CN116438050A - 用于增材制造系统的打印和重涂组件及其使用方法 - Google Patents

用于增材制造系统的打印和重涂组件及其使用方法 Download PDF

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Abstract

一种用于形成物体的方法，包括：移动包括能量源的组件；经由围绕组件的能量源的强制对流加热定位在构建区域中的初始层构建材料(31i、31s、31、3、50)；以及在构建区域上散布构建材料(31)，从而在初始层构建材料(31i、31s、31、3、50)上方沉积第二层构建材料(31i、31s、31、3、50)。

Description

用于增材制造系统的打印和重涂组件及其使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年10月20日提交的关于“用于增材制造系统的打印和重涂组件及其使用方法”的共同未决美国临时专利申请第63/093,933号的权益，该申请通过包括附图在内的全部引用合并于此。
技术领域
本说明书大体涉及增材制造系统，并且更具体地，涉及用于增材制造系统的打印和重涂组件及其使用方法。
背景技术
增材制造系统可以用于以逐层方式从构建材料(例如有机或无机粉末)“构建”物体。传统增材制造系统包括被构造为顺序分布构建材料层的各种“重涂”设备。传统增材制造系统还可以包括各种“打印”设备，这些“打印”设备被构造为将粘合剂沉积在构建材料上并且可以固化到构建材料以“构建”物体。在一些构造中，构建材料可以经由通过激光等施加能量来熔融以“构建”物体。
发明内容
在一些构造中，新的构建材料层的施加可能在下面的固化构建材料层上施加应力，这可能导致固化构建材料的撕裂或损坏。此外，新的构建材料层中可能会形成空隙，这随后可能会导致成品出现缺陷。
为了减少施加到下面的固化构建材料层的应力并减少空隙，可以最初将过量的构建材料施加到新的层。然后可以移除过量的构建材料，从而将新的构建材料层减少到期望厚度。在一些传统构造中，过量的构建材料可以沉积到排放沟等中以用于回收或处置。
然而，回收可能是耗时且昂贵的，并且处置过量的构建材料通常会增加制造成本。本公开的实施例涉及重涂组件，重涂组件将过量的构建材料返回到构建供应部，使得过量的构建材料可以用于施加后续的新的构建材料层。通过重新使用过量的构建材料，可以减少整体构建材料的使用，从而降低制造成本。
在一些构造中，构建材料和/或粘合剂可以由能量源加热以加热构建材料和/或固化粘合剂。能量源可以附接到重涂组件和/或打印组件，并且当打印组件和/或重涂组件经过构建材料和/或粘合剂时，能量源可以加热构建材料和/或粘合剂。因为能量源连同重涂组件和/或打印组件在构建材料和/或粘合剂上方移动，所以能量源可以在短时间内定位在构建材料和/或粘合剂的特定部分上方。能量源在构建材料和/或粘合剂的特定部分上方的短停留时间可能导致施加到构建材料和/或粘合剂的能量不足。通过减慢重涂组件和/或打印组件的移动，能量源可以定位在构建材料和/或粘合剂的特定部分上方更长时间。然而，重涂组件和/或打印组件的缓慢移动可能会增加构建物体的时间，从而降低生产率并增加制造成本。在一些构造中，可以增加能量源发射的热能的量，从而增加施加到构建材料和/或粘合剂的能量的量。然而，增加的热能会导致构建材料和/或粘合剂燃烧或过热，这会导致正在生产的物体出现缺陷。因此，存在对用于在增材制造系统中将热能施加到构建材料和/或粘合剂的改进系统和方法的需要。
在一个实施例中，一种用于形成物体的方法，包括：移动包括能量源的组件；经由围绕组件的能量源的强制对流加热定位在构建区域中的初始层构建材料；以及在构建区域上散布构建材料，从而在初始层构建材料上方沉积第二层构建材料。
在另一个实施例中，一种用于形成物体的方法，包括：在涂覆方向上在包括构建材料的供应容器上方移动重涂组件，其中重涂组件包括粉末散布构件；使供应容器中的构建材料与粉末散布构件接触；用联接到重涂组件的能量源辐照定位在构建容器中的初始层构建材料；以及使气体经过能量源，从而经由强制对流加热定位在构建容器中的初始层构建材料。
在又一个实施例中，一种增材制造系统，包括：打印组件和重涂组件中的至少一个；壳体组件，壳体组件联接到打印组件和重涂组件中的至少一个，壳体组件包括能量源外壳；能量源，能量源至少部分地定位在能量源外壳内；以及空气分布系统，空气分布系统与能量源外壳连通，其中空气分布系统包括泵，泵在结构上被构造成将气体传送到能量源外壳以传递来自能量源的热能。
本文所述的增材制造设备及其部件的附加特征和优点将在下面的详细描述中阐述，并且对于本领域的技术人员来说，部分内容根据该描述将显而易见或通过实践本文描述的实施例(包括以下的详细描述、权利要求以及附图)将被认识到。
应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都描述了各种实施例，并且旨在提供用于理解要求保护的主题的性质和特性的概述或框架。附图被包括在内以提供对各种实施例的进一步理解，并且结合到本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本文描述的各种实施例，并且与描述一起用于解释要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
图1示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的增材制造系统；
图2示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图1的增材制造系统内的构建材料的放大视图；
图3示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图1的增材制造系统的重涂组件的实施例的立体图；
图4示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图1的重涂组件的剖视图，其包括至少部分地封装一个或多个能量源的壳体组件；
图5示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的包括与图4的壳体组件连通的空气分布系统的重涂组件的立体图；
图6A示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的移除了上部壳体的壳体组件的放大立体图；
图6B示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的至少部分地封装图4的一个或多个能量源的壳体组件的放大剖视图；
图6C示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图4的壳体组件的放大剖视图；
图7示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图4的壳体组件和一个或多个能量源的前剖视图；
图8示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的包括第一壳体组件和第二壳体组件的重涂组件的剖视图；
图9示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图1的增材制造系统的控制图；
图10示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的包括粉末犁组件的重涂组件的立体图；
图11示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的移除了粉末犁壳体的图10的粉末犁组件的立体图；
图12示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图11的重涂组件和粉末犁组件的侧视图；
图13示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的将构建材料移动到构建区域的重涂组件；和
图14示意性地描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的将构建材料从构建区域移动到供应容器的重涂组件。
具体实施方式
现在将详细参考增材制造设备及其部件的实施例，其示例在附图中示出。只要有可能，相同的附图标记将在整个附图中用于指代相同或相似的部分。根据本公开的增材制造系统大体上包括用于在构建区域中散布构建材料的重涂组件。重涂组件可以将构建材料从构建供应部移动到顺序层中的构建区域。在实施例中，重涂组件可以将过量的构建材料移回构建供应部，使得可以在后续层中使用过量的构建材料。在一些实施例中，重涂组件或打印组件可包括可以将能量施加到构建材料的一个或多个能量源。在本文描述的实施例中，空气分布系统可以通过强制对流来分布由一个或多个能量源生成的热量。用于增材制造系统的重涂组件和打印组件、包括重涂和打印组件的增材制造系统、以及他们的使用方法的这些和其他实施例在本文中具体参考附图进行了更详细的描述。
范围在本文中可以表示为从“约”一个特定值，和/或到“约”另一个特定值。当表示这样的范围时，另一个实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，将理解特定值形成另一个实施例。还应当理解，每个范围的端点相对于另一个端点和独立于另一个端点都很重要。
如本文所用的方向术语——例如上、下、右、左、前、后、顶部、底部——仅参考所绘制的图作出，并且不旨在暗示绝对取向，除非另有明确说明。
短语“通信联接”在本文中用于描述各个部件的互连性，并且意味着部件通过导线、光纤或无线方式连接，使得电、光和/或电磁信号可以在部件之间交换。
除非另有明确说明，否则绝无意将本文阐述的任何方法解释为要求其步骤以特定顺序进行，也不意味着要求任何设备特定取向。因此，如果方法权利要求实际上没有叙述其步骤所遵循的顺序，或者任何设备权利要求实际上没有叙述单个部件的顺序或取向，或者在权利要求或说明书中没有特别声明步骤限于特定顺序，或者没有叙述设备的部件的特定顺序或取向，则在任何方面都无意推断出顺序或取向。这适用于任何可能的非明示解释基础，包括：有关步骤安排、操作流程、部件顺序或部件取向的逻辑问题；源自语法组织或标点符号的简单含义；以及说明书中描述的实施例的数量或类型。
如本文所用，单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。因此，例如，提及“一”部件包括具有两个或更多个这样的部件的方面，除非上下文另有明确规定。
现在参考图1，示意性地描绘了增材制造系统100。增材制造系统100包括供应平台130、构建平台120、打印组件150、清洁站110和重涂组件200。供应平台130联接到供应平台致动器132。供应平台致动器132可在竖直方向(即，图中描绘的坐标轴的+/-Z方向)上移动，使得供应平台130可在供应容器134内升高或降低。构建平台120定位成邻近供应平台130，并且与供应平台130一样，联接到构建平台致动器122。构建平台致动器122可在竖直方向上移动，使得构建平台120可在构建容器124内升高或降低(即，图中描绘的坐标轴的+/-Z方向)。
在操作中，构建材料31(诸如有机或无机粉末)被定位在供应平台130上。致动供应平台130以在重涂组件200的路径中提供一层构建材料31。然后沿增材制造系统100的工作轴线116朝向构建平台120致动重涂组件200。当重涂组件200在供应平台130上方朝向构建平台120横穿工作轴线116时，重涂组件200在重涂组件200从供应平台130到构建平台120的路径中分布该层构建材料31。
此后，打印组件150在构建平台120上方沿工作轴线116移动，并且可以在已经分布在构建平台120上的该层构建材料31上以预定图案沉积一层粘合剂50。在沉积粘合剂50之后，可以使用能量源来固化沉积的粘合剂50，如本文更详细地描述的。打印组件150然后可以移动到原始位置158，其中打印组件150的至少一部分定位在清洁站110上方。当打印组件150处于原始位置158时，打印组件150与清洁站110结合工作以对打印组件150的元件提供清洁和维护操作，从而确保元件不被污染或以其他方式堵塞。这可以有助于确保打印组件150能够在随后的沉积过程期间以期望的图案沉积粘合剂50。
在该维护间隔期间，供应平台130在如箭头10所示的向上竖直方向(即，在图中描绘的坐标轴的+Z方向)上被致动，以在重涂组件200的路径中呈现新的一层构建材料31。构建平台120在如箭头12所示的向下竖直方向(即，在图中描绘的坐标轴的-Z方向)上被致动，以准备构建平台120来从供应平台130接收新的一层构建材料31。然后，再次沿增材制造系统100的工作轴线116致动重涂组件200，以将另一层构建材料31和粘合剂50添加到构建平台120。该步骤的顺序被重复多次，从而以逐层方式在构建平台120上构建物体。
虽然图1中描绘和上文所述的实施例将重涂组件200和打印组件150描述为不同的部件，但应当理解，重涂组件200和打印组件150可包括在共同的组件中，其可沿工作轴线116移动。此外，虽然本文参考了包括分配粘合剂50的打印组件150的增材制造系统，但应当理解这仅是示例。例如，在一些实施例中，代替使用施加到构建材料31的可固化粘合剂50构建物体，在一些实施例中，可以将激光或其他能量源施加到构建材料31以熔融构建材料31。
参考图2，为了形成物体，构建材料层31AA-31DD可以依次定位在彼此的顶部上。在图2提供的示例中，连续的粘合剂层500AA-500CC定位在构建材料层31AA-31DD上。通过固化粘合剂层50AA-50CC，可以形成成品。
参考图3，示意性地描绘了重涂组件200的一个实施例的立体图。在实施例中，重涂组件200可以包括在横向方向上(即，在如图中描绘的+/-X方向上)移动重涂组件200的重涂组件横向致动器144。在一些实施例中，重涂组件200可以进一步包括附加致动器，附加致动器在竖直方向上(即，在如图中描绘的+/-Z方向上)、在纵向方向上(即，在如图中描绘的+/-Y方向上)移动重涂组件，和/或可以绕横向方向、竖直方向和纵向方向中的任何或所有方向旋转重涂组件。
参考图4，示意性地描绘了重涂组件200的剖视图。在实施例中，重涂组件200包括分布构建材料31(图1)的一个或多个粉末分布构件。例如，在图4描绘的实施例中，重涂组件200包括一个或多个辊，特别地，第一辊202和第二辊204。虽然在图4描绘的实施例中，重涂组件200包括第一辊202和第二辊204，但应当理解这仅是示例，并且重涂组件200可以包括更多辊或者可以包括单个辊。此外，虽然图4中描绘的粉末散布构件包括一个或多个辊，但应当理解，粉末散布构件可以包括用于散布构建材料31(图1)的任何合适结构，例如但不限于，刮刀等。
在一些实施例中，重涂组件200大体上包括一个或多个能量源，其在结构上被构造成施加(通常是发射)电磁辐射，例如红外辐射、紫外辐射等。在一些实施例中，重涂组件200可以包括第一能量源260和/或第二能量源262，其可以发射加热构建材料31(图1)和/或固化构建材料31上的粘合剂50(图1)的能量，如本文更详细描述的。
在图4描绘的实施例中，第一能量源260是外能量源，并且第二能量源262是定位成比第一能量源260(即，在如图中描绘的-X方向上)更靠近粉末散布构件(例如，第一辊202和第二辊204)的内能量源。第一能量源260和第二能量源262大致朝向定位在第一能量源260和第二能量源262下方(例如，在如图中描绘的-Z方向上)的构建材料31(图1)发射能量。通过朝向构建材料31(图1)发射能量，第一能量源260和/或第二能量源262可以在粘合剂50(图1)被施加到构建材料31之前加热构建材料31(图1)，并且可以用于“预加热”构建材料31。在一些实施例中，通过朝向构建材料31(图1)发射能量，第一能量源260和/或第二能量源262可以帮助将粘合剂50(图1)固化到构建材料31(图1)。虽然在图4描绘的实施例中，重涂组件200包括第一能量源260和第二能量源262，但应当理解这仅是示例，并且根据本申请的重涂组件可以包括任何合适数量的能量源，并且可以包括单个能量源。
参考图5-7，在实施例中，第一能量源260和第二能量源262至少部分地定位在壳体组件220内。例如，并且特别参考图6B和6C，在实施例中，第一能量源260和第二能量源262体现为至少部分地定位在壳体组件220内的辐射发射灯泡。在实施例中，壳体组件220包括至少部分地限定管道223的上部壳体222和至少部分地限定能量源外壳225的下部壳体224。在实施例中，第一能量源260和/或第二能量源262至少部分地定位在能量源外壳225内。管道223与空气分布系统230连通，空气分布系统230在结构上被构造成将气体(例如空气、一种或多种惰性气体等)传送到管道223。在一些实施例中，壳体组件220可以通过限制热能从壳体组件220流向重涂组件200的一种或多种热绝缘材料(例如，垫圈和/或类似物)联接到重涂组件200。
例如并且具体参考图5、6A和6B，空气分布系统230大体上包括将气体移动到管道223的泵232。在实施例中，泵232可以被构造为以至少约85升/分钟的速率将气体移动到管道223，然而，应当理解，泵232可以以任何合适的速率将气体移动到管道223。在一些实施例中，泵232可以与分布软管236连通，分布软管236与管道223连通。在一些实施例中，分布软管236可以包括一个或多个“分支”，使得分布软管236可以沿管道223(例如，在如图描绘的+/-Y方向上沿管道223)传送来自泵232的气体。管道223与能量源外壳225连通，使得从泵232传送到管道223的气体可以从管道223传送到能量源外壳225。当气体从泵232传送到管道223时，气体可以在被传送到能量源外壳225之前沿管道223的长度(例如，在如图描绘的+/-Y方向上沿管道223)分布。气体可以例如通过定位在管道223和能量源外壳225之间的一个或多个孔口229从管道223流到能量源外壳225。如图6A所示，一个或多个孔口229可以沿管道223的长度(例如在如图描述的+/-Y方向上)延伸。在一些实施例中，上部壳体222和/或下部壳体可以限定一个或多个通气口227，气体也可以穿过该一个或多个通气口227。
当气体穿过一个或多个孔口229时，气体然后可以围绕第一能量源260和/或第二能量源262流动，如图6B和6C所示。气体可以例如通过强制对流将热能从第一能量源260和/或第二能量源262传递到定位在第一能量源260和/或第二能量源262下方的构建材料31和/或粘合剂50。以这种方式，空气分布系统230、管道223和能量源外壳225可以帮助将热能从第一能量源260和/或第二能量源262传递和/或分布到构建材料31和/或粘合剂50。
特别地，在实施例中，构建材料31和/或粘合剂50可以经由从第一能量源260和/或第二能量源262发射的辐射接收热能。经过第一能量源260和/或第二能量源262的气体可以补充经由辐射施加到构建材料31和/或粘合剂50的热能。在一些实施例中，构建材料31和/或粘合剂50可以主要经由来自第一能量源260和/或第二能量源262的辐射被加热，而经过第一能量源260和/或第二能量源262的气体补充经由辐射传递的能量。在实施例中，空气分布系统230可以增加由第一能量源260和/或第二能量源262施加到构建材料31和/或粘合剂50的热密度，和/或可以增加由第一能量源260和/或第二能量源262施加的热能的区域。在一些实施例中，与不包括空气分布系统230的系统相比，空气分布系统230可以例如通过更均匀地分布由第一能量源260和/或第二能量源262施加的热能来帮助维持靠近构建材料31和/或粘合剂50的稳定边界层。此外，通过使气体经过第一能量源260和/或第二能量源262，可以利用将以其他方式消散和损失的热量来加热构建材料31和/或构建材料50，从而提高第一能量源260和/或第二能量源262的能量效率。
通过更有效地将热能从第一能量源260和/或第二能量源262传递到构建材料31和/或粘合剂50，空气分布系统230可以比不包括空气分布系统230的增材制造系统更快地帮助固化粘合剂50。
例如并参考图1、6B和6C，在第一能量源260和第二能量源262联接到重涂组件200的实施例中，当重涂组件200沿工作轴线116移动时，第一能量源260和第二能量源262在构建材料31和/或粘合剂50上方移动。因此，第一能量源260和第二能量源262大体上在沿工作轴线116移动时将热能施加到构建材料31和/或粘合剂50。为了最小化构建物体的时间量，可能期望尽可能快地沿工作轴线116移动重涂组件200，以将构建材料31充分移动到构建容器124。然而，随着重涂组件200沿工作轴线116的速度增加，第一能量源260和第二能量源262定位在构建材料31和/或粘合剂50的任何特定部分上方的时间减少。随着第一能量源260和第二能量源262定位在构建材料31和/或粘合剂50的任何特定部分上方的时间量减少，从第一能量源260和第二能量源262传递到构建材料31和粘合剂50的热能量减少。因此，虽然增加重涂组件200沿工作轴线116的速度可以减少构建物体的时间量，但是构建材料31和粘合剂50可能不会被第一能量源260和第二能量源262充分加热。
然而，由于空气分布系统230有助于从第一能量源260和第二能量源262传递热能，因此与不包括空气分布系统230的传统增材制造系统相比，当重涂组件200沿工作轴线116高速移动时，可以将足够热能施加到构建材料31和粘合剂50。
此外，在一些情况下，空气分布系统230可以允许第一能量源260和/或第二能量源262以降低的功率操作，同时仍然向构建材料31和粘合剂50提供与不包括空气分布系统230的构造类似量的能量。与传统构造相比，通过以降低的功率操作第一能量源260和/或第二能量源262，第一能量源260和/或第二能量源262的可用寿命可以增加。
此外，在实施例中，空气分布系统230可以消散从第一能量源260和/或第二能量源262传递到下部壳体224和/或上部壳体222的热量，从而冷却下部壳体224和/或上部壳体222。在一些实施例中，重涂组件200的部件(例如，传感器等)可以定位成靠近和/或可以联接到下部壳体224和/或上部壳体222。通过冷却下部壳体224和/或上部壳体222，空气分布系统230可以降低联接到或定位成靠近下部壳体224和/或上部壳体222的重涂组件200的部件(例如，传感器等)过热和损坏的可能性。在上部壳体222和/或下部壳体224限定通气口227的实施例中，气体可以附加地穿过通气口227，这也可以帮助冷却联接到或定位成靠近下部壳体224和/或上部壳体222的重涂组件200的部件(例如，传感器等)。
虽然在上述和图5-7描述的实施例中，空气分布系统230使气体围绕联接到重涂组件200的第一能量源260和第二能量源262通过，但应当理解，这仅是示例。在一些实施例中，能量源可以附加地或替代地定位在联接到打印组件150的壳体组件内，并且空气分布系统230和/或另一个空气分布系统可以使气体围绕联接到打印组件150的能量源通过。
参考图8，在一些实施例中，第一能量源260和第二能量源262定位在第一和第二辊202、204的相对侧上(即，在所描绘的-X方向上)。在这些实施例中，第一能量源260可以至少部分地封闭在第一壳体组件220内，第一壳体组件220包括与空气分布系统230连通的第一管道223和第一能量源外壳225，如上所述。然而，在图8描绘的实施例中，第二能量源262至少部分地封闭在与第一壳体组件220分开的第二壳体组件200'内。第二壳体组件200'可以包括限定第二管道223'的第二上部壳体222'和限定第二能量源外壳225'的第二下部壳体224'。在实施例中，第二管道223'可以与空气分布系统230连通，并且第二壳体组件200'以与上述以及图5和图6中描述的壳体组件220类似的方式操作，以通过强制对流传递和分布来自第二能量源262的能量。
参考图9，用于增材制造系统100的示例控制图。如图所示，增材制造系统100包括控制器300，控制器300包括处理器302、数据存储部件304和/或存储器部件306。存储器部件306可以被构造为易失性和/或非易失性存储器，并且因此可以包括随机存取存储器(包括SRAM、DRAM和/或其他类型的RAM)、闪存、安全数字(SD)存储器、寄存器、光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)和/或其他类型的非暂时性计算机可读介质。取决于具体实施例，这些非暂时性计算机可读介质可以驻留在控制器300内和/或控制器300外部。
存储器部件306可以以一个或多个计算机可读和可执行指令集的形式存储操作逻辑、分析逻辑和通信逻辑。分析逻辑和通信逻辑可以各自包括多个不同的逻辑块，作为示例，每个逻辑块可以体现为计算机程序、固件和/或硬件。本地接口也可以包括在控制器300中，并且可以实施为总线或其他通信接口，以促进控制器300的部件之间的通信。
处理器302可以包括可操作以接收和执行指令(例如来自数据存储部件304和/或存储器部件306的指令)的任何处理部件。应当理解，虽然图9中的部件被示出为驻留在控制器300内，但这仅是示例，并且在一些实施例中，一个或多个部件可以驻留在控制器300外部。还应当理解，虽然控制器300被示出为单个装置，但这也仅是示例。
在实施例中，控制器300通信地联接到增材制造系统的一个或多个部件。例如，在图8描绘的实施例中，控制器30通信地联接到第一能量源260、第二能量源262、空气分布系统230、重涂组件横向致动器144和一个或多个辊致动器146。
控制器300可以向第一能量源260和/或第二能量源262发送信号，该信号使第一能量源260和/或第二能量源262发射能量，以辐照定位在第一能量源260和/或第二能量源262下方的构建材料31(图1)。在一些实施例中，控制器300还可以向第一能量源260和/或第二能量源262发送可以改变由第一能量源260和/或第二能量源262发射的能量的强度的信号。
控制器300可以向空气分布系统230发送使空气分布系统230将气体流引到第一能量源260和/或第二能量源262的信号，如上所述。例如，控制器300可以通信地联接到引起气体流通过空气分布系统230的泵232等。在一些实施例中，控制器300可以向空气分布系统230发送改变通过空气分布系统的气体流的体积和/或速度的信号。
在实施例中，控制器300可以向重涂组件横向致动器144发送使重涂组件横向致动器144沿工作轴线116(图1)移动重涂组件200(图1)的信号。
在一些实施例中，控制器300可以向联接到第一辊202(图4)和/或第二辊204(图4)的一个或多个辊致动器146发送信号，并且使一个或多个辊致动器146旋转第一辊202(图4)和/或第二辊204(图4)。
在一些实施例中，一个或多个传感器338通信地联接到控制器300。一个或多个传感器338可以是一个或多个温度传感器，例如热电偶、电阻温度检测器(RTD)、红外高温计等。一个或多个传感器338可以向控制器300发送信号，该信号指示在增材制造系统100内的各个位置处检测到的温度。在实施例中，控制器300可以响应于经由一个或多个传感器338检测到的温度来引导增材制造系统100的各个部件(例如，第一能量源260、第二能量源262、重涂组件横向致动器144、空气分布系统230等)。
参考图1、10、11和12，在一些实施例中，重涂组件200可以包括粉末犁组件314，当重涂组件200沿工作轴线116移动时，粉末犁组件314可以帮助移动过量的构建材料31(图1)和/或定位在重涂组件200的路径中的碎屑。例如，在一些情况下，重涂组件200可以移动比实现期望层厚度所需的更多的构建材料31(图1)，如本文更详细描述的。在一些情况下，碎屑可以定位在重涂组件200的路径中。粉末犁组件314可以移动该碎屑或过量构建材料31(图1)，使得碎屑或过量的构建材料31不接触或干扰重涂组件200的部件。例如，在一些实施例中，一个或多个传感器338可以定位在粉末犁组件314的内侧(例如，在所描绘的-x方向上)。当重涂组件例如在所描绘的+x方向上移动时，粉末犁组件314可以接触并移动构建材料31(图1)和/或碎屑，否则这些构建材料31和/或碎屑将接触并可能损坏或干扰一个或多个传感器338。尽管粉末犁316被示出为仅在重涂组件200的一侧上，但应当理解，在实施例中，第二粉末犁组件314可以设置在重涂组件的相对侧上(例如，在所描绘的x方向上)。
粉末犁316可以由具有耐磨低摩擦系数涂层的任何合适材料形成。作为非限制性示例，粉末犁316可以由化学镀镍与共沉积的聚四氟乙烯(PTFE)形成或者可以被电抛光。
现在参考图10-12，分别描绘了粉末犁组件314的立体图和侧视图，其中移除了粉末犁组件314的盖。在实施例中，粉末犁组件314包括至少一个致动器339，用于在升高位置和降低位置之间移动粉末犁316(例如，在如图描绘的+/-Z方向上移动粉末犁316)。可以使用任何合适的致动器，例如电动致动器、气动致动器、液压致动器、弹簧致动器或任何其他合适的致动装置。
现在将参考附图描述用于操作重涂组件200的方法。在一些实施例中，控制器300可以引导重涂组件200执行下述方法。
参考图13，描绘了重涂组件200的侧视图。重涂组件200可以在包括构建材料31的供应容器134上方在涂覆方向40上移动。重涂组件200可以使供应容器134中的构建材料31在供应容器134内与粉末散布构件接触，在图13所描绘的实施例中，粉末散布构件包括第一辊202和/或第二辊204。在一些实施例中，第一辊202和/或第二辊204可以例如在反向旋转方向60上旋转，使得第一辊202和/或第二辊204的底部在涂覆方向40上移动。如上所述，在一些实施例中，粉末散布构件可以包括刮刀等。
重涂组件经由粉末散布构件(例如，第一辊202和/或第二辊204)在涂覆方向40上将构建材料31从供应容器134移动到与供应容器134间隔开的构建区域(例，构建容器124)。在实施例中，粉末散布构件(例如，第一辊202和/或第二辊204)将第二层构建材料31沉积在定位在构建容器124中的初始层构建材料31(例如作为重涂组件200的先前循环的结果)上方。
例如并参考图14，粉末散布构件(例如，第一辊202和/或第二辊204)可以将第二层构建材料31S沉积在先前通过粉末散布构件沉积在构建容器124中的初始层构建材料31I上方。
在实施例中，粉末散布构件(例如，第一辊202和/或第二辊204)接触第二层构建材料31S，并且在返回方向42上将第二层构建材料31S的至少一部分移回到供给容器134。粉末散布构件(例如，第一辊202和/或第二辊204)然后将第二层构建材料31S的至少一部分沉积到供应容器134中。在一些实施例中，第二层构建材料31S的至少一部分可以通过粉末散布构件(例如，第一辊202和/或第二辊204)直接沉积在供应容器134中。在一些实施例中，增材制造系统100可以包括与供应容器134连通的返回滑槽140，并且第二层构建材料31S的至少一部分可以沉积在返回滑槽140内。
因此，在实施例中，第二层构建材料31S的初始厚度可以大于在第二层构建材料31S的至少一部分被重涂组件200移回到供应容器134之后剩余的构建材料31S的最终厚度。通过最初沉积过量的构建材料31以形成第二层构建材料31S，可以减少第二层构建材料31S内的空隙。此外，通过最初沉积过量的构建材料31以形成第二层构建材料31S，可以减少向初始层构建材料31I和/或初始层构建材料31I内的固化粘合剂50(图1)施加的力。另外，通过将过量的构建材料31返回到供应容器134(直接地或经由返回滑槽140)，过量的构建材料31可以容易地在沉积在构建容器124中的后续层构建材料31中重新使用。
在一些实施例中，第一能量源260和/或第二能量源262可以辐照定位在构建区域(例如，构建容器124)内的初始层构建材料31I和/或第二层构建材料31S。
基于前述内容，应当理解，本文描述的实施例涉及大体包括用于在构建区域中散布构建材料的重涂组件的增材制造系统。重涂组件可以将构建材料从构建供应部移动到顺序层中的构建区域。在实施例中，重涂组件可以将过量的构建材料移回到构建供应部，使得可以在后续层中使用过量的构建材料。在一些实施例中，重涂组件和/或打印组件可以包括可将能量施加到构建材料的一个或多个能量源。在本文所述的实施例中，空气分布系统可以通过强制对流分布由一个或多个能量源产生的热量。
对本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以对本文描述的实施例进行各种修改和变化。因此，本说明书旨在涵盖本文所述的各种实施例的修改和变化，此类修改和变化落入所附权利要求及其等同物的范围内。
以下条项提供了本公开的进一步方面：
1.一种用于形成物体的方法，所述方法包括：移动包括能量源的组件；经由围绕所述组件的所述能量源的强制对流加热定位在构建区域中的初始层构建材料；以及在所述构建区域上散布构建材料，从而在所述初始层构建材料上方沉积第二层构建材料。
2.根据任何前述条项所述的方法，其中，所述组件是包括粉末散布构件的重涂组件。
3.根据任何前述条项所述的方法，其中，加热定位在所述构建区域中的所述初始层构建材料进一步包括经由从所述能量源发射的辐射加热所述初始层构建材料。
4.根据任何前述条项所述的方法，其中，经由强制对流加热所述构建区域包括使气体通过管道，所述管道与至少部分地包围所述能量源的能量源外壳连通。
5.根据任何前述条项所述的方法，其中，所述能量源是第一能量源，并且其中经由强制对流加热所述初始层构建材料包括使气体经过所述第一能量源和第二能量源。
6.根据任何前述条项所述的方法，其中，使所述气体经过所述第一能量源和所述第二能量源包括将所述气体传送到至少部分地包围所述第一能量源和所述第二能量源的能量源外壳。
7.根据任何前述条项所述的方法，其中，使所述气体经过所述第一能量源和所述第二能量源包括将所述气体传送到至少部分地包围所述第一能量源的第一能量源外壳，以及将所述气体传送到至少部分地包围所述第二能量源的第二能量源外壳。
8.一种用于形成物体的方法，所述方法包括：在涂覆方向上在包括构建材料的供应容器上方移动重涂组件，其中所述重涂组件包括粉末散布构件；使所述供应容器中的所述构建材料与所述粉末散布构件接触；用联接到所述重涂组件的能量源辐照定位在构建容器中的初始构建材料层；以及使气体经过所述能量源，从而经由强制对流加热定位在所述构建容器中的所述初始层构建材料。
9.根据任何前述条项所述的方法，进一步包括：用所述粉末散布构件在所述涂覆方向上将所述构建材料移动到所述构建容器，从而将第二层构建材料沉积在所述初始层构建材料上方；使所述第二层构建材料与所述粉末散布构件接触；在返回方向上将所述第二层构建材料的至少一部分移动到所述供应容器；以及将所述第二层构建材料的所述至少一部分沉积在所述供应容器中。
10.根据任何前述条项所述的方法，进一步包括在移动所述第二层构建材料之后，用所述能量源辐照所述构建容器内的所述第二层构建材料。
11.根据任何前述条项所述的方法，进一步包括使气体经过所述能量源，从而经由强制对流加热所述构建容器内的所述第二层构建材料。
12.根据任何前述条项所述的方法，其中，将所述第二层构建材料的所述至少一部分沉积在所述供应容器中包括将所述第二层构建材料的所述至少一部分沉积在与所述供应容器连通的返回滑槽中。
13.根据任何前述条项所述的方法，其中，所述粉末散布构件包括一个或多个辊。
14.一种增材制造系统，包括：打印组件和重涂组件中的至少一个；壳体组件，所述壳体组件联接到所述打印组件和所述重涂组件中的所述至少一个，所述壳体组件包括能量源外壳；能量源，所述能量源至少部分地定位在所述能量源外壳内；以及空气分布系统，所述空气分布系统与所述能量源外壳连通，其中所述空气分布系统包括泵，所述泵在结构上被构造成将气体传送到所述能量源外壳以传递来自所述能量源的热能。
15.根据任何前述条项所述的系统，其中，所述壳体组件进一步包括限定与所述能量源外壳连通的管道的上部壳体。
16.根据任何前述条项所述的系统，其中，所述上部壳体限定与所述管道连通的一个或多个通气孔。
17.根据任何前述条项所述的系统，进一步包括通信地联接到所述空气分布系统的控制器，所述控制器包括处理器以及计算机可读和可执行指令集，所述计算机可读和可执行指令集在被执行时使所述处理器引导所述空气分布系统以将所述气体传送到所述管道。
18.根据任何前述条项所述的系统，其中，所述壳体组件是第一壳体组件，并且系统进一步包括：第二壳体组件，所述第二壳体组件联接到所述重涂组件和所述打印组件中的所述至少一个，所述第二壳体组件与所述第一壳体组件间隔开并且包括第二能量源外壳；以及第二能量源，所述第二能量源至少部分地定位在所述第二能量源外壳内。
19.根据任何前述条项所述的系统，其中，所述第二壳体组件包括第二上部壳体，所述第二上部壳体限定与所述第二能量源外壳连通的第二管道。
20.根据任何前述条项所述的系统，进一步包括粉末犁组件，所述粉末犁组件联接到所述重涂组件和所述打印组件中的所述至少一个。

Claims (20)

1.一种用于形成物体的方法，其特征在于，所述方法包括：
移动包括能量源的组件；
经由围绕所述组件的所述能量源的强制对流加热定位在构建区域中的初始层构建材料；以及
在所述构建区域上散布构建材料，从而在所述初始层构建材料上方沉积第二层构建材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述组件是包括粉末散布构件的重涂组件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，加热定位在所述构建区域中的所述初始层构建材料进一步包括经由从所述能量源发射的辐射加热所述初始层构建材料。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，经由强制对流加热所述构建区域包括使气体通过管道，所述管道与至少部分地包围所述能量源的能量源外壳连通。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述能量源是第一能量源，并且其中经由强制对流加热所述初始层构建材料包括使气体经过所述第一能量源和第二能量源。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，使所述气体经过所述第一能量源和所述第二能量源包括将所述气体传送到至少部分地包围所述第一能量源和所述第二能量源的能量源外壳。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，使所述气体经过所述第一能量源和所述第二能量源包括将所述气体传送到至少部分地包围所述第一能量源的第一能量源外壳，以及将所述气体传送到至少部分地包围所述第二能量源的第二能量源外壳。
8.一种用于形成物体的方法，其特征在于，所述方法包括：
在涂覆方向上在包括构建材料的供应容器上方移动重涂组件，其中所述重涂组件包括粉末散布构件；
使所述供应容器中的所述构建材料与所述粉末散布构件接触；
用联接到所述重涂组件的能量源辐照定位在构建容器中的初始层构建材料；以及
使气体经过所述能量源，从而经由强制对流加热定位在所述构建容器中的所述初始层构建材料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
用所述粉末散布构件在所述涂覆方向上将所述构建材料移动到所述构建容器，从而将第二层构建材料沉积在所述初始层构建材料上方；
使所述第二层构建材料与所述粉末散布构件接触；
在返回方向上将所述第二层构建材料的至少一部分移动到所述供应容器；以及
将所述第二层构建材料的所述至少一部分沉积在所述供应容器中。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括在移动所述第二层构建材料之后，用所述能量源辐照所述构建容器内的所述第二层构建材料。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括使气体经过所述能量源，从而经由强制对流加热所述构建容器内的所述第二层构建材料。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其中，将所述第二层构建材料的所述至少一部分沉积在所述供应容器中包括将所述第二层构建材料的所述至少一部分沉积在与所述供应容器连通的返回滑槽中。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中，所述粉末散布构件包括一个或多个辊。
14.一种增材制造系统，其特征在于，包括：
打印组件和重涂组件中的至少一个；
壳体组件，所述壳体组件联接到所述打印组件和所述重涂组件中的所述至少一个，所述壳体组件包括能量源外壳；
能量源，所述能量源至少部分地定位在所述能量源外壳内；以及
空气分布系统，所述空气分布系统与所述能量源外壳连通，其中所述空气分布系统包括泵，所述泵在结构上被构造成将气体传送到所述能量源外壳以传递来自所述能量源的热能。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，其中，所述壳体组件进一步包括限定与所述能量源外壳连通的管道的上部壳体。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，其中，所述上部壳体限定与所述管道连通的一个或多个通气孔。
17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，进一步包括通信地联接到所述空气分布系统的控制器，所述控制器包括处理器以及计算机可读和可执行指令集，所述计算机可读和可执行指令集在被执行时使所述处理器引导所述空气分布系统以将所述气体传送到所述管道。
18.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，其中，所述壳体组件是第一壳体组件，并且系统进一步包括：
第二壳体组件，所述第二壳体组件联接到所述重涂组件和所述打印组件中的所述至少一个，所述第二壳体组件与所述第一壳体组件间隔开并且包括第二能量源外壳；以及
第二能量源，所述第二能量源至少部分地定位在所述第二能量源外壳内。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，其中，所述第二壳体组件包括第二上部壳体，所述第二上部壳体限定与所述第二能量源外壳连通的第二管道。
20.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，进一步包括粉末犁组件，所述粉末犁组件联接到所述重涂组件和所述打印组件中的所述至少一个。
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WO2011005690A2 (en) * 2009-07-06 2011-01-13 3D Systems, Inc. Imaging assembly
GB2550339A (en) * 2016-05-12 2017-11-22 Hewlett Packard Development Co Lp Additive manufacturing systems
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WO2019140000A1 (en) * 2018-01-09 2019-07-18 Desktop Metal, Inc. Managing powder mobility in binder jetting for additive manufacturing

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