地,选择性地施加于所述缺陷区部的所述能量由所述处理器控制而为所述材料提供定制化微观结构。
优选地,所述定制化微观结构不同于所述规定区域的其余部分中的所述材料的微观结构。
在一些实施方式中,所述能量投射组件具有扫描能量束(例如激光或电子束),所述处理器被构造成在将能量施加于所述缺陷区部的过程中选择性地控制一个或多个以下处理参数:
扫描速度;
扫描加速度;
扫描方向;
影线距离(其为相邻扫描轨迹之间的间隔);
偏移距离(其若存在则为激光扫描区域与所述缺陷区部之间的差距);
束焦点(改变能量输入斑点的尺度);
束输入功率调制。
可选地,所述处理器在将能量施加于所述缺陷区部的过程中选择一个或多个以下束扫描图样:
定向光栅(其中束扫描轨迹以规则影线风格图样往复延伸);
嵌套构形环(其中束路径是分立环的构形化的嵌套光栅,对应于所述缺陷区部的形状);
螺旋绕线,其中束路径是连续环的构形化的嵌套光栅,对应于所述缺陷区部的形状)。
可选地,所述处理器被构造将所述缺陷区部分为多个子区部,并使用不同的处理参数将所述能量施加于每个所述子区部。
可选地,所述处理器被构造成当所述缺陷区部足够接近于在至少一个先前材料层中探测到的缺陷区部时将所述能量施加于所述缺陷区部。优选地,所述处理器被构造成在能量输入过程中控制一个或多个所述处理参数,使得在先前层的缺陷区部中发生固结。
优选地,所述处理器被构造成探测所述规定区域中的过度能量输入并调节处理参数用于将能量输入到随后材料层的规定区域中。
优选地,所述处理器被构造成访问具有在先前固结缺陷校正过程中所使用处理参数的数据库,并使用来自所述数据库的信息而选择所述处理参数用于将能量施加于所述缺陷区部。
优选地,多个类似的添加制造系统将处理参数数据记录到所述数据库中。
优选地,所述处理器被构造成对于每个制作的三维物体生成构建质量记录,其采取二维片形式或三维体积形式,显示出所述缺陷区部的位置。
优选地,所述处理器进一步被构造使用来自所述数据库的信息从先前构建的部件或特定结构中记录的缺陷自动识别具有更高缺陷倾向的区部,并预防性地改变所述处理参数以避免缺陷形成。
附图说明
本发明现在将仅示例性地参照附图中所示优选实施方式进行描述,其中:
图1是根据本发明的添加制造系统的示意图;
图2A显示出在SLM添加制造系统的构建区域内获取的单个图像;
图2B显示出图像数据,由控制处理器利用以提供构建区域内的缺陷的空间解析指示;
图3A是来自3D物体的一层(通过掩模曝光于能量投射组件)的单个空间解析图像的示意图;
图3B是用于图3A中所示层的新掩模(用以重新曝光被识别为潜在缺陷的区域)的示意图;
图4A显示出来自不同3D物体的一层(曝光于能量投射组件)的另一空间解析图像;
图4B显示出通过图4A的图像中的像素数据生成的光强度图;
图5显示出图4B的光强度图,其中指示出缺陷区部;
图6A是被识别的缺陷区部的放大图;
图6B是对于图6A的缺陷区部形成的层掩模;
图6C和6D显示出可用于缺陷区部内的不同的激光扫描图样。
具体实施方式
参见图1,选择性激光熔化系统10通过固化被依次沉积到层14(在构建室36内的构建台12上)中的粉末材料的选择区域而逐渐逐层构建三维部件16。构建室36具有观看窗28(典型地为半透明激光防护窗)以安全观察构建过程。
粉末材料的最上层18曝光于来自扫描激光头20的激光束22。激光束22沿箭头24所指方向以预定光栅图样扫描过粉末层18。在激光束22入射于粉末材料之处形成激光熔池46。熔池46当激光束22扫描过光栅图样时随其行进,留下熔化材料冷却固化。一旦预定光栅图样已完成,则当构建台12的底板26向下移动新层的厚度时,沉积新的粉末材料层。
处理器56控制位于室36外的三个图像传感器30、32、34通过窗28观看构建过程。处理器56也可操作扫描激光头20,或者,扫描激光头可独立控制。使用相同的控制器或联结分立的控制器允许实时反馈控制构建过程。图像传感器30、32、34中的每个相应具有对应的视场38、40、42。相应视场相结合而覆盖构建室36的最顶层18。不过,每个视场重叠于至少一个相邻视场。随着扫描激光头20扫描过顶层18中的关注规定区域,当激光熔池46移动通过对应的视场38、40、42时,每个图像传感器30、32、34获取激光熔池46的图像数据。在视场38与视场40的重叠部分50中,激光熔池46可被图像传感器30和32同时获取。这将对于一些重叠部分获取两组图像数据,处理器56可通过简单弃置一组而将其减至单组,或使用两组图像数据减少像素数据中的噪声。
可替代地,处理器56选择重叠部分中的一些点停用一个图像传感器并启用下一图像传感器,特别是当有必要分配曝光时间时,使得任一个传感器均不会曝光过久使背景噪声对图像数据产生不利影响。
过滤器(例如中密度(ND)过滤器)可用于减少对图像传感器的入射光。在其它情况下,带通滤波器用于获取所选择波长(例如600~900nm(红光至红外光))以改善图像质量。
一旦扫描激光头20对于最顶层18已完成预定光栅图样,则来自每个图像传感器30、32、34的图像数据通过弃置或熔合重叠区域中获取的双图像数据而由控制处理器56合并为单个图像。
每层(或规定区域)的单个空间解析图像将典型具有10Kb至20Mb的数据,不过可能存在更多图像数据,取决于部分尺寸、图像传感器数量和所选的成像分辨率。不过,为了例示出相对于现有技术的数据减少,10Kb至20Mb的图像数据转变为范围在10-1~10-4Hz的采样速率。这进而允许使用传统的高分辨率相机和进行显著更快的实时处理。
参见图2A,显示出构建层或较大构建层内的规定区域的单个空间解析图像60。扫描激光头的光栅方向由图像中的条纹指示。处理器56基于所存储的基准图像(未示出)校准此图像以产生图2B的潜在缺陷图。在此,显示出基准像素数据的可接受偏差范围内的像素数据62,明显不同于超出基准图像的设定偏差范围的像素数据64。区域64提供粉末材料固结时的潜在缺陷的指示。将连续各层相结合,形成整个构建物中的缺陷的尺寸、分布和位置的三维表现。所述系统可针对现有PBF机器而改装,并可实现为反馈控制系统或者独立质量监控装置。
粉末上的激光或电子束扫描轨迹被获取为图像像素数据,其亮度水平指示出输入能量和材料发射率(白炽光、红外或紫外照射),由于焦点位置的变化和材料/能量相互作用(即,反射/吸收)而存在偏差。
在获取之后,处理器调节图像以最大化对比度范围,然后施加强度和波长阈值。通过基于被处理材料施加具有适合强度或波长的图像阈值,发射能量中的相对于基准图像的差别指示出被施加能量或扫描图样的缺陷或偏差的存在。所述方法允许探测输入能量偏差,其可为机器故障或过程偏差(有意的或其它偏差)的潜在影响,范围从微米至整个床尺寸的故障或差异。
过程偏差(包括粉末在层上的不均匀分布、局部几何形状的凹凸、或熔体不稳定性(例如成球))使得在熔化过程中所产生的光强度发生变化。诸如此类的过程偏差表现为光强度和波长相对于校准基准的变化,并被标示为潜在缺陷。过程缺陷图用于评估所生产部件的质量或者开发新的处理参数或几何形状。
所述过程对于构建物中的每个关注层重复进行,此后,层阈值图像组合以形成构建几何形状的三维表现物,类似于计算机层析成像数据(CT)的重构。即时通告(电子邮件、短消息、显示装置等等)过程操作者任何探测到的异常,和/或实施机器状态的变化。这可涉及:简单地停止构建过程以允许操作者干预,重新扫描缺陷层,或实行预设响应功能而改变及其处理参数。
本发明可使用各种成像系统(具有采用多种构造的多种类型的光学器件)实现。所述设备可具有:可控曝光数字成像装置(在紫外、可见光或红外光谱(或它们的任意组合))、可聚焦光学器件、刚性固定框架、和图像处理计算机。另外,所述系统还可包含多个滤光器、透视变换光学装置、和用于数据查看的监视器。
在粉末床相对较大的情况下,可采用额外的相机以覆盖整个构建区域,或在构建区域中或在所关注局部区部中提供更大分辨率。在具有多扫描头的激光扫描系统中,这种方法可用于对所生产部件核实扫描图样的对准。
参见图3A和3B,例示出用于PBF系统的反馈控制系统。用于三维部件的一个层3的单个空间解析图像1指示出拟由能量投射组件固结的粉末材料规定区域4。在规定区域4内,图像1指示出粉末5的大部分的充分固结。不过,图像1还包括:缺陷区域6,其中图像数据明显不同于预定基准或校准数据。
若识别出潜在缺陷区域6,则控制器(未示出)在原始曝光掩模或光栅图样7内生成第二曝光掩模或光栅图样8。新的掩模或光栅图样8内的粉末材料重新曝光于能量投射组件以适当固结粉末和从重新曝光的层的空间解析图像中去除缺陷6。
仅第二曝光掩模8内的材料被重新曝光,使得正确固结的材料5不受影响。另外,缺陷6的重新曝光的扫描参数可以改变,很可能改变至较低功率设定,以避免已经曝光于能量投射组件的材料过度熔化。应认识到,扫描参数的控制和修改允许更好地控制任意所选区域内的部件微观结构。这允许部件每层上的材料性能定制化和偏差。图4A、4B、5、6A至6D例示出识别和修复3D物体的一层中的缺陷的各阶段。图4A显示出扫描层在曝光于激光后的被获取图像。像素数据的亮度值用于生成图4B中所示光强度图。光强度图与对于该扫描级别的基准图像数据比较,以识别任意潜在缺陷,如图5中所示。在三维部件构形边界3内,是延伸过扫描区域的宽尺度缺陷4。较小的缺陷5、6、7朝向所述层的一个边缘定位。
当扫描层中的缺陷已被识别出时,可采取干预步骤以修复缺陷。若层曝光已完成但在粉末重新涂覆之前,则生成覆盖缺陷区部4的新的层掩模8。在一些特定情况下,缺陷是表面凹陷,粉末重新涂覆将在修复缺陷填充凹陷区域之前进行。适合的激光扫描参数被选择,并传送到拟实行的控制处理器。在被修复时,成像装置和处理器评估修复扫描的效果并将所实行修复的细节记录到构建日志中用于以后查看。当完成时,正常构建过程继续,对3D部件的下一层重新涂覆粉末。所述系统可被构造成允许修复策略的类型和程度按照各种处理选项进行选择。这包括干预类型,为:仅监控和记录;对探测到的大于设定阈值的缺陷监控和报告;对探测到的大于设定阈值的缺陷监控和暂停构建过程;对于大于设定阈值的缺陷监控和实行修复策略;或者这些策略的任意组合。阈值可基于缺陷区域尺寸、相对光强度、预限定关注区部外的能量输入路径的偏离、发生特定缺陷类型(如前所述)、或这些值(每个具有上下界限)的任意组合而设定。
当用户已选择实行一反馈策略时,存在多个用于缺陷修复的选项。这样的选项包括:修复类型,输入功率,扫描速度,影线距离,偏移距离,焦点水平变化(改变能量输入斑点),扫描方向,加速度控制或恒速扫描进程,各个扫描区部中的输入功率调制。用于修复类型的选项包括:沿长度的光栅9(见图6C)(其中,输入能量束以规则影线风格图样往复移动);输入能量路径的螺旋类型绕线10(见图6D);构形式光栅(其中输入能量束形成围绕缺陷形状8的分立各环,它们错开以填充指定缺陷区域);或者上述的任意组合。小的隔离的斑点缺陷(例如图3A中所示的缺陷6)的直径可小于300微米。在此情况下,修复方案将仅需要小的多边形、螺旋光栅或甚至点输入持续一时段以确保熔池涵盖缺陷。根据被识别缺陷的尺寸和长宽比,一系列多边形、螺旋或点可结合使用以重新固结缺陷。
一旦缺陷8已被探测到,则修复区部可被选择为大于、小于、或等于真实缺陷尺寸4,并可分为任意多个分立的区部,在其中单独选择和实行修复策略。以此方式,适合合金系统的微观结构可在局部区部中被修改以产生改进的性能(例如,损伤表现、强度、或延展性)以对缺陷进行补偿。根据所用合金系统,改变的性能可通过改变能量输入源的功率和停留时间而实现。
在一个特定层中存在小缺陷可能不很重要,因为扫描参数可使得所述区部在随后的层中重新熔化。在此情况下,系统监控是否已在重叠或相邻区部中的多于预定数量的层(例如2或3层)探测到缺陷,在此情况下实行修复策略。在此情况下,将可能选择更大能量输入以固结下面的层。
过度能量输入或部分变形的区部可通过特定区部的光强度增大被探测到。在此情况下,第二次修复扫描将是不希望的,这样,可采用不同手段。当探测到过度能量输入时,系统修改构建文件的随后层的扫描策略以减少对此特定层的局部区部的能量输入。可随后减小功率的层的数量是可变的,对于随后层中的每层的其它扫描参数也是如此。
反馈系统的更复杂形式基于一组先前实行的响应(即,学习集)利用机器学习算法自主操作以确定反馈策略。机器学习集通过在多个机器和用户(经由网络连接到公共数据库)中跟踪用户响应而发展。
所述系统将任何缺陷或修复区部的位置按二维片形式或三维体积视图记为构建质量记录。这样的信息允许操作者改进设计或探测需要维护或修复的机器问题。日志和构建图像可保留用于部件符合性的永久记录或者未来诊断评估。
构建记录和学习集还用于自动识别具有更高缺陷倾向的区部。所记录的在先前的构建部件或者部件内特定结构(例如倾斜表面、特定角度、厚度,等等)的缺陷将具有相关联的缺陷校正日志。如果在当前构建物中识别出相同或相似的部件或结构,则处理器预防性地改变处理参数以避免缺陷形成。
本发明的各个方面和特征现在将在以下序号段落中广义地描述:
一种添加制造系统用于通过连续材料层制作三维物体,所述添加制造系统包括:
能量投射组件,用于将能量输入到所述层内的规定区域中以固结所述材料;
多个图像传感器,每个所述图像传感器具有对应的视场覆盖所述材料层的至少一部分,使得每个所述视场至少部分地重叠于至少一个其它所述图像传感器的所述视场;
图像处理器,用以从每个所述图像传感器获取图像数据;其中在使用过程中:
所述图像处理器控制对每个所述图像传感器的曝光时间并且结合来自所述图像传感器的所述图像数据以分别对每个材料层提供被输入遍及所述规定区域的所述能量的单个空间解析图像,用于针对阈值数据值进行比较,以定位所述规定区域中的潜在固结缺陷。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,其中,各所述曝光时间错开,并至少部分地相互重叠。
根据段落[0067]或段落[0068]所述的添加制造系统,其中所述能量投射组件具有至少一个扫描激光头或扫描电子束,其被构造按往复运动光栅图样扫描过构建室中的材料层,控制处理器被构造将光栅图样限制到所述层的关注区域。
根据段落[0069]所述的添加制造系统,其中,来自所述单个空间解析图像的所述图像数据被解析为扫描矢量,所述扫描矢量具有的相关联的强度值对应于激光扫描头之后的各个激光轨迹。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,其中粉末材料是粉末金属、粉末聚合物、粉末陶瓷、或它们的组合。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,其中所述图像传感器是CCD(电荷耦合器件)阵列、CMOS(互补金属氧化物半导体)阵列、或sCMOS(科学CMOS)阵列。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,其中,所述图像处理器被构造当能量输入点处于对应视场之间的重叠区域内时选择性地启用和停用所述图像传感器。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,其中,所述能量投射组件被构造成在连续层之间停用预定停用时段,所述图像处理器被构造成在小于所述预定停用时段的一半的获取时段内启用和停用所述图像传感器以获取所述单个空间解析图像,使得所述图像处理器能够对于所述连续层中的每个探测到能量输入过程的结束。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,进一步包括:构建室,用于装容支撑所述材料层的构建台,所述构建室具有一个或多个观看窗以观察构建过程,其中所述图像传感器安装在所述构建室外并通过一个或多个所述观看窗观看所述构建台。
根据段落[0074]所述的添加制造系统,其中,所述图像传感器定位成按相对于所述层的法线而倾斜的角度观看所述构建台上的所述材料层,所述图像处理器被构造成利用来自每个所述图像传感器的所述图像数据校正视角。
根据段落[0069]所述的添加制造系统,其中所述图像传感器定位在所述材料层的正上方,使得所述图像传感器的光轴垂直于所述层。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,其中所述图像处理器被构造为:使用所述规定区域的所述单个空间解析图像的所述图像数据进行所述能量投射组件的反馈控制。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,其中所述系统是选择性激光烧结(SLS)系统、选择性激光熔化(SLM)系统、或者激光粉末床熔合(L-PBF)系统;所述图像传感器被构造成记录从扫描过所述层中关注区域的能量输入点处的熔化材料发射的光。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,其中所述系统是电子束熔化系统。
根据段落[0067]所述的添加制造系统,其中所述系统是掩模能量投射系统,其中整个关注区域同时曝光于对应形状的能量束。
根据段落[0081]所述的添加制造系统,其中,所述系统是立体光刻(STL)系统或数字光投射(DLP)系统。
一种通过添加制造而制作三维物体的方法,所述方法包括以下步骤:
在构建室中提供未固结形式的材料层;
使用能量投射组件固结所述层的规定区域中的材料;
使用多个图像传感器获取所述规定区域的多个图像,每个所述图像传感器具有对应的视场覆盖所述材料层的至少一部分,并至少部分地重叠于至少一个其它所述图像传感器的所述视场;
设定图像获取的曝光时间而使得:当通过所述能量投射组件将能量输入到所述材料时,来自所述图像传感器的图像数据共同地提供所述规定区域的单个空间解析图像;
将来自所述单个空间解析图像的所述图像数据与阈值数据值比较,以定位所述规定区域中的潜在固结缺陷。
根据段落[0083]所述的方法,其中所述能量投射组件具有至少一个扫描激光头或扫描电子束,其被构造按往复运动光栅图样(被限制到所述层的关注区域)扫描过构建室中的材料层。
根据段落[0083]或段落[0084]所述的方法,进一步包括将来自所述单个空间解析图像的所述图像数据解析为扫描矢量,所述扫描矢量具有的相关联的强度值对应于激光扫描头之后的各个激光轨迹。
根据段落[0083]至[0085]中任一项所述的方法,其中,粉末材料是粉末金属、粉末聚合物、粉末陶瓷、或它们的组合。
根据段落[0083]至[0086]中任一项所述的方法,其中,所述图像传感器是CCD(电荷耦合器件)阵列、CMOS(互补金属氧化物半导体)阵列、或sCMOS(科学CMOS)阵列。
根据段落[0083]所述的方法,其中,当能量输入点处于分别对应于每个图像传感器的视场之间的重叠区域内时,所述图像传感器选择性地启用和停用。
根据段落[0083]至[0088]中任一项所述的方法,其中,所述能量投射组件在连续层之间停用预定停用时段,在小于所述预定停用时段的一半的获取时段内启用和停用所述图像传感器以获取所述单个空间解析图像,从而对于所述连续层中的每个探测到能量输入过程的结束。
根据段落[0083]至[0089]中任一项所述的方法,其中,材料层支撑在构建室中装容的构建台上,所述构建室具有一个或多个观看窗以观察构建过程,所述图像传感器安装在所述构建室外并通过一个或多个所述观看窗观看所述构建台。
根据段落[0089]所述的方法,其中,所述图像传感器定位成按相对于所述层的法线而倾斜的角度观看所述构建台上的所述材料层,所述图像处理器被构造成利用来自每个所述图像传感器的所述图像数据校正视角。
根据段落[0083]所述的方法,其中,所述图像传感器定位在所述材料层的正上方,使得所述图像传感器的光轴垂直于所述层。
根据段落[0083]至[0092]中任一项所述的方法,其中,使用所述规定区域的所述单个空间解析图像的所述图像数据进行所述能量投射组件的反馈控制。
根据段落[0083]至[0093]中任一项所述的方法,其由处理器实施以操作选择性激光烧结(SLS)系统或选择性激光熔化(SLM)系统,其中所述图像传感器被构造成记录从扫描过所述层中关注区域的能量输入点处的熔化材料发射的光。
根据段落[0083]至[0094]中任一项所述的方法,其由处理器实施以操作电子束熔化系统。
根据段落[0083]至[0094]中任一项所述的方法,其由处理器实施以操作掩模能量投射系统,其中整个关注区域同时曝光于对应形状的能量束。
根据段落[0083]至[0092]中任一项所述的方法,其由处理器实施以操作立体光刻(STL)系统或数字光投射(DLP)系统。
一种添加制造系统用于通过连续材料层制作三维物体,所述添加制造系统包括:
能量投射组件,用于将能量输入到所述层内的规定区域中以固结所述材料;
处理器,其被构造成接收用于指示被输入到所述材料的能量的数据,由此将所述规定区域的具有不足能量输入的区部识别为不满足预定质量度量的缺陷区部;其中,
所述处理器操作性地控制所述能量投射组件以将能量选择性地施加于所述缺陷区部。
根据段落[0098]所述的添加制造系统,其中所述处理器进一步被构造成改变对所述能量投射组件的输入功率以调节对所述材料的能量输入。
根据段落[0099]所述的添加制造系统,其中,选择性地施加于所述缺陷区部的所述能量由所述处理器控制而为所述材料提供定制化微观结构。
根据段落[0100]所述的添加制造系统,其中所述定制化微观结构不同于所述规定区域的其余部分中的所述材料的微观结构。
根据段落[0098]所述的添加制造系统,其中所述能量投射组件具有扫描能量束,所述处理器被构造成在将能量施加于所述缺陷区部的过程中选择性地控制一个或多个以下处理参数:
扫描速度;
扫描加速度;
扫描方向;
影线距离,其为相邻扫描轨迹之间的间隔;
偏移距离,其若存在则为由所述能量束扫描的区域与所述缺陷区部之间的差距;
束焦点,其中所述能量束的输入斑点尺度改变;
束输入功率调制,用于改变所述能量束的功率。
根据段落[0098]所述的添加制造系统,其中所述处理器在将能量施加于所述缺陷区部的过程中选择一个或多个以下扫描图样:
定向光栅,其中能量束扫描轨迹以规则影线风格图样往复延伸;
点曝光,其中能量束保持在所述缺陷区部附近的固定位置持续规定时段;
嵌套构形环,其中所述能量束的路径是分立环的构形化的嵌套光栅,对应于所述缺陷区部的形状;
螺旋绕线,其中所述能量束的路径是连续环的构形化的嵌套光栅,对应于所述缺陷区部的形状。
根据段落[0098]所述的添加制造系统,其中所述处理器被构造成将所述缺陷区部分为多个子区部,并使用不同处理参数将所述能量施加于每个所述子区部。
根据段落[0098]所述的添加制造系统,其中所述处理器被构造成当所述缺陷区部足够接近于在至少一个先前材料层中探测到的缺陷区部时将所述能量施加于所述缺陷区部。
根据段落[0105]所述的添加制造系统,其中所述处理器被构造成在能量输入的过程中控制一个或多个所述处理参数,使得在先前层中也发生固结。
根据段落[0098]所述的添加制造系统,其中,所述处理器被构造成探测所述规定区域中的过度能量输入并调节处理参数以将能量输入到随后材料层的规定区域中。
根据段落[0098]所述的添加制造系统,其中,所述处理器被构造成访问具有在先前固结缺陷校正过程中所用处理参数的数据库,并使用来自所述数据库的信息而选择所述处理参数用于将能量施加于所述缺陷区部。
根据段落[0108]所述的添加制造系统,其中多个类似的添加制造系统将处理参数数据记录到所述数据库中。
根据段落[0098]所述的添加制造系统,其中,所述处理器被构造成对于每个制作的三维物体生成构建质量记录,其采取二维片形式或三维体积形式,显示出所述缺陷区部的位置。
根据段落[0108]至[0110]中任一项所述的添加制造系统,其中,所述处理器进一步被构造成使用来自所述数据库的信息从先前构建的部件或特定结构中记录的缺陷自动识别具有更高缺陷倾向的区部,并预防性地改变所述处理参数以避免缺陷形成。
本发明已经在此仅示例性地描述。本领域技术人员应易于认识到在不背离本发明广义思路的精神和范围的情况下的多种变化和修改。
Claims (28)
1.一种添加制造系统,其用于由连续材料层制作三维物体,所述添加制造系统包括:
能量投射组件,其用于将能量输入到所述材料层内的规定区域中以固结所述材料;
多个图像传感器,每个所述图像传感器具有对应的视场,所述视场覆盖所述材料层的至少一部分,使得每个所述视场至少部分地与至少一个其它所述图像传感器的所述视场重叠;和
图像处理器,其用以从每个所述图像传感器获取图像数据;其中在使用过程中:
所述图像处理器控制对每个所述图像传感器的曝光时间并且结合来自所述图像传感器的所述图像数据以分别对每个材料层提供被输入遍及所述规定区域的所述能量的单个空间解析图像,用于针对阈值数据值进行比较,以定位所述规定区域中的潜在固结缺陷。
2.根据权利要求1所述的添加制造系统,其中,各所述曝光时间错开,并且至少部分地相互重叠。
3.根据权利要求2所述的添加制造系统,其中,来自所述单个空间解析图像的所述图像数据被解析为扫描矢量,所述扫描矢量具有的相关联的强度值对应于激光扫描头之后的各个激光轨迹。
4.根据权利要求1所述的添加制造系统,其中,所述图像传感器是CCD(电荷耦合器件)阵列、CMOS(互补金属氧化物半导体)阵列、或sCMOS(科学CMOS)阵列。
5.根据权利要求1所述的添加制造系统,其中,所述图像处理器被构造成当能量输入点在对应视场之间的重叠区域内时选择性地启用和停用所述图像传感器。
6.根据权利要求1所述的添加制造系统,其中,所述能量投射组件被构造成在连续层之间停用预定停用时段,而所述图像处理器被构造成在小于所述预定停用时段的一半的获取时段内启用和停用所述图像传感器以获取所述单个空间解析图像,使得所述图像处理器能够对于所述连续层中的每个而探测到能量输入过程的结束。
7.根据权利要求1所述的添加制造系统,进一步包括:构建室,其用于装容支撑所述材料层的构建台,所述构建室具有一个或多个观看窗以观察构建过程,其中所述图像传感器安装在所述构建室外并通过一个或多个所述观看窗观看所述构建台。
8.根据权利要求8所述的添加制造系统,其中,将所述图像传感器定位成按相对于所述材料层的法线倾斜的角度观看所述构建台上的所述材料层,并且所述图像处理器被构造成利用来自每个所述图像传感器的所述图像数据而校正视角。
9.根据权利要求1所述的添加制造系统,其中,将所述图像传感器定位在所述材料层的正上方,使得所述图像传感器的光轴垂直于所述材料层。
10.根据权利要求1所述的添加制造系统,其中,所述图像处理器被构造为:使用所述规定区域的所述单个空间解析图像的所述图像数据进行所述能量投射组件的反馈控制。
11.根据权利要求1所述的添加制造系统,其中,所述系统是选择性激光烧结(SLS)系统、选择性激光熔化(SLM)系统、或激光粉末床熔合(L-PBF)系统;并且所述图像传感器被构造成记录从扫描过所述材料层中关注区域的能量输入点处的熔化材料发射的光。
12.根据权利要求1所述的添加制造系统,其中,所述系统是电子束熔化系统。
13.根据权利要求1所述的添加制造系统,其中,所述系统是掩模能量投射系统,其中将整个关注区域同时曝光于对应形状的能量束。
14.根据权利要求13所述的添加制造系统,其中,所述系统是立体光刻(STL)系统或数字光投射(DLP)系统。
15.一种添加制造系统,其用于由连续材料层制作三维物体,所述添加制造系统包括:
能量投射组件,其用于将能量输入到所述材料层内的规定区域中以固结所述材料;
处理器,其被构造成接收用于指示出对所述材料的能量输入的数据,由此将所述规定区域的具有不足能量输入的区部识别为不满足预定质量度量的缺陷区部;其中,
所述处理器操作性地控制所述能量投射组件以将能量选择性地施加于所述缺陷区部。
16.根据权利要求15所述的添加制造系统,其中,所述处理器进一步被构造成改变对所述能量投射组件的输入功率以调节对所述材料的能量输入。
17.根据权利要求16所述的添加制造系统,其中,选择性地施加于所述缺陷区部的所述能量由所述处理器控制以为所述材料提供定制化微观结构。
18.根据权利要求17所述的添加制造系统,其中,所述定制化微观结构不同于所述规定区域的其余部分中的所述材料的微观结构。
19.根据权利要求15所述的添加制造系统,其中,所述能量投射组件具有扫描能量束,并且所述处理器被构造成在将能量施加于所述缺陷区部的过程中选择性地控制一个或多个以下处理参数:
扫描速度;
扫描加速度;
扫描方向;
影线距离,其为相邻扫描轨迹之间的间隔;
偏移距离,其若存在则为由所述能量束扫描的区域与所述缺陷区部之间的差距;
束焦点,其中所述能量束的输入斑点尺度改变;和
束输入功率调制,以改变所述能量束的功率。
20.根据权利要求17所述的添加制造系统,其中,所述处理器在将能量施加于所述缺陷区部的过程中选择一个或多个以下扫描图样:
定向光栅,其中能量束扫描轨迹以规则影线风格图样往复延伸;
点曝光,其中能量束保持在所述缺陷区部附近的固定位置持续规定时段;
嵌套构形环,其中所述能量束的路径是分立环的构形化的嵌套光栅,对应于所述缺陷区部的形状;和
螺旋绕线,其中所述能量束的路径是连续环的构形化的嵌套光栅,对应于所述缺陷区部的形状。
21.根据权利要求17所述的添加制造系统,其中,所述处理器被构造成将所述缺陷区部分为多个子区部,并使用不同的处理参数将所述能量施加于每个所述子区部。
22.根据权利要求17所述的添加制造系统,其中,所述处理器被构造成当所述缺陷区部足够接近于在至少一个先前材料层中探测到的缺陷区部时将所述能量施加于所述缺陷区部。
23.根据权利要求22所述的添加制造系统,其中,所述处理器被构造成在能量输入的过程中控制一个或多个所述处理参数,使得在先前层中也发生固结。
24.根据权利要求17所述的添加制造系统,其中,所述处理器被构造成探测所述规定区域中的过度能量输入并调节处理参数用于将能量输入到随后材料层的规定区域中。
25.根据权利要求17所述的添加制造系统,其中,所述处理器被构造成访问具有在先前固结缺陷校正过程中所使用的处理参数的数据库,并使用来自所述数据库的信息以选择所述处理参数用于将能量施加于所述缺陷区部。
26.根据权利要求25所述的添加制造系统,其中,多个类似的添加制造系统将处理参数数据记录到所述数据库中。
27.根据权利要求15所述的添加制造系统,其中,所述处理器被构造成对于每个制作的三维物体生成构建质量记录,其采取二维片形式或三维体积形式,显示出所述缺陷区部的位置。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的添加制造系统,其中,所述处理器进一步被构造成使用来自所述数据库的信息从先前构建的部件或特定结构中记录的缺陷自动识别具有更高缺陷倾向的区部,并预防性地改变所述处理参数以避免缺陷形成。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113042749A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-29 | 南京理工大学 | 一种激光粉末床熔融近表层成形缺陷实时消除方法 |
CN114535614A (zh) * | 2020-11-11 | 2022-05-27 | 通用电气公司 | 在工件上增材打印延伸段的系统和方法 |
CN115401220A (zh) * | 2021-05-28 | 2022-11-29 | 株式会社东芝 | 监视系统以及附加制造系统 |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019028184A1 (en) * | 2017-08-01 | 2019-02-07 | Sigma Labs, Inc. | SYSTEMS AND METHODS FOR RADIANT THERMAL ENERGY MEASUREMENT DURING ADDITIVE MANUFACTURING OPERATION |
DE102018127678A1 (de) | 2017-11-07 | 2019-05-09 | Sigma Labs, Inc. | Verfahren und Systeme zum Qualitätsrückschluss und zur Qualitätskontrolle bei additiven Herstellungsverfahren |
DE102018127695A1 (de) | 2017-11-07 | 2019-05-09 | Sigma Labs, Inc. | Korrektur von nicht-bildgebenden thermischen Messvorrichtungen |
GB2568536B (en) * | 2017-11-20 | 2021-04-28 | Gkn Aerospace Services Ltd | Boundary detection and defect detection during additive manufacture of an object |
US10786850B2 (en) | 2018-02-21 | 2020-09-29 | Sigma Labs, Inc. | Photodetector array for additive manufacturing operations |
EP3608039A1 (de) * | 2018-08-07 | 2020-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Bestrahlungsverfahren für die additive herstellung mit vorbestimmter trajektorie |
NL2022029B1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-06-03 | Additive Ind Bv | System comprising an apparatus for producing an object by means of additive manufacturing and a method for producing an object by means of additive manufacturing using an apparatus. |
US11407179B2 (en) | 2019-03-20 | 2022-08-09 | General Electric Company | Recoater automated monitoring systems and methods for additive manufacturing machines |
FR3096297B1 (fr) * | 2019-05-23 | 2024-01-19 | Inst De Rech Tech Jules Verne | Procédé de réparation d’une pièce en cours de fabrication additive |
CN110355366B (zh) * | 2019-06-24 | 2024-02-02 | 杭州电子科技大学 | 铺粉器机构与可在线检测质量的金属增材制造装置及方法 |
JP2021020319A (ja) * | 2019-07-24 | 2021-02-18 | 株式会社荏原製作所 | Am装置 |
JP2021037716A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 株式会社荏原製作所 | 機械学習装置、am装置、機械学習方法、および学習モデルの生成方法 |
JP2023515015A (ja) * | 2020-02-21 | 2023-04-12 | ナノトロニクス イメージング インコーポレイテッド | 製造プロセスのためのシステム、方法、及び媒体 |
FR3115479B1 (fr) * | 2020-10-22 | 2023-04-21 | Arianegroup Sas | Procédé de détection de défauts lors d’une fabrication additive par laser, dispositif de traitement de données, programme d’ordinateur et support de stockage pour la mise en œuvre du procédé. |
US20230294201A1 (en) * | 2020-11-04 | 2023-09-21 | Proterial, Ltd. | Method for predicting defect of additive-manufactured product and method for manufacturing additive-manufactured product |
JP2022092729A (ja) * | 2020-12-11 | 2022-06-23 | 株式会社東芝 | 溶接状態の検出方法、および溶接装置 |
WO2022168268A1 (ja) * | 2021-02-05 | 2022-08-11 | 株式会社ニコン | 加工パス情報生成方法 |
US20240139815A1 (en) * | 2021-02-26 | 2024-05-02 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Additive manufacturing development method and three-dimensional additive manufacturing system |
CN115106539B (zh) * | 2021-03-23 | 2023-07-14 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 增减材一体化控制方法及系统 |
CN113560574B (zh) * | 2021-06-10 | 2023-05-26 | 广东工业大学 | 3d打印缺陷修复方法 |
US11981085B2 (en) | 2021-07-20 | 2024-05-14 | Raytheon Company | Multi-source overlap design acceptance qualification |
CN113798515A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-17 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 用于实时调控电子束增材制造合金组织的工艺方法 |
EP4217136A1 (en) | 2021-10-07 | 2023-08-02 | Additive Monitoring Systems, LLC | Structured light part quality monitoring for additive manufacturing and methods of use |
CN117428210B (zh) * | 2023-12-20 | 2024-03-08 | 中国商用飞机有限责任公司 | 多激光选区熔融搭接方法 |
CN117841365B (zh) * | 2024-03-06 | 2024-05-10 | 云耀深维(江苏)科技有限公司 | 增材制造中材料涂覆质量同步监测的系统和增材制造设备 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016131022A1 (en) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | Glowforge Inc. | Cloud controlled laser fabrication |
US20170120376A1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-04 | General Electric Company | Additive manufacturing systems including an imaging device and methods of operating such systems |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE466720T1 (de) | 2006-06-20 | 2010-05-15 | Univ Leuven Kath | Verfahren und vorrichtung zur in-situ-überwachung und rückkopplungssteuerung selektiver laserpulverbearbeitung |
US10124410B2 (en) * | 2010-09-25 | 2018-11-13 | Ipg Photonics Corporation | Methods and systems for coherent imaging and feedback control for modification of materials |
EP2797730B2 (en) | 2011-12-28 | 2020-03-04 | Arcam Ab | Method and apparatus for detecting defects in freeform fabrication |
EP2666612B1 (de) | 2012-05-25 | 2018-11-28 | MTU Aero Engines AG | Verfahren und Vorrichtung zum Abbilden wenigstens eines dreidimensionalen Bauteils |
US10183329B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-01-22 | The Boeing Company | Quality control of additive manufactured parts |
GB201313840D0 (en) * | 2013-08-02 | 2013-09-18 | Rolls Royce Plc | Method of Manufacturing a Component |
US9724876B2 (en) * | 2013-12-13 | 2017-08-08 | General Electric Company | Operational performance assessment of additive manufacturing |
WO2015095544A1 (en) | 2013-12-18 | 2015-06-25 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Real-time process control for additive manufacturing |
DE102015011013B4 (de) * | 2014-08-22 | 2023-05-04 | Sigma Additive Solutions, Inc. | Verfahren zur Überwachung von generativen Fertigungsprozessen |
TWI546640B (zh) | 2014-12-17 | 2016-08-21 | 財團法人國家實驗研究院 | 即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法 |
EP3250337A1 (en) * | 2015-01-29 | 2017-12-06 | Arconic Inc. | Systems and methods for modelling additively manufactured bodies |
WO2016167793A1 (en) * | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating three-dimensional objects |
DE102015207254A1 (de) * | 2015-04-21 | 2016-12-01 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Vorrichtung und Verfahren zur generativen Herstellung eines dreidimensionalen Objektes |
JP6514370B2 (ja) * | 2015-06-12 | 2019-05-15 | マテリアライズ・ナムローゼ・フエンノートシャップMaterialise Nv | 付加製造における一貫性を熱画像化手段により確かめるためのシステムと方法 |
-
2018
- 2018-05-10 US US16/611,897 patent/US11602790B2/en active Active
- 2018-05-10 KR KR1020197033140A patent/KR102482487B1/ko active IP Right Grant
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-
2022
- 2022-09-26 JP JP2022152093A patent/JP2022180557A/ja active Pending
-
2023
- 2023-02-21 US US18/111,929 patent/US20230202120A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016131022A1 (en) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | Glowforge Inc. | Cloud controlled laser fabrication |
US20170120376A1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-04 | General Electric Company | Additive manufacturing systems including an imaging device and methods of operating such systems |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114535614A (zh) * | 2020-11-11 | 2022-05-27 | 通用电气公司 | 在工件上增材打印延伸段的系统和方法 |
CN113042749A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-29 | 南京理工大学 | 一种激光粉末床熔融近表层成形缺陷实时消除方法 |
CN113042749B (zh) * | 2021-03-10 | 2022-07-12 | 南京理工大学 | 一种激光粉末床熔融近表层成形缺陷实时消除方法 |
CN115401220A (zh) * | 2021-05-28 | 2022-11-29 | 株式会社东芝 | 监视系统以及附加制造系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2018265760A1 (en) | 2019-11-07 |
AU2018265760B2 (en) | 2023-09-07 |
EP3621810A1 (en) | 2020-03-18 |
WO2018204981A1 (en) | 2018-11-15 |
KR102482487B1 (ko) | 2022-12-29 |
CA3060595A1 (en) | 2018-11-15 |
JP2022180557A (ja) | 2022-12-06 |
KR20200024762A (ko) | 2020-03-09 |
EP3621810A4 (en) | 2021-04-21 |
US20210078076A1 (en) | 2021-03-18 |
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