一種用於製造三維物體的裝置及方法
2023-05-12 08:32:01 4
一種用於製造三維物體的裝置及方法
【專利摘要】一種用於製造三維物體的裝置及方法，裝置包括承載器，在所述承載器上製造三維物體；送鋪粉系統，按照平行於工作平面的X軸方向或Y軸方向，將粉末平鋪到所述承載器上，或平鋪到在先固化的層上；固化系統，用於在每一層的對應位置燒結粉末；其中，所述送鋪粉系統根據當前層的燒結面積、粉末下陷係數、粉末流動性以及粉末流動的正態分布特性計算當前層所需的送粉量，本發明的用於製造三維物體的裝置可在保證三維物體順利製造的前提下，通過精確控制送粉量，從而減少了剩餘粉量，進而減小了供粉缸的體積大小，使整個裝置結構更緊湊。
【專利說明】一種用於製造三維物體的裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於快速成型製造領域，具體涉及一種用於製造三維物體的裝置及方法。
【背景技術】
[0002] 現有技術中製造三維物體的方法，首先在工作平面平鋪一層粉末，通過電磁輻射 或電子束照射相應位置的粉末並燒結固化、接著在已固化層上平鋪相同層厚的粉末，通過 電磁輻射或電子束照射相應位置的粉末並燒結固化粘接在已固化層上，重複上述步驟直至 三維物體成型結束。
[0003] 現有技術中，每一層所鋪的粉末是相同厚度，然而由於每一層所需粉末的實際量 不同，因此為了保證三維物體順利燒結完成，因此每一層所述鋪粉的厚度則根據所需粉末 實際量最大層的粉末量而定，這樣，雖然可以實現三維物體的順利製造，但這樣會大大增加 粉末的剩餘量，從而相應地增加了供粉缸的體積。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於，針對現有技術存在的問題，提供了一種精確控制送粉量，減少 剩餘粉量的用於製造三維物體的裝置及方法。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案： 一種用於製造三維物體的裝置，包括： 承載器，在所述承載器上製造三維物體； 送鋪粉系統，按照平行於工作平面的X軸方向或Y軸方向，將粉末平鋪到所述承載器 上，或平鋪到在先固化的層上； 固化系統，用於在每一層的對應位置燒結粉末； 其中，所述送鋪粉系統根據當前層的燒結面積、粉末下陷係數、粉末流動性以及粉末流 動的正態分布特性計算當前層所需的送粉量。
[0006] 進一步優選地，所述當前層所需的送粉量根據當前單位區域所需的送粉量計算得 到。
[0007] 進一步優選地，所述送鋪粉系統根據以下公式計算得到當前單位區域所需的送粉 fi d?：
【權利要求】
1. 一種用於製造三維物體的裝置，包括： 承載器，在所述承載器上製造三維物體； 送鋪粉系統，按照平行於工作平面的X軸方向或Y軸方向，將粉末平鋪到所述承載器 上，或平鋪到在先固化的層上； 固化系統，用於在每一層的對應位置燒結粉末； 其特徵在於：所述送鋪粉系統根據當前層的燒結面積、粉末下陷係數、粉末流動性以及 粉末流動的正態分布特性計算當前層所需的送粉量。
2. 根據權利要求1所述的用於製造三維物體的裝置，其特徵在於，所述當前層所需的 送粉量根據當前單位區域所需的送粉量計算得到。
3. 根據權利要求2所述的用於製造三維物體的裝置，其特徵在於， 所述送鋪粉系統根據以下公式計算得到當前單位區域所需的送粉量 C0：
其中，A:為工作平面單位區域的燒結面積，為粉末下陷係數，卩為單位區域的X軸 坐標值，CJ為粉末流動性係數，d為送鋪粉系統的鋪粉器在X軸方向上的長度，T為單位區 域單層層高所需的粉末量。
4. 根據權利要求3所述的用於製造三維物體的裝置，其特徵在於，以送鋪粉方向為Y軸 方向對工作平面建立XY軸直角坐標系，並沿X軸方向將工作平面劃分為若干個面積相等的 單位區域，且單位區域與X軸方向垂直。
5. 根據權利要求3或4所述的用於製造三維物體的裝置，其特徵在於，所述送鋪粉系統 根據以下方式計算當前單位區域所需的送粉量0: 根據當前層的燒結截面，計算平行於鋪粉方向的各單位區域所需的實際送粉量其 中
的最小值為零時，則獲得當前單位區域所需的送粉量@。
6. -種用於製造三維物體的方法，包括以下步驟： 按照平行於工作平面的X軸方向或Y軸方向，送鋪粉系統將粉末平鋪到承載器或在先 固化的層上； 通過電磁輻射或電子束照射相應位置的粉末並燒結固化； 重複上述步驟直至三維物體成型完成結束； 其特徵在於，所述送鋪粉系統根據當前層的燒結面積、粉末下陷係數、粉末流動性以及 粉末流動的正態分布特性計算當前層所需的送粉量。
7. 根據權利要求6所述的用於製造三維物體的方法，其特徵在於，所述當前層所需的 送粉量根據當前單位區域所需的送粉量計算得到。
8. 根據權利要求7所述的用於製造三維物體的方法，其特徵在於，所述送鋪粉系統根 據以下公式計算得到當前單位區域所需的送粉量仿：
其中，為工作平面單位區域的燒結面積，p為粉末下陷係數，卩為單位區域的X軸 坐標值，CJ為粉末流動性係數，d為送鋪粉系統中的鋪粉器在X軸方向上的長度，T為單位 區域單層層高所需的粉末量。
9. 根據權利要求8所述的用於製造三維物體的方法，其特徵在於，以送鋪粉方向為Y軸 方向對工作平面建立XY軸直角坐標系，並沿X軸方向將工作平面劃分為若干個面積相等的 單位區域，且單位區域與X軸方向垂直。
10. 根據權利要求8或9所述的用於製造三維物體的方法，其特徵在於，所述送鋪粉系 統計算當前單位區域所需的送粉量€0具體包括： 根據當前層的燒結截面，計算平行於鋪粉方向的各單位區域所需的實際送粉量其 中
根據粉末流動的正態分布特性計算當前單位區域的剩餘粉末的和Tlv其中
當^#的最小值為零時，則獲得當前單位區域所需的送粉量@。
【文檔編號】B22F3/105GK104475729SQ201410845031
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月31日 優先權日:2014年12月31日
【發明者】許小曙, 楊大風 申請人:湖南華曙高科技有限責任公司