[发明专利]使用激光与等离子体的增材制造

权利要求书

1.一种增材制造系统，所述增材制造系统包括：

工作台；

供给材料分配装置，所述供给材料分配装置经构造以输送一层供给材料覆盖所述工作台；

激光器，所述激光器经构造以产生激光束；

控制器，所述控制器经构造以造成所述激光束在储存于电脑可读取介质中的数据所规定的位置处熔融所述供给材料；以及

等离子体源，所述等离子体源经构造以产生离子，所述离子被引导至所述工作台上与所述激光束实质相同的位置。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述激光源及所述等离子体源被整合成同轴点激光及等离子体源，构造所述同轴点激光及等离子体源以使得所述激光束及所述离子沿着共用轴由所述同轴点激光及等离子体源发出。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述同轴点激光及等离子体源经构造以使得所述激光束及所述离子在重叠区域发出。

4.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括驱动系统，所述驱动系统经构造以跨所述工作台光栅扫描所述激光束，其中所述控制器经构造以控制所述工作台上的一位置处的所述激光束的功率，以确定所述位置处的所述供给材料是否熔融。

5.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括电压源，所述电压源电性地连接至所述工作台以维持所述工作台处于第一电位，用以加速离子进入所述供给材料。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述等离子体源包括管道，所述管道具有靠近所述激光源的第一端及靠近所述工作台的第二端，且所述激光器安置成引导所述激光束穿过所述管道。

7.如权利要求6所述的系统，所述系统包括窗部，所述窗部处于所述管道的所述第一端以允许所述激光的通过且阻挡所述离子的逸散。

8.如权利要求6所述的系统，其中至少所述管道的所述第二端为传导性的，且所述等离子体源包括电压源，所述电压源连接至传导性的所述管道的所述第二端，并且所述电压源经构造以施加电压，所述电压足以产生所述管道的所述第二端与所述工作台之间的等离子体。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述管道为传导性的。

10.如权利要求6所述的系统，所述系统包括电极对，所述电极对安置于所述管道内，且所述等离子体源包括电压源，所述电压源连接至所述电极对，并且所述电压源经构造以施加电压，所述电压足以产生所述管道内的等离子体。

11.一种增材制造方法，所述方法包括以下步骤：

分配一层供给材料覆盖工作台；

引导激光束以加热储存于电脑可读取介质中的数据所规定的位置处的所述供给材料；以及

引导离子化气体至所述工作台上与所述激光束实质相同的位置。

12.如权利要求11所述的方法，所述方法包括以下步骤：沿着共用轴引导所述激光束及所述离子化气体。

13.如权利要求11所述的方法，所述方法包括以下步骤：跨所述工作台光栅扫描所述激光束，及控制所述工作台上的一位置处的所述激光束的功率，以确定所述位置处的所述供给材料是否熔融。

14.如权利要求11所述的方法，所述方法包括以下步骤：跨所述工作台光栅扫描所述离子化气体的来源，及控制来自所述来源的离子化气体的流动或成分以控制所述供给材料的所述层内所述供给材料的化学成分。

15.如权利要求11所述的方法，其中所述离子化气体在所述供给材料层的一区域处被引导，所述区域对应于一物体的表面，所述物体经制造以形成所述物体上不同成分的涂覆。