TWI511823B - 調控積層製造之裝置及其方法 - Google Patents

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TWI511823B
TWI511823B TW102147539A TW102147539A TWI511823B TW I511823 B TWI511823 B TW I511823B TW 102147539 A TW102147539 A TW 102147539A TW 102147539 A TW102147539 A TW 102147539A TW I511823 B TWI511823 B TW I511823B
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莊傳勝
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Description

調控積層製造之裝置及其方法
一種調控積層製造之裝置及其方法，尤指一種利用磁場改變結晶尺寸的調控積層製造裝置與其方法。
傳統鑄造等製造方法僅能製造出固定形狀的物件，若要針對不同需求加強該物件之材料特性，如強度或硬度，則要進一步施以各種不同的熱處理方法，才能形成均勻的材料內部結構，或是對應各種需求予以調控。若要針對不同需求修改物件之外形，則需要其他加工方法針對各種複雜形狀加以修正。
積層製造(additive manufacture)的方法能夠製造多種複雜外型與幾何形狀的成品。現有的積層製造技術中，粉床固化之積層製造技術，與能量直接噴射沉積之雷射積層製造技術兩大類型為主要之應用標的。該粉床固化之積層製造技術係如選擇性雷射燒結(Selective Laser Sintering，SLS)、選擇性雷射熔融(Selective Laser Melting，SLM)、電子束熔融(Electron Beam melting，EBM)。該能量直接噴射沉積之雷射積層製造技術係如雷射淨成形技術(Laser Engineering Net Shaping，LENS)及三維雷射塗覆裝置(3D laser Cladding)。
上述之SLS技術係運用雷射燒結的原理，其係依據三維模型，將成品構造切層為二維幾何形狀，透過供料單元將粉體施以適當厚度之鋪層，再以雷射光束針對所需之二維形狀於粉體鋪層區域進行選擇性加熱，而使該層粉材燒結後固化成形，進而反覆堆疊成三維成品。
上述之SLM技術係運用雷射熔融的原理，同樣依據三維模 型，將成品構造切層為二維幾何形狀，透過供料單元將粉體施以適當厚度之鋪層，再以雷射光束針對所需之二維形狀於粉體鋪層區域進行選擇性加熱，而使該層粉材熔融後固化成形，進而反覆堆疊成三維成品。
上述之EBM技術係運用電子束熔融的原理，同樣依據三維模型，將成品構造切層為二維幾何形狀，透過供料單元將粉體施以適當厚度之鋪層，再以電子束束針對所需之二維形狀於粉體鋪層區域進行選擇性加熱，而使該層粉材熔融後固化成形，進而反覆堆疊成立三維成品。
上述之LENS技術係運用雷射熔融的原理，同樣依據三維模型，將成品構造切層為二維幾何形狀，透過供料單元將粉體噴覆於目標區域的過程，同時以雷射加以熔融，針對所需之二維形狀進行選擇性加熱，使其固化成形，進而反覆堆疊成三維成品。
上述之3-D Laser Cladding技術係運用雷射熔融的原理，同樣依據三維模型，將成品構造切層為二維幾何形狀，透過供料單元將粉體或焊料供給於目標區域，再以雷射針對所需之二維形狀於目標區域內進行選擇性加熱，而使該區域粉體或焊料熔融後固化成形，進而反覆堆疊成三維成品。
如上所述之積層製造過程，於材料冷卻固化的過程中，固液相介面的變化與結晶的機制則受到雷射或電子束等能量束的能量大小與掃描速度參數影響而改變。但若能量束施加的能量過大，則材料可能產生汽化的現象，能量束施加的能量過小則不足以成型，而能量束的掃描速度過慢或過快時則會造成熔融的軌跡破碎，不利於積層製造成型的品質，故現有的積層製造的最佳參數係侷限於一特定的範圍，而材料的結晶型態，如結晶尺寸或結晶方向，亦受到限制且無法任意調控。
本掲露係提供一種調控積層製造之裝置，其包含有：一目標物；一供料單元，其係設於一目標物的上方； 一能量產生單元，其係設於該目標物的上方；以及一磁性單元，其係耦接該位移單元，並且位於該目標物的上方；其中，該目標物為一平板，一平台或一半成品。該供料單元係提供一粉體於該目標物表面，該粉體係形成為一粉體層；該能量產生單元係提供一能量束，以選擇性加熱該粉體層，而使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀；該磁性單元係提供一磁場給該熔融狀或燒結狀之粉體層，用以調控該熔融狀或燒結狀粉體的固化過程。
本掲露復提供一種調控積層製造之方法，其包含有：提供一粉體於一目標物表面，該粉體係形成為一粉體層；提供一能量束選擇性加熱該粉體層，而使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀；提供一磁場給該熔融狀或燒結狀之粉體層，而使該熔融狀或燒結狀之粉體層於一固化過程得以調控；以及該熔融狀或燒結狀之粉體層係固化為一固化層，反覆執行上述之動作，直至多層的固化層累積成為一三維成品。
本掲露復提供一種調控積層製造之方法，其包含有：該調控積層製造之裝置包括一目標物，提供一粉體於一目標物上之供料單元，提供一能量束之能量產生單元及提供一磁場之磁性單元；該調控積層製造之方法包括下列步驟：將一粉體噴覆於一目標物表面，該粉體係形成為一粉體層；將一能量束入射於該粉體層，而使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀；將一磁場入射於該熔融狀或燒結狀之粉體層，而使該熔融狀或燒結狀之粉體層於一固化過程得以調控；以及該熔融狀或燒結狀之粉體層係固化為一固化層，反覆執行上述之步驟，直至多層的固化層累積為一三維成品。
10‧‧‧供料單元
100‧‧‧刮刀供料模組
101‧‧‧第一Y軸移動模組
102‧‧‧粉體
11‧‧‧位移單元
110‧‧‧第二Y軸移動模組
111‧‧‧X軸移動模組
112‧‧‧Z軸移動模組
12‧‧‧調整單元
120‧‧‧旋轉模組
121‧‧‧伸縮模組
122‧‧‧角度調整模組
123‧‧‧傾斜模組
13‧‧‧磁性單元
130‧‧‧第一電磁組
131‧‧‧第二電磁組
132‧‧‧磁場
14‧‧‧能量產生單元
140‧‧‧能量束
15‧‧‧目標物
10A‧‧‧供料單元
102A‧‧‧粉體
14B‧‧‧能量產生單元
140B‧‧‧能量束
10B‧‧‧供料單元
102B‧‧‧粉體
20‧‧‧磁性單元
200‧‧‧電磁體
201‧‧‧冷卻模組
202‧‧‧切換模組
203‧‧‧電源供應模組
204‧‧‧磁場
30‧‧‧磁性單元
31‧‧‧電磁體
32‧‧‧磁場
40‧‧‧磁性單元
41‧‧‧電磁體
42‧‧‧電磁極
43‧‧‧磁場
50‧‧‧磁性單元
51‧‧‧電磁體
52‧‧‧磁場
60‧‧‧機台
61‧‧‧供料單元
62‧‧‧位移單元
63‧‧‧磁性單元
64‧‧‧目標物
S1~S4‧‧‧步驟
A~C‧‧‧曲線
圖1為本掲露之一種調控積層製造之裝置之第一實施例之示 意圖。
圖2為本掲露之調控積層製造之裝置之第一實施例之立體示意圖。
圖3為本掲露之一種調控積層製造之裝置之第一實施例之局部立體示意圖。
圖4為本掲露之一種調控積層製造之裝置之第一實施例之局部立體分解示意圖。
圖5為一磁性單元之一實施例之示意圖。
圖6為本掲露之調控積層製造之裝置之第二實施例之示意圖。
圖7為本掲露之調控積層製造之裝置之第三實施例之示意圖。
圖8為本掲露之調控積層製造之裝置之第四實施例之局部立體示意圖。
圖9為一磁性單元之一實施例之示意圖。
圖10為一磁性單元之一實施例之示意圖。
圖11為一磁性單元之一實施例之示意圖。
圖12為一磁性單元之一實施例之示意圖。
圖13為本掲露之一種調控積層製造之方法之流程示意圖。
圖14為一結晶尺寸與磁場之對照圖。
圖15為一結晶尺寸與磁場之對照圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本掲露之實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容，輕易地瞭解本掲露之其他優點與功效。
請配合參考圖1與圖2所示，本掲露係一種調控積層製造裝置之第一實施例，其具有一供料單元10、一磁性單元13、一能量產生單元14與一目標物15。
該目標物15為一平板，一平台或一半成品，可為固定式或移動式。
供料單元10係設於目標物15的上方。供料單元10係為一鋪設方式或一噴覆方式將粉體102供給於目標物15表面，供料單元10能夠為一刮刀供料模組、一漏斗供料模組、一噴覆供料模組或 一滾筒供料模組，該些供料模組係用於調控粉體鋪層。
如圖2所示，供料單元10具有一刮刀供料模組100與一第一Y軸移動模組101。於本實施例中，該刮刀供料模組100與第一Y軸移動模組101係為一供料單元之實施例，但不代表僅限於使用該刮刀供料模組及單一軸向之移動模組。第一Y軸移動模組101係耦接刮刀供料模組100，以使該刮刀供料模組100能夠沿一Y軸方向往復運動。
請配合參考圖2、圖3與圖4所示，該調控積層製造裝置能夠進一步具有位移單元11，位移單元11能夠具有一第二Y軸移動模組110、一X軸移動模組111與一Z軸移動模組112。
第二Y軸移動模組110能夠耦接刮刀供料模組100。X軸移動模組111能夠耦接第二Y軸移動模組110。Z軸移動模組112能夠耦接X軸移動模組111。
該調控積層製造裝置能夠進一步具有一調整單元12，調整單元12能夠具有一旋轉模組120、二伸縮模組121、二角度調整模組122與二傾斜模組123。
旋轉模組120能夠耦接Z軸移動模組112。二伸縮模組121能夠設於旋轉模組120的頂端，二伸縮模組121能夠彼此相對。各角度調整模組122能夠設於各伸縮模組121的頂端。各傾斜模組123能夠設於各角度調整模組122的頂端。
磁性單元13能夠具有一第一電磁組130，或者同時具有第一電磁組130與一第二電磁組131。於本實施例中，磁性單元13能夠提供一磁場132，如圖5所示。然磁性單元13亦能夠改變第一電磁組與第二電磁組之配置，提供一靜態磁場、一交變磁場或一脈衝磁場，其係詳述於後述之實施例中。
第一電磁組130能夠為具有兩電磁極之電磁體，或由二個以上電磁體所構成，各電磁體能夠耦接各傾斜單元123。
第二電磁組131能夠為一具有二電磁極之電磁體，或由二個以上電磁體所構成，用以輔助改變第一電磁組之強度。且第一電磁組與第二電磁組能夠設於旋轉模組120。第一電磁組130與第二 電磁組131能夠構成一環繞區域，於本實施例中，該環繞區域為一矩形區域。磁性單元13係產生一磁場132。請配合參考圖5所示，此實施例呈矩形排列，其第一電磁組130與第二電磁組131所產生的磁場132係位於第一電磁組130與第二電磁組131之環繞區域中。
如上所述，第二Y軸移動模組110係能使調整單元12沿著Y軸方向往復運動。
X軸移動模組111係能夠使調整單元12沿著X軸方向往復運動。
Z軸移動模組112係能夠使調整單元12沿著Z軸方向往復運動。
旋轉模組120係能夠使磁性單元13相對於Z軸轉動一角度。
伸縮模組121係能夠調整第一電磁組130之兩電磁極之間的相對距離，即二電磁體能夠相互接近或遠離。
角度調整模組122係能夠調整第一電磁組130之兩電磁極相對於Y軸之角度。
傾斜模組123係能夠調整第一電磁組130之二電磁極相對於Z軸之俯仰角度。
請再配合參考圖1所示，能量產生單元14、調整單元12、磁性單元13能夠固定或移動地設於目標物15的上方，能量產生單元14係能夠產生一能量束140。該能量束140能夠為雷射、電子束或電弧。本裝置能夠應用於為一選擇性雷射燒結製程、一選擇性雷射熔融製程、或一電子束熔融製程中。
請配合參考圖6所示，本掲露之調控積層製造之裝置之第二實施例，於本實施例中，除供料單元10A係不同於上述之第一實施例，該供料單元10A能夠選擇性不與其餘元件，如位移單元11、調整單元12、磁性單元13或能量產生單元14耦接。位移單元11、調整單元12、磁性單元13、能量產生單元14與一目標物15係等同於上述之第一實施例，故元件符號係沿用上述之第一實施例。
於本實施例中，供料單元10A能夠移動地設於目標物15的上 方，且供料單元10A係能提供一粉體102A給目標物15表面。該供料單元10A係為一刮刀供料模組之實施例，但不代表僅限於使用該刮刀供料模組，該供料單元10A係獨立作動，未與其餘元件耦接同步移動。本裝置能夠應用於為一選擇性雷射燒結製程、一選擇性雷射熔融製程、或一電子束熔融製程中。
請配合參考圖7所示，本掲露之調控積層製造之裝置之第三實施例，於本實施例中，除能量產生單元14B與供料單元10B係不同於上述之各實施例，其餘元件如位移單元11、調整單元12、磁性單元13與一目標物15係等同於上述之第一實施例，故元件符號係沿用上述之第一實施例。
供料單元10B係設於能量產生單元14B上，於本實施例中，供料單元10B係一噴覆方式提供粉體102於目標物15表面，供料單元10B能夠為一漏斗供料模組或一噴覆供料模組，供料單元10B係提供一粉體102B給目標物15表面，該粉體102B係形成為一粉體層。能量產生單元14B係能夠移動地設於目標物15的上方，能量產生單元14B係提供一能量束140B給目標物15表面，以選擇性熔融或燒結粉體層之一特定區域，使該特定區域係呈一熔融狀或燒結狀。
磁性單元13係提供一磁場給該熔融狀或燒結狀之粉體層，而使該熔融狀或燒結狀之粉體層於固化過程中得以調控其晶粒尺寸或顯微結構。上述之磁場能夠為一靜態磁場、一交變磁場或一脈衝磁場。本裝置能夠應用於為一雷射淨成形(Laser Engineering Net Shaping，LENS)或一三維雷射塗覆(Three Dimensional Laser Cladding)製程中。
請配合參考圖8所示，本揭露之調控積層製造裝置之第四實施例，於本實施例中，該調控積層製造裝置具有一機台60、一供料單元61、一位移單元62、一磁性單元63與一目標物64。
目標物64係設於機台60中，目標物64係能夠相對於機台60呈一縱向往復運動。位移單元62係設於機台60中並且位於目標物64的上方，該位移單元62係能夠被視為將上述之圖1所述之 第一Y軸移動模組101與位移單元11二者予以結合，或者為上述之圖1的第一Y軸移動模組。
供料單元61係耦接位移單元62，以使供料單元61能夠相對於目標物64呈一橫向往復運動，於本實施例中，供料單元61具有一刮刀供料單元。磁性單元63係耦接供料單元61，並且位於目標物64的上方。
如圖8所示，於本實施例之圖式中雖未揭露有上述之能量產生單元，但於本實施例中所論述之各元件或未掲露之元件，其係能夠應用上述或下述之各實施例，或者與上述或下述之各實施例所揭露之元件進行替換。
請再配合參考圖8所示，供料單元61係提供一粉體給目標物64表面，該粉體係於目標物64表面形成一粉體層。位移單元62係移動供料單元61。
位移單元62再將供料單元61移離目標物64，並將磁性單元63移動至粉體層的上方，磁性單元63能夠透過位移單元62，隨能量產生單元的聚焦位置相對移動。於本實施例中，磁性單元63為一具有兩磁極之單一電磁體。
能量產生單元係提供一能量束給粉體層。磁性單元63係提供一磁場給粉體層。粉體層受到能量束的作用下，粉體層係呈熔融狀或燒結狀。於固化為一固化層的過程中，磁場係控制固化現象，藉以調控該固化層之顯微結構或結晶尺寸。
上述之磁場能夠為一靜態磁場、一交變磁場或一脈衝磁場。
待該固化層已成型後，目標物64能夠下降一高度，供料單元再提供粉體給目標物64，並再進行上述之固化成型的動作，而待另一固化層成型，上述之動作係一再重複進行，累積成一三維成品。本裝置能夠應用於為一選擇性雷射燒結製程、一選擇性雷射熔融製程、或一電子束熔融製程中。
請配合參考圖9所示，本掲露之磁性單元20的進一步論述，本實施例係論述一種能夠產生交變磁場、脈衝磁場或靜態磁場的磁性單元。磁性單元20具有至少一電磁體200、一冷卻模組201、 一切換模組202與一電源供應模組203。
電磁體200能夠為一具有兩磁極之單一電磁體，或者為至少一電磁體所構成，電磁體200係耦接冷卻模組201。
冷卻模組201能夠為一氣冷裝置、一大氣冷卻裝置、一水冷裝置、一介質冷卻裝置、一致冷晶片冷卻、一金屬散熱裝置、一散熱鰭片裝置或一蜂槽狀散熱片裝置，冷卻模組201係用於冷卻產生磁場204之電磁體200。
切換模組202係耦接電磁體200，該切換模阻202係能夠調整該電磁體200之模式為一交流模式、一脈衝模式或一直流模式，用於產生一交流磁場、一脈衝磁場或一靜態磁場。
電源供應模組203係耦接電磁體200，電磁體200之磁場204的強弱係受到電源供應模組203之電壓與電流值所控制。
請配合參考圖10所示，本揭露之磁性單元30之一實施例，如圖10所示，本實施例係論述一種能夠產生交變磁場、脈衝磁場或靜態磁場的磁性單元30。磁性單元30係位於一目標物33的上方。磁性單元30具有二電磁體31，二電磁體31係呈相對對稱排列。當二電磁體31通有電流時，二電磁體31之間具有一磁場32。
請配合參考圖11所示，本實施例係論述一種能夠產生交變磁場、脈衝磁場或靜態磁場的磁性單元40。本揭露之磁性單元40之一實施例，如圖11所示，磁性單元40係設於目標物43的上方。磁性單元40具有一電磁體41與二電磁極42。電磁極42係設於電磁體41的底端，電磁極42係呈相對對稱排列。當電磁體41通有電流時，該些電磁極42之間係具有一磁場43。
請配合參考圖12所示，本實施例係論述一種能夠產生交變磁場、脈衝磁場或靜態磁場的磁性單元50。本揭露之磁性單元50之一實施例，如圖12所示，二電磁體51係呈圓周排列，各電磁體51的斷面係呈圓弧狀。當電磁體51通有電流時，該些電磁體51之間係具有一磁場52，或者二電磁體51係能夠被視為二磁極，該磁場52係形成於該些磁極之間。上述之各實施例的電磁體，其應能夠被視為電磁鐵，但非限制。
請配合參考圖13所示，本掲露為一種調控積層製造之裝置之調控方法，該調控積層製造之裝置包括一目標物，提供一粉體於一目標物上之供料單元，提供一能量束之能量產生單元及提供一磁場之磁性單元；該調控積層製造之方法包括下列步驟：
S1，提供一粉體給一目標物表面，該粉體係於該目標物表面形成為一粉體層。該目標物為一平板，一平台或一半成品。
該粉體能夠為金屬、合金、金屬基複合物、非鐵磁性材料，或由上述材料之至少任二者所組成之粉體。
第一實施例，如圖1所示，一供料單元10可與位移單元、調整單元12、磁性單元13或能量產生單元14耦接，並提供一粉體102給一目標物15表面，該粉體102係於目標物15表面形成一粉體層。於本實施例中，該供料單元10係以一鋪設方式或一噴覆方式提供粉體102設於該目標物15表面。
第二實施例，如圖6所示，供料單元10A係以一鋪設方式提供一粉體102A給目標物15表面，並於目標物15表面形成一粉體層。
第三實施例，如圖7所示，因供料單元10B係偶合於能量產生單元14B，故當供料單元10B所提供的粉體102B，於目標物15表面形成粉體層。於此實施例中，該粉體102B係以一噴覆方式將該粉體102B設於該目標物15表面。
第四實施例，如圖8所示，因供料單元61係耦接位移單元62，故供料單元61能夠相對於目標物64呈一橫向往復運動，於目標物64表面形成粉體層。
上述各實施例中的目標物15、64、能量產生單元13與供料單元10、10A、10B、61能夠依需求採取相對位置移動，或者各自獨立移動。
S2，提供一能量束選擇性加熱該粉體層，以使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀。該加熱為熔融或燒結方式。
第一實施例，如圖1所示，能量產生單元14係提供一能量束140給粉體層102，該能量束140係選擇性熔融或燒結該粉體層， 以使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀。上述之熔融狀或燒結狀的方式能夠為一選擇性雷射燒結(Selective Laser Sintering，SLS)、一選擇性雷射熔融(Selective Laser Melting，SLM)、或一電子束熔融(Electron Beam Melting，EBM)。
第二實施例，如圖6所示，能量產生單元14係提供一能量束140給粉體層102A，該能量束140係選擇性熔融或燒結該粉體層，以使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀。
第三實施例，如圖7所示，能量產生單元14B係提供一能量束140B給粉體層，該能量束140係選擇性加熱該粉體層，以使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀。
第四實施例，如圖8所示，雖未揭露能量產生單元之位置，但能量束可從磁性單元63的間隙位置穿越，並選擇性熔融或燒結位於平台64表面的粉體層
S3，提供一磁場給該熔融狀或燒結狀之粉體層，以使上述之能量單元加熱粉體層的過程中，該熔融狀或燒結狀之粉體層之固化過程得以調控。
第一實施例，如圖1所示，磁性單元13係提供一磁場132給該熔融狀或燒結狀之粉體層102，使其能夠於該熔融狀或燒結狀之粉體層在固化過程中改變其晶粒尺寸或顯微結構。
第二實施例，如圖6所示，磁性單元13係提供一磁場132給該熔融狀或燒結狀之粉體層102A，其係於該熔融狀或燒結狀之粉體層在之固化過程得以調控其晶粒尺寸或顯微結構。
第三實施例，如圖7所示，磁性單元13係提供一磁場132給該熔融狀或燒結狀之粉體層。於本實施例中，供料單元10B為一噴覆供料模組，並設於能量單元14B，當能量單元14B持續加熱粉體層時，供料單元10B係持續提供粉體102B給目標物15表面。
第四實施例，如圖8所示，磁性單元63係提供一磁場給位於目標物64表面之該熔融狀或燒結狀之粉體層。
上述之S2與S3能夠為同步進行，或為先後進行。
S4，呈熔融狀或燒結狀之粉體層係固化，以形成為一固化層。 回復至上述之S1，並再次進行S1至S3，最後依據一三維切層，反覆執行以上動作直至多層的固化層累積為一三維成品。
第一、第二及第四實施例，如圖1與圖6所示，上述之熔融或燒結的方式為一選擇性雷射燒結(Selective Laser Sintering，SLS)、一選擇性雷射熔融(Selective Laser Melting，SLM)、或一電子束熔融(Electron Beam Melting，EBM)。
第三實施例，如圖7所示，上述熔融或燒結的形成方式能夠為一雷射淨成形(Laser Engineering Net Shaping，LENS)或一三維雷射塗覆(Three Dimensional Laser Cladding)。
綜合上述，本掲露係利用結晶尺寸會受到磁場大小的影響，故本掲露係利用外加磁場以控制固化現象，藉以調控積層製造三維成品之顯微結構。
本揭露之外加磁場可能為交變磁場、脈衝磁場或靜態磁場。其中該磁場能夠之磁場大小範圍介於大約0.001特斯拉(Tesla)至大約3000特斯拉(Tesla)之間，下述之公式係為交變磁場或脈衝磁場作用於固化過程可能的物理機制，與其進一步說明，但不代表該裝置與方法僅依此機制作用於固化過程：P=B O J L sin(ωt) (公式一)
P V =P VO +kd -1/2 (公式二)
P為電磁振動壓力；ω 為交變頻率；Bo 為磁場大小；J為感應電流；d為結晶尺寸。
於一交變磁場或一脈衝磁場作用下的產生電磁振動壓力與磁場大小、感應電流以及交變頻率有關，如上述之公式一。當磁場與交變頻率變大時，電磁振動壓力隨之變大。
請配合參考圖14與圖15所示，曲線A係表示焦耳熱效應，曲線B係表示電磁振動力，曲線C係表示曲線A與曲線B之組合。
因此在交變磁場或脈衝磁場作用下的電磁振動力與焦耳熱效應的複合影響，在外加磁場剛開始作用的時候，外加磁場的電磁 振動力效應較明顯，可能使材料固化過程的晶粒大小產生細化的效果，但當外加磁場過大時，焦耳熱效應則會延長液相固化的冷卻時間，可能反而會造成晶粒粗化的效果。依材料的特性不同，造成晶粒細化效果的最佳區間可能不同。因此在本揭露的磁場調控裝置下，可以調控任意部位材料熔融或燒結時的固化過程，產生不同的顯微結構型態。
下述之公式係為靜態磁場作用於固化過程可能的物理機制，與其進一步說明，但不代表該裝置與方法僅依此機制作用於固化過程： v I =aJ 2 (公式三)
ρ L 為金屬液體的密度；β 為熱膨脹係數；g為重力加速度，R為熔體半徑；μV 為黏度係數；λL 為傳熱係數；vI 為液相金屬的移動速度。
當靜態電磁場對液相金屬產生的移動動速度大於固化過程固液相介面移動的速度時，材料結晶的方向能夠受到靜態電磁場的方向牽引而改變，此時液相金屬內的固液相移動速度稱之為臨界速度。故當磁場的大小使固液相移動速度大於臨界速度時，積層製造的材料顯微結構的結晶方向則能夠受到該磁場方向牽引而改變。
本揭露之目的係針對能夠成形複雜形貌之積層製造技術，無法任意調控材料結晶形態之限制加以改良。
以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本掲露之特點及功效，而非用於限定本掲露之可實施範疇，於未脫離本掲露上揭之精神與技術範疇下，任何運用本掲露所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧供料單元
102‧‧‧粉體
12‧‧‧調整單元
13‧‧‧磁性單元
132‧‧‧磁場
14‧‧‧能量產生單元
140‧‧‧能量束
15‧‧‧目標物

Claims (30)

  1. 一種調控積層製造之裝置，其包含有：一目標物；一供料單元，其係設於一目標物的上方；一能量產生單元，其係設於該目標物的上方；以及一磁性單元，其係耦接一位移單元，並且位於該目標物的上方；其中，該供料單元係提供一粉體給該目標物表面，該粉體係形成為一粉體層；該能量產生單元係提供一能量束，以選擇性加熱該粉體層，而使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀；該磁性單元係提供一磁場給該熔融狀或燒結狀之粉體層，用以調控該熔融狀或燒結狀之粉體的固化過程。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之調控積層製造之裝置，其中該目標物為一平板，一平台或一半成品。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之調控積層製造之裝置，其中該能量束，該能量束為雷射、電子束或電弧。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之調控積層製造之裝置，其進一步具有一位移單元，該位移單位係耦接該磁性單元。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之調控積層製造之裝置，其中該位移單元具有一第二Y軸移動模組、一X軸移動模組與一Z軸移動模組，該X軸移動模組係耦接該第二Y軸移動模組；該Z軸移動模組係分別耦接該X軸移動模組與該磁性單元。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之調控積層製造之裝置，其進一步具有一調整單元，該調整單元係分別耦接該磁性單元與該位移單元。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之調控積層製造之裝置，其中該調整單元具有一旋轉模組、二伸縮模組、二角度調整模組與二傾斜模組，該旋轉模組係耦接該位移單元，該二伸縮模組係設於該旋轉模組的頂端，各角度調整裝置係設於各伸縮模組的頂端，各傾斜模組係設於各角度調整模組的頂端，該磁 性單元係分別耦接該傾斜模組。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之調控積層製造之裝置，其中該磁性單元具有至少兩電磁體。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之調控積層製造之裝置，其中該些電磁體係呈一對稱排列、一環繞排列或一圓周排列。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之調控積層製造之裝置，其中該磁性單元為一具有二電磁極之單一電磁體。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之調控積層製造之裝置，其中該磁性單元具有一第一電磁組，或者一第一電磁組與一第二電磁組，該第一電磁組與該第二電磁組係構成一環繞區域，或者為一矩形排列。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之調控積層製造之裝置，其中該第一電磁組具有一連續電磁體，或由二電磁體所構成，或為一具有二電磁極之電磁體；該第二電磁組具有一連續電磁體，或由二電磁體所構成，或為一具有二電磁極之電磁體。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之調控積層製造之裝置，其中該磁性單元具有至少一電磁體、一冷卻模組、一切換模組與一電源供應模組，該些電磁體係耦接該冷卻裝置，該切換模組係耦接該些電磁體，該電源供應模組係耦接該些電磁體。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之調控積層製造之裝置，其中該冷卻模組為一氣冷裝置、一大氣冷卻裝置、一水冷裝置、一介質冷卻裝置、一致冷晶片冷卻、一金屬散熱裝置、一散熱鰭片裝置或一蜂槽狀散熱片裝置；該切換模阻係能夠調整該些電磁體之模式為一交流模式、一脈衝模式或一直流靜態模式；該電源供應模組之電壓與電流值係控制該電磁場之模式。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之調控積層製造之裝置，其中該供料單元為一刮刀供料模組、一漏斗供料模組、一噴覆供料模組或一滾筒供料模組。
  16. 一種調控積層製造之方法，該調控積層製造之方法包括下列步驟： 提供一粉體於一目標物表面，該粉體係形成為一粉體層；將一能量束入射於該粉體層，而使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀；將一磁場提供於該熔融狀或燒結狀之粉體層，而使該熔融狀或燒結狀之粉體層於一固化過程得以調控；以及該熔融狀或燒結狀之粉體層係固化為一固化層，反覆執行上述之步驟，直至多層的固化層累積為一三維成品。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之調控積層製造之方法，其中該磁場具有一 空間位置，且該磁場的空間位置與磁場大小係能調整，以調控於該固化過程中該熔融狀或燒結狀之粉體層之顯微結構。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之調控積層製造之方法，其中使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀的步驟為一選擇性雷射燒結、一選擇性雷射熔融或一電子束熔融之方式。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之調控積層製造之方法，其中使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀的步驟為一雷射淨成形或一三維雷射塗覆之方式。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之調控積層製造之方法，其中該粉體為金屬、合金、金屬基複合物、高分子、陶瓷、非鐵磁性材料，或由上述材料之至少任二者所組成之粉體。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之調控積層製造之方法，其中該能量束為雷射、電子束或電弧。
  22. 如申請專利範圍第16項所述之調控積層製造之方法，其中該粉體係以一噴覆方式或一鋪設方式設於該目標物表面。
  23. 如申請專利範圍第16項所述之調控積層製造之方法，其中該磁場之磁場大小範圍介於大約0.001特斯拉至大約3000特斯拉之間。
  24. 一種調控積層製造之裝置之調控方法，該調控積層製造之裝置包括一目標物，提供一粉體於一目標物上之供料單元，提供一能量束之能量產生單元及提供一磁場之磁性單元；該調 控積層製造之方法包括下列步驟：將一粉體噴覆於一目標物表面，該粉體係形成為一粉體層；將一能量束入射於該粉體層，而使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀；將一磁場入射於該熔融狀或燒結狀之粉體層，而使該熔融狀或燒結狀之粉體層於一固化過程得以調控；以及該熔融狀或燒結狀之粉體層係固化為一固化層，反覆執行上述之步驟，直至多層的固化層累積為一三維成品。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之調控積層製造之裝置之調控方法，其中該磁場具有一 空間位置，且該磁場的空間位置與磁場大小係能調整，以調控於該固化過程中該熔融狀或燒結狀之粉體層之顯微結構。
  26. 如申請專利範圍第24項所述之調控積層製造之裝置之調控方法，其中使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀的步驟為一選擇性雷射燒結、一選擇性雷射熔融或一電子束熔融之方式。
  27. 如申請專利範圍第24項所述之調控積層製造之裝置之調控方法，其中使該粉體層之一特定區域呈一熔融狀或燒結狀的步驟為一雷射淨成形或一三維雷射塗覆之方式。
  28. 如申請專利範圍第24項所述之調控積層製造之裝置之調控方法，其中該粉體為金屬、合金、金屬基複合物、高分子、陶瓷、非鐵磁性材料，或由上述材料之至少任二者所組成之粉體。
  29. 如申請專利範圍第24項所述之調控積層製造之裝置之調控方法，其中該能量束為雷射、電子束或電弧。
  30. 如申請專利範圍第24項所述之調控積層製造之裝置之調控方法，其中該磁場之磁場大小範圍介於大約0.001特斯拉至大約3000特斯拉之間。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2952633C (en) 2014-06-20 2018-03-06 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
EP3034225B1 (en) * 2014-12-17 2018-10-17 Airbus Defence and Space GmbH Method and apparatus for distortion control on additively manufactured parts using wire and magnetic pulses
EP3268153A1 (en) * 2015-03-12 2018-01-17 Limacorporate SPA Quality control method for regulating the operation of an electromechanical apparatus, for example an ebm apparatus, in order to obtain certified processed products
TWI667125B (zh) * 2015-05-20 2019-08-01 蔡枘頤 光固化3d成型機光學系統校正方法及其裝置
WO2016205719A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 Applied Materials, Inc. Additive manufacturing with electrostatic compaction
KR20180061136A (ko) * 2015-06-19 2018-06-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 적층 제조에서의 파우더의 선택적 퇴적
US20170106477A1 (en) * 2015-10-19 2017-04-20 Delavan Inc. Additive manufacturing systems and methods
US10065270B2 (en) 2015-11-06 2018-09-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing in real time
WO2017100695A1 (en) 2015-12-10 2017-06-15 Velo3D, Inc. Skillful three-dimensional printing
CN108698297A (zh) 2015-12-16 2018-10-23 德仕托金属有限公司 用于增材制造的方法和系统
US20170252851A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-07 Desktop Metal, Inc. Additive manufacturing with metallic composites
JP6979963B2 (ja) 2016-02-18 2021-12-15 ヴェロ・スリー・ディー・インコーポレイテッド 正確な３次元印刷
US10831180B2 (en) * 2016-02-25 2020-11-10 General Electric Company Multivariate statistical process control of laser powder bed additive manufacturing
WO2018005439A1 (en) 2016-06-29 2018-01-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US11691343B2 (en) 2016-06-29 2023-07-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
WO2018128695A2 (en) 2016-11-07 2018-07-12 Velo3D, Inc. Gas flow in three-dimensional printing
TWI630330B (zh) 2016-11-15 2018-07-21 財團法人工業技術研究院 智慧機械元件
US20180186082A1 (en) 2017-01-05 2018-07-05 Velo3D, Inc. Optics in three-dimensional printing
US10821512B2 (en) 2017-01-06 2020-11-03 General Electric Company Systems and methods for controlling microstructure of additively manufactured components
US10315252B2 (en) 2017-03-02 2019-06-11 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
US10449696B2 (en) 2017-03-28 2019-10-22 Velo3D, Inc. Material manipulation in three-dimensional printing
WO2019005972A1 (en) 2017-06-27 2019-01-03 Fluid Handling Llc METHOD FOR MODIFYING THE DIMENSIONS OF A PUMP PART IN CAST IRON
CA3071392C (en) 2017-07-28 2023-08-08 Fluid Handling Llc Fluid routing methods for a spiral heat exchanger with lattice cross section made via additive manufacturing
US11278963B2 (en) 2017-11-30 2022-03-22 The Boeing Company Microstructure refinement methods by melt pool stirring for additive manufactured materials
US10272525B1 (en) 2017-12-27 2019-04-30 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US10144176B1 (en) 2018-01-15 2018-12-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
FR3087682B1 (fr) * 2018-10-29 2020-12-04 Commissariat Energie Atomique Dispositif de fabrication additive presentant une zone fondue stabilisee
US11534961B2 (en) 2018-11-09 2022-12-27 General Electric Company Melt pool monitoring system and method for detecting errors in a multi-laser additive manufacturing process

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110259922A1 (en) * 2008-05-19 2011-10-27 Millercoors, Llc Regulated fluid dispensing device and method of dispensing a carbonated beverage
TW201302461A (zh) * 2010-12-03 2013-01-16 Basf Se 製作多層複合結構之方法
CN103068516A (zh) * 2010-08-05 2013-04-24 西门子公司 用于通过选择性激光熔融制造部件的方法
CN103088275A (zh) * 2011-10-31 2013-05-08 阿尔斯通技术有限公司 高温合金组件或配件的生产方法
US20130112672A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-09 John J. Keremes Laser configuration for additive manufacturing

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3212465A1 (de) * 1982-04-02 1983-10-20 Emag Maschinenfabrik Gmbh, 7335 Salach Transportvorrichtung, insbesondere ladevorrichtung fuer bearbeitungsmaschinen
US4863538A (en) 1986-10-17 1989-09-05 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and apparatus for producing parts by selective sintering
IL119679A (en) 1996-11-24 2001-08-08 Pulsar Welding Ltd Electromagnetic forming apparatus
US20060003095A1 (en) * 1999-07-07 2006-01-05 Optomec Design Company Greater angle and overhanging materials deposition
US20040087116A1 (en) 2002-10-30 2004-05-06 Junichiro Nakayama Semiconductor devices and methods of manufacture thereof
CN1856586B (zh) 2003-09-25 2011-04-06 独立行政法人产业技术综合研究所 金属玻璃体、其制造方法及装置
TWI242606B (en) 2003-09-26 2005-11-01 Optomec Design Laser treatment process for maskless low-temperature deposition of electronic materials
US7341765B2 (en) 2004-01-27 2008-03-11 Battelle Energy Alliance, Llc Metallic coatings on silicon substrates, and methods of forming metallic coatings on silicon substrates
DE202004007214U1 (de) 2004-05-01 2004-08-12 Laserinstitut Mittelsachsen E.V. Vorrichtung zur schnellen Herstellung von Mikrokörpern
WO2005115653A1 (ja) 2004-05-28 2005-12-08 Ngk Insulators, Ltd. 金属ガラスの成形方法
US20060275542A1 (en) 2005-06-02 2006-12-07 Eastman Kodak Company Deposition of uniform layer of desired material
DE102005030067A1 (de) 2005-06-27 2006-12-28 FHS Hochschule für Technik, Wirtschaft und soziale Arbeit St. Gallen Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Gegenstandes durch ein generatives 3D-Verfahren
US8057889B2 (en) * 2007-05-21 2011-11-15 Corning Incorporated Method for producing anisoptropic bulk materials
DE102007029142A1 (de) 2007-06-25 2009-01-02 3D-Micromac Ag Schichtauftragsvorrichtung zum elektrostatischen Schichtauftrag eines pulverförmigen Werkstoffes sowie Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes
US8404992B2 (en) 2007-07-25 2013-03-26 Kumamoto University Method of welding metallic glass with crystalline metal by high-energy beam
US20090047439A1 (en) 2007-08-16 2009-02-19 Withers James C Method and apparatus for manufacturing porous articles
US8133329B2 (en) 2008-06-24 2012-03-13 GM Global Technology Operations LLC Selective sintering of compacted components
AU2011237361B2 (en) 2010-04-08 2015-01-22 California Institute Of Technology Electromagnetic forming of metallic glasses using a capacitive discharge and magnetic field
GB201109045D0 (en) 2011-05-31 2011-07-13 Warwick Ventures Additive building
WO2012178206A2 (en) 2011-06-23 2012-12-27 Grid Logic Incorporated Sintering method and apparatus
WO2013010108A1 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Nuvotronics, Llc Methods of fabricating electronic and mechanical structures
US9457521B2 (en) 2011-09-01 2016-10-04 The Boeing Company Method, apparatus and material mixture for direct digital manufacturing of fiber reinforced parts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110259922A1 (en) * 2008-05-19 2011-10-27 Millercoors, Llc Regulated fluid dispensing device and method of dispensing a carbonated beverage
CN103068516A (zh) * 2010-08-05 2013-04-24 西门子公司 用于通过选择性激光熔融制造部件的方法
TW201302461A (zh) * 2010-12-03 2013-01-16 Basf Se 製作多層複合結構之方法
CN103088275A (zh) * 2011-10-31 2013-05-08 阿尔斯通技术有限公司 高温合金组件或配件的生产方法
US20130112672A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-09 John J. Keremes Laser configuration for additive manufacturing

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