[发明专利]增材沉积系统和方法

说明书

一种增材沉积系统和方法，该系统包括生成被充电并且沉积到选择性充电基材上的增材材料的气溶胶。选择性地充电基材包括均匀充电基材的表面、从基材选择性地去除电荷以形成基材表面的充电和中性区域。基材的充电区域具有与充电气溶胶的极性相反的极性。增材材料的充电气溶胶由于充电基材与充电气溶胶之间的电势差沉积到基材表面的选择性充电部分上。该系统和方法还包括重复增材沉积处理以形成增材材料的多层基质。

背景技术

零件的定制制造是增长的行业并且具有广泛的应用。传统地，注模机和其他加工技术被用于形成物体的模型或形成物体自身。更具体地，类似玻璃、金属、热塑塑料和其他聚合物的加热材料被注射到特定地成形为所需物体的形状的注模内。允许材料在模型中冷却并且具有模型的形状以形成物体。形成注模是昂贵和耗时的，在不进一步增加形成物体的时间和费用的情况下难以适应物体的形状的改变。

响应于改变注模以形成模型或物体自身的费用、时间和困难出现了增材制造行业。已知的增材制造技术尤其包括熔融沉积造型(FDM)、光固化立体成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)和喷射系统。每一种已知的增材制造技术具有材料、费用和/或容积能力方面的限制，这阻止利用整套热塑性材料进行小批量生产、定制制造和原型机制造。此外，已知的增材制造技术不能精确地制造具有与通过类似注模的传统技术制造的优质物体的相同机械性能、表面光洁度和特征的零件。

在增材制造不能生产具有足够的应用性能的情况下，兴起了利用低成本机具的快速计算机数字控制(CNC)加工和快速注模的整个行业。然而，这些技术比增材制造技术显著地更加昂贵并且具有其自身的加工限制。

该行业不得不在通过传统方式生产高质量、高容量性能物体与生产低质量物体的增材制造技术之间进行选择，传统方式昂贵、不灵活并且耗时，比如注模，增材制造技术或许没有所需的结构完整性以及有时没有所需材料，但具有更大的速度和灵活性。例如，FDM和SLS在能够使用的材料方面受到限制，并且生产小于100％密度的物体。快速CNC模铸具有包括较大特征细节和精加工的较好质量的物体，但仍然是昂贵的。通过已知的增材制造技术产生的样品通常被精制，直到选定用于大规模、高质量注模生产所产生的注模的最终设计为止。这种多阶段生产过程也是耗时和昂贵的。

制造行业将受益于实现利用宽范围热塑性材料组和能够制造具有利用更加传统的制造技术获得的复杂性和结构完整性的物体的特征方案的数字、增材制造的优势的制造过程。

发明内容

根据本文所说明的方面，提供一种增材沉积的系统和方法，其能够利用各种增材材料并使其以高分辨率方式沉积到基材上。该系统还能够通过重复增材材料处理形成增材材料基质。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的示例增材沉积处理。

图2是根据本发明的实施例的另一个示例增材沉积处理。

图3是根据本发明的实施例的示例增材沉积系统的框图。

图4是根据本发明的实施例的示例增材沉积系统的示例增材材料制备部分。

图5是根据本发明的实施例的示例增材淀积系统的示例基材部分。

具体实施方式