[发明专利]激光粉末床加性制造的多变量统计过程控制

权利要求书

1.一种通过激光加性制造而制造零件的方法，包括：

（a）照射粉末床中的粉末层以形成熔合区域；

（b）通过使重涂器臂从所述粉末床的第一侧在所述粉末床之上经过，从而在所述粉末床之上提供随后的粉末层；

（c）重复步骤（a）和（b），以在所述粉末床中形成所述零件；

（d）当进行步骤（a）–（c）时，记录两个或更多个过程参数的信号，所述过程参数包括激光功率、激光功率驱动信号、聚焦于构建表面上的激光的x/y位置、激光扫描速度、激光扫描方向、来自熔池的同轴电磁发射、来自等离子体的同轴电磁发射、熔池大小、来自熔池的离轴电磁发射、来自等离子体的离轴电磁发射、激光相对于构建表面的入射角、激光相对于工件的入射角、气流速度、粉末床温度、粉末层厚度或给定层/位置的下方的工件的热传导性质；

（e）针对所记录的过程参数，将两个或更多个所述所记录的信号变换成缩减的变量信号；

（f）确定所述缩减的变量信号是否处于所述过程的控制极限内；以及

（g）在所述缩减的变量信号超过所述控制极限时，生成警报信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述加性制造过程为直接金属激光烧结DMLS。

3.如权利要求1所述的方法，其中，通过主分量分析而变换所述缩减的变量信号。

4.如权利要求1所述的方法，其中，根据西方电子规则而确定所述缩减的变量信号处于控制极限内。

5.如权利要求1所述的方法，其中，基于至少一个多变量控制图表而确定所述缩减的变量信号处于控制极限内。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个多变量控制图表是至少两个过程变量的组合。

7.如权利要求5所述的方法，其中，针对作为所述零件中的层的总数的子集的一组层而执行步骤（d）。

8.一种用于激光粉末床加性制造过程的多变量统计过程控制的方法，包括当根据两个或更多个过程变量而构建工件时计算缩减的变量集和使指示所述过程是否依然处于统计控制内的信号返回，其中，操作员响应于所述信号而操纵受控制的过程变量的一个或更多个设定点。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述受控制的过程变量包含平均激光功率、光斑尺寸、扫描速度、扫描间距、扫描策略、重涂器速度、重涂器压力、重涂器剂量、粉末层厚度、粉末床温度、氧水平、压力、气流速度、系统压力或环境温度。

10.一种计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令在由计算装置执行时，促使所述计算装置执行如权利要求8-9中任一项所述的多变量统计过程控制的方法。

11.如权利要求10所述的计算机可读介质，其进一步被集成至直接金属激光熔融DMLM机器中。