一工件14(例如，铝)附近的液滴20多的热量和/或以比其高的速率将液滴20施加在第二工件16(例如，钢)附近。
[0033]在叠加制造工具18在第一工件14与第二工件16之间移动时，控制器30可以控制施加以通过微沉积21构建部件12的每个液滴20的成分和形成。以此方式，叠加制造工具10可以控制部件12的成分和结构(例如，微沉积21的空间分布)以使其具有一套期望的性质，同时控制第一工件14和/或第二工件16的HAZ。传感器46可以测量电极32、第一工件14和/或第二工件16的温度和冷却速率。来自传感器46的反馈可以被存储作为电极32、第一工件14和/或第二工件16的温度历史。控制器30可以使用此温度历史来控制部件12的成分和结构。在一些实施例中，传感器46可以测量叠加制造工具18、第一工件14和第二工件16相对于该套坐标轴系48的位置。控制器30可以至少部分地基于距第一工件14和/或第二工件16的相对距离来控制液滴20到部件12的施加。例如，在一些应用中，部件12可以被形成为具有第一锚固材料26和第二锚固材料28的梯度成分，从而使得与第一工件14相邻的部件12的成分与第一工件14相容(例如，形成强粘合)，并且与第二工件16相邻的部件12的成分与第二工件16相容(例如，形成强粘合)。
[0034]控制器30可以至少部分地基于部件12中的施加位置来独立地控制每个微沉积21的热循环、峰值温度和冷却速率。控制器30可以根据由处理器49执行的指令(例如，代码)组来独立地控制用于该施加位置的每个液滴20的成分和形成。处理器49可以至少部分地基于工件14、16和锚固材料22来从存储器50加载指令组。在一些实施例中，操作者(例如，主机计算机)可以将指令组通过操作者界面52直接提供给控制器30。例如，操作者可以从由三维3DCAD工具产生的锚的三维模型(例如，计算机辅助设计(CAD)模型)加载用于形成部件12的指令组。在一些实施例中，控制器30可以接收和/或产生指令组以用锚固材料22的期望成分来生产部件12。例如，控制器30可以使用部件12的3D CAD模型来控制机器人系统56用锚固材料22生产部件12。额外地或可替代地，操作者可以将关于工件14、16和锚固材料22的信息输入到操作者界面52中，并且控制器30可以确定和/或修改指令组以形成具有期望特征的部件12。指令组引导控制器30控制作为微沉积21的每个液滴20的成分、形成和施加以形成具有期望特征的部件12。
[0035]控制器30可以使用来自传感器46的输入以单独地控制作为微沉积21施加到部件12的每个液滴20。在一些实施例中，控制器30可以至少部分地基于来自传感器46的输入来修改指令组，以补偿对第一工件14、第二工件16或部件12的改变。例如，如果来自传感器46的输入指示第一工件14与第二工件16之间的接合处的配合的改变，则控制器30可以在部件12的形成期间修改液滴20的施加位置和/或加热。额外地或可替代地，如果来自传感器46的输入指示第一工件14和/或第二工件16的偏转或焊穿，则控制器30可以修改液滴的施加和/或加热。如果来自传感器46的输入指示第一工件14和/或第二工件16的偏转或不合格通过，则控制器30可以在部件12的形成期间修改第一工件14的温度和/或第二工件16的温度(例如，通过加热设备42、44)。
[0036]叠加制造系统10可以通过叠加制造工具18的手动或自动移动在第一工件14与第二工件16之间构建部件12。在一些实施例中，液滴20可以通过电弧(例如，喷射)来沉积，如图1中所示。在一些实施例中，如图2中所示，电极32接触工件和/或部件12，并且叠加制造工具18通过短路施加各自的微沉积21。在一些实施例中，操作者通过致动触发器54来开始或重新开始构建部件12。控制器30通过传感器46确定叠加制造工具18相对于工件14、16的位置，并且控制器30在根据指令组来形成所需成分的液滴20之前确定微沉积21的施加位置。在一些实施例中，机器人系统56控制叠加制造工具18沿坐标轴系48的移动，诸如通过伺服电机57。控制器30可以通过指令组来控制机器人系统56移动叠加制造工具18，以便基于指令组将受控液滴20作为微沉积21施加到部件12中的各自位置。机器人系统56由此使得控制器30能够自动地形成具有期望成分和几何形状的部件12。在一些实施例中，机器人系统56可以从与工件14、16分开的一种或多种锚固材料22形成(例如，印刷，构建)部件12。所形成的部件12稍后可以与工件14、16接合在一起。
[0037]图4示出可以由以上描述的叠加制造系统10形成的接合处60的实施例。接合处60具有将第一工件14连接到第二工件16的多个层62。在一些实施例中，每个层62的材料可以与相邻层62不同。例如，图4的接合处60的实施例具有在第一工件14与第二工件16之间的七个层(例如，层62a、62b、62c、62d、62e、62f、62g)。第一层62a可以是比第二层62b与第一工件14更相容的材料，或者是不会熔融第一工件14的软钎焊或钎焊填料。第七层62g可以是比第六层62f与第二工件16更相容的材料，或者是不会熔融第二工件16的软钎焊或钎焊填料。如果第一工件14是铝并且第二工件16是钢合金，则层62在第一方向64上可以具有逐渐减少的铝或“铝友好”材料，并且层在第二方向66上可以具有逐渐减少的钢或“钢友好”材料。如可以了解，“友好”锚固材料22可以是大体上与基本材料相同的材料和/或形成由操作者基于接合处确定的期望强度的粘合的材料。额外地或可替代地，具有至少部分地基于各自第一工件14和第二工件16的成分和微结构的具体成分和结构的几个层可以从第一工件14过渡到第二工件16。在一些实施例中，接合处60可以由不同成分的少于七个层62(例如，1、2、3、
4、5或6个层)形成，或者由不同成分的多于七个层62(例如，8、9、10、15、20或50或更多个层)形成。
[0038]在一些实施例中，第一工件14和/或第二工件16可以具有涂层68，诸如防腐蚀涂层(例如，锌)、耐磨涂层等。控制器30可以控制层62的成分和施加，以使得接合处60不会移除或显著影响接近接合处60的工件的涂层68。例如，如果第二工件16是具有锌涂层68的镀锌钢，则第七层62g可以具有锌或者“锌友好”材料(例如，硅青铜)作为锚固材料，并且用于第七层62g的液滴20可以在不会显著移除、熔融或影响锌涂层68的耐腐蚀性的情况下被施加。
[0039]在层62的施加期间，叠加制造系统10可以独立地控制对工件和接合处60的热量施加，以减少来自每个层62的熔融和/或HAZ，如以上所论述。在一些实施例中，控制器30可以控制叠加制造系统10，以使得内部层(例如，层62b、62c、62d、62e和62f)的施加不会在第一工件14和/或第二工件16中显著产生HAZ。也就是说，仅第一层62a可以加热并且至少部分地与第一工件14融合或粘合，和/或仅第七层62g可以加热并且至少部分地与第二工件16融合或粘合。额外地或可替代地，控制器30可以控制液滴20在工件14、16中的渗透。
[0040]在一些实施例中，叠加制造系统10可以调整施加以构建接合处60的层62的几何形状和成分。例如，第一工件14的第一末端70可以具有第一宽度72，并且第二工件16的第二末端74可以具有与第一宽度72不同的第二宽度76。控制器30可以将液滴20作为微沉积21施加以形成具有在第一宽度72与第二宽度76之间的宽度的层62。如可以了解，控制器30可以将接合处60形成为提供期望强度水平的几何形状。例如，接合处60的弯曲几何形状(例如，圆角)或锥形几何形状(如图所示)相对于垂直接合处几何形状60而言可以减少接合处60中的应力。
[0041 ]图5示出第一工件14与第二工件16之间的示例性接合处成分的图表80。控制器30可以控制形成接合处60的每个微沉积21的成分，由此控制接合处60的性质(例如，与工件的黏合、强度、耐腐蚀性)。如以上所论述，在一些实施例中，控制器30可以通过混合电极32控制每个液滴20的成分。混合电极32可以由一种或多种锚固材料22形成。每个液滴的成分可以通过控制混合电极32的成分来控制。也就是说，液滴20可以由一种或多种锚固材料22形成。额外地或可替代地，控制器30通过从一个或多个电极32形成不同的液滴来控制每个液滴20的成分，其中一个或多个电极32中的每一个可以是不同的锚固材料22。控制器30可以通过控制来自每个电极32的施加到接合处60的液滴20的比例来选择性地控制接合处60的成分。也就是说，每个液滴20可以是不同的锚固材料22，并且接合处60由期望比例的不同锚固材料22的不同微沉积21形成。图表80所示的实施例展示相对于从第一工件14的第一末端70到第二工件16的第二末端74的距离84而言接合处60的百分比成分82。图表80的接合处60具有三种锚固材料22:第一锚固材料26、第二锚固材料28和第三锚固材料29。接合处60的一些实施例可以具有多于或少于三种锚固材料22。
[0042]控制器30控制作为微沉积21施加到接合处60的每个液滴20的成分和/或位置。在第一末端70处，接合处60与第一工件14 (例如，第一锚固材料26)大体上相容。在一些实施例中，在第一末端70处的接合处60的材料与第一工件14的材料大体上相同。随着距离84朝向第