[发明专利]建构三维生坯压实体的系统及方法

说明书

一种用于建构一三维生坯压实体的系统及方法，所述系统包括：一打印站，配置为在一建构表面上打印一掩模图形，其中所述掩模图形由一可凝固的材料形成；一粉末输送站，配置为在所述掩模图形上施加一粉末材料层；一模压站，用于压实由所述粉末材料形成的所述粉末材料层及所述掩模图形；以及一工件台，配置为重复地将一建构托盘推送至所述打印站、所述粉末输送站及所述模压站中的每一个，以建构数个层，所述数个层共同形成所述三维生坯压实体。

本申请为申请号CN201780031178.4(PCT申请号为PCT/IL2017/050439)、申请日2017年4月9日、发明名称“用粉末材料进行添加制造的方法及装置”的分案申请。

相关申请

本申请主张于2016年4月11日提交的美国临时专利申请号62/320,655及2017年3月20日提交的美国临时专利申请号62/473,605的优先权，其中的内容通过引用整体并入本文。

技术领域及背景技术

在本发明的一些实施例中，本发明涉及具有数个粉末材料层的三维(3D)打印(three dimensional printing)，更具体地但非排他性地，涉及用粉末金属作为所述建构材料的金属物体的3D打印。

已知许多种使用连续的粉末材料层进行3D打印制造数种固态物体的不同方法。一些已知的3D打印技术基于所述物体的一3D模型选择性地施加一液体粘合剂材料，将所述材料逐层地结合在一起以形成一固体结构。在一些制程中，所述物体被加热及/或烧结(sintered)，以在所述建构过程结束时进一步加强所述材料的粘合。

选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)使用一激光(laser)作为所述电源以烧结粉末材料层。控制所述激光以瞄准由一3D模型限定的空间中的数个点，将所述材料逐层地结合在一起以形成一坚固的结构。选择性激光熔化(Selective lasermelting,SLM)是可比较的技术，其应用的材料是完全熔化而不是烧结的。通常在所述粉末的所述熔化温度均匀时施加SLM，例如：当纯金属粉末用作所述建构材料时。

名称为「MOLDING PROCESS」的美国专利号4,247,508描述了用于在数层中形成一3D制品的一模塑制程(molding process)，其内容通过引用并入本文。在一个实施例中，依序地沉积数个平面材料层。在每一层中，在沉积所述下一层之前，其中一部分区域固化以限定所述层中所述制品的部分。每一层的选择性固化可以通过使用加热及一选择的掩模(selected mask)或通过使用一受控的热扫描制程(heat scanning process)来完成。取代使用一激光以选择性地熔化每一层，可以采用每一层的一单独掩模及一热源。所述掩模放置在与所述掩模相关的层上，以及一热源位于所述掩模上方。穿过所述掩模开口的热量将使通过所述掩模开口暴露的所述颗粒熔合在一起。未暴露于所述直接加热的所述颗粒不会熔化。

名称为「MULTIPLE MATERIAL SYSTEMS FOR SELECTIVE BEAM SINTERING」的美国专利号5,076,869描述了一种用于选择性地烧结一粉末层以产生包括多个烧结层的一部件的一方法及装置，其内容通过引用并入本文。所述装置包括控制一激光器的一计算机，以将所述激光能量引导到所述粉末上以产生一烧结块(sintered mass.)。对于每一个横截面，所述激光束的所述目标是在一粉末层上扫描，并且接通光束以仅烧结所述横截面边界内的所述粉末。施加粉末并且连续的烧结层直至形成一完整的部件。优选地，所述粉末包括具有不同解离或黏接温度的多种材料。所述粉末优选地包含混合或涂覆的材料。