用于先进增材制造的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的制造计算机装置。所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器。所述至少一个存储器装置存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一构建参数的一个或多个值。所述处理器被编程来：接收机器构建所述零件的传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状，将传感器信息与所述第一构建参数的对应的一个或多个值比较，以确定一个或多个差；基于所述一个或多个差为每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个值；以及生成用于所述零件的更新的构建文件，所述更新的构建文件包括所述第二构建参数的一个或多个值。

System and Method for Advanced Additional Materials Manufacturing

The invention provides a manufacturing computer device for dynamically adapting to the material adding manufacturing of parts. The manufacturing computer device includes at least one processor communicating with at least one memory device. The at least one memory device stores a construction file for constructing the part, which comprises a plurality of geometric shapes, each of which includes one or more values of the first construction parameter. The processor is programmed to: the receiver constructs sensor information of the part; compares sensor information with one or more values corresponding to the first construction parameter for each geometric shape of the plurality of geometric shapes to determine one or more differences; and determines one or more values of the second construction parameter for each geometric shape based on the one or more differences; And generating an updated build file for the part, which includes one or more values of the second build parameter.

【技术实现步骤摘要】
用于先进增材制造的系统和方法
本公开的领域大体上涉及增材制造，并且更具体地，涉及用于动态地适应零件(part)、构建(build)或两者的增材制造的系统和方法。
技术介绍
许多增材制造系统(也称作三维(3D)打印机)通过逐层的过程生成三维物体。所述系统基于计算机控制通过放置材料的连续层生成物体。至少一些增材制造系统包括堆积粉末状材料以制成部件。此方法可由昂贵材料在经缩减成本和改进制造效率下产生复杂部件。例如直接金属激光熔融(DMLM)系统的至少一些已知增材制造系统使用激光装置及例如但不限于粉末状金属的粉末材料来制造部件。激光装置生成激光束，所述激光束使激光束入射到粉末材料上的区域中和区域周围的粉末材料熔融，从而产生熔体池。在一些已知的DMLM系统中，部件质量可能受到在熔体池内由激光装置传递到金属粉末的过量的热和/或热的变化影响。在一些已知的DMLM系统中，部件表面质量特别是悬垂表面或面向下的表面归因于粉末状金属与部件的周围固态材料之间的传导热传递的变化而降低。结果，可产生局部过热，特别是在悬垂表面处。由激光装置产生的熔体池可能变得太大，导致熔化金属扩散到周围的粉末状金属中，并且熔体池更深地穿透到粉末床中，使额外的粉末吸入熔体池中。增大的熔体池尺寸和深度以及熔化金属的流动通常可导致悬垂表面或面向下的表面的不良表面光洁度。在制造过程中基于多种因素，在材料变化和材料施加还可能出现其它问题，这可能导致物体不可使用。
技术实现思路
在一方面，提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的制造计算机装置。所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器。所述至少一个存储器装置存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一构建参数的一个或多个值。所述制造计算机装置被配置成：接收机器使用所述构建文件构建所述零件的传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状将传感器信息与所述第一构建参数的对应的一个或多个值比较，以确定一个或多个差；基于所述一个或多个差对于每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个值；以及生成用于所述零件的更新的构建文件，所述构建文件包括对于所述第二构建参数的一个或多个值。在另一方面，提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的方法。使用制造计算机装置实施所述方法。所述制造计算机装置包括与存储器通信的处理器。所述方法包括：存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一到的一个或多个值；接收机器使用所述构建文件构建所述零件的传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状将传感器信息与所述第一构建参数的对应的一个或多个值比较，以确定一个或多个差；基于所述一个或多个差对于每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个值；生成用于所述零件的更新的构建文件，所述构建文件包括对于所述第二构建参数的一个或多个值；以及将更新的构建文件传输到所述机器。在又一方面，提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的系统。所述系统包括：增材制造机器，所述增材制造机器被配置成基于构建文件构建所述零件；多个传感器，所述多个传感器被配置成监测所述零件的构建；以及制造计算机装置，所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器。所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器，所述制造计算机装置被配置成：存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一构建参数的一个或多个值；接收来自所述多个传感器的由所述增材制造机器使用所述构建文件构建所述零件的传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状比较传感器信息与所述第一构建参数的对应的一个或多个值，以确定一个或多个差；基于所述一个或多个差对于每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个值；生成用于所述零件的更新的构建文件，所述构建文件包括对于所述第二构建参数的一个或多个值；以及将更新的构建文件传输到所述增材制造机器。在再一方面，提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的制造计算机装置。所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器。所述至少一个存储器装置存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括一个或多个构建参数。所述制造计算机装置被配置成：接收来自正进行所述零件构建的正被构建的第一几何形状的传感器信息；基于所述传感器信息确定对所述第一几何形状的一个或多个构建参数的一个或多个调节；识别多个几何形状的待被构建的与所述第一几何形状相似的一个或多个后续几何形状；以及基于所述一个或多个调节，调节所述一个或多个后续几何形状的一个或多个构建参数。在又一方面，提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的方法。使用制造计算机装置实施所述方法。所述制造计算机装置包括与存储器通信的处理器。所述方法包括：存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括一个或多个构建参数；接收来自正进行所述零件的构建的正被构建的第一几何形状的传感器信息；基于所述传感器信息确定对所述第一几何形状的一个或多个构建参数的一个或多个调节；识别所述多个几何形状的待被构建的与所述第一几何形状相似的一个或多个后续几何形状；基于所述一个或多个调节，调节所述构建文件中所述一个或多个后续几何形状的一个或多个构建参数；以及将经调节的构建文件传输到当前正制造所述零件的机器。在再一方面，提供了一种用于动态地适应零件的增材制造的系统。所述系统包括：增材制造机器，所述增材制造机器被配置成基于构建文件构建所述零件；多个传感器，所述多个传感器被配置成对构建所述零件进行监测；以及制造计算机装置，所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器。所述制造计算机装置被配置成：存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括一个或多个构建参数；接收来自所述多个传感器的正进行所述零件的构建的正被构建的第一几何形状的传感器信息；基于所述传感器信息确定对所述第一几何形状的一个或多个构建参数的一个或多个调节；识别所述多个几何形状的待被构建的与所述第一几何形状相似的一个或多个后续几何形状；基于所述一个或多个调节，调节所述构建文件中所述一个或多个后续几何形状的一个或多个构建参数；以及将经调节的构建文件传输到所述增材制造机器。在用于动态地创建或修改用于制造零件的增材制造构建的至少一部分的装置的另一方面，其中，所述装置可与使用一个或多个构建参数的一个或多个增材制造机器直接或间接地通信，所述装置可以被配置成：分析有关零件的多个构建信息，其中，所述构建信息的部分与关于零件的预先存在的数据有关，并且其中，构建信息的部分与关于零件的为非预先存在的数据的数据有关；评估预先存在的数据和非预先存在的数据之间的一个或多个差是否导致与零件、增材制造构建或两者的偏差或对其的改进；基于对一个或多个差的评估，自动地创建或修改零件的一个或多个构建参数、增材制造构建的至少一部分或其组合。所述评估可包括虚拟控制回路，所述回路可以是迭代的。在一些实施例中，非预先存在的数据可包括测量数据，例如在零件的增材制造构建期间由增材制造机器测量的数据。非预先存在的数据可以是有益的。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于动态地适应零件的增材制造的制造计算机装置，所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器，所述至少一个存储器装置存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一构建参数的一个或多个值，所述制造计算机装置被配置成：接收机器使用所述构建文件构建所述零件的传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状，将传感器信息与所述第一构建参数的对应的一个或多个值比较，以确定一个或多个差；基于所述一个或多个差为每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个值；以及生成用于所述零件的更新的构建文件，所述更新的构建文件包括所述第二构建参数的一个或多个值。

【技术特征摘要】
2017.06.30 US 15/6389431.一种用于动态地适应零件的增材制造的制造计算机装置，所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器，所述至少一个存储器装置存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一构建参数的一个或多个值，所述制造计算机装置被配置成：接收机器使用所述构建文件构建所述零件的传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状，将传感器信息与所述第一构建参数的对应的一个或多个值比较，以确定一个或多个差；基于所述一个或多个差为每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个值；以及生成用于所述零件的更新的构建文件，所述更新的构建文件包括所述第二构建参数的一个或多个值。2.根据权利要求1所述的制造计算机装置，其中，所述制造计算机装置还被配置成：使用所述更新的构建文件，接收来自所述零件的后续构建的后续传感器信息；对于所述多个几何形状的每个几何形状，将所述后续传感器信息与所述第二构建参数的对应的一个或多个值比较，以确定一个或多个另外的差；基于所述一个或多个另外的差，对每个几何形状确定第二构建参数的一个或多个更新值；对所述零件生成进一步更新的构建文件，所述进一步更新的构建文件包括所述第二构建参数的一个或多个更新值；以及将所述进一步更新的构建文件传输到所述机器。3.根据权利要求1所述的制造计算机装置，其中，所述制造计算机装置还被配置成：接收来自所述机器的对所述第一构建参数的一个或多个实时调节，其中，所述一个或多个实时调节由所述机器在构建所述零件时做出；以及基于所述一个或多个差和所述一个或多个实时调节，对每个几何形状确定所述第二构建参数的所述一个或多个更新值。4.根据权利要求1所述的制造计算机装置，其中，所述制造计算机装置还被配置成分析所述构建文件以确定构成所述构建文件的多个几何形状。5.根据权利要求4所述的制造计算机装置，其中，所述制造计算机装置还被配置成：比较所述多个几何形状，以确定相似的几何形状的至少一个子集；为所述几何形状的子集之一确定所述第二构建参数的一个或多个更新值；以及将所确定的一个或多个更新值应用到所述更新的构建文件中几何形状的子集的每次出现。6.一种用于动态地适应零件的增材制造的系统，所述系统包括：增材制造机器，所述增材制造机器被配置成基于构建文件构建所述零件；多个传感器，所述多个传感器被配置成监测所述零件的构建；以及制造计算机装置，所述制造计算机装置包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器，所述制造计算机装置被配置成：存储用于构建所述零件的构建文件，所述构建文件包括多个几何形状，每个几何形状包括第一构建参数的一个或多个值；接收来自所述多个传感器的由所述增材制造机器使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：RS布洛姆，J弗里尔，DM罗宾逊，S罗伊乔扈里，HK小马修斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US