步骤，这种步骤的重复可以在加工粉层连续下降总距离Η < 3h的范围内进行；当在允许的范围内完成涂覆时，系统将根据需要调节相应的能量束参数，对加工粉层实施加工；如果加工粉层连续下降总距离Η > 3h，发生卡顿，系统将不再自动控制执行后续操作。
[0018]可以理解的是，当Η < 3h时，如对2个层厚或者3个层厚或者其他高度的粉层进行穿透性熔化加工，系统可以增加能量束的功率，或者用加工1个层厚的能量束功率进行多次加工，或者使用两者的结合进行加工，使该加工层与之前加工好的零件熔合连接，但当Η > 3h时，该层的加工精度将有很大的损失，而且在增材制造系统中采用的常规能量源功率也难以达到熔透3h以上的金属粉末高度(当h为常规设置值时)，加工零件性能很难保持整体的一致性。因此再发生卡顿时，系统通过自动提高铺粉层厚来越过凸起的做法意义不大，因为制造得到的零件将难以满足预期需求。
[0019]为了让本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图详细叙述本发明提供的优选实施例。
[0020]图2是一种选区激光熔化设备示意图。该选区激光熔化设备具有一向上开口的成形缸8，成形缸8下设置一用于支撑的支座2，支座2能沿垂直方向上下运动，成形缸8的上边缘确定一加工平面10。加工平面10上方设置有一激光器形式的辐射装置6，辐射装置6发出一定向的激光射线，该激光射线通过偏转装置5导向加工平面10，逐层熔化粉末材料并形成三维物体3。设备还设置有一供粉缸7，加工平面上的金属粉末可以由供粉缸7通过支座1向上运动提供，刮刀4安装在供粉缸7的左侧，并将供粉缸7提供的粉末均匀的涂覆在加工平面上10，刮刀4相对于加工平面10的距离是固定的，一般设计为贴合加工平面，框架9为设备的外框架。
[0021]设备工作的步骤如下:支座1向上运动一个涂覆层厚的高度距离，从而使供粉缸7提供一定量的粉末材料，成形缸支座2下降一个层厚的高度距离，从而使上一层已固结好的加工粉层下降一个层厚，刮刀4从左侧的初始位置出发，将供粉缸7提供的粉末均匀涂覆在加工平面10上，刮刀4涂覆完毕后再返回初始位置，辐射装置6根据三维零件在该层上的截面信息选择性地进行辐射。
[0022]图3是根据图2给出的本发明的示意图。如图3-a所示，刮刀4以某一设定驱动力从左侧初始位置向右在加工平面10上进行金属粉末的涂覆，每一层涂覆的厚度为h。若刮刀在成形缸上边缘P位置处遇到的阻力大于设定驱动力的最大值，刮刀4无法继续向右运动，如图3-b所示，系统即判断发生卡顿，控制刮刀4返回左侧初始位置，如图3-c。此时，供粉缸向上运动距离h，成形缸向下运动距离h，刮刀4继续以设定驱动力推动新提供的一层粉末实施涂覆，如图3-d所示。如果过程中不再发生卡顿，将完成该层的涂覆，如图3-e所示，该层涂覆完成后刮刀返回初始位置，此时新涂覆的粉层厚度为2h，系统调大激光输出功率对粉层进行扫描，或者以原有的激光功率对粉层进行多次扫描，使该层的固化部分与上一层固化部分充分恪合连接。
[0023]如果涂覆过程中再发生卡顿，则重复上述方法。直至当连续涂覆的粉末层厚超过3h，即未加工的连续涂覆粉层下降距离超过3h，再发生卡顿时，则不再控制设备执行任何操作，直到设备操作者用锉刀锉平凸起或者其他方式处理，或者放弃此次加工。
[0024]以上仅仅是本发明的一个代表性实施例，根据本发明的构思，本领域的技术人员还可以对此作出各种修改和变化，例如使用以电子束为能量源制造金属三维零件的设备来实施本技术方案，或者对本实施例中的选区激光熔化设备结构作出某种变化，如改变供料系统的结构和供给方式，或者改变涂布器的结构等等，类似的变化和修改均属于本发明的实质。
【主权项】
1.一种制造三维物体的方法，其特征在于包括如下步骤: a、设置涂布器将供料系统提供的粉末材料涂覆至加工平面，每次涂覆新增的加工粉层层厚为h; b、检测若当涂布器执行步骤a时发生卡顿，控制涂布器返回涂覆前的初始位置，供料系统继续提供粉末材料，上一层的加工粉层下降设定距离，继续执行步骤a ; c、根据未经能量束加工的加工粉层连续下降的总距离H，调节能量束对步骤a中完成涂覆的加工粉层实施加工。2.根据权利要求1所述的制造三维物体的方法，其特征在于，当所述的加工粉层连续下降总距离Η > 3h，执行步骤a时发生卡顿，三维物体制造系统不自动执行后续操作。3.根据权利要求1和2中任意一项所述的方法，其特征在于，步骤b中所述的下降设定距离为一个加工粉层厚度h。4.根据权利要求1所述的制造三维物体的方法，其特征在于，步骤c中能量束的调节为调节加工该层的能量束功率，或者调节该层的能量束加工次数，或者两者的结合调节。5.根据权利要求1和2中任意一项所述的方法，其特征在于，三维物体制造系统检测步骤a中发生卡顿的判定是:系统设置控制涂布器涂覆粉末的驱动力F小于涂覆时遇到的阻力f，且涂布器无法沿设定方向继续运动，则判定发生卡顿。6.根据权利要求1和2中任意一项所述的方法，其特征在于，三维物体制造系统检测步骤a中发生卡顿的判定是:系统设置控制涂布器涂覆粉末时，涂布器单位时间内通过的位移量s小于设定的位移值S，则判定发生卡顿。
【专利摘要】一种制造三维物体的方法，包括如下步骤：设置涂布器将供料系统提供的粉末材料涂覆至加工平面，每次涂覆新增的加工粉层层厚为h；检测若当涂布器执行步骤a时发生卡顿，控制涂布器返回涂覆前的初始位置，供料系统继续提供粉末材料，上一层的加工粉层下降设定距离，继续执行步骤a；根据未经能量束加工的加工粉层连续下降的总距离H，调节能量束对步骤a中完成涂覆的加工粉层实施加工。通过该方法解决了发生卡顿时三维制造系统不能顺利进行后续工艺，需要人工发现并解决的技术缺点，提高了系统运行智能化水平，提高了系统运行效率。
【IPC分类】B22F3/115, B22F3/105
【公开号】CN105268972
【申请号】CN201510719988
【发明人】陈勃生, 陈虎清, 曾思齐, 肖朋
【申请人】湖南华曙高科技有限责任公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月30日