使用压力波由粉末材料3D打印物体的制作方法

本公开涉及使用压力波由粉末材料三维(3d)打印物体。

背景技术：

三维打印是指用于形成三维(3d)物体的各种过程。在使用典型的3d打印机期间，基于使用计算机控制的物体的模型来形成材料层，以产生物体。3d打印机通常具有移动平台、具有移动打印头的一个或多个挥臂或快速扫描镜以操纵激光能量。

技术实现要素：

根据一个实施例，系统包括腔室以接收将用于形成物体的粉末材料。该系统包括耦接到腔室的致动器。致动器向腔室中的粉末材料施加压力波。该系统还包括控制器，该控制器被配置为按顺序激活数个致动器。按顺序激活数个致动器将压力波聚集在腔室中的特定体积的粉末材料上，以压缩特定体积并将特定体积中的粉末材料的至少一部分转化为对应于物体的一部分的固体材料。

根据一个实施例，方法包括激活第一致动器以将第一压力波传递到腔室中的粉末材料中。该方法还包括激活第二致动器以将第二压力波传递到腔室中的粉末材料中。第二致动器在被配置为导致第二压力波与第一压力波聚集在特定体积并将特定体积中的粉末材料的至少一部分转化为固体材料的时间被致动。

根据一个实施例，方法包括将粉末材料放置在腔室中。该方法还包括经由耦接到致动器的控制器实现致动器的激活顺序，以将压力波传递到腔室中的粉末材料中，并且通过将数个压力波聚集在特定体积的粉末材料上而将粉末材料的部分转化成固体材料来在腔室中构建物体。

本文描述的特征、功能和优点能够在各种实施例中独立地实现，或可以在其他实施例中组合，参考以下描述和附图公开其进一步的细节。

附图说明

图1是使用压力波由粉末材料在腔室中构建固体物体的3d打印系统的实施例的框图；

图2是图1的3d打印系统的特定实施方式的腔室壳体、粉末材料坯料和致动器的表示。

图3是使用图1的3d打印系统形成的物体的第一实施例的一部分的横截面视图，其中物体包括在物体中随机分布和随机取向的材料。

图4是使用图1的3d打印系统形成的物体的第二实施例的一部分的横截面视图，其中物体包括在物体中随机分布的材料，材料的取向是固定的。

图5是使用图1的3d打印系统形成的物体的第三实施例的一部分的横截面视图，其中物体包括在物体中以图案分布和取向的材料。

图6是使用图1的3d打印系统形成的物体的第四实施例的一部分的剖视图，其中物体包括加强构件的骨架框架、电互连件(electricalinterconnect)或二者兼具。

图7是使用压力波由粉末材料在腔室中3d打印固体物体的方法的第一实施例的流程图。

图8是使用压力波由粉末材料在腔室中3d打印固体物体的方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

下面参考附图描述本公开的特定实施例。在说明书中，贯穿整个附图的共同特征由共同附图标号指定。

附图和以下描述示出具体的示例性实施例。应当理解，本领域技术人员将能够设计各种布置，其尽管未在本文中明确描述或示出，但是体现了本文所述的原理并且被包括在随附的权利要求的范围内。此外，本文描述的任何示例旨在帮助理解本公开的原理，并且被解释为没有限制。因此，本公开不限于下面描述的具体实施例或示例，而是由权利要求及其等同物限定。

本公开涉及使用压力波由粉末材料3d打印物体。在一个实施例中，粉末材料在3d打印机的腔室中被压缩。压缩粉末材料可便于压力波通过粉末材料的传播。致动器按顺序激活以将压力波传递到粉末材料中。致动器的激活可以被定时以产生具有比单个致动器产生的波前(wavefront)更大的能量的共同波前。该顺序允许压力波的相长干涉和相消干涉，使得压力波聚集在特定体积上。压力波在一段时间内在特定体积上的聚集可导致特定体积的压缩、加热或二者兼具，使得特定体积中的粉末材料的至少一部分转化(例如，反应、熔融、烧结等)为固体材料。该顺序还调节一个或多个聚集区域的位置，使得由粉末材料构建物体，并且使得粉末材料转化为固体材料所引起的热被允许散发到邻近区域而不导致邻近区域中的粉末材料转化为固体材料。物体的构建时间可以是物体尺寸、粉末材料在传播压力波时的效率、将粉末材料转化为固体材料所需的能量、致动器的功率和频率能力、能够使用执行器同时维持的聚集区域的数量以及其他因素的函数。

3d打印机使得能够由多种材料(例如，金属、陶瓷、聚合物等)构建物体。3d打印机是重力中性的，并将在失重或低重力环境(例如，在轨道平台上)下起作用。此外，3d打印机是可靠的，因为3d打印机在物体构建期间不利用移动平台或具有打印头的挥臂。3d打印机中的一个或多个致动器的故障能够在构建期间通过调节顺序以适应一个或多个失效致动器而适应。致动器的激活顺序可抑制在使用逐层激光烧结制造的物体中观察到的物体中的残余应力的积聚。此外，该顺序可通过在构建期间改变压力波的聚集位置来抑制物体构建期间的不期望的热传递。

图1是示出使用压力波由粉末材料在腔室中构建固体物体的3d打印系统的实施例的框图。3d打印系统100可包括腔室壳体102、致动器104、传热设备106、泵108和控制器110。

腔室壳体102可由金属、陶瓷或它们的组合形成。腔室壳体102可包括腔室或空腔，其中物体由放置在腔室中的粉末材料形成。该腔室可具有矩形棱柱、立方形、球形、圆柱形或其他几何形状。腔室可包括一个或多个可移动壁，其可移动以使腔室能够打开。一个或多个可移动壁可被耦接到液压系统、机械系统或二者以关闭腔室。腔室壳体102的壁可压缩腔室中的粉末材料。粉末材料的压缩可便于由致动器104引起的压力波行进到粉末材料中。

致动器104可被耦接到腔室壳体102的至少一个壁并且被耦接到控制器110。在一个实施例中，致动器104位于腔室壳体102的多个壁上。例如，致动器104可位于限定立方体腔室的腔室壳体102的所有六个壁上，以使得能够同时在六个方向上从中心向外构建物体。对于一些粉末材料，来自耦接到腔室壳体102的不同壁的致动器104的压力波的聚集可用于提供使得粉末材料能够转变为固体材料的条件。

当致动器104中的一个致动器被激活时，该致动器的冲击端可接触腔室壳体102的腔室中的压缩粉末材料，或可接触腔室壁以将压力波传递到腔室壳体102的腔室中的粉末材料中。在一些实施例中，致动器104可包括或对应于压电致动器(例如，压电堆叠设备)或其他类型的致动器的阵列。可选择致动器104阵列中的致动器104的数量，使得阵列能够将特定量的冲击力输送到腔室中的特定聚集体积，使得阵列能够将特定量的持续力输送到特定体积，或二者兼具。致动器104的阵列可包括四至数千个单独的致动器，这取决于腔室壳体的尺寸、致动器的能力、构建分辨率、最大构建速率、其他因素或它们的组合。

致动器104的多个阵列可被耦接到腔室壳体102的一个或多个壁。多个阵列可通过使得能够使用多个用于压力波的聚集区域来减少产生物体所需的构建时间，使得物体的数个部分是并行构建的。

对于致动器104的每个致动器，可通过控制器110来控制相对于其他致动器的致动定时、致动频率和致动功率，以将压力波聚集在腔室壳体102的腔室内的特定体积上。可通过由致动器104产生的压力波的相长干涉和相消干涉来获得聚集。例如，控制器110可使用波束形成技术来控制由每个致动器产生的力的定时和幅值，以将压力波聚集到特定区域。在一些实施例中，来自不同方向的波束可在一定体积的待固化(例如，熔融，烧结等)粉末材料处相交并相长地干涉。

传热设备106可被耦接到腔室壳体102和控制器110。传热设备106可包括或对应于加热器、冷却设备或二者兼具。传热设备106可以用于加热腔室壳体102的腔室中的粉末材料，冷却腔室壳体102的腔室中的粉末材料，冷却致动器或它们的组合。在一些实施例中，腔室壳体102可包括用于循环传热流体的通道。在一些实施例中，腔室壳体102可放置在传热流体(例如，传热液体或传热气体)中，并且可控制传热流体的温度以控制腔室内的温度。在一些实施例中，电阻加热器可被耦接到腔室壳体102，并且施加到电阻加热器的电力的控制可控制腔室壳体102和腔室中的材料的加热。在其他实施例中，可使用其他类型的传热设备来控制致动器104、腔室壳体102和腔室壳体102的腔室中的材料的加热和冷却。

泵108可被耦接到腔室壳体102和控制器110。在腔室壳体102的腔室填充粉末材料并关闭之后，控制器110可激活泵108以经由真空管路112从腔室排空气体(例如空气)。泵108还可以在在腔室中构建物体期间连续地或周期地使用。气体的去除可抑制粉末材料的氧化，可抑制由粉末材料形成的固体材料的氧化，可抑制物体中气泡的形成，或它们的组合。在一些实施例中，在腔室中构建物体之前可将惰性气体(例如氦气)添加到腔室中。在一些实施例中，在构建物体期间，泵108可通过腔室抽出惰性气体。通过腔室抽出惰性气体可便于除去腔室中的其他气体，可便于热传递到腔室或从腔室传出，或二者兼具。

控制器110可通过一个或多个控制线路116耦接到致动器104、传热设备106、泵108和其他系统(例如，用于腔室壳体的打开和关闭系统，由控制器110用于确定激活或停用哪个传热设备106的温度传感器，等)。控制器110可以经由接收和传递的信号来控制致动器104、传热设备106、泵108以及其他系统的操作。

控制器110可包括一个或多个处理器116、一个或多个存储器118和一个或多个接口120。一个或多个存储器118可包括可由一个或多个处理器116执行以执行操作的指令。操作可包括但不限于确定致动器104的激活顺序以在腔室壳体102的腔室中产生物体、实现激活顺序、确定传热设备106的利用、实现传热设备106的使用、控制泵108以及打开和关闭腔室壳体102。

接口120可使得能够与用户、其他设备或二者交互。可经由键盘、经由到一个或多个计算机系统以接收将由粉末材料形成的物体的模型的连接、经由一个或多个显示设备或指示器上的数据和信息的显示、经由触摸屏、经由一个或多个开关、经由其它输入或输出装置或它们的组合来执行交互。接口120可使得控制器能够从耦接到腔室壳体102的传感器(例如，温度传感器和压力传感器)接收输入，可使得控制器能够经由一个或多个控制线路114控制致动器104、传热设备106、泵108或它们的组合，可使得能够将关于特定物体的打印的数据传输到计算机系统，或它们的组合。

为了使用3d打印系统100，可将由3d打印系统100构建的物体的3d模型提供给控制器110。3d模型可包括物体的数学模型、物体的计算机辅助设计(cad)表示、物体的数字编程语言表示(g代码)、物体的其他表示或它们的组合。控制器110可使用物体的3d模型来确定致动器104的激活顺序，其导致由腔室壳体102的腔室中的粉末材料形成物体。在一些实施例中，控制器110可从计算机系统接收激活顺序，而不是从物体的3d模型确定激活顺序。控制器110还可以确定或接收对应于产生该物体所需的一个或多个传热设备106的估计使用顺序的数据。

腔室壳体102可打开。打开腔室壳体102可为手动操作，可由控制器110控制，或二者兼具。当腔室打开时，粉末材料可放置在腔室壳体102的腔室中。粉末材料可包括金属、聚合物、玻璃、蜡、半导体材料、碳化硅、用于生产陶瓷的材料、用于生产一个或多个聚合物(例如单体，催化剂或二者)的材料、陶瓷、电互连件、增强构件(例如，线材、碳纤维、碳纳米管等)、染料、填料、其他材料或它们的组合。

在一些实施例中，粉末材料可被倾倒入腔室中。耦接到腔室壳体102的致动器104中的一些可被激活(例如，以低功率、随机地激活或二者兼具地激活)，以在粉末被引入腔室时使粉末材料振动。致动器中的一些的激活可便于在腔室中包装粉末材料并且减少或消除粉末材料中空隙空间的存在。在其他实施例中，粉末材料的坯料可放置在腔室中。坯料可通过在压机中压缩粉末材料形成粉末材料的固化块体而形成。在一些实施例中，可将粘合剂添加到粉末材料以将坯料维持处在期望的形状。当粉末材料被形成为坯料时，坯料能够被形成为不同材料的层，使得由坯料生产的物体将在物体的特定位置处具有特定的材料和特定的特性。

在一个实施例中，腔室壳体102可关闭(例如，具有半球形空腔的两个腔室壳体部分可被锁定在一起以形成球形腔室)。可使用一个或多个泵(例如，一个或多个螺旋钻、一个或多个正排量泵或它们的组合)经由一个或多个开口(例如，通过腔室壳体102的壁的一个或多个孔口)将粉末材料引入腔室中。当腔室最初被填充时，另外的粉末材料或其他材料可以经由至少一个开口被迫进入腔室，以对腔室中的粉末提供压缩。与腔室的壁的尺寸相比，至少一个开口的面积可较小，并且至少一个开口的面积可导致使用比使用腔室壳体102的壁来压缩粉末材料而使用的更少的力来压缩粉末材料。

在将粉末材料放置在腔室中之后，腔室壳体102可关闭。关闭腔室壳体102可为手动操作、由控制器110控制的操作或它们的组合。关闭腔室壳体102可压缩粉末材料或将坯料压配到腔室中。关闭腔室壳体102可压缩粉末材料并且导致粉末材料与腔室的壁、致动器104的冲击端或二者接触，以便使得由致动器104产生的压力波能够传播到粉末材料中。

当腔室关闭时，控制器110可实现一个或多个传热设备106的估计使用顺序。在使用3d打印系统100期间，可基于从耦接到3d打印系统100的传感器接收的传感器数据修改一个或多个传热设备106的估计使用顺序。实现一个或多个传热设备的使用顺序可在致动器104的激活顺序开始之前在腔室中的粉末材料中建立可接受的温度曲线。在一些实施例中，一个或多个传热设备106可加热腔室壳体102以升高腔室中的一个或多个特定体积中的粉末材料中的一些的温度以接近粉末材料的转变温度，在通过聚集的压力波压缩时，转变温度导致固体材料(例如，在1摄氏度内的转变温度，在5摄氏度内的转变温度，在10摄氏度内的转变温度，或在一些其他摄氏度数内的转变温度)。压力波在一个或多个特定体积上聚集可导致一个或多个特定体积中的粉末材料的部分反应、熔融、烧结、聚合或发生它们的组合，并且形成固体材料。

在使用一个或多个传热设备106在粉末材料中建立可接受的温度曲线之后，控制器110可实现致动器104的激活顺序。对于致动器104的特定致动器，激活顺序可控制致动功率、致动频率和相对于其他致动器的致动定时，使得由致动器104产生的压力波的相长干涉和相消干涉将压力波聚集在腔室中的一个或多个特定体积的粉末材料上。压力波在特定体积上聚集可压缩该特定体积、加热该特定体积或二者兼具。压力波在一个或多个特定体积上聚集可导致一个或多个特定体积中的粉末材料的部分反应、熔融、烧结、聚合或发生它们的组合，并且形成固体材料。激活顺序可改变在物体构建期间经受聚集压力波的粉末材料的体积的位置。可选择在特定时间构建的物体的部分，以便于在靠近粉末材料和由粉末材料形成的固体材料之间的界面的腔室壳体102的腔室内的可接受热转移，并且可选择在特定时间构建的物体的部分以限制残余应力在物体中形成。

在致动器104的激活顺序完成(例如，物体的构建完成)之后，可使用一个或多个传热设备从3d打印系统100除去热，腔室可被打开，并且物体可从腔室中移除。可收回多余的粉末材料并将其用于3d打印系统100的随后使用。该物体可经受进一步的处理以产生最终产品。

图2是示出系统200的特定实施例的示意图，其中系统200包括腔室壳体102、粉末材料坯料202和用于使用压力波由粉末材料坯料202构建固体物体的致动器104。腔室壳体102可包括主体204、腔室206和可移动壁208。在图2所示的示例中，致动器104可耦接到主体204的每个壁和可移动壁208。粉末材料坯料202可被设定尺寸以当腔室206关闭时通过可移动壁208压配到腔室206中。可移动壁208可通过液压系统或其他移动系统移动以关闭腔室206。

当粉末材料坯料202在腔室206中并且可移动壁208固定到主体204时，致动器104的冲击端210可接触粉末材料坯料202。致动器104的激活可导致压力波被传递到粉末材料坯料202中。可通过控制器来控制(例如，使用波束形成或其他波传播技术)致动器104的致动的定时、频率和功率，以在致动器104的激活顺序期间将压力波聚集在特定体积的粉末材料坯料202上，以将粉末材料转换为固体材料并且形成固体物体。尽管在图2中示出在腔室206的每侧的九个致动器104，但是其他实施例可包括每侧更少或更多的致动器104，并且一个或多个侧可以不包括任何致动器104。

参考图3至图6，描绘出使用图1的3d打印系统形成的物体300的部分的实施例的部分的横截面视图。在图3所示的第一实施例中，物体300包括在整个物体300中随机分布和随机取向的材料302。材料302可包括增强构件、填料或它们的组合。在图4所示的第二实施例中，物体300包括以固定取向在整个物体300中随机分布的材料302。在图2的粉末材料坯料202的制造期间，可使用基质材料(例如粉末材料)、磁场或二者来建立或控制取向。在图5所示的第三实施例中，物体300包括以特定图案和取向分布在整个物体300中的材料302。材料302可包括纤维股线、金属股线、层、垫或它们的组合。在图6所示的第四实施例中，物体300包括结构304。结构304可包括在制造图2的粉末材料坯料202期间布置的增强构件、电互连件或二者的骨架构架。在其他实施例中，物体可仅包括由粉末材料形成的固体材料，或可包括除图3至图6所示材料以外的物体中的其他类型的材料。

参考图7，示出使用压力波构建物体的方法的第一实施例，并且通常指定为700。方法700可由图1所示的系统100执行。控制器可接收将要在腔室中构建的物体的模型。当控制器接收模型时，控制器可确定用于在腔室中构建物体的致动器的激活顺序和用于构建物体的加热控制顺序。加热控制顺序可包括在特定时间激活一个或多个热控制设备、在特定时间停用一个或多个热控制设备或二者兼具。热控制设备可包括一个或多个加热器、一个或多个冷却设备或它们的组合。在一些实施例中，控制器可接收用于致动器的激活顺序和加热控制顺序，而不是模型。

方法700可包括在702处将粉末材料放置在腔室中。在一些实施例中，粉末材料可被倾倒入腔室中。在其他实施例中，粉末材料可为放置在腔室中的压缩粉末材料的坯料。粉末材料可包括多种不同材料的合成物或混合物，其可包括一种或多种金属、一种或多种陶瓷、一种或多种聚合物、增强纤维、着色剂、其他材料或它们的组合。

在704处，腔室可被闭合。关闭腔室可压缩腔室中的粉末材料或将坯料压配到腔室中。粉末材料可与腔室的壁接触、与致动器的冲击端接触或二者兼具，以使得由致动器产生的压力波能够被传递到粉末材料中。在一些实施例中，在706处，可接合真空系统(例如，泵)以从腔室排空气体(例如，空气)。

在关闭腔室之后，在708处，控制器可激活耦接到腔室的一个或多个传热设备，以控制腔室中的粉末材料的部分的温度。激活一个或多个传热设备可包括实现加热控制顺序。

控制器可实现致动器的激活顺序。在710处，实现致动器的激活顺序可包括激活第一致动器以将第一压力波传递到腔室中的粉末材料中。在712处，实现致动器的激活顺序还可包括激活第二致动器以将第二压力波传递到腔室中的粉末材料中。第二致动器在被配置为导致第二压力波在特定体积处与第一压力波聚集并使特定体积中的粉末材料的至少一部分转化为固体材料的时间被激活。由致动器在特定时间段内产生的压力波的相长干涉和相消干涉可导致压力波在特定体积上的聚集，以便将粉末材料转换为固体材料以构建物体。真空系统可在激活顺序期间连续地或周期性地激活以从腔室中除去气体。在顺序之前、在激活顺序期间或同时在这两种情况下，从腔室除去气体可抑制腔室中的不希望的氧化反应，并且可抑制由于气泡而在物体中形成空隙。

在714处，方法700可包括通过经由控制器按特定顺序激活数个致动器而由粉末材料形成固体材料的物体。按特定顺序激活数个致动器可将目标位置(例如，压力波聚集的位置)调节到特定体积的粉末材料。在特定时间段内在目标位置处的压力波的聚集可便于粉末材料转换成物体的固体材料。

在完成激活顺序和加热控制顺序之后，可打开腔室。在716处，物体可从腔室中移除。未使用的粉末材料可被收回和使用。物体可经受进一步的处理(例如，攻丝、钻孔/镗孔、研磨、抛光等)。

参考图8，示出使用压力波构建物体的方法的第二实施例，并且通常指定为800。方法800可由图1所示的系统100执行。在802处，方法800可包括将粉末材料放置在3d打印机的腔室中。将粉末材料放置在腔室中可包括将粉末材料倾倒入腔室中或将粉末材料的坯料放置在腔室中。腔室可被关闭。关闭腔室可压缩粉末材料并且导致接触腔室壳体的壁、接触致动器的端部或二者兼具，以接触粉末材料，使得由致动器产生的压力波将传播到粉末材料中。

在804处，控制器可确定耦接到腔室的致动器的激活顺序。激活顺序被配置为由粉末材料形成物体。在一些实施例中，控制器可基于经由一个或多个输入接口输入到控制器中的物体的3d模型来确定激活顺序。在其他实施例中，控制器可以不包括足够的处理能力来确定激活顺序。在此类实施例中，控制器可经由来自计算设备的一个或多个输入接口接收作为输入的激活顺序。

在806处，控制器可确定利用数个热控制设备，以便于物体的形成。利用可基于用于腔室中的材料的传热模型以及由于致动器的激活导致的发热、由于压力波导致的热、由于粉末材料转化为固体材料导致的热，基于来自温度传感器的接收输入，基于用于数个传热设备的传热模型或它们的组合。

在808处，控制器可实现致动器的激活顺序以构建物体。可通过将粉末材料的部分转化为固体材料(通过将由致动器的激活顺序引起的数个压力波聚集在特定体积上)来构建物体。激活顺序可控制致动器的功率、激活时间和激活频率，使得由致动器导致的压力波的相长干涉和相消干涉将压力波聚集在特定体积上。

在810处，控制器可实现数个热控制设备的利用。数个热控制设备的利用的实现可在实现致动器的激活顺序之前、在实现致动器的激活顺序期间以及在实现致动器的激活顺序之后执行。

在实现致动器的激活顺序和实现数个热控制设备的利用之后，可打开腔室。在812处，物体可从腔室中除去。可从物体、腔室或二者中除去多余的粉末材料。多余的粉末材料可形成新的粉末材料坯料，并且可用于方法800的随后使用以形成固体物体。该物体可经受进一步处理以形成最终产品。

本文描述的说明旨在提供对各种实施方式的结构的一般理解。该说明并不旨在用作使用本文所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的完整描述。在阅读本公开之后，许多其他实施方案对本领域技术人员而言是显而易见的。可从本公开中利用和导出其他实施方案，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替代和改变。例如，方法步骤可以与附图中所示不同的顺序执行，或可省略一个或多个方法步骤。因此，本公开和附图被认为是说明性的而不是限制性的。

此外，尽管本文已经示出和描述具体的示例，但是应当理解，被设计为实现相同或相似结果的任何随后的布置可替代所示的具体实施方式。本公开旨在覆盖各种实施方式中的任何和所有后续的改编或变化。在阅读说明书之后，上述实施方式以及本文中未具体描述的其他实施方式的组合对于本领域技术人员将是显而易见的。

此外，本公开包括根据以下条款的实施例：

条款1.一种系统，其包括：

被配置为接收将用于形成物体的粉末材料的腔室；

耦接到腔室的致动器，该致动器被配置为向腔室中的粉末材料施加压力波；

控制器，其被配置为按顺序激活数个致动器，

其中，按顺序激活数个致动器将压力波聚集在腔室中的特定体积的粉末材料上，以压缩特定体积并将特定体积中的粉末材料的至少一部分转化为对应于物体的一部分的固体材料。

条款2.根据条款1所述的系统，其还包括耦接到腔室的传热设备。

条款3.根据条款2所述的系统，其中在控制器激活数个致动器之前，传热设备被配置成建立接近转变温度的特定体积的粉末材料中的至少一些的温度，在将聚集的压力波施加到特定体积时，该转变温度导致固体材料。

条款4.根据条款2所述的系统，其中传热设备包括一个或多个加热器。

条款5.根据条款2所述的系统，其中传热设备包括一个或多个冷却设备。

条款6.根据条款2所述的系统，其中控制器控制传热设备的使用。

条款7.根据条款1所述的系统，其中腔室的至少一个壁可移动以压缩腔室中的粉末材料。

条款8.根据条款1所述的系统，其中在顺序期间激活致动器产生具有比由单个致动器产生的波前更大能量的共同波前。

条款9.根据条款1所述的系统，其还包括耦接到腔室的至少一个真空管路，以从腔室除去第一气体、将第二气体添加到腔室或二者兼具。

条款10.一种方法，其包括：

激活第一致动器以将第一压力波传递到腔室中的粉末材料中；以及

激活第二致动器以将第二压力波传递到腔室中的粉末材料中，其中第二致动器在被配置为使得第二压力波在特定体积处与第一压力波聚集并使特定体积中的粉末材料的至少一部分转化为固体材料的时间被致动。

条款11.根据条款10所述的方法，其还包括：

将粉末材料放置在腔室中；以及

压缩腔室中的粉末材料。

条款12.根据条款11所述的方法，其还包括从腔室排空气体。

条款13.根据条款10所述的方法，其还包括将坯料放置在腔室中，坯料包括粉末材料。

条款14.根据条款10所述的方法，其还包括激活耦接到腔室的一个或多个传热设备，以控制腔室中粉末材料、固体材料或二者的部分的温度。

条款15.根据条款10所述的方法，其还包括通过经由控制器按特定顺序激活数个致动器以将压力波的聚集位置调节到粉末材料的特定体积，由粉末材料形成固体材料的物体。

条款16.一种方法，其包括：

将粉末材料放置在腔室壳体的腔室中；以及

经由耦接到致动器的控制器实现致动器的激活顺序，以将压力波传递到腔室中的粉末材料中，并且通过将数个压力波聚集在特定体积的粉末材料上而将粉末材料的部分转化成固体材料来构建物体。

条款17.根据条款16所述的方法，其还包括：

在控制器处接收物体的三维模型；以及

用控制器确定激活顺序以形成物体。

条款18.根据条款16所述的方法，其还包括从计算设备接收激活顺序。

条款19.根据条款16所述的方法，其中激活顺序控制致动器的功率、相对于其他致动器的激活定时以及激活频率，使得由致动器导致的压力波的相长干涉和相消干涉将压力波聚集在特定体积上。

条款20.根据条款16所述的方法，其中粉末材料包括用于增强物体的纤维。

应当理解，所提交的本公开的摘要不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前面的具体实施方式中，为了简化本公开的目的，各种特征可以分组在一起或在单个实施方式中描述。如以下权利要求所反映的，所要求保护的主题可针对少于所公开的示例中的任何一个的所有特征。

上述示例说明但不限制本公开。还应当理解，根据本公开的原理，许多修改和变化是可能的。因此，本公开的范围由所附权利要求及其同等物限定。