ES2759901T3

ES2759901T3 - Sistema y métodos de fabricación aditiva

Info

Publication number: ES2759901T3
Application number: ES14742402T
Authority: ES
Inventors: David Michael Dietrich; Russell W Cochran; Daniel D Bloch; Gary W Coleman
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2034-06-24
Also published as: EP3001822A2; JP6458030B2; WO2015012992A2; CA2911666A1; US9751260B2; CA2911666C; US20150048553A1; CN105579165B; EP3001822B1; US20180001548A1; WO2015012992A3; US10882291B2; JP2016533923A; CN105579165A

Abstract

Sistema (200) de fabricación aditiva que comprende: un cabezal (208) de fabricación aditiva; un dispositivo (212) de procesamiento de superficie acoplado al cabezal (208) de fabricación aditiva; un elemento (248) de soporte; una fuente (252) de energía de láser; y un dispositivo (256) de suministro de láser, que comprende un primer extremo (260), acoplado ópticamente a la fuente (252) de energía de láser, y un segundo extremo (264), acoplado al elemento (248) de soporte; y en el que el dispositivo (212) de procesamiento de superficie comprende un dispositivo de emisión de láser configurado para emitir haces (244) de láser primero y segundo dispuestos para alisar al menos una de una o más capas (L), producidas por el sistema de fabricación aditiva, a lo largo tanto de la superficie (216) interior como de la superficie (220) exterior de la una o más capas (L) fundiendo una parte de la al menos una de la una o más capas (L).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y métodos de fabricación aditiva

Campo de la divulgación

La presente divulgación se refiere, en general, a la fabricación aditiva y, más particularmente, al procesamiento de superficies de artículos producidos mediante fabricación aditiva.

Antecedentes

La fabricación aditiva se utiliza para fabricar partes o productos en 3 dimensiones (3D) añadiendo capa tras capa de material. La fabricación aditiva utiliza software de modelado en 3D (diseño asistido por ordenador o CAD), equipos de fabricación aditiva controlados por ordenador, y materias primas en formato polvo o líquido. La fabricación aditiva alberga una amplia variedad de tecnologías e incorpora una amplia variedad de técnicas, tales como, por ejemplo, fabricación de forma libre por láser (LFM), deposición por láser (LD), deposición de metal directa (DMD), deposición láser de metal, fabricación aditiva por láser, conformación de red mediante ingeniería láser (LENS), estereolitografía (SLA), sinterización por láser selectiva (SLS), modelado por deposición fundida (FDM), modelado por múltiples chorros (MJM), impresión 3D, prototipaje rápido, fabricación digital directa, fabricación por capas, y fabricación aditiva. Además, pueden usarse una variedad de materias primas en la fabricación aditiva para crear productos. Ejemplos de tales materiales incluyen plástico, metal, hormigón, y vidrio.

Un ejemplo de un sistema de fabricación aditiva es un sistema de fabricación aditiva por láser. La fabricación aditiva por láser incluye pulverizar o de otro modo inyectar un polvo o un líquido en un haz enfocado de un láser de alta potencia o nexo de una pluralidad de láseres de alta potencia en condiciones atmosféricas controladas, creando de ese modo un baño de soldadura. El depósito resultante puede usarse entonces para construir o reparar artículos para una amplia variedad de aplicaciones. El polvo inyectado en el haz de láser de alta potencia puede estar comprendido por una amplia variedad de materiales que incluyen, por ejemplo, metal, plástico, etc.

Los artículos formados mediante fabricación aditiva pueden requerir un procesamiento de superficie para proporcionar un producto más deseable. Un ejemplo de procesamiento de superficie incluye alisar o de otro modo reducir la rugosidad de la superficie del producto. Las superficies producidas mediante fabricación aditiva pueden tener unos acabados de superficie rugosos, por ejemplo, en el orden de aproximadamente 600 - 1000 micropulgadas Ra. Tales superficies rugosas pueden tener diversos efectos no deseados. Por ejemplo, las partes que tienen un acabado de superficie rugosa tienen aplicaciones limitadas en entornos de carga cíclicos debido a los aumentos de tensión asociados, normalmente, con una elevada rugosidad de superficie. Adicionalmente, las superficies rugosas pueden dificultar el uso de sistemas de inspección de ahorro de costes, no destructivos porque los acabados de superficie rugosa generan altos niveles de ruido en tales sistemas. Ejemplos de sistemas de inspección incluyen NDI, NDT, inspección de moldes, exploración CAT, rayos X, etc. Cuando se usan en partes que tienen superficies relativamente lisas, los métodos de inspección no destructivos se reconocen generalmente como económicos y como herramientas precisas para identificar deficiencias estructurales en tales partes.

Para mejorar el acabado de superficie de una parte fabricada con equipos de fabricación aditiva, deben llevarse a cabo etapas de procesamiento posteriores independientes en la ubicación de procesamiento usando convencional equipos y técnicas de acabado de superficie. Sin embargo, debido a la complejidad de algunas partes, el procesamiento posterior de superficies de las mismas puede resultar engorroso, costoso, y puede consumir mucho tiempo. Además, los métodos de acabado de superficie de procesamiento posterior convencionales pueden resultar ineficaces para reducir la rugosidad de superficie de las superficies interiores de algunas partes complejas, dado como resultado productos con menos propiedades de las deseadas.

El documento WO2011127798, según su resumen, afirma “un método de fabricación compuesto de formación de deposición fundida para una parte y un molde que incluye una etapa de corte de prototipo, una etapa de generación de código de control numérico y una etapa de formación de deposición fundida. Microrodillos o unidades de microextrusión se mueven de manera síncrona con una zona de deposición fundida para comprimir y procesar la zona de deposición fundida en una zona de fundición y ablandamiento mientras se realiza la etapa de formación de deposición fundida. Los microrodillos usados en el método de fabricación de compuestos de formación de deposición fundida para una parte y un molde incluyen un rodillo (9) vertical izquierdo, un rodillo (6) vertical derecho y un rodillo (11) horizontal. El método de fabricación impide que el material de fundición se desprenda, fluya, se contraiga, se agriete y se deforme, reduce o elimina tensión residual, mejora las propiedades de estructura, reduce de manera eficaz el efecto escalonado y aumenta la precisión de formación y la calidad de la superficie”.

El documento US2002041818, según su resumen afirma, “para realizar un objeto tridimensional, en primer lugar, se irradia un haz óptico en una parte predeterminada de una capa de polvo para formar una capa sinterizada, que se cubre entonces con una nueva capa de polvo. El haz óptico se irradia de nuevo en una parte predeterminada de la nueva capa de polvo para formar otra capa sinterizada que se ha unido con la capa sinterizada subyacente. Estos procedimientos se llevan a cabo de manera repetida para formar una pluralidad de capas sinterizadas unidas en conjunto, que tienen un mayor tamaño que el de una forma objetivo del objeto tridimensional. Una región de superficie de un objeto conformado formado hasta el momento se retira durante la formación de la pluralidad de capas sinterizadas”.

El documento WO9710067, según su resumen afirma, “la presente invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para realizar piezas de trabajo de metal en el que se funde polvo que contiene metal en capas por medio de un dispositivo de revestimiento, que comprende una unidad de láser con un cabezal de enfoque de haz de láser y un dispositivo de alimentación de polvo, en una región de fundición del haz de láser y, posteriormente, las capas se mecanizan. El procedimiento es mejor porque el polvo se alimenta a la región de fundición de manera coaxial con respecto al haz de láser y las capas individuales se aplican en secciones de 0,1 a 1 mm de ancho y de 0,05 a 0,5 mm de grosor. El dispositivo está caracterizado porque el dispositivo de alimentación de polvo tiene un cabezal de polvo dispuesto de manera coaxial con el cabezal de enfoque de láser y puede ajustarse con respecto al mismo en la dirección del haz de láser”.

El documento US2004094728, según su resumen afirma, “la invención se refiere a un dispositivo para sinterizar, retirar material y/o nivelar por medio de radiación recogida electromagnéticamente, especialmente una máquina de sinterización por láser y/o una máquina de procesamiento de superficie por láser. El dispositivo comprende un espacio (3) de construcción que se aloja en un alojamiento (2) de máquina y en el que se proporcionan los siguientes: un elemento (4) de exploración, en el que se acopla el haz (5) de un láser (6) de sinterización; una plataforma (7) de pieza de trabajo que puede desplazarse verticalmente; y un dispositivo de suministro de material que comprende un elemento de revestimiento para suministrar material en polvo de sinterización, en formato pasta o líquido a la zona de procesamiento por encima dela plataforma de pieza de trabajo, desde un recipiente de suministro. Dicho elemento (4) de exploración se dispone en un soporte (8) de elemento de exploración que puede desplazarse por un motor sobre la plataforma (7) de pieza de trabajo de la misma manera que un travesaño. Los elementos de motor de accionamiento del soporte (8) de elemento de exploración están conectados a un ordenador (9) de control del dispositivo (1) y se controlan por el mismo durante el procedimiento de construcción con el fin de mover el elemento (4) de exploración sobre la plataforma (7) de pieza de trabajo”.

Sumario

Sería deseable proporcionar sistemas de fabricación aditiva y aparatos para el mismo que sometan a procesamiento superficies exterior y/o interior de partes fabricadas de manera eficaz y económica, y que, adicionalmente, puedan someter a procesamiento superficies de partes que tienen configuraciones complejas.

En un aspecto de la divulgación, se proporciona un sistema de fabricación aditiva que comprende: un cabezal de fabricación aditiva; un dispositivo de procesamiento de superficie acoplado al cabezal de fabricación aditiva; un elemento de soporte; una fuente de energía de láser; y un dispositivo de suministro de láser, que comprende un primer extremo, acoplado ópticamente a la fuente de energía de láser, y un segundo extremo, acoplado al elemento de soporte; y en el que el dispositivo de procesamiento de superficie comprende un dispositivo de emisión de láser configurado para emitir haces de láser primero y segundo dispuestos para alisar al menos una de una o más capas, producidas por el sistema de fabricación aditiva, a lo largo tanto de la superficie interior como la superficie exterior de la una o más capas fundiendo una parte de la al menos una de la una o más capas.

Según un aspecto adicional de la divulgación, se proporciona un método de formación de un producto usando dicho sistema de fabricación aditiva, comprendiendo el método: formar una o más capas del producto con el cabezal de fabricación aditiva; y procesar al menos una de la una o más capas del producto con un dispositivo de procesamiento de superficie, que comprende un dispositivo de emisión de láser configurado para emitir haces de láser primero y segundo, dicho dispositivo de procesamiento de superficie acoplado al cabezal de fabricación aditiva, alisando la al menos una de la una o más capas a lo largo tanto de una superficie interior como una superficie exterior del producto fundiendo una parte de la al menos una de la una o más capas.

Debe comprenderse que los ejemplos específicos del presente documento están previstos solo con fines de ilustración y no están destinados a limitar el alcance de la presente divulgación.

Breve descripción de los dibujos

La divulgación puede comprenderse mejor con referencia a los siguientes dibujos y descripción. Los componentes en las figuras no están realizados necesariamente a escala, poniéndose énfasis, en su lugar, en ilustrar los principios de la divulgación.

La figura 1 es un diagrama de flujo de un ejemplo de metodología de producción y servicio de aeronave;

la figura 2 es un diagrama de bloques de un ejemplo de una aeronave;

la figura 3 es una vista isométrica desde abajo de un ejemplo de un sistema de fabricación aditiva y una parte de un ejemplo de una parte o producto fabricado por el sistema de fabricación aditiva;

la figura 4 es una vista isométrica desde arriba de una parte del sistema de fabricación aditiva mostrado en la figura la figura 5 es una vista en alzado del sistema de fabricación aditiva mostrado en la figura 3;

la figura 6 es una vista en despiece ordenado parcial del sistema de fabricación aditiva mostrado en la figura 3;

la figura 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 7-7 en la figura 5;

la figura 8 es un ejemplo de un diagrama de bloques del sistema de fabricación aditiva mostrado en la figura 3;

la figura 9 es una vista ampliada de un ejemplo de un par de dispositivos de procesamiento de superficie configurados para procesar superficies de un producto;

la figura 10 ilustra ejemplos de una pluralidad de formas que el haz de láser puede comprender;

la figura 11 ilustra una pluralidad de haces de láser que tienen una variedad de tamaños diferentes;

la figura 12 es una vista isométrica desde arriba de otro ejemplo de un sistema de fabricación aditiva, presente solo para ayudar a comprender la divulgación;

la figura 13 es un ejemplo de un diagrama de bloques del sistema de fabricación aditiva mostrado en la figura 12;

la figura 14 es una vista en alzado de una parte del sistema de fabricación aditiva mostrado en la figura 12;

la figura 15 es una vista en alzado de una parte del sistema de fabricación aditiva mostrado en la figura 12;

la figura 16 es un ejemplo de un diagrama de bloques de un ejemplo adicional de un sistema de fabricación aditiva; y la figura 17 es un ejemplo de a diagrama de bloques de otro ejemplo de un aparato de procesamiento de superficie.

Descripción detallada

Haciendo referencia, más particularmente, a los dibujos, pueden describirse realizaciones de la divulgación en el contexto de un método 100 de fabricación y servicio de aeronave tal como se muestra en la figura 1 y una aeronave 102 tal como se muestra en la figura 2. Durante la producción previa, el método 100 puede incluir la especificación 104 y diseño de la aeronave 102 y la obtención 106 de material. Durante la producción, tiene lugar la fabricación 108 de componentes y subconjuntos y la integración 110 del sistema de la aeronave 102. A continuación, la aeronave 102 puede someterse a certificación 112 y suministro con el fin de ponerse en servicio 114. Cuando se encuentra en servicio por un cliente, la aeronave 102 se programa para labores 116 de mantenimiento rutinarias (que también pueden incluir modificación, reconfiguración, reaprovisionamiento, y así sucesivamente).

Cada uno de los procedimientos del método 100 puede realizarse o llevarse a cabo por un integrador de sistema, n tercero, y/o un operador (por ejemplo, un cliente). Con los fines de esta descripción, un integrador de sistema puede incluir sin limitación cualquier número de fabricantes de aeronave y subcontratistas de sistemas principales; un tercero puede incluir sin limitación cualquier número de vendedores, subcontratistas, y proveedores; y un operario puede ser una aerolínea, compañía de arrendamiento, entidad militar, organización de servicio, y así sucesivamente.

Tal como se muestra en la figura 2, la aeronave 102 producida por el método 100 puede incluir un fuselaje 118 con una pluralidad de sistemas 120 y un interior 122. Ejemplos de sistemas 120 de alto nivel incluyen uno o más de un sistema 124 de propulsión, un sistema 126 eléctrico, un sistema 128 hidráulico, y un sistema 130 ambiental. Puede incluirse cualquier número de sistemas adicionales. Aunque se muestra un ejemplo en la industria aeroespacial, los principios de la presente divulgación pueden aplicarse a otras industrias, tales como la industria automovilística u otras industrias.

El aparato y los métodos realizados en el presente documento pueden emplearse durante cualquiera o más de las etapas del método 100 de producción y servicio. Por ejemplo, los componentes o subconjuntos correspondientes al procedimiento 108 de producción pueden fabricarse o realizarse de una manera similar a los componentes o subconjuntos producidos cuando la aeronave 102 está en servicio. También, una o más realizaciones del aparato, realizaciones del método, o una combinación de las mismas puede utilizarse durante las etapas 108 y 110 de producción, por ejemplo, acelerando sustancialmente el ensamblado de o reduciendo el coste de una aeronave 102. De manera similar, una o más de las realizaciones del aparato, realizaciones del método, o una combinación de las mismas puede utilizarse cuando la aeronave 102 está en servicio, por ejemplo y sin limitación, a labores 116 de mantenimiento.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 3-11, se ilustra un ejemplo de un sistema 200 de fabricación aditiva y se configura para formar una parte o el producto 204 (véase la figura 3), que puede utilizarse en una variedad de industrias que incluyen, pero no se limitan a, industria aeroespacial, automovilística, etc. El sistema 200 de fabricación aditiva está configurado para crear una amplia variedad de productos 204, que tienen diferentes formas y tamaños, así como diversos niveles de complejidad. Los productos 204 pueden estar realizados de una variedad de materiales que incluyen, pero no se limitan a, metal, aleaciones de titanio, aleaciones a base de níquel (Inconels), aceros inoxidables y de aleación, aleaciones a base de cobalto, plástico, polímeros, ultem, nailon, etc.

El sistema 200 de fabricación aditiva, según uno o más aspectos de la presente divulgación, puede comprender una amplia variedad de equipos de fabricación aditiva. En el sistema ilustrado, el sistema 200 incluye equipos de fabricación aditiva por láser. Otros ejemplos de un sistema de la presente divulgación pueden incorporar equipos de fabricación aditiva alternativos tal como, por ejemplo, modelado de deposición fundida (FDM). Haciendo referencia, por ejemplo, a la figura 16, el sistema 200 de fabricación aditiva incluye un cabezal 208 de fabricación aditiva y un dispositivo 212 de procesamiento de superficie acoplado al cabezal 208 de fabricación aditiva. Tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 3, el sistema 200 puede incluir dos dispositivos 212 de procesamiento de superficie para procesar dos superficies 216, 220 de un producto 204 formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. Las superficies 216, 220 son una superficie interior y una exterior, respectivamente. Todavía adicionalmente, el sistema 200 puede incluir más de dos dispositivos 212 de procesamiento de superficie para tratar cualquier número de superficies 216, 220 de un producto 204 formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. En el sistema 200 ilustrado, los dos dispositivos 212 de procesamiento de superficie son sustancialmente similares en estructura y función. En otros ejemplos del sistema 200, el sistema puede incluir dos o más dispositivos 212 de procesamiento de superficie y tales dispositivos pueden ser diferentes en estructura y función. La descripción en el presente documento y las figuras asociadas incluyen dos dispositivos 212 de procesamiento de superficie similares, que tienen una estructura y una función similares.

Con referencia al sistema 200 ilustrado en las figuras 3-11, los dos dispositivos 212 de procesamiento de superficie son similares en estructura y función. Por tanto, solo uno de los dispositivos 212 de procesamiento de superficie se describirá en más detalle. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para alisar una superficie de un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. Dicho de otro modo, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para reducir la rugosidad de una superficie de un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie está acoplado de manera móvil al cabezal 208 de fabricación aditiva. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie también puede estar acoplado de manera rotatoria al cabezal 208 de fabricación aditiva. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie puede acoplarse al cabezal 208 de fabricación aditiva en una variedad de formas. El sistema 200 de fabricación aditiva también incluye un alojamiento 224, acoplado de manera rotatoria al cabezal 208 de fabricación aditiva. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie se acopla al alojamiento 224. El alojamiento 224 está configurado para rotar alrededor de un eje 228 central longitudinal virtual (figura 5), que se extiende longitudinalmente y de manera central a través del cabezal 208 de fabricación aditiva. Tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 8, el sistema 200 puede incluir medios 328 para colocar de manera rotatoria el alojamiento 224 con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. En un aspecto, los medios 328 pueden ser un servomotor acoplado al alojamiento 224. Haciendo referencia de nuevo a la figura 3, el alojamiento 224 puede acoplarse de manera rotatoria al cabezal de fabricación aditiva por medio de, por ejemplo, cojinetes 240 de bolas entre el cabezal 208 de fabricación aditiva y el alojamiento 224. En un ejemplo, los medios 328 pueden acoplarse al alojamiento 224 para colocar de manera rotatoria el alojamiento 224 con respecto al cabezal 208 de fabricación.

Con referencia a, por ejemplo, las figuras 3 y 5, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie tiene una orientación trasera con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva a medida que el cabezal 208 se mueve con respecto al producto 204 que se está formando. Los medios 328 colocan de manera rotatoria el alojamiento 224 con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva de modo que el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está en la orientación trasera con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie procesa el producto en su sitio a medida que el producto se está formando por el cabezal 208 de fabricación aditiva.

En el sistema 200 ilustrado en las figuras 3-11, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie es un dispositivo 212 de emisión de láser configurado para emitir un haz 244 de láser (figura 9). El sistema 200, ilustrado, por ejemplo, en la figura 3, incluye, además, elementos 248 de soporte, una fuente 252 de energía de láser (figura 8), y dispositivos 256 de suministro de láser, que incluyen primeros extremos 260, acoplados ópticamente a la fuente 252 de energía de láser, y segundos extremos 264, acoplados a los elementos 248 de soporte. Según la divulgación, el dispositivo 212 de emisión de láser es el segundo extremo 264 del dispositivo 256 de suministro de láser. En un ejemplo, el segundo extremo 264 del dispositivo 256 de suministro de láser está configurado para presentar una forma generalmente poligonal para emitir el haz 244 de láser con una sección transversal generalmente poligonal.

En un ejemplo, el segundo extremo 264 del dispositivo 256 de suministro de láser se acopla al dispositivo 212 de emisión de láser que presenta una forma poligonal para emitir el haz 244 de láser, que tiene una sección transversal generalmente poligonal. En una variante, el dispositivo 212 de emisión de láser puede presentar una forma rectangular para emitir el haz 244 de láser, que tiene una sección transversal generalmente rectangular. Las formas rectangulares incluyen formas cuadradas. En algunos aspectos del sistema 200, por ejemplo, cuando el dispositivo 212 de emisión de láser presenta una forma rectangular, el haz 244 de láser aplica una cantidad de energía constante a una superficie de un producto a lo largo de la totalidad de la dimensión H (véanse, por ejemplo, las figuras 10 y 11) del haz 244 de láser, a medida que el haz de láser impacta contra la superficie que se somete a procesamiento. La configuración anteriormente descrita del haz de láser garantiza que la superficie del producto que se ve impactada por el haz de láser se procesa de manera uniforme a lo largo de la totalidad de la dimensión H del haz de láser (por ejemplo, se alisa de manera uniforme). Algunos ejemplos de formas de haces 244 de láser que permiten un procesamiento uniforme de la superficie de producto a lo largo de la totalidad de la dimensión H del haz de láser que impacta contra la superficie que se somete a procesamiento incluyen, pero no se limitan a, cuadrada, rectangular, o cualquier otra forma que presenta una dimensión W igual a lo largo de la totalidad de su dimensión H.

Con referencia a, por ejemplo, la figura 10, en otros ejemplos del sistema, el dispositivo 212 de emisión de láser está configurado para emitir el haz 244 de láser generalmente con una forma con perímetro en arco. En ejemplos adicionales del sistema, el dispositivo 212 de emisión de láser está configurado para emitir el haz 244 de láser presentando una forma generalmente circular. Cuando el sistema está configurado para emitir el haz 244 de láser generalmente con una forma con perímetro en arco, una forma con perímetro en arco de este tipo puede ser cualquier forma que tenga un perímetro al menos parcialmente en arco. Algunos ejemplos de formas con perímetros en arco incluyen, pero no se limitan a, un círculo, un semicírculo, un hemiciclo, una forma ovalada, o una forma no uniforme. Debe comprenderse que el dispositivo 212 de emisión de láser puede emitir haces 244 de láser que presenten cualquier forma (véase la figura 10).

Haciendo referencia, por ejemplo, a la figura 8, el dispositivo 256 de suministro de láser está acoplado ópticamente a la fuente 252 de láser y el dispositivo 212 de emisión de láser. En el sistema ilustrado en las figuras 3-9, el dispositivo 256 de suministro de láser puede ser un cable 256 de fibra óptica. Tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 3, el sistema 200 incluye dos dispositivos 256 de suministro de láser. El sistema 200 puede incluir cualquier número de dispositivos 256 de suministro de láser para comunicar el/los haz/haces 244 de láser desde la fuente 252 de energía de láser hasta los dispositivos 212 de emisión de láser. En otros ejemplos, el dispositivo 256 de suministro de láser puede ser otro dispositivo configurado para comunicar ópticamente el haz 244 de láser desde la fuente 252 de láser hasta una superficie del producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. Algunos ejemplos incluyen, pero no se limitan a, espejos, otros elementos de reflexión de luz y energía, guías de luz, etc. El dispositivo 212 de emisión de láser está configurado para estar separado de una superficie del producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. El sistema 200 de fabricación aditiva incluye, además, un elemento 268 de guía configurado para enganchar un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva para orientar el dispositivo 212 de procesamiento de superficie con respecto al producto. El elemento 268 de guía separa el dispositivo 212 de procesamiento de superficie una distancia con respecto a la superficie del producto. En el sistema 200 ilustrado, el elemento 268 de guía es un rodillo 268 de guía. En otros ejemplos de sistemas, el elemento 268 de guía puede ser otros tipos de elementos de guía tales como, por ejemplo, una zapata de superficie que se engancha y se desliza contra la superficie del producto, o cualquier otro tipo de elemento de guía.

El cabezal 208 de fabricación aditiva está configurado para formar un producto a partir de una pluralidad de capas L (véanse, por ejemplo, las figuras 3 y 9). El dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para procesar el producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva en una variedad de formas. En un aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para procesar una de la pluralidad de capas L (véase, por ejemplo, la figura 9). En otro aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para procesar de manera simultánea dos o más de la pluralidad de capas L. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie puede estar configurado para procesar de manera simultánea varias capas L. Con referencia a la figura 11, se muestran diversos tamaños de secciones transversales con forma rectangular del haz 244 de láser para ilustrar la capacidad para procesar varias de las capas L de un producto formado por un cabezal 208 de fabricación aditiva. El haz 244 de láser de cualquier forma puede tener una variedad de diferentes tamaños para procesar diversos números de capas de un producto.

Tal como se indicó anteriormente, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para moverse con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. Con referencia a la figura 5, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para moverse con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva entre una primera posición (o activa), en la que el dispositivo 212 de procesamiento de superficie puede procesar el producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva, y una segunda posición (o inactiva), en la que el dispositivo 212 de procesamiento de superficie no puede procesar el producto. En el sistema 200 ilustrado, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie se acopla de manera rotatoria al alojamiento 224 y el dispositivo 212 de procesamiento de superficie rota entre la primera posición y la segunda posición. Continuando con la referencia a la figura 5 y haciendo referencia adicional a las figuras 3, 4, 6, y 7, el sistema 200 incluye un árbol 269, que tiene un eje 270 central longitudinal virtual. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para rotar alrededor del árbol 269 y el eje 270 central longitudinal asociado entre la primera posición y la segunda posición. Alternativamente, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie puede acoplarse al cabezal 208 de fabricación aditiva usando cualquier número de metodologías diferentes y puede moverse entre la primera posición y la segunda posición en una variedad de maneras diferentes.

Continuando con la referencia a las figuras 3-7, el sistema 200 también incluye un elemento 246 de acoplamiento y un elemento 248 de soporte. El elemento 246 de acoplamiento se acopla a y entre el alojamiento 224 y el elemento 248 de soporte, y el elemento 248 de soporte soporta el dispositivo 212 de procesamiento de superficie. El elemento 248 de soporte está configurado para rotar con respecto al elemento 246 de acoplamiento alrededor de un eje central longitudinal virtual 247 (figura 6) del elemento 246 de acoplamiento. El sistema 200 incluye, además, una base 253 que define una primera abertura 254 para recibir el elemento 246 de acoplamiento, una segunda abertura 255 generalmente ortogonal con respecto a la primera abertura 254, y un par de rebajes o canales 257 definidos en superficies opuestas de la base para recibir elementos 248 de soporte respectivos. Un anillo 258 de presión acopla la base 253 al elemento 246 de acoplamiento. Los extremos de los elementos 248 de soporte incluyen aberturas 259 escariadas en los mismos. El sistema 200 también incluye medios 251 para ajustar fuerzas aplicadas a superficies de un producto por los elementos 268 de guía. Los elementos 268 de guía se precargan contra las superficies del producto para mantener una separación constante de los dispositivos 212 de procesamiento de superficie con respecto a las superficies del producto. En un ejemplo, los medios 251 para ajustar la precarga incluyen elementos 261 de desvío, tal como resortes helicoidales, colocados dentro de las aberturas 259 escariadas y elementos 262 de sujeción que se extienden a través de los elementos 261 de desvío y las aberturas 259 escariadas. Los elementos 262 de sujeción se roscan en la segunda abertura 255 de la base 253. El elemento 246 de acoplamiento define un orificio o ranuras 263 en el mismo para permitir la rotación de la base 253 con respecto al elemento 246 de acoplamiento alrededor del eje 247. Por tanto, la base 253, los elementos 261 de desvío, los elementos 262 de sujeción, los elementos 248 de soporte, y los dispositivos 212 de procesamiento de superficie rotan como una unidad con respecto al elemento 246 de acoplamiento alrededor del eje 247. Los elementos 262 de sujeción pueden apretarse o soltarse para ajustar la fuerza sobre los elementos 268 de guía y su precarga contra las superficies 216, 220 del producto 204 comprimiendo los resortes 261 o permitiendo que los resortes se relajen, respectivamente. El orificio o ranuras 263 pueden definir una parte del camino a través del elemento 246 de acoplamiento o pueden definir todo el camino a través del elemento 246 de acoplamiento. Al definirse el orificio o ranuras 263 o bien parcialmente a través de o bien completamente a través del elemento 246 de acoplamiento puede proporcionar una holgura entre los elementos 262 de sujeción y el elemento 246 de acoplamiento y facilitar la rotación de los elementos 262 de sujeción con respecto al elemento 246 de acoplamiento.

En un aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para rotar alrededor de al menos un eje. El al menos un eje puede ser cualquiera o más de los ejes 228, 247, 270 (véanse las figuras 5-7). En otro aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para rotar alrededor de al menos dos ejes. Los al menos dos ejes pueden ser cualesquiera de los dos o más de los ejes 228, 247, 270 (véanse las figuras 5-7). En un aspecto adicional, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para rotar alrededor de tres ejes. Los tres ejes incluyen los tres ejes 228, 247, 270 (véanse las figuras 5-7).

Ahora, haciendo referencia a las figuras 3-9, el sistema 200 está configurado para incluir múltiples dispositivos 212 de procesamiento de superficie, tal como se indicó anteriormente. En un aspecto del sistema 200, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie comprende un primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie y un segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie, separado del primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie. Tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 4, se proporciona un espacio 272 entre los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo. El primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie y el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie están en una orientación trasera con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. Por tanto, una parte del producto 204 (por ejemplo, figura 9) formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva se coloca en el espacio 272 entre los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo. En un aspecto, la parte del producto colocada en el espacio 272 es al menos una capa L del producto 204. En otro aspecto, la parte del producto colocada en el espacio 272 es al menos dos capas L del producto de manera simultánea. En un aspecto adicional, la parte del producto colocada en el espacio 272 es una pluralidad de capas L del producto, de manera simultánea.

Continuando con la referencia a las figuras 3-9, el sistema 200 incluye un elemento 268 de guía, tal como se indicó anteriormente. El elemento 268 de guía puede ser un primer elemento 268 de guía y el sistema 200 puede incluir, además, un segundo elemento 268 de guía opuesto al primer elemento 268 de guía. El primer elemento 268 de guía y el segundo elemento 268 de guía están configurados para enganchar un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva para proporcionar una separación del primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie y el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie con respecto al producto. El primer elemento 268 de guía está configurado para enganchar una superficie 220 exterior del producto 204 y el segundo elemento 268 de guía está configurado para enganchar una superficie 216 interior del producto 204. En el sistema 200 ilustrado, el primer elemento 268 de guía y el segundo elemento 268 de guía son rodillos 268 de guía. En otros ejemplos, los elementos 268 de guía primero y segundo pueden ser cualquier tipo de elemento de guía tal como, por ejemplo, zapatas de superficie que se enganchan y se deslizan contra la superficie del producto. El primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para procesar una primera superficie de un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva y el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para procesar una segunda superficie del producto. La primera superficie es una superficie 220 exterior del producto y la segunda superficie es una superficie 216 interior del producto.

Los dispositivos 212 de procesamiento de superficie pueden ser una variedad de tipos diferentes de dispositivos 212 de procesamiento. Cuando el sistema 200 incluye dos o más dispositivos 212 de procesamiento de superficie, la abertura es una primera abertura 276, y el dispositivo 212 de procesamiento de superficie incluye, además, una segunda abertura 276 opuesta a la primera abertura 276 y configurada para emitir energía electromagnética (véanse las figuras 4, 6, y 9). En un ejemplo, las aberturas 276 primera y segunda pueden tener, generalmente, la misma forma. En otro ejemplo, la primera abertura puede tener una primera forma y la segunda abertura puede tener una segunda forma diferente a la primera forma. En un aspecto, la primera abertura 276 puede ser el segundo extremo 264 de un primer dispositivo 256 de suministro de láser y la segunda abertura 276 puede ser el segundo extremo 264 de un segundo dispositivo 256 de suministro de láser.

Continuando con la referencia a las figuras 3-11 y haciendo referencia particular a la figura 8, se ilustra un ejemplo de un diagrama de bloques del sistema 200. El sistema 200 de fabricación aditiva incluye el cabezal 208 de fabricación aditiva, un aparato 280 de procesamiento de superficie, una fuente 284 de alimentación, una fuente 252 de láser, un mecanismo 288 de accionamiento, una fuente 292 de material, un procesador y/o unidad 296 de procesamiento central (CPU), una memoria 300, un dispositivo 304 de entrada, y un dispositivo 308 de salida. El sistema 200 no se limita a incluir solo los componentes anteriormente identificados, dispuestos tal como se muestra en la figura 8 y a presentar las características y funcionalidad descritas en el presente documento. En su lugar, el sistema 200 puede incluir más, menos, o diferentes componentes y puede tener más, menos, o diferentes características y funcionalidad, y todas tales posibilidades están destinadas a encontrarse dentro del alcance de la presente divulgación. Continuando con la referencia a la figura 8, la fuente 284 de alimentación está configurada para proporcionar alimentación a los componentes del sistema 200, según se requiera. La fuente 284 de alimentación puede ser una única fuente de alimentación o puede estar comprendida por una pluralidad de fuentes de alimentación que trabajan en conjunto para proporcionar la salida de alimentación necesaria. Alternativamente, la pluralidad de fuentes de alimentación puede funcionar de manera independiente y puede suministrar alimentación de manera individual a componentes particulares del sistema 200. La fuente 284 de alimentación puede ser o bien una fuente de alimentación de CA o bien una de CC, o puede utilizar una combinación de CA y CC. La fuente 252 de láser genera el haz 244 de láser y lo transmite a una o más salidas 312 de láser (por ejemplo, la figura 5) del cabezal 208 de fabricación aditiva para su emisión. El haz 244 de láser, emitido desde la una o más salidas 312 de láser, se concentra en un nexo o convergencia. La fuente 292 de material suministra materia prima al cabezal 208 de fabricación aditiva que se usará para fabricar el producto 204. La materia prima puede ser cualquier tipo de material que tenga cualquier tipo de forma (por ejemplo, polvo, líquido, sólido, etc.). El material se expulsa de una o más salidas 316 de material proporcionadas en el cabezal 208 de fabricación aditiva. Las salidas 316 de material pueden comprender una variedad de configuraciones tales como, por ejemplo, aberturas, boquillas, etc. En el ejemplo ilustrado, el cabezal 208 de fabricación aditiva incluye una única salida 316 de material, que está comprendida por una abertura 316 alineada con el nexo o convergencia de la pluralidad de salidas 312 de láser. La materia prima se libera de la salida 316 de material 316 y entra en el nexo o convergencia de las salidas 312 de láser, en donde se funde el material para formar un baño de soldadura. A medida que el cabezal 208 de fabricación aditiva avanza con respecto al producto que se está formando, el material fundido forma una nueva capa L del producto 204. El material fundido comienza a enfriarse y endurecerse una vez que el material está fuera del baño de soldadura.

Con haciendo referencia adicional a la figura 8, el procesador o CPU 296 se comunica con y/o controla diversos componentes en el sistema 200. La memoria 300 puede ser un medio 300 de memoria legible por ordenador y está configurado para almacenar datos requeridos para el funcionamiento del sistema 200. El medio 300 de memoria legible por ordenador es cualquier medio que puede usarse para almacenar información a la que, posteriormente, pueda tener acceso el procesador 296. El medio 300 de memoria legible por ordenador puede incluir memoria de ordenador y dispositivos de almacenamiento de datos. La memoria de ordenador puede ser una memoria de acceso rápido y puede usarse para ejecutar instrucciones de programa ejecutables por el procesador 296. La memoria de ordenador puede incluir memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria flash, y memoria de solo lectura (ROM). Los dispositivos de almacenamiento de datos pueden ser dispositivos físicos y pueden usarse para almacenar cualquier información o programa informático al que pueda tener acceso el procesador 296, tal como un sistema operativo, programas informáticos, módulos de programa, y datos de programa. Los dispositivos de almacenamiento de datos y sus medios de memoria legibles por ordenador asociados proporcionan almacenamiento de instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programa, y otros datos para el sistema. Los dispositivos de almacenamiento de datos pueden incluir un medio magnético tal como un disco flexible, un disco duro, y cinta magnética; un medio óptico tal como un disco compacto (CD), un disco de vídeo digital (DVD), y un disco de Blu-ray; y memoria de estado sólido tal como la memoria de acceso aleatorio (RAM), la memoria flash, y la memoria de solo lectura (ROM).

En algunos aspectos del sistema 200, la memoria 300 incluye paquetes 320 de datos comprendidos por datos requeridos para el funcionamiento controlado del sistema 200. Un paquete 320 de datos puede contener datos requeridos para el control del cabezal 208 de fabricación aditiva y otro paquete 320 de datos puede contener datos requeridos para el control del aparato 280 de procesamiento de superficie. El aparato 280 de procesamiento de superficie se acopla a y en una orientación trasera con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. El aparato 280 de procesamiento de superficie procesa una o más superficies del producto después de haberse depositado el material por el cabezal 208 de fabricación aditiva. El procesador 296 se comunica con la memoria 300 para recuperar los datos necesarios para el control de la orientación del aparato 280 de procesamiento de superficie con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva.

El contenido de la presente divulgación se describirá con referencia a acciones y representaciones simbólicas de operaciones que se realizan por uno o más ordenadores o sistemas informáticos, a menos que se indique de otro modo. Como tal, se comprenderá que tales acciones y operaciones, a las que en ocasiones se hace referencia como que se ejecutan por ordenador, incluyen la manipulación por el procesador 296 del sistema 200 por medio de señales eléctricas que representan datos de forma estructurada. Esta manipulación transforma los datos o los mantiene en ubicaciones específicas en la memoria 300 del sistema 200, lo que reconfigura o de otro modo altera el funcionamiento del sistema 200 de una manera que se conoce bien por los expertos en la técnica. Las estructuras de datos en las que se mantienen los datos son ubicaciones físicas de la memoria 300 que tienen propiedades particulares definidas por el formato de los datos. Sin embargo, aunque el contenido de la aplicación se describe en el contexto anterior, no pretende ser limitativo, tal como apreciarán los expertos en la técnica, porque algunas de las acciones y operaciones descritas en el presente documento también pueden implementarse en hardware, software, y/o firmware y/o alguna combinación de los mismos.

Haciendo referencia adicional a la figura 8, el dispositivo 304 de entrada permite que los usuarios introduzcan datos en el sistema 200. El dispositivo 304 de entrada puede tener una amplia variedad de configuraciones, todas las cuales están destinadas a encontrarse dentro del alcance de la presente divulgación. Por ejemplo, el dispositivo 304 de entrada puede ser un teclado, un teclado numérico, un elemento de visualización táctil, un accionador, un conmutador, un dial, un mecanismo de deslizamiento, o cualquier otro tipo de dispositivo mecánico, eléctrico, o electromecánico configurado para permitir que un usuario introduzca información y/o controle el sistema 200, al menos en parte. Además, el sistema 200 puede incluir una pluralidad de dispositivos 304 de entrada.

Continuando con la referencia a la figura 8, el dispositivo 308 de salida emite información procedente del sistema 200 que puede percibirse un usuario. El dispositivo 308 de salida puede tener una amplia variedad de configuraciones, todas las cuales están destinadas a encontrarse dentro del alcance de la presente divulgación. Por ejemplo, el dispositivo 308 de salida puede ser un elemento de visualización, un monitor, un indicador alfanumérico, un dispositivo de iluminación (por ejemplo, una bombilla de luz, un LED, un conjunto de LED, etc.), una impresora u otro dispositivo de producción de imágenes, o cualquier otro tipo de dispositivo mecánico, eléctrico, o electromecánico configurado para emitir información procedente del sistema 200 en una forma que pueda percibirse por un usuario. Además, el sistema 200 puede incluir una pluralidad de dispositivos 308 de salida.

El mecanismo 288 de accionamiento se acopla al cabezal 208 de fabricación aditiva y puede controlarse por el procesador 296 para mover el cabezal 208 de fabricación aditiva en una manera deseada. Alternativamente, el cabezal 208 de fabricación aditiva puede permanecer estacionario y el producto fabricado por el sistema 200 pude soportarse sobre una base o mesa que puede moverse por el mecanismo 288 de accionamiento con respecto al cabezal 208. En cualquier caso, el mecanismo 288 de accionamiento proporciona el movimiento de traslación relativo deseado entre el producto 204 que se está formando y el sistema 200 de fabricación aditiva. En algunos aspectos del sistema 200, el mecanismo 288 de accionamiento comprende un único mecanismo de accionamiento para realizar todo el movimiento de traslación relativo necesario. En otros aspectos del sistema 200, el mecanismo 288 de accionamiento comprende una pluralidad de mecanismos de accionamiento de actuación conjunta.

El aparato 280 de procesamiento de superficie está configurado para procesar una o más superficies de un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. El aparato 280 de procesamiento de superficie se encuentra por detrás del cabezal 208 de fabricación aditiva para procesar el material depositado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. El aparato 280 de procesamiento de superficie puede procesar las superficies del producto que se están formando en una variedad de formas. Por ejemplo, en el sistema 200 ilustrado, el aparato 280 de procesamiento de superficie puede alisar o de otro modo reducir la rugosidad de las superficies del producto. Este ejemplo de procesamiento de superficie no está destinado a limitarse a la presente divulgación. En lugar de eso, el sistema 200 puede realizar cualquier tipo de procesamiento de superficie, tal como, por ejemplo, revestimiento o tratamiento por calor, y todas tales posibilidades están destinadas a encontrarse dentro del alcance de la presente divulgación. El aparato 280 de procesamiento de superficie puede tratar una parte del producto 204 a medida que el producto se está formando, operando in situ. En algunos aspectos de la divulgación, el aparato 280 de procesamiento de superficie puede procesar una única capa L de material depositada por el cabezal 208 de fabricación aditiva. En otros aspectos, el aparato 280 de procesamiento de superficie puede procesar dos o más capas L de material depositadas por el cabezal 208 de fabricación aditiva. El aparato 280 de procesamiento de superficie también puede estar configurado para tratar una pluralidad de capas L del producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 3-11, en el sistema 200 ilustrado, el aparato 280 de procesamiento de superficie incluye un primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie y un segundo dispositivo de procesamiento 212. Los dispositivos 212 de procesamiento primero y segundo pueden incluir una amplia variedad de tipos de dispositivos de procesamiento y, como resultado, pueden procesar las superficies del producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva en una variedad de formas. En el sistema 200 ilustrado, los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo son dispositivos 212 de emisión de láser. El aparato 280 de procesamiento de superficie también incluye un primer mecanismo 324 de accionamiento configurado para mover los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo entre una primera posición o posición activa, en la que los dispositivos 212 de procesamiento primero y segundo están configurados para procesar las superficies del producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva (véase, por ejemplo, las líneas continuas de la figura 5), y una segunda posición o posición inactiva, en la que los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo no están configurados para procesar las superficies del producto (tal como se ilustra, por ejemplo, con las líneas discontinuas en la figura 5). En un ejemplo, el primer mecanismo 324 de accionamiento es un servomotor o un motor paso a paso. En otro ejemplo, el primer mecanismo de accionamiento puede accionarse por aire (por ejemplo, rotatorio, lineal, etc.), accionarse hidráulicamente (por ejemplo, rotatorio, lineal, etc.), o accionarse electromagnéticamente (por ejemplo, solenoide).

En algunos aspectos de la divulgación, el sistema 200 puede comprender solo un único dispositivo 212 de procesamiento de superficie para procesar una única superficie del producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. Por tanto, el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie se muestra en líneas discontinuas en la figura 8 para ilustrar un aspecto alternativo de la presente divulgación.

Haciendo referencia, por ejemplo, a la figura 8, el aparato 280 de procesamiento de superficie incluye, además, los medios 328 para colocar de manera rotatoria el alojamiento 224 del aparato 280 de procesamiento de superficie con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. En algunos aspectos, los medios 328 pueden ser un servomotor de armazón abierto acoplado al cabezal 208 de fabricación aditiva. En otros aspectos, los medios 328 pueden ser otros tipos de mecanismos de accionamiento y pueden tener otras configuraciones.

El dispositivo 212 de procesamiento de superficie también puede incluir una segunda fuente 332 de láser configurada para crear un haz 244 de láser que esté comunicado ópticamente con los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo. En este ejemplo, la segunda fuente 332 de láser proporcionaría el haz 244 de láser para la operación de procesamiento de superficie y la fuente 252 de láser proporcionaría el haz 244 de láser para el cabezal 208 de fabricación aditiva.

Tal como se muestra en la figura 8, las líneas que conectan los diversos componentes del sistema 200 pueden representar una amplia variedad de interacciones entre los diversos componentes del sistema 200. Además, tales interacciones entre los componentes pueden producirse en cualquier sentido o pueden producirse simultáneamente en ambos sentidos. Las interacciones pueden incluir, pero no se limitan a, transferencia de energía eléctrica o potencia con fines de alimentar un componente, comunicación de datos eléctricos entre componentes, transferencia de materia física entre componentes, un acoplamiento mecánico, conexión, unión, o enganche entre componentes, o cualquier otro tipo de interacción que pueda producirse en el sistema 200 de fabricación aditiva, en uno o más aspectos del mismo. Las líneas discontinuas que conectan los diversos componentes del sistema 200 pueden representar interacciones similares en función y fin a los representados por las líneas continuas, sin embargo, las interacciones representadas por las líneas discontinuas se refieren a aspectos alternativos de la divulgación. Del mismo modo, los componentes representados en líneas discontinuas representan aspectos alternativos de la presente divulgación.

Con referencia a, por ejemplo, las figuras 3 y 8, en un ejemplo, se proporciona un aparato 280 de procesamiento de superficie para un cabezal 208 de fabricación aditiva. El aparato 280 de procesamiento de superficie incluye un alojamiento, 224 configurado para acoplarse al cabezal 208 de fabricación aditiva, y un dispositivo 212 de procesamiento de superficie, acoplado al alojamiento 224. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie incluye uno de un dispositivo mecánico o un dispositivo óptico. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para moverse con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. En un aspecto, el alojamiento 224 se acopla de manera rotatoria al cabezal 208 de fabricación aditiva. En un aspecto de este tipo, el aparato 280 de procesamiento de superficie incluye, además, medios 328 para colocar de manera rotatoria el alojamiento 224 con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva.

Tal como se muestra, por ejemplo, en las figuras 3 y 5, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie tiene una orientación trasera con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para estar separado de una superficie de un producto 204 formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 3-9, en un aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para emitir un haz 244 de láser. El aparato 280 de procesamiento de superficie incluye, además, una fuente 252, 332 de energía de láser y un dispositivo 256 de suministro de láser acoplado a la fuente 252, 332 de energía de láser para suministrar el haz 244 de láser desde la fuente 252, 332 de energía de láser hasta una superficie de un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. El dispositivo 212 de procesamiento de superficie también incluye un elemento 248 de soporte acoplado al alojamiento 224, y el dispositivo 256 de suministro de láser incluye un primer extremo 260 acoplado a la fuente 252, 332 de energía de láser y un segundo extremo 264 acoplado al elemento 248 de soporte. En un aspecto, el segundo extremo 264 del dispositivo 256 de suministro de láser es generalmente poligonal en forma para emitir el haz 244 de láser con una sección transversal generalmente poligonal. En otro aspecto, el segundo extremo 264 del dispositivo 256 de suministro de láser es generalmente rectangular en forma para emitir el haz 244 de láser con una sección transversal generalmente rectangular. En un aspecto adicional, el dispositivo 256 de suministro de láser está configurado para emitir el haz 244 de láser con una sección transversal con un perímetro generalmente en arco. En un aspecto, el dispositivo de suministro de láser es un cable 256 de fibra óptica.

El dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para enganchar un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. En un aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para enganchar ópticamente un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva.

En un aspecto, el cabezal 208 de fabricación aditiva está configurado para formar un producto a partir de una pluralidad de capas L (véase la figura 3), y el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para procesar al menos una de la pluralidad de capas L (véanse las figuras 3 y 9). En otro aspecto, el cabezal 208 de fabricación aditiva está configurado para formar un producto a partir de una pluralidad de capas L, y el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para procesar de manera simultánea dos o más de la pluralidad de capas L.

El dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para moverse con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva entre la primera posición (activa), en la que el dispositivo 212 de procesamiento de superficie puede procesar un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva (véanse, por ejemplo, las líneas continuas en la figura 5), y la segunda posición (inactiva), en la que el dispositivo 212 de procesamiento de superficie no puede procesar el producto (véanse, por ejemplo, las líneas discontinuas en la figura 5). En un aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie se acopla de manera rotatoria al alojamiento 224 y rota entre la primera posición y la segunda posición. El aparato 280 de procesamiento de superficie también incluye el elemento 246 de acoplamiento y el elemento 248 de soporte. El elemento 246 de acoplamiento se acopla a y entre el alojamiento 224 y el elemento 248 de soporte, y el elemento 248 de soporte soporta el dispositivo 212 de procesamiento de superficie. En un aspecto, el elemento 248 de soporte está configurado para rotar con respecto al elemento 246 de acoplamiento. El elemento 248 de soporte está configurado para rotar alrededor del eje central longitudinal del elemento 246 de acoplamiento.

En algunos ejemplos, el sistema 200 incluye múltiples dispositivos 212 de procesamiento de superficie. En tal aspecto, el primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie y el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie están separado del primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie. Ambos dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo están en una orientación trasera con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. El primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para procesar una primera superficie del producto formada por el cabezal 208 de fabricación aditiva y el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para procesar la segunda superficie del producto. En un aspecto, la primera superficie es una superficie 220 exterior del producto 204 y la segunda superficie es una superficie 216 interior del producto 204.

El aparato 280 de procesamiento de superficie incluye, además, el elemento 268 de guía. El elemento 268 de guía está configurado para enganchar un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva y está configurado para orientar el dispositivo 212 de procesamiento de superficie con respecto al producto. El elemento 268 de guía está configurado para separar el dispositivo 212 de procesamiento de superficie alejado una distancia de la superficie del producto. En un aspecto, el elemento 268 de guía es un rodillo de guía. En un aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie es un dispositivo óptico.

El dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para alisar una superficie de un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva.

En un aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para rotar alrededor de al menos un eje 228, 247, 270. En otro aspecto, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para rotar alrededor de al menos dos ejes 228, 247, 270. En un aspecto adicional, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para rotar alrededor de tres ejes 228, 247, 270.

En un ejemplo del sistema 200, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie incluye la abertura 276 configurada para emitir energía electromagnética.

La siguiente descripción se refiere a ejemplos de métodos y procedimientos asociados con los ejemplos de los sistemas de fabricación aditiva descritos e ilustrados en el presente documento. Aunque se describen etapas y funcionalidades particulares del sistema de fabricación aditiva en el presente documento, tales etapas y funcionalidad son simplemente ejemplos y no están destinados a ser limitativos. En lugar de eso, los sistemas de fabricación aditiva están destinados a incluir más, menos, o diferentes etapas y funcionalidad, y todas tales posibilidades están destinadas a encontrarse dentro del alcance de la presente divulgación.

En un aspecto, se proporciona un método de formación de un producto usando un sistema 200 de fabricación aditiva. El método incluye formar una o más capas L del producto con el cabezal 208 de fabricación aditiva y procesar al menos una de la una o más capas L del producto con un dispositivo 212 de procesamiento de superficie, acoplado al cabezal 208 de fabricación aditiva. La etapa de alisar la al menos una de la una o más capas L también incluye alisar la al menos una de la una o más capas L a lo largo tanto de una superficie interior como de una superficie exterior del producto fundiendo una parte de la al menos una de la una o más capas L.

En otra alternativa, el método incluye, además, mover el dispositivo 212 de procesamiento de superficie con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva.

En un ejemplo adicional, el método incluye, además, hacer rotar el dispositivo 212 de procesamiento de superficie con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva.

En una variante adicional, el método incluye, además, colocar el dispositivo 212 de procesamiento de superficie en una orientación trasera con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva.

En una alternativa adicional, el método incluye, además, separar el dispositivo 212 de procesamiento de superficie de una superficie del producto.

En todavía otro ejemplo, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie es un dispositivo 212 de emisión de láser, y la etapa de procesamiento de la al menos una de la una o más capas L incluye, además, fundir una parte de las mismas con un haz 244 de láser. En todavía otra variante, el método también incluye suministrar el haz 244 de láser a la al menos una de la una o más capas L con un dispositivo 256 de suministro de láser acoplado a una fuente 252 de energía de láser.

En todavía otra alternativa, la etapa de procesar la al menos una de la una o más capas L incluye de manera simultánea procesar dos o más de las capas L.

En todavía un ejemplo adicional, el método incluye, además, mover el dispositivo 212 de procesamiento de superficie con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva entre una primera posición (activa), en la que el dispositivo 212 de procesamiento de superficie puede procesar al menos una de la una o más capas L del producto (véanse, por ejemplo, las líneas continuas en la figura 5), y una segunda posición (inactiva), en la que el dispositivo 212 de procesamiento de superficie no puede procesar al menos una de la una o más capas L del producto (véanse, por ejemplo, las líneas discontinuas en la figura 5).

En todavía una variante adicional, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie incluye un primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie y un segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie, y la etapa de procesado incluye, además, procesar la al menos una de la una o más capas L con el primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie y el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie. En todavía una alternativa adicional, el primer dispositivo 212 de procesamiento y el segundo dispositivo 212 de procesamiento están separados uno con respecto a otro y en una orientación trasera con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. En otro ejemplo, la etapa de procesar la al menos una de la una o más capas L incluye, además, procesar una primera superficie del producto con el primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie y procesar una segunda superficie del producto con el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie. En otra variante, la primera superficie es una superficie exterior del producto y la segunda superficie es una superficie interior del producto. En otra alternativa, el método incluye, además, separar el dispositivo 212 de procesamiento de superficie alejándose del producto. En un ejemplo adicional, la etapa de separación del dispositivo 212 de procesamiento de superficie alejándose del producto se logra usando un elemento 268 de guía que se engancha con una superficie del producto. En una variante adicional, un vehículo, tal como una aeronave, una embarcación marina, un vehículo terrestre, etc., incluye un producto fabricado por un método de formación de un producto usando el cabezal 208 de fabricación aditiva. En una alternativa adicional, el método incluye formar una o más capas L del producto con el cabezal 208 de fabricación aditiva, y procesar al menos una de la una o más capas L del producto con el dispositivo 212 de procesamiento de superficie acoplado al cabezal 208 de fabricación aditiva.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 12-15, presentes solo para ayudar a comprender la divulgación, se ilustra otro ejemplo del sistema 200. El sistema 200 ilustrado en las figuras 12-15 incluye algunas estructuras y funcionalidades similar a las del sistema 200 ilustrado en las figuras 3-11. La siguiente descripción se refiere a al menos algunas de las diferencias entre los dos sistemas ilustrativos.

Con referencia a las figuras 12-15, un aspecto del sistema 200 de fabricación aditiva incluye el cabezal 208 de fabricación aditiva (figuras 3, 5 y 12) y el dispositivo 212 de procesamiento de superficie, por ejemplo, una recortadora 212 de abrasión (figura 12), acoplada al cabezal 208 de fabricación aditiva. En un ejemplo, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para enganchar un producto 204 (figura 15), formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. En una variante, tal como se ilustra en la figura 13, el sistema 200 incluye, además, un primer mecanismo 324 de accionamiento, medios 328 para colocar de manera rotatoria el alojamiento 224 con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva, y un segundo mecanismo 400 de accionamiento, acoplado de manera operativa a la recortadora 212 de abrasión para hacer rotar la recortadora 212 de abrasión. En una alternativa, el sistema 200 también incluye un alojamiento 224 y un elemento 248 de soporte acoplado al alojamiento 224. En un ejemplo adicional, el alojamiento 224 se acopla al cabezal 208 de fabricación aditiva, y el segundo mecanismo 400 de accionamiento y la recortadora 212 de abrasión están soportados por el elemento 248 de soporte.

Tal como se mencionó anteriormente, en una variante, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie es la recortadora 212 de abrasión. En el sistema 200 ilustrado, el dispositivo de procesamiento de superficie incluye la primera recortadora 212 de abrasión y la segunda recortadora 212 de abrasión, separadas una con respecto a otra. La primera recortadora 212 de abrasión y la segunda recortadora 212 de abrasión incluyen, respectivamente, el segundo mecanismo 400 de accionamiento y el tercer mecanismo 400 de accionamiento, estando cada uno configurado para hacer rotar una de las recortadoras 212 de abrasión primera y segunda. Las recortadoras de abrasión pueden rotar en el mismo sentido o en sentidos opuestos. Alternativamente, un único mecanismo de accionamiento, por ejemplo, el segundo mecanismo 400 de accionamiento, puede usarse para hacer rotar ambas recortadoras de abrasión. Las recortadoras 212 de abrasión están soportadas por un elemento 248 de soporte, que se acopla de manera rotatoria a un elemento 246 de acoplamiento. El elemento 248 de soporte y las recortadoras 212 de abrasión rotan alrededor de un eje 247 de elemento de acoplamiento, que se extiende longitudinalmente a través de una parte central del elemento 246 de acoplamiento. El elemento 246 de acoplamiento se acopla de manera rotatoria al alojamiento 224, por ejemplo, mediante un árbol 269. Un eje 270 se extiende longitudinalmente a través de una parte central del árbol 269 y el elemento 246 de acoplamiento, los elementos 248 de soporte, y las recortadoras 212 de abrasión rotan alrededor del eje 270. Las recortadoras 212 de abrasión están configuradas para enganchar y procesar una primera superficie y una segunda superficie de un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. La primera superficie puede ser una superficie interior del producto y la segunda superficie puede ser una superficie exterior del producto, o viceversa.

Haciendo referencia particular a la figura 13, el sistema 200 puede incluir características y componentes similares a los del sistema 200 ilustrado en las figuras 3-11. Por ejemplo, el sistema 200 ilustrado en la figura 13 incluye un cabezal 208 de fabricación aditiva, una fuente 252 de láser, un mecanismo 288 de accionamiento, una fuente 292 de material, una fuente 284 de alimentación, un procesador o CPU 296, una memoria 300, un dispositivo 304 de entrada y un dispositivo 308 de salida similares. Al menos algunas de las diferencias entre el sistema 200 ilustrado en la figura 8 y el sistema 200 ilustrado en la figura 13 incluyen, en un ejemplo, un segundo mecanismo 400 de accionamiento, configurado para rotar ambos dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo para procesar superficies de un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. En una variante, los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo son recortadoras 212 de abrasión primera y segunda y el segundo mecanismo 400 de accionamiento hace rotar las recortadoras 212 de abrasión para realizar la abrasión o el corte de las superficies del producto. En una alternativa, el segundo mecanismo 400 de accionamiento es un servomotor o un motor paso a paso. En otro ejemplo, el segundo mecanismo 400 de accionamiento puede ser un motor de aire, un motor hidráulico, o un motor eléctrico (por ejemplo, de CA o de CC). En otra variante, el sistema 200 puede solo incluir un único dispositivo 212 de procesamiento de superficie para procesar una única superficie de un producto. Por tanto, el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie se muestra en líneas discontinuas en la figura 13 para demostrar que puede ser opcional.

En otra alternativa, el sistema 200 también puede incluir un tercer mecanismo 400 de accionamiento configurado para hacer rotar el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie para procesar una superficie del producto. En esta alternativa, el segundo mecanismo 400 de accionamiento hace rotar el primer dispositivo 212 de procesamiento de superficie para procesar una primera superficie del producto y el tercer mecanismo 400 de accionamiento hace rotar el segundo dispositivo 212 de procesamiento de superficie para procesar una segunda superficie del producto. En un ejemplo adicional, el tercer mecanismo 400 de accionamiento es un servomotor o un motor paso a paso. En una variante adicional, el tercer mecanismo 400 de accionamiento puede ser un motor de aire, un motor hidráulico, o un motor eléctrico (por ejemplo, de CA o de CC).

En todavía otro ejemplo, el sistema 200 también incluye el primer mecanismo 324 de accionamiento que está configurado para hacer rotar los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo entre una primera posición o posición de procesamiento, en la que los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo están configurados para procesar superficies de un producto, y una segunda posición o posición inactiva, en la que los dispositivos 212 de procesamiento de superficie primero y segundo no están configurados para procesar superficies del producto. En todavía otra variante, el sistema 200 puede solo incluir un único dispositivo 212 de procesamiento de superficie para procesar una única superficie de un producto.

En todavía otra alternativa, el sistema 200 puede incluir, además, medios 328 para colocar de manera rotatoria el alojamiento 224 con respecto al cabezal 208 de fabricación aditiva. Los medios 328 garantizan que el aparato 280 de procesamiento de superficie se encuentra de manera apropiada por detrás del cabezal 208 de fabricación aditiva para procesar la parte deseada del producto. En todavía un ejemplo adicional, los medios 328 pueden ser un servomotor de armazón abierto acoplado al cabezal 208 de fabricación aditiva.

Las líneas que conectan los diversos componentes del sistema 200 pueden representar una amplia variedad de interacciones entre los diversos componentes del sistema 200. Además, tales interacciones entre los componentes pueden desplazarse en cualquier sentido o pueden permitir que las interacciones se desplacen en ambos sentidos. Las interacciones pueden incluir, pero no se limitan a, transporte de energía eléctrica o potencia con fines de alimentar un componente, comunicación de datos eléctricos entre componentes, transporte de materia física entre componentes, un acoplamiento mecánico, conexión, unión, o enganche entre componentes, o cualquier otro tipo de interacción que puede producirse en el sistema 200 de fabricación aditiva, en uno o más aspectos del mismo. Las líneas discontinuas que conectan los diversos componentes del sistema 200 pueden presentar una función y fin similares a las líneas continuas, sin embargo, las líneas discontinuas representan que la interacción puede ser opcional.

Con referencia a la figura 14, por ejemplo, las recortadoras 212 de abrasión están configuradas para orientarse en diferentes ángulos. En un ejemplo, las recortadoras 212 de abrasión están orientadas de manera vertical (véanse las líneas continuas), de manera que las superficies 416 de abrasión de las recortadoras 212 de abrasión son generalmente verticales y paralelas a un eje 420 vertical. En una variante, las recortadoras 212 de abrasión se orientan de manera oblicua (véanse las líneas fantasma y discontinuas, dos orientaciones diferentes) de manera que las superficies 416 de abrasión de las recortadoras 212 de abrasión son, generalmente, transversales al eje 420 vertical.

Ahora, haciendo referencia a la figura 15, las recortadoras 212 de abrasión pueden tener, por ejemplo, diferentes dimensiones para procesar o realizar la abrasión de diversas partes de un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. En un ejemplo, las recortadoras 212 de abrasión pueden dimensionarse para procesar o realizar la abrasión de una única capa L del producto (véanse las líneas continuas). En una variante, las recortadoras 212 de abrasión pueden dimensionarse para procesar o realizar la abrasión, simultáneamente, de dos o más capas L del producto (véanse las líneas discontinuas).

Haciendo referencia de nuevo a las figuras 12-15, en un ejemplo, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie está configurado para enganchar físicamente un producto formado por el cabezal 208 de fabricación aditiva. En un ejemplo de este tipo, el dispositivo de procesamiento de superficie puede ser la recortadora 212 de abrasión, y el aparato 280 de procesamiento de superficie puede incluir, además, el mecanismo 400 de accionamiento acoplado a la recortadora 212 de abrasión para hacer rotar la recortadora 212 de abrasión. En una variante, el aparato 280 de procesamiento de superficie incluye, además, el alojamiento 224 y el elemento 248 de soporte, acoplado al alojamiento 224. En una alternativa, el alojamiento 224 puede estar configurado para acoplarse al cabezal 208 de fabricación aditiva, y el mecanismo 400 de accionamiento y la recortadora 212 de abrasión pueden estar soportados por el elemento 248 de soporte.

La siguiente descripción pertenece a ejemplos de métodos y procedimientos asociados con los ejemplos de sistemas de fabricación aditiva descritos e ilustrados en las figuras 12-15. Aunque en el presente documento se describen etapas y funcionalidades particulares de los sistemas de fabricación aditiva, tales etapas y funcionalidades son simplemente ejemplos y no están destinados a ser limitativos. En lugar de eso, los sistemas de fabricación aditiva están destinados a incluir más, menos, y diferentes etapas y funcionalidades, y todas tales posibilidades están destinadas a encontrarse dentro del alcance de la presente divulgación.

En un aspecto, se proporciona un método de formación de un producto usando el cabezal 208 de fabricación aditiva. El método incluye formar una o más capas L del producto 204 con el cabezal 208 de fabricación aditiva y procesar al menos una de la una o más capas L del producto con el dispositivo 212 de procesamiento de superficie, acoplado al cabezal 208 de fabricación aditiva. En un ejemplo, la etapa de procesar la al menos una de la una o más capas L del producto también incluye alisar la al menos una de la una o más capas L del producto. En una variante, la etapa de alisar la al menos una de la una o más capas L incluye, además, alisar la al menos una de la una o más capas L a lo largo de al menos una de una superficie interior o una superficie exterior del producto. En una alternativa, la etapa de alisar la al menos una de la una o más capas L a lo largo de la al menos una de la superficie interior o la superficie exterior también incluye realizar la abrasión de una parte de la al menos una de la una o más capas L. En otro ejemplo, la etapa de alisar la al menos una de la una o más capas L a lo largo tanto de la superficie interior como de la superficie exterior también incluye realizar la abrasión de una parte de la al menos una de la una o más capas L.

En otra variante, la etapa de procesar la al menos una de la una o más capas L del producto incluye, además, enganchar el dispositivo 212 de procesamiento de superficie con la al menos una de la una o más capas L del producto. En otra alternativa, el dispositivo 212 de procesamiento de superficie es la recortadora 212 de abrasión, y la etapa de enganchar la al menos una de la una o más capas L del producto incluye, además, realizar la abrasión de una parte de la al menos una de la una o más capas L del producto con la recortadora 212 de abrasión configurada para hacerse rotar por el mecanismo 400 de accionamiento. En un ejemplo adicional, el método incluye, además, soportar el mecanismo 400 de accionamiento y la recortadora 212 de abrasión con el elemento 248 de soporte. El elemento 248 de soporte se acopla al alojamiento 224 y el alojamiento 224 está configurado para acoplarse al cabezal 208 de fabricación aditiva.

Ahora, haciendo referencia a la figura 16, se ilustra un aspecto del sistema 200 de fabricación aditiva. En un ejemplo, el sistema 200 de fabricación aditiva incluye el cabezal 208 de fabricación aditiva y el dispositivo 212 de procesamiento de superficie, acoplado al cabezal 208 de fabricación aditiva.

Con referencia a la figura 17, se ilustra un aspecto del aparato 280 de procesamiento de superficie. En una variante, el aparato de procesamiento de superficie incluye el alojamiento 224 configurado para acoplarse al cabezal 208 de fabricación aditiva y también incluye el dispositivo 212 de procesamiento de superficie, acoplado al alojamiento 224. Tal como se realizó en el presente documento, se dan a conocer una variedad de aspectos, ejemplos, variantes y alternativas diferentes de los sistemas de fabricación aditiva, aparatos y métodos en el presente documento que incluyen una variedad de componentes, características, y funcionalidades. Debe comprenderse que los diversos aspectos, ejemplos, variantes y alternativas de los sistemas, aparatos y métodos dados a conocer en el presente documento pueden incluir cualesquiera de los componentes, características, y funcionalidades de cualesquiera del resto aspectos, ejemplos, variantes y alternativas de los sistemas, aparatos, y métodos dados a conocer en el presente documento en cualquier combinación, y todas tales posibilidades están destinadas a encontrarse dentro del alcance de la presente divulgación.

Debe comprenderse que los términos aspecto, ejemplo, variante y alternativa pueden usarse indistintamente en el presente documento y los diversos usos de tales términos no están destinados a limitar la presente divulgación de ninguna manera.

El resumen de la divulgación se proporciona para permitir que el lector determine rápidamente la naturaleza de la divulgación técnica. Se sobreentiende con la comprensión que no se usará para interpretar o limitar el alcance o significado de las reivindicaciones. Además, en la descripción detallada anterior, puede observarse que diversas características se agrupan en conjunto en diversas realizaciones con el fin de optimizar la divulgación. No debe interpretarse que este método de divulgación como que refleja una intención de que las realizaciones reivindicadas requieren más características de las mencionadas de manera expresa en cada reivindicación. En lugar de eso, tal como reflejan las siguientes reivindicaciones, el contenido de la invención radica en menos de todas las características de una única realización dada a conocer. Por tanto, las siguientes reivindicaciones se incorporan por la presente a la descripción detallada, representando cada reivindicación de manera autosuficiente contenido reivindicado independiente.

Aunque se han descrito diversas realizaciones de la divulgación, resultará evidente para los expertos habituales en la técnica que son posibles otras realizaciones e implementaciones dentro del alcance de la divulgación. Por consiguiente, la divulgación no debe limitarse a excepción de lo contenido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema (200) de fabricación aditiva que comprende:

un cabezal (208) de fabricación aditiva;

un dispositivo (212) de procesamiento de superficie acoplado al cabezal (208) de fabricación aditiva;

un elemento (248) de soporte;

una fuente (252) de energía de láser; y

un dispositivo (256) de suministro de láser,

que comprende un primer extremo (260), acoplado ópticamente a la fuente (252) de energía de láser, y un segundo extremo (264), acoplado al elemento (248) de soporte; y

en el que el dispositivo (212) de procesamiento de superficie comprende un dispositivo de emisión de láser configurado para emitir haces (244) de láser primero y segundo dispuestos para alisar al menos una de una o más capas (L), producidas por el sistema de fabricación aditiva, a lo largo tanto de la superficie (216) interior como de la superficie (220) exterior de la una o más capas (L) fundiendo una parte de la al menos una de la una o más capas (L).

2. Sistema (200) de fabricación aditiva según la reivindicación 1, en el que el dispositivo (212) de procesamiento de superficie está acoplado de manera móvil al cabezal (208) de fabricación aditiva.

3. Sistema (200) de fabricación aditiva según la reivindicación 2, que comprende, además, un alojamiento (224) acoplado de manera rotatoria al cabezal (208) de fabricación aditiva, en el que el dispositivo (212) de procesamiento de superficie está acoplado al alojamiento (224).

4. Sistema (200) de fabricación aditiva según la reivindicación 3, que comprende, además, medios (328) para colocar de manera rotatoria el alojamiento (224) con respecto al cabezal (208) de fabricación aditiva.

5. Sistema (200) de fabricación aditiva según cualquiera de las reivindicaciones 1 -4, en el que el dispositivo (212) de procesamiento de superficie tiene una orientación trasera con respecto al cabezal (208) de fabricación aditiva.

6. Sistema (200) de fabricación aditiva según la reivindicación 1, en el que el dispositivo (212) de procesamiento de superficie está configurado para enganchar un producto (204) formado por el cabezal (208) de fabricación aditiva.

7. Método de formación de un producto (204) que usa un sistema (200) de fabricación aditiva según la reivindicación 1, comprendiendo el método:

formar una o más capas (L) del producto (204) con el cabezal (208) de fabricación aditiva; y

procesar al menos una de la una o más capas (L) del producto (204) con un dispositivo (212) de procesamiento de superficie, que comprende un dispositivo de emisión de láser configurado para emitir haces (244) de láser primero y segundo, estando dicho dispositivo (212) de procesamiento de superficie acoplado al cabezal (208) de fabricación aditiva, alisando la al menos una de la una o más capas (L) a lo largo tanto de una superficie (216) interior como de una superficie (220) exterior del producto (204) fundiendo una parte de la al menos una de la una o más capas (L).