具有密封室和低壓操作大氣的增材制造系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及增材制造系統(tǒng)，并且更具體地說涉及在真空內(nèi)增材制造機器的操作。
【背景技術】
[0002]增材制造(AM)機器通常利用構建室內(nèi)的惰性氣體或真空環(huán)境來減少操作期間熔化材料的潛在污染。電子束型機器通常利用構建室內(nèi)的真空，而激光流化床型機器通常利用構建室內(nèi)的恒定流量的惰性氣體作為真空環(huán)境，可趨于使激光束變形并因此影響構建。
[0003]盡管有效，此類處理室可能仍然允許具有相關聯(lián)的水分、灰塵等的大氣進入構建室。在構建室中栗送的近乎恒定流量的惰性氣體或真空操作來最小化滲漏效應，然而污染仍然發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本公開的一個公開非限制性實施方案的增材制造系統(tǒng)包括具有低壓操作大氣密封室的密封殼體和在密封殼體內(nèi)的增材制造構建室。
[0005]本公開的另一實施方案包括，其中密封室完全包含限定構建室的增材制造構建殼體。
[0006]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中低壓操作大氣為大約10~-2至10~-4托的局部壓力。
[0007]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中低壓操作大氣為大約10~-3至10~-4托的局部壓力。
[0008]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中構建室包含正壓。
[0009]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中構建室接收惰性氣體流。
[0010]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中構建室接收惰性氣體流。
[0011]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中惰性氣體流為每分鐘大約10公升。
[0012]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括與構建殼體連通的過濾系統(tǒng)。
[0013]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中過濾系統(tǒng)與惰性氣體源連通以便將惰性氣體傳送到構建殼體中。
[0014]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中過濾系統(tǒng)在密封室內(nèi)。
[0015]根據(jù)本公開的一個公開非限制性實施方案的增材制造系統(tǒng)包括具有低壓操作大氣密封室的密封殼體；以及在密封殼體內(nèi)的增材制造構建殼體，所述增材制造構建殼體與惰性氣體流連通以便在所述增材制造構建殼體內(nèi)形成正壓構建室。
[0016]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中低壓操作大氣在操作期間為大約10~-3至10~-4托的局部壓力。
[0017]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中構建室以每分鐘大約10公升接收惰性氣體流。
[0018]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括與構建殼體連通的過濾系統(tǒng)。
[0019]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中過濾系統(tǒng)在密封殼體內(nèi)。
[0020]根據(jù)本公開的一個公開非限制性實施方案的操作增材制造系統(tǒng)的方法包括在增材制造構建室內(nèi)增材地制造，所述增材制造構建室處于低壓操作大氣內(nèi)。
[0021]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中低壓操作大氣形成在密封殼體內(nèi)。
[0022]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括，其中增材制造構建室被形成在增材制造構建殼體內(nèi)，所述增材制造構建殼體完全被包含在密封殼體內(nèi)。
[0023]本公開的前述實施方案中的任一個的另一實施方案包括將惰性氣體傳送到增材制造構建殼體中。
[0024]前述特征和元件可以各種組合非排他性地進行組合，除非另有明確指示。根據(jù)以下描述和附圖，這些特征和元件及其操作將變得更為明顯。然而，應理解下述描述和附圖意圖在本質上是示例性的并且是非限制性的。
【附圖說明】
[0025]各種特征通過公開的非限制性實施方案的下述詳述對于本領域技術人員將變得顯而易見。附圖中的部件不一定按比例繪制。此外，在附圖中，相同參考標號貫穿若干視圖始終指示對應部分。詳細說明所附的附圖可簡述如下:
圖1為增材制造(AM)機器的示意性截面;并且圖2為描繪增材制造(AM)機器的操作的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]圖1示意性地示出增材制造(AM)系統(tǒng)20。增材制造系統(tǒng)20通常包括密封殼體22、構建殼體24、過濾系統(tǒng)26、惰性氣體源28、栗系統(tǒng)30以及控制系統(tǒng)32。密封殼體22形成具有低壓操作大氣的密封室34，封閉室34包圍由構建殼體24形成的至少一個構建室36，其中增材制造的工件W被增材地制造。應了解，盡管特定的系統(tǒng)被單獨定義，但系統(tǒng)中的每個或任一個可通過硬件和/或軟件被另外組合或分離。
[0027]可在構建室36中執(zhí)行增材制造技術，所述增材制造技術如但不限于，在由惰性氣體源28生成的正壓下操作的激光流化床、激光自由成形制造、激光粉末沉積、冷噴涂等。惰性氣體包括但不限于氬、氮等。在一個實例中，惰性氣體以每分鐘大約10公升供應。
[0028]密封室34處在由在控制系統(tǒng)32的控制下的栗系統(tǒng)30生成的低壓操作大氣。在一個實例中，所述操作大氣可以是大約10~-2至10~-3托的壓力。
[0029]密封殼體22有利于從構建室36有效去除大氣污染。在一個公開非限制性實施方案中，構建室24以及相關聯(lián)的過濾系統(tǒng)26被包含在密封殼體22內(nèi)。密封殼體22因此包含增材制造機器的一個或多個構建室34，導致更高質量的工件W和更少的惰性氣體消耗。應了解，可以是污染源的各種其他系統(tǒng)，如過濾系統(tǒng)26或其部件可位于密封殼體22內(nèi)。另外，由于其復雜性，相比于修復相對復雜的構建殼體24中的滲漏，修復相對不復雜的密封殼體22中的滲漏相對不太困難。
[0030]過濾系統(tǒng)26通過延伸穿過密封殼體22的入口導管40從惰性氣體源28接收惰性氣體。惰性氣體通過具有閥門44的導管42從惰性氣體流過濾系統(tǒng)26被傳送到構建室36，以便確保用于增材制造的干凈環(huán)境。閥門44可響應于控制系統(tǒng)32被操作以便控制惰性氣體的流動。惰性氣體在構建室36內(nèi)提供惰性氣體環(huán)境并通過導管46排放回到過濾系統(tǒng)26。在激光熔化污染的惰性氣體“氣體凝析油”或惰性氣體的混合物期間，金屬粉末熔化/蒸發(fā)的產(chǎn)物以及還有粉末雜質燃燒的產(chǎn)物通過過濾系統(tǒng)被再循環(huán)。應當了解，可替代地或另外地提供各種傳送路徑。
[0031]參考圖2，操作系統(tǒng)20的方法100首