[发明专利]用于在增材制造操作期间测量辐射热能的系统和方法

权利要求书

1.一种增材制造方法，包括：

识别与一批粉末的材料特性相关联的光谱峰值；

选择第一波长和与所述第一波长间隔开的第二波长，所述第一波长和第二波长与所识别的光谱峰值偏离；

在增材制造操作期间，生成能量源的跨越置于构建平面上的所述一批粉末的层的多个扫描；

测量以所述第一波长从所述构建平面辐射的能量的量；

测量以所述第二波长从所述构建平面辐射的能量的量；

基于以所述第一波长辐射的能量与以所述第二波长辐射的能量的比率，确定所述多个扫描所遍历的构建平面的区域的温度变化；

确定所述温度变化在阈值范围之外；以及

之后，调整所述能量源的跨越所述构建平面的区域或在所述构建平面的区域附近的后续扫描。

2.根据权利要求1所述的增材制造方法，其中，由监测所述第一波长的5nm范围内的波长的光学传感器，测量以所述第一波长从所述构建平面辐射的所述能量的量。

3.根据权利要求2所述的增材制造方法，其中，所述光学传感器包括光电二极管、高温计或成像传感器中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的增材制造方法，还包括确定通过以下步骤所遍历的所述构建平面的区域：

确定所述多个扫描中的第一扫描的开始点；

确定所述第一扫描的终点；以及

通过计算所述开始点和所述终点之间的距离来确定所述第一扫描的长度。

5.根据权利要求1所述的增材制造方法，还包括：

当确定所述温度变化在所述阈值范围之外时，发送与过程参数相关联的控制信号。

6.根据权利要求1所述的增材制造方法，其中，所述能量源对应于激光器或电子束中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的增材制造方法，还包括：

通过以下步骤将热能密度映射到通过所述增材制造操作形成的零件内的位置：

接收能量源驱动信号数据，所述能量源驱动信号数据指示了所述能量源的跨越所述构建平面的路径；以及

使用所述能量源驱动信号数据，确定所述多个扫描中的每个扫描的位置。

8.根据权利要求1所述的增材制造方法，还包括：

接收与所述能量源相关联的位置数据。

9.根据权利要求1所述的增材制造方法，还包括：

接收能量源驱动信号数据，其中所述能量源驱动信号数据指示了所述能量源何时被接通以及所述能量源何时被关断。

10.一种增材制造方法，包括：

识别与一批粉末的材料特性相关联的光谱峰值；

选择第一波长和与所述第一波长间隔开的第二波长，所述第一波长和所述第二波长与所识别的光谱峰值偏离；

生成能量源的跨越构建平面的所述一批粉末的层的多个扫描；

使用监测所述第一波长和所述第二波长的光学感测系统在所述多个扫描中的每个扫描期间生成传感器读数；

使用在所述第一波长处收集的传感器读数与在所述第二波长处收集的传感器读数的比率，确定在所述多个扫描期间跨越所述构建平面的温度变化；

确定所述温度变化何时在阈值范围之外；以及

之后，调整所述能量源的输出。

11.根据权利要求10所述的增材制造方法，其中，来自所述第一波长的传感器读数与来自所述第二波长的传感器读数的比率用于确定所述一批粉末的所述层的一部分的绝对温度。

12.根据权利要求10所述的增材制造方法，其中，所述能量源是激光器，所述激光器被配置以输出具有激光波长的光，并且其中，所述第一波长和所述第二波长不与所述激光波长交叠。