【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种被配置成用于在增材制造工艺中使用的辊，尤其是涉及一种用于在增材制造工艺中散布和压实粉末的陶瓷辊。还公开了一种制造该辊的方法。
技术介绍
1、增材制造，也被称为三维(3d)打印，是一种基于连续层中材料的受控沉积来限定3d物体的制造技术。在一些增材制造工艺中，使用辊将粉末材料的连续薄层散布在构建床上。然后，例如使用粘结剂或激光或其他形式的能量，选择性地熔融压实的粉末材料，以限定3d物体的层。随后降低构建床并且重复散布/压实过程以形成粉末材料的另一层。继续该连续构建多个层的过程，直到形成所需的3d物体。
2、3d打印机器中所使用的辊被配置成围绕其旋转轴线旋转并且沿着垂直于旋转轴线的方向横移。这种辊运动被配置成构建具有均匀厚度(50μm到200μm)和期望堆积密度(通常以g/cc表示，代表粉末材料的几何密度)的粉末材料层。由辊所实现的堆积密度对于确定所打印的3d物体的材料特性至关重要，所述材料特性包括但不限于密度、弹性模量、强度、导热率、热膨胀系数和其他材料特性。为了使所打印的3d物体获得更好的结构特性，期望更高的堆积。
3、3d打印机器中使用的传统辊由金属或塑料制成。这种金属或塑料辊随着时间的推移而磨损，并且当用于散布较硬的金属或陶瓷粉末时磨损得尤其快。这些辊当用于散布陶瓷粉末(例如，碳化硅)时不得不经常更换(例如，在几周内)，导致装备停机时间和高昂的维护成本。金属或塑料辊还需要涂层(例如，低摩擦聚四氟乙烯(ptfe)涂层)，以避免粉末粘附或嵌入。
4、传统辊的示例包括由铝(裸金属或涂
技术实现思路
1、本文公开的是用于增材制造三维物体的系统的非限制性实施例或方面。该系统可以包括：粉末压实设备，所述粉末压实设备具有至少一个压实辊，所述压实辊被配置成将粉末材料散布和压实在粉末床上；以及打印设备，所述打印设备被配置成选择性地粘结或熔融粉末材料。所述至少一个压实辊的至少一部分可以由碳化硅制成。
2、在一些非限制性实施例或方面中，碳化硅可以是反应烧结碳化硅。所述至少一个压实辊的至少一部分可以具有小于50微英寸的表面光洁度ra。
3、在一些非限制性实施例或方面中，所述至少一个压实辊可以包括具有第一端部和第二端部的工作区、从工作区的第一端部延伸的第一支承区、以及从工作区的第二端部延伸的第二支承区。工作区可以具有小于50微英寸的表面光洁度ra。工作区可以为具有圆形横截面的圆柱形。第一支承区和第二支承区中的至少一个可以与工作区一体地形成。
4、在一些非限制性实施例或方面中，第一支承区和第二支承区中的至少一个可以由与工作区不同的材料制成。工作区可以由碳化硅制成，而第一支承区和第二支承区可以由金属制成。第一支承区可以经由第一接头连接到工作区的第一端部，并且第二支承区可以经由第二接头连接到工作区的第二端部。第一接头和第二接头中的至少一个可以是对接接头、舌槽接头、螺纹接头和销接接头中的一种。
5、在一些非限制性实施例或方面中，压实辊可以被配置成围绕纵向轴线旋转并且沿着垂直于纵向轴线的方向横移。该系统还可以包括粉末分配设备，所述粉末分配设备被配置成将预定量的粉末材料分配在粉末床的顶表面上。
6、在一些非限制性实施例或方面中，一种用于增材制造三维物体的系统可以包括：粉末压实设备，所述粉末压实设备具有至少一个压实辊，所述压实辊被配置成将粉末材料散布和压实在粉末床上；以及打印设备，所述打印设备被配置成选择性地粘结或熔融粉末材料。所述至少一个压实辊可以包括具有第一端部和第二端部的圆柱形工作区、从圆柱形工作区的第一端部延伸的第一支承区、以及从圆柱形工作区的第二端部延伸的第二支承区。圆柱形工作区可以由碳化硅制成并且可以具有小于50微英寸的表面光洁度ra。
7、在一些非限制性实施例或方面中，第一支承区可以经由第一接头连接至工作区的第一端部，并且第二支承区可以经由第二接头连接至工作区的第二端部。第一接头和第二接头中的至少一个可以是对接接头、舌槽接头、螺纹接头和销接接头中的一种。
8、在一些非限制性实施例或方面中，一种压实辊，其被配置成在用于增材制造三维物体的系统中使用，所述压实辊可以包括具有第一端部和第二端部的圆柱形工作区、从圆柱形工作区的第一端部延伸的第一支承区、以及从圆柱形工作区的第二端部延伸的第二支承区。至少圆柱形工作区可以由碳化硅制成，并且圆柱形工作区可以具有小于50微英寸的表面光洁度ra。
9、在一些非限制性实施例或方面中，第一支承区和第二支承区中的至少一个可以与工作区一体地形成。
10、在一些非限制性实施例或方面中，第一支承区可以经由第一接头连接至工作区的第一端部，并且第二支承区可以经由第二接头连接至工作区的第二端部。第一接头和第二接头中的至少一个可以是对接接头、舌槽接头、螺纹接头和销接接头中的一种。
11、本公开的附加实施例或方面在以下条款中的一项或多项中详细描述：
12、条款1：一种用于增材制造三维物体的系统，所述系统包括：粉末压实设备，所述粉末压实设备包括至少一个压实辊，所述至少一个压实辊被配置成将粉末材料散布和压实在粉末床上；以及打印设备，所述打印设备被配置成选择性地粘结或熔融所述粉末材料；其中，所述至少一个压实辊的至少一部分由碳化硅制成。
13、条款2：根据条款1所述的系统，其中，所述碳化硅是反应烧结碳化硅。
14、条款3：根据条款1或2所述的系统，其中，所述至少一个压实辊的至少一部分具有小于50微英寸的表面光洁度ra。
15、条款4：根据条款1至3中任一项所述的系统，其中，所述至少一个压实辊包括具有第一端部和第二端部的工作区、从所述工作区的所述第一端部延伸的第一支承区、以及从所述工作区的所述第二端部延伸的第二支承区。
16、条款5：根据条款4所述的系统，其中，所述工作区具有小于50微英寸的表面光洁度ra。
17、条款6：根据条款4或5所述的系统，其中，所述工作区为具有圆形横截面的圆柱形。
18、条款7：根据条款4至6中任一项所述的系统，其中，所述第一支承区和所述第二支承区中的至少一个与所述工作区一体地形成。
19、条款8：根据条款4至7中任一项所述的系统，其中，所述第一支承区和所述第二支承区中的至少一个由与所述工作区不同的材料制成。
20、条款9：根据条款4至8中任一项所述的系统，其中，所述工作区由碳化硅制成，并且其中，所述第一支承区和所述第二支承区由金属制成。
21、条款10：根据条款4至9中任一项所述的系统，其中，所述第一支承区经由第一接头连接到所述工作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于增材制造三维物体的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述碳化硅是反应烧结碳化硅。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个压实辊的至少一部分具有小于50微英寸的表面光洁度Ra。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个压实辊包括具有第一端部和第二端部的工作区、从所述工作区的所述第一端部延伸的第一支承区以及从所述工作区的所述第二端部延伸的第二支承区。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述工作区具有小于50微英寸的表面光洁度Ra。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述工作区为具有圆形横截面的圆柱形。
7.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一支承区和所述第二支承区中的至少一个与所述工作区一体地形成。
8.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一支承区和所述第二支承区中的至少一个由与所述工作区不同的材料制成。
9.根据权利要求4所述的系统，其中，所述工作区由碳化硅制成，并且其中，所述第一支承区和所述第二支承区由金属制成。
<...【技术特征摘要】
1.一种用于增材制造三维物体的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述碳化硅是反应烧结碳化硅。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个压实辊的至少一部分具有小于50微英寸的表面光洁度ra。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个压实辊包括具有第一端部和第二端部的工作区、从所述工作区的所述第一端部延伸的第一支承区以及从所述工作区的所述第二端部延伸的第二支承区。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述工作区具有小于50微英寸的表面光洁度ra。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述工作区为具有圆形横截面的圆柱形。
7.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一支承区和所述第二支承区中的至少一个与所述工作区一体地形成。
8.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一支承区和所述第二支承区中的至少一个由与所述工作区不同的材料制成。
9.根据权利要求4所述的系统，其中，所述工作区由碳化硅制成，并且其中，所述第一支承区和所述第二支承区由金属制成。
10.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一支承区经由第一接头连接至所述工作区的所述第一端部，并且其中，所述第二支承区经由第二接头连接至所述工作区的所述第二端部。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述第一接头和所述第二接头中的至少一个是对接接头、舌...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡然迪卡，B·欧文，
申请(专利权)人：IIVI特拉华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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