用于增材制造的气动金属喷射的制作方法

文档序号:16367348发布日期:2018-12-22 08:30阅读:276来源:国知局
用于增材制造的气动金属喷射的制作方法

本申请要求2016年3月3日提交的美国临时专利申请no.62/303,324的优先权,其全部内容通过引用合并于本文。

本文所述的装置、系统、和方法涉及增材制造,且更具体地涉及用于金属材料增材制造的气动驱动系统。

背景技术

气动喷射可用于通过增压空气或气体驱动金属液滴。这种液滴可聚集以形成物体。尽管气动喷射可为液体金属赋予力以形成金属物体,但是与速度、准确性、控制和材料性能有关的考量为大规模使用气动力来让物体成形造成了困难。因而,需要商业上可行的技术来用于使用气动力的金属增材制造。



技术实现要素:

装置、系统、和方法涉及从喷嘴气动喷射液体金属,该喷嘴沿受控的三维样式运动,以通过增材制造来制造三维物体。在阀被促动以控制增压气体向喷嘴的运动时金属可运动到喷嘴。在增压气体运动到喷嘴以在液体金属上形成喷射力时金属向阀中的这种运动可降低或消除在喷嘴中补充金属供应的需要,且因此可有助于连续或基本上连续的液体金属喷射,以用于制造零件。

增材制造系统可以包括:喷嘴,限定彼此流体连通的空间和排出孔;增压气体源;阀,可促动为控制增压气体源和喷嘴的空间之间的流体连通;和介质供应源,与喷嘴的空间流体连通。在阀被促动以在喷嘴中的增压气体的气动力下沿与三维物体制造关联的受控的三维样式从排出孔喷射液体形式的金属时,来自介质供应源的金属可以运动到喷嘴的空间。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。来自介质供应源的金属可在阀定位为中断喷嘴的排出孔和增压气体源之间的流体连通时运动到所述空间中。喷嘴可进一步限定第一端口和第二端口,第一端口和第二端口沿喷嘴的空间彼此间隔开,所述阀的促动控制增压气体通过第一端口向喷嘴的空间中的运动。第一端口和第二端口可沿喷嘴的空间基本上彼此轴向对准介质供应源可通过第二端口与喷嘴的空间流体连通。第二端口导通到大气。第二端口可导通到真空。系统可以进一步包括与喷嘴的空间流体连通的介质排放部,其中来自介质供应源的金属能从喷嘴的空间运动到介质排放部。排出孔和第一端口可相对于彼此定位为使得从介质供应源运动到介质排放部的金属在排出孔和第一端口之间运动。系统可以进一步包括加热器,其布置为对排出孔附近的喷嘴的至少一部分加热。加热器可以是电阻加热器和感应加热器中的一个或多个。金属供应源能运动到排出孔附近的所述空间的一部分。系统可以进一步包括惰性气体幕帘,其至少部分地围绕排出孔设置。

增材制造方法可以包括:让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动,排出孔通过喷嘴限定且与所述空间流体连通;让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动,其中排出孔通过喷嘴限定且与所述空间流体连通。方法也可以包括,至少部分地基于排出孔沿受控的三维样式的位置,选择性地输送增压气体脉冲到所述空间,以从排出孔喷射液体形式的金属,以在构建板上形成三维物体,其中在增压气体脉冲被选择性地输送到所述空间时金属被引导到通过喷嘴限定的空间。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。选择性地输送增压气体脉冲到空间以喷射液体形式的金属可以包括,沿一方向从排出孔喷射液体形式的金属,该方向具有与重力方向相反的垂直分量。方法可以进一步包括至少沿限定了排出孔的喷嘴的一部分加热喷嘴。将金属引导到通过喷嘴限定的空间可以包括将固体形式的金属引导到喷嘴中。方法可以进一步包括让来自喷嘴的空间的增压气体经通过喷嘴限定且与大气或真空流体连通的端口进行导通。将金属引导到所述空间包括让金属通过所述端口运动到所述空间。增压气体相对于金属可以是惰性的。方法可以进一步包括在增压气体脉冲被选择性地输送到所述空间时将液体金属从喷嘴的空间排放。在三维物体制造期间液体形式的金属可以被喷射到构建腔室中承装的惰性气氛和真空中的一种或多种中。方法可以进一步包括调整排出孔,以控制排出孔处的液体形式的金属的弯液面。

装置、系统、和方法涉及在喷嘴沿受控的三维样式运动以制造三维物体时调整与从喷嘴气动喷射液体金属关联中相关的气动回路。气动回路的调整可有助于在增压气体运动通过喷嘴以从喷嘴通过气动力喷射液体金属时调整喷嘴中的压力分布。通过调整气动回路,液体金属的特性(例如尺寸、形状和流率)可被控制为有助于对三维物体的制造进行控制。

增材制造系统可以包括喷嘴,其限定彼此流体连通的空间和排出孔,该喷嘴包括与所述空间流体连通的排气通道。系统也可以包括:增压气体源,与喷嘴的空间选择性流体连通;和介质供应源,与喷嘴的空间流体连通,使得来自介质供应源的金属能运动到所述空间,其中排气通道具有可调整背压,以在增压气体运动通过所述空间以沿用于三维物体制造的受控三维样式从排出孔喷射液体形式的金属时,控制喷嘴的空间中的压力分布。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。排气通道可以包括液压感应部,响应于通过让增压气体在排气通道中导通而在一定时间段内在液压感应部上所施加的力,液压感应部对流动具有散耗阻力。液压感应部可以包括桨轮,该桨轮能响应于通过让增压气体在排气通道中导通而施加在桨轮上的力而旋转。桨轮可以响应于通过让增压气体在排气通道中导通而施加在桨轮上的力而旋转。液压感应部的阻力的随时间变化形式是可调整的。排气通道可以包括可变液压阻力部。可变液压阻力部可以包括排气通道的可变长度。可变液压阻力部可以包括具有可变尺寸的流动限制部。系统可以进一步包括阀,其与增压气体源和所述空间流体连通,该阀可促动为将增压气体脉冲输送到所述空间。

增材制造方法可以包括将金属引导到通过喷嘴限定的空间,该空间与通过喷嘴限定排气通道流体连通。方法也可以包括让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动,排出孔通过喷嘴限定且与所述空间流体连通。方法也可以包括:输送增压气体脉冲到喷嘴的空间中,和调整排气通道的背压,增压气体通过该排气通道从喷嘴的空间导通,其中,响应于背压的调整,所述空间中的增压气体在喷嘴中的液体形式的金属上施加力,以在排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动以在构建板上形成三维物体时从排出孔喷射液体金属。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。调整排气通道的背压可以包括让增压气体通过液压感应部导通,响应于通过让增压气体在排气通道中导通而在一定时间段内在液压感应部上所施加的力,所述液压感应部对流动具有散耗阻力。散耗阻力可以在所述时间段内散耗到一基本上恒定的液压阻力。该时间段可以小于将增压气体脉冲输送到喷嘴的空间的时间段。液压感应部可以包括桨轮,该桨轮能响应于通过让增压气体在排气通道中导通而施加在桨轮上的力而旋转。调整排气通道的背压可以包括,让增压气体通过可变液压阻力部导通,并至少部分地基于排出孔相对于受控的三维样式的位置调整可变液压阻力部。可变液压阻力部可以包括流动限制部,其具有可变尺寸,且改变可变液压阻力部可以包括改变流动限制部的尺寸。可变液压阻力部可以包括排气通道的可变长度,改变可变液压阻力部可变包括改变排气通道的长度。调整排气通道的背压可以基于喷嘴的空间中液体形式的金属的体积。排气通道可以导通到大气压力和真空中的至少一个。金属可以通过排气通道被引导到所述空间。方法也可以包括按喷嘴的空间的自然谐波的倍数来调节增压气体脉冲。

装置、系统、和方法涉及将沉淀物与通过气动力从喷嘴喷射的液体金属分离,该喷嘴沿受控的三维样式运动以制造三维物体。沉淀物与液体金属的分离可降低在三维物体制造期间或在多个物体制造过程中喷嘴变得堵塞或劣化的可能性。因而,沉淀物与液体金属分离可有助于例如使用液体金属的气动喷射进行大批量零件制造。

增材制造系统可以包括喷嘴,其限定彼此流体连通的空间、第一端口、第二端口、和排出孔。系统也可以包括:增压气体源,与喷嘴的空间选择性流体连通;介质供应源,通过第二端口与喷嘴的空间流体连通;和一个或多个导流板,设置在喷嘴的空间中,使得通过排出孔和第二端口限定的轴线与一个或多个导流板交叉,一个或多个导流板取向为将所述空间中液体形式金属的沉淀物引导到所述空间的贮存部分,该贮存部分远离排出孔。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。一个或多个导流板可以在排出孔和所述空间的贮存部分之间限定非直线路径。沿从贮存部分到排出孔的非直线路径,排出孔和所述空间的贮存部分之间的非直线路径可以包括沿与排出孔垂直的轴线的高度增加部分。一个或多个导流板可以跨经所述空间的一个维度。一个或多个导流板可以包括基本上彼此平行的多个导流板。一个或多个导流板可以相对于与排出孔垂直的轴线成角度。介质供应源可以配置为通过第二端口让固体形式的金属运动到所述空间。第二端口可以被导通到大气,使得增压气体通过第二端口离开所述空间。增压气体通过第一端口的流动可以基本上因一个或多个导流板而畅通。系统也可以包括加热器,其布置为加热限定了排出孔的喷嘴的至少一些部分,一个或多个导流板沿所述至少一些部分设置。加热器可以包括电阻加热器、感应加热器、对流加热器、和辐射加热器中的一个或多个。

增材制造方法可以包括:让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动,排出孔通过喷嘴限定且与所述空间流体连通;让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动,其中排出孔通过喷嘴限定且与所述空间流体连通。方法也可以包括在所述空间中将液体形式的金属与沉淀物分离。至少部分地基于排出孔沿受控的三维样式的位置,方法也可以包括输送增压气体到所述空间,以从排出孔喷射液体形式的金属,以在构建板上形成三维物体。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。将液体形式的金属与沉淀物分离可以包括让液体形式的金属沿非直线路径从所述空间中的沉淀物贮存器运动到排出孔。将液体形式的金属与沉淀物分离可以进一步包括在所述空间中增加液体形式的金属相对于排出孔的高度。通过设置在所述空间中的一个或多个导流板可以至少部分地限定所述非直线路径。在增压气体被输送到所述空间时液体形式的金属可以与沉淀物分离。

装置、系统、和方法涉及从气动促动喷射和电促动喷射液体金属之间的切换,所述喷嘴沿受控的三维样式运动以制造三维物体。电促动喷射例如可用于在需要高度准确性的物体区域输送离散液滴。气动喷射例如可用于从喷嘴输送液体金属流,以向要求较低准确性的物体区域(例如物体的内部部分)快速提供液体金属。因而,气动促动喷射和电促动喷射之间的切换可有助于通过增材制造准确且快速制造零件。

增材制造方法可以包括:让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动,排出孔通过喷嘴限定且与所述空间流体连通;让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动,其中排出孔通过喷嘴限定且与所述空间流体连通。方法也可以包括,至少部分地基于排出孔沿受控的三维样式的位置,在从排出孔进行液体形式的金属的气动促动喷射和电促动喷射之间选择性地切换。方法也可以包括根据气动促动喷射和电促动喷射中所选择的一个从排出孔喷射液体形式的金属,以形成三维物体的至少一部分。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。在选择气动促动喷射时,从排出孔喷射液体形式的金属可以包括从排出孔喷射基本上恒定的液体形式的金属流。在选择电促动喷射时,从排出孔喷射液体形式的金属可以包括控制脉冲电流。响应于脉冲电流可以从排出孔喷射液体形式的金属的液滴。在气动促动喷射和电促动喷射之间选择性地切换可以包括沿受控的三维样式的边缘选择电促动喷射且沿远离受控三维样式的边缘的偏远部分选择气动促动喷射。根据气动促动喷射从排出孔喷射液体金属可以包括输送增压空气到所述空间。方法可以进一步包括在液体形式的金属通过排出孔喷射时,将增压空气导通到大气和真空中的一个或多个。根据电促动喷射从排出孔喷射液体金属可以包括输送电流到液体形式的金属。电流可以实现施加在液体形式的金属上的磁流体动力。电流可以实现施加在液体形式的金属上的电流体动力。根据电促动喷射从排出孔喷射液体金属可以包括输送电流到促动器,该促动器与液体形式的金属机械相连且能响应于电流运动,以在液体形式的金属上施加机械力,以从排出孔喷射液体形式的金属。促动器可以包括压电元件。方法可以进一步包括至少沿限定了排出孔的所述空间的一部分,加热所述空间中的金属。将金属引导到所述空间可以包括在液体形式的金属从孔排出时让金属运动到所述空间。方法可以进一步包括在液体形式的金属从孔排出时,让液体形式的金属通过与排出孔分离的介质排放部从空间排放。

增材制造系统可以包括:喷嘴,限定彼此流体连通的空间和排出孔;构建板,与喷嘴的排出孔间隔开;增压气体源;电源;阀,可促动为控制增压气体源和喷嘴的空间之间的流体连通;和机器人系统,机械地联接到喷嘴,其中机器人系统能运动,以让排出孔和构建板相对于彼此沿三个维度运动。系统也可以包括控制器,其与所述阀、电源、和机器人系统电通信,控制器配置为促动机器人系统,以让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动,且控制器进一步配置为至少部分地基于排出孔沿受控的三维样式的位置启用所述阀和电源,以在从排出孔进行液体形式的金属的气动促动喷射和电促动喷射之间选择性地切换,以在构建板上形成三维物体。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。在气动促动喷射和电促动喷射之间选择性地切换可以包括沿受控的三维样式的边缘选择电促动喷射且沿远离受控三维样式的边缘的偏远部分选择气动促动喷射。在选择气动促动喷射时,控制器可以促动所述阀,以在增压气体源和所述空间之间建立流体连通。在选择电促动喷射时,控制器可以促动电源,以输送电流到所述空间。控制器可以促动所述电源,以输送脉冲电流到所述空间。

附图说明

本文所述的系统和方法在所附权利要求中给出。然而,出于说明的目的,在以下附图中给出一些实施方式:

图1是用于气动喷射金属以形成三维物体的增材制造系统的方块图。

图2显示了使用气动喷射进行金属增材制造的示例性方法的流程图。

图3是包括导流板的喷嘴的示意图。

图4是示例性方法的流程图,其用于在用于金属增材制造的气动喷射过程中将液体金属与沉淀物分离。

图5是包括可调整排气通道的喷嘴的示意图。

图6是用于在金属增材制造的气动喷射过程中调整背压的示例性方法的流程图。

图7是用于气动促动喷射和电促动喷射金属以形成三维物体的增材制造系统的示意图。

图8是在气动促动喷射和电促动喷射液体金属之间切换的示例性方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图描述实施例。但是,前述内容可以以许多不同形式实施且不应理解为是对本文所述的所示出实施例的限制。

所有本文提到的文献通过引用全部并入本文。以单数形式描述的项目应该被理解为包括多个项目,且反之亦然,除非另有明确描述或从本文可清楚得知。语法连词的目的是表示所连接短语、句子、词语等的任何和全部分离和连结的组合,除非另有说明或从上下文清楚得知。由此,术语“或”通常应该被理解为表示“和/或”等等。

本文对数值范围的描述不是限制性的,表示落入该范围的任何和所有值的个别替代,除非在本文另有说明,且这种范围内的每一个单独值并入到到本说明书中,如单独在本文描述了一样。词语“约”、“大约”等在与数值连用时应理解为表示本领域技术人员为满足特定目的的需要进行操作所带来的偏差。值和/或数值的范围在本文仅作为例子提供,且构成对所述实施例范围的限制。使用本文提供的任何和所有例子或示例性用语(“例如”、“如”等)目的仅仅是更好地给出实施例而不是对实施例的范围做出限制。说明书中的用语不应被理解为表示对于实施所述实施例来说必不可少的任何未要求的要素。

在以下描述中,应理解,例如“第一”、“第二”、“顶”、“底”、“上”、“下”等的术语是为方便所使用的词语且不应被理解为是限制性术语。

现在参见图1,三维打印机100可包括喷嘴102、增压气体源104、阀106、和介质供应源108。喷嘴102可限定彼此流体连通的空间110和排出孔112。介质供应源108与喷嘴102的空间110流体连通,且如后文详述,介质供应源108让金属114运动到空间110中,使得液体形式的金属114沿排出孔112设置在空间110中。阀106可被促动,以控制液体形式的金属从排出孔112的喷射。例如,阀106可运动到打开位置,以允许增压气体填充空间110。继续参见该例子,在增压气体填充空间110时,增压气体沿排出孔112在液体形式的金属114上施加气动力。该气动力可通过排出孔112喷射液体形式的金属114。另外或替换地,阀106可运动到关闭位置,以中断增压气体向空间110的运动,且由此,中断液体形式的金属114通过排出孔112的喷射。由此,更通常地,在三维物体116制造期间,阀106可选择性地促动,以控制液体形式的金属114的喷射。

在使用中,如后文详述,金属114向空间110中的运动可与阀106的促动分开,这可有助于从喷嘴102快速喷射液体形式的金属110,以形成三维物体111。例如,通过降低或消除暂停制造过程以在喷嘴中补充液体金属,三维打印机100可有利地通过液体形式金属114的气动喷射而增加制造三维物体116的速度。更通常地,应理解三维打印机100可基本上连续地操作,以制造一个或多个三维物体116,例如使得三维打印机100很好地适合以适于零件批量生产的生产率制造金属物体。

喷嘴102可进一步包括第一端口118和第二端口120,其每一个与喷嘴102的空间110流体连通。来自增压气体源104的增压气体可在阀106打开时通过第一端口118进入喷嘴102的空间110。另外或替换地,第二端口120可与较低压力环境流体连通,使得喷嘴102的空间110中的增压气体可通过第二端口120离开喷嘴102。较低压力环境例如可处于大气压力。另外或替换地,较低压力环境可以是真空,一旦空间110和增压气体源104之间的流体连通中断,则其可有助于产生压力的急剧减小。在某些实施方式中,真空压力可短暂地施加在第二端口120处,在从排出孔112喷射液体形式的金属114期间,这可用于提供对空间110中的压力分布的进一步控制。

第一端口118和第二端口120可沿喷嘴102的空间110彼此间隔开。例如,第一端口118和第二端口120可沿喷嘴102的空间110基本上彼此轴向对准。这种对准例如可用于降低在增压空气运动通过空间110时在空间110中激励出共振频率的可能性。在某些情况下,第一端口118和第二端口120可限定与含有排出孔112的平面基本上平行的轴线。以该取向,增压气体被间接地引导到排出孔112,这在喷射液体形式的金属114时可有利地缓冲到来增压气体(incomingpressurizedgas)中的压力波动的影响。

在一些实施方式中,排出孔112可垂直地取向,使得第一端口118和第二端口120在排出孔112下方。在这种情况下,从排出孔112喷射的液体形式的金属114可沿与重力相反的方向运动,以减慢液体形式的金属114的速度。这种更慢的速度例如可用于获得沉积在三维物体116上的具有适当形状的金属114。

在一些实施方式中,喷嘴102的排出孔112可以包括在排出孔112周围的惰性气体幕帘,例如环113或其他相似结构的形式。在大气或相似状况下运行时这是有用的。由此,在某些实施方式中,惰性气体幕帘可以至少部分地围绕排出孔112设置。

喷嘴102的排出孔112也可以被改变或以其他方式处理,以控制从排出孔112喷射的液体形式的金属114。例如,排出孔112的几何结构是可调整的。在某些方面,排出孔112可以用具有不同性能的排出孔112更换或替换,例如用于控制从排出孔112喷射的液体形式的金属114。例如,例如通过改变排出孔112的几何结构或通过处理排出孔112,排出孔112可以被控制为提供初始状况,其中液体形式的金属114具有对与排出孔112的壁正切的表面进行润湿的弯液面。类似地,例如通过改变排出孔112的几何结构或通过处理排出孔112,排出孔112可以被控制为提供初始状况,其中液体形式的金属114具有对与排出孔112的壁正切的表面不润湿的弯液面。

增压气体源104例如可以是增压箱。在某些实施方式中,增压气体源104可具有约550kpa以上的压力。进一步地,或代替地,增压气体相对于液体形式的金属可以是惰性的。例如,在某些情况下,增压气体可以是氮气、氩气或空气。

在阀106打开且增压气体一开始通过第一端口118进入空间110时,空间110中的压力开始增加。如后文详述,空间110中的压力可以增加,直到空间110中的压力足以克服与第二端口120有关的流动阻力。在关闭阀106时,增压气体通过第一端口118的运动可中断,且空间110中的压力可在增压气体通过第二端口120离开空间110时消散。

在阀106定位为(例如关闭)中断排出孔112和增压气体源104之间的流体连通时,从介质供应源108而来的金属114可运动到空间110中。由此,例如,从介质供应源108进入空间110的金属的流率可以与增压气体经过空间110的流动无关。应理解,这种无关性可降低在增压气体将液体形式的金属114通过排出孔112喷射时空间110中的液体形式的金属114被意外耗尽的可能性。更通常地,在增压气体到空间110中的运动中断时,金属114从介质供应源108到空间110的运动可降低喷嘴102中断操作的可能性,且由此可有助于连续或基本上连续的制造。

如在本文使用的,术语“金属”应理解为包括纯金属、金属合金、和包括一种或多种金属组分的复合材料,除非另有说明或从上下文得知。因而,通过非限制性例子,金属114可以是铝、铝合金、锡和焊剂中的任何一种或多种。

在某些实施方式中,介质供应源108可通过第二端口120与空间110流体连通。由此,例如,金属114可通过介质供应源108经与增压气体从空间110排出所经的相同通道运动到空间110。应理解,与喷嘴具有较大数量的端口相比,这种构造例如可降低喷嘴102所需的端口数量,这可有助于降低喷嘴102的尺寸。

在一些实施方式中,喷嘴102可进一步包括与喷嘴102的空间110的流体连通介质排放部(mediadrain)122。从介质供应源108而来的金属114可从空间110运动到介质排放部122,以从喷嘴102排放(例如用于回收到介质供应源108)。作为例子,从介质供应源108运动通过喷嘴102的空间110并达到介质排放部122的液体形式的金属114可在排出孔112和第一端口118之间运动。因而,继续参见该例子,通过第一端口118运动到空间110中的增压气体可在运动经过排出孔112的液体形式的金属114上施加气动力,以通过排出孔112喷射液体形式的金属114。液体形式的金属114从介质供应源108到介质排放部的运动例如可降低在空间110中积累沉淀物的可能性。应理解这种沉淀物积累的减少可降低排出孔112意外堵塞的可能性,且由此可有助于在长时间内连续或基本上连续地喷射液体形式的金属114。

通常,三维打印机100可包括控制系统126,所述控制系统126可管理三维打印机100的操作以制造三维物体116。例如,控制系统126可与阀106和机器人系统128电通信,该机器人系统128机械地联接到喷嘴102和构建板130中的一个或多个。在使用中,控制系统126可促动机器人系统128以让喷嘴102沿受控的三维样式运动,且另外或替换地,在喷嘴102和构建板130中的一个或多个沿受控的三维样式运动时,控制系统126可促动阀106,以控制液体形式的金属114从喷嘴102的喷射。受控的三维样式可以基于例如存储在数据库132中的三维模型134,数据库例如是用作控制系统126的计算机的本地存储器,或是通过服务器或其他远程资源可访问的远程数据库,或是在可由控制系统126访问的任何其他计算机可读介质中。在某些实施方式中,控制系统126可响应于用户输入获取三维模型134,且产生机器准备指令(machine-readyinstruction),用于被三维打印机100执行,以制造三维物体116。

机器人系统128可在构建腔室138的加工空间136中运动,以让喷嘴102和构建板130相对于彼此在构建腔室138中沿受控的三维样式定位,以制造三维物体116。各种机器人系统在本领域是已知的且适用于用作本文所构思的机器人系统128。例如,机器人系统128可包括笛卡尔或x-y-z机器人系统,其采用多个直线控制器,以在构建腔室138中独立地沿x轴线、y轴线和z轴线运动。另外或替换地,机器人系统128可包括并联机器人(deltarobot),其在某些实施方式中可提供速度和刚性方面的显著优点,以及提供固定马达或驱动元件的设计方便性。例如双并联机器人或三并联机器人这样的其他构造可被另外或替换地使用且可增加使用多个联动装置(linkages)的动作范围。更通常地,适用于控制喷嘴102和构建板130相对于彼此的定位(尤其是在真空或相似环境中)的任何机器人可以形成机器人系统114的一部分,包括适用于在构建腔室138中促动、操纵、行动(locomotion)等的任何机构或机构组合。

构建腔室138可以包括相对惰性的气氛。构建腔室138也可以或代替地包括真空。以这种方式,在三维物体116制造期间,液体形式的金属114可以喷射到惰性气氛和真空中的一个或多个中。

介质供应源108例如可包括驱动链140和加热器142。在某些实施方式中,金属114最初是固体形式,例如连续形式(例如线)或离散形式(例如坏料)。例如,金属114可以以离散单元作为坯料逐个供应到加热器126中。另外或替换地,金属114可从含有线形式的金属114的仓盒或线轴供应。对于环境敏感材料,介质供应源108、构建腔室138、或两者可为金属114提供真空环境。更通常地,介质供应源108和构建腔室120中的一个或多个维持任何适当惰性的环境以用于金属114的处理,例如真空,和除氧环境、惰性气体环境、或在三维制造期间所保持的状态下不与金属114起反应的一些气体或气体组合。

在金属最初为固体形式的实施方式中,驱动链140可接合金属并让金属运动到加热器142中,在其中可形成液体形式的金属。加热器142可与喷嘴102流体连通,使得在增压气体和喷嘴102之间的例如通过阀106的促动而被单独控制时,液体形式的金属可运动到喷嘴中。尽管介质供应源108被描述为最初包括固体形式的金属110,但是应理解,在一些实施方式中,金属116最初可以是液体形式,而不脱离本发明的范围。在这种实施方式中,介质供应源108例如可以通过重力、通过使用泵或其组合将液体形式的金属116进给到喷嘴102。

驱动链140例如可包括任何合适的齿轮、挤压活塞等,用于连续或有序地将金属110进给到加热器142中。在一个方面,驱动链140可包括多个辊子144,固体形式的金属114可被夹持在辊子144之间,使得多个辊子的旋转可让固体形式的金属114运动到加热器142中。

加热器142可将固体形式的金属114加热到超过金属114的熔化温度,以形成液体形式的金属114。可以使用任何数量的加热技术。在一个方面,例如电感加热或电阻加热这样的电气技术可以有用地应用,以让金属114液化。这例如可包括对金属114周围的腔室进行感应或电阻加热。另外或替换地,加热器142可包括感应加热和辐射加热中的一种或多种,以让金属114液化。

尽管加热器142被显示为在喷嘴102以外,但是应理解,加热器142可另外或替换地整合到喷嘴102中,例如使得固体形式的金属110从金属供应源运动到喷嘴102中且固体形式的金属110在其进入喷嘴102时熔化。以这种实施方式中,加热器142例如可引导排出孔112附近的热量。通常,在排出孔112附近引导热量可降低液体形式的金属114在排出孔112中固化的可能性,且由此可降低制造过程期间喷嘴102停工或变得不可操作的可能性。例如,加热器142可降低静止状态(其中液体形式的金属114不从排出孔112喷射(例如在零件制造之间))期间液体形式的金属114在排出孔112中或附近固化的可能性。

加热器142还可或代替地包括任何其他加热系统,其适于对金属110加热以达到用于产生或保持金属110的液体形式的合适温度。由此,本文所述的加热器106应理解为通常包括任何系统,其将固体形式的金属110置于能用在本文所构思的制造的状态,且进一步包括任何系统,其能将液体形式的金属114保持在能用于本文所构思的制造的状态。在某些实施方式中,系统100可进一步包括沿喷嘴102的与排出孔112邻近(例如直接邻近)的部分设置的加热器124。

图2显示了使用气动喷射进行金属增材制造的示例性方法200的流程图。方法200可使用本文所述的任何一个或多个装置和系统执行,除非另有说明或从上下文得知。由此,例如,应理解方法200可使用针对图1如上所述的三维打印机100执行。

如步骤202所示,方法200可以包括将金属引导到通过喷嘴限定的空间中。例如,固体形式的金属可被引导到通过喷嘴限定的空间中。在某些实施方式中,固体形式的金属可在通过喷嘴限定的空间中液化。另外或替换地,金属可在通过喷嘴限定的空间以外液化并以液体形式输送到该空间中。

如步骤204所示,方法200可包括让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动。这种相对运动可以以排出孔和构建板各种不同运动组合中的一种或多种实现。例如,在构建板保持静止时,排出孔可沿受控的三维样式运动。另外或替换地,在排出孔保持静止时,构建板可沿受控的三维样式运动。进一步或代替地,排出孔和构建板每一个可沿受控的三维样式运动。

排出孔可通过喷嘴限定且与所述空间流体连通,使得在排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动时液体形式的金属可从空间运动通过排出孔。在某些实施方式中,机器人系统可让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动。机器人系统例如可以是本文所述的或本领域已知的各种不同机器人系统中的任何一个或多个。另外或替换地,可通过控制系统(例如本文所述的各种控制系统中的任何一个或多个)控制促动机器人系统,以让排出孔和构建板相对于彼此运动。例如,控制系统可至少部分地基于通过控制系统接收的三维模型来控制机器人系统的促动。

如步骤206所示,方法200可包括将增压气体脉冲选择性地输送到该空间中,以从排出孔喷射液体形式的金属,以形成三维物体。选择性地输送脉冲例如可至少部分地基于排出孔沿受控的三维样式的位置。在某些实施方式中,在增压气体的脉冲被选择性地输送到该空间中时,根据步骤202,金属可被引导到该空间中。在一些实施方式中,在增压气体脉冲被选择性地输送到该空间中时液体形式的金属可从喷嘴的该空间排放。由此,更通常地,金属可独立于增压气体向喷嘴的该空间中的输送而运动到喷嘴的该空间之中和之外。

进一步地,或代替地,选择性地输送增压气体脉冲到该空间中以喷射液体形式的金属可包括沿一方向从排出孔喷射液体形式的金属,该方向具有基本上与重力方向相反的垂直分量。应理解,沿该方向喷射液体形式的金属可有利地减慢所喷射的液体形式的金属,以实现喷射的液体形式的金属和被制造的三维物体之间的期望接触。

在某些实施方式中,选择性地输送增压气体脉冲到该空间中以喷射液体形式的金属可包括控制脉冲频率。脉冲频率可以被控制或调节,以在液滴喷射之前(例如每一个喷射之间)增加液体金属弯液面的稳定性。在某些方面,脉冲频率可以按喷嘴的该空间的自然谐波(naturalharmonics)的倍数来调节。

尽管已经描述了某些实施方式,但是其他实施方式可以另外地或替换地实施。

例如,尽管喷嘴已经被描述为具有在进入喷嘴的金属和排出孔之间的畅通路径,金属通过该排出孔从喷嘴喷射,但是另外或替换地,其他构造也是可以的。作为例子,现在参见图3,喷嘴300可限定彼此流体连通的空间302、第一端口304、第二端口306、和排出孔308。通常,除非另有说明或从上下文得知,喷嘴300可在如上针对图1所述的三维打印机100的喷嘴102以外或代替其使用。由此,例如,喷嘴300可与来自增压气体源的增压气体流体连通,增压气体源例如是如上针对图1所述的增压气体源104,增压气体源通过第一端口304与空间302流体连通。类似地,喷嘴300可从介质供应源接收金属,介质供应源例如是如上针对图1所述的介质供应源108,介质供应源通过第二端口306与喷嘴的空间302流体连通。由此,例如,应理解喷嘴300可通过第二端口306接收固体形式的金属,其另外或替换地,第二端口306可与大气压力和真空压力中之一或两者连通,使得增压气体可通过第二端口306离开空间。

喷嘴300可包括设置在空间302中的一个或多个导流板310(例如基本上彼此平行布置的多个导流板310)。通常,导流板310可取向为将沉淀物朝向空间302的贮存部分312引导。贮存部分312可远离喷嘴300的排出孔308,使得在使用喷嘴300期间液体金属从排出孔308喷射时,朝向贮存部分312引导的沉淀物保持远离排出孔308。

在某些实施方式中,通过排出孔308和第二端口306限定的轴线与一个或多个导流板310交叉。在这种实施方式中,在金属朝向排出孔308运动时,通过第二端口306运动到空间302中的金属流动将被一个或多个导流板310干扰。应理解,金属流动的这种干扰可用于将沉淀物朝向空间302的贮存部分312引导。进一步地,或代替地,一个或多个导流板310可例如相对于与排出孔308垂直的轴线成角度,以例如将沉淀物朝向空间302的贮存部分312引导。

在一些实施方式中,一个或多个导流板310可跨经喷嘴300的空间302的一个维度。例如,一个或多个导流板310可跨经空间302的深度且跨经不到空间302的全部宽度。通常,让一个或多个导流板310跨经空间302的一个维度可增加从第二端口306朝向排出孔308的液体金属流动在到达排出孔308被引导到贮存部分312的可能性。

此外或替换地,一个或多个导流板310可限定出排出孔308和贮存部分312之间的非直线路径。作为例子,非直线路径可包括沿与排出孔308的轴线垂直的高度增加部分,使得从贮存部分312朝向排出孔308运动的液体金属遵循高度的增加。这种高度增加可用于在液体金属到达排出孔之前将沉淀物从液体金属分离。更通常地,非直线路径例如可用于在持续使用喷嘴300以喷射液体形式金属期间降低沉淀物从贮存部分312迁移到排出孔308的可能性。

通常,增压气体可沿各种不同方向中的任何一个或多个运动通过空间302,从第一端口304到第二端口306。但是,应理解,第一端口304和第二端口306的某些取向可用于喷嘴300高效和准确的操作,以喷射液体金属。由此,在某些实施方式中,在使用期间,增压气体经过第一端口304的流动可基本上因一个或多个导流板310而畅通,使得一个或多个导流板310不让增压气体进入空间300的运动减慢。

在一些实施方式中,喷嘴300可包括加热器314。加热器314例如可沿限定了排出孔308的喷嘴300的至少一些部分引导热量,且一个或多个导流板310沿喷嘴300的所述至少一些部分设置。沿喷嘴300的这种部分施加热量可降低在液体金属沿一个或多个导流板310并朝向排出孔308运动时液体金属凝固的可能性。加热器314例如可包括电阻加热器、感应加热器、对流加热器、和辐射加热器中的一个或多个。

图4是示例性方法400的流程图,其用于在用于金属增材制造的气动喷射过程中将液体金属与沉淀物分离。方法400可使用本文所述的任何一个或多个三维打印机执行,除非另有说明或从上下文得知。由此,例如,方法400可使用三维打印机执行,例如如上针对图1所述的三维打印机100,包括如上针对图3所述的喷嘴300。

如步骤402所示,方法400可包括将金属引导到通过喷嘴限定的空间中。通常,根据本文所述的任何一个或多个方法,金属可被引导到该空间中。由此,例如,固体形式的金属可被引导到通过喷嘴限定的空间中,使得固体形式的金属可在通过喷嘴限定的空间中液化。另外或替换地,金属可在通过喷嘴限定的空间以外液化并以液体形式输送到该空间中。

如步骤404所示,方法400可包括让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动。排出孔可通过喷嘴限定且与空间流体连通,使得空间中的金属可沿受控的三维样式运动通过排出孔。应理解,排出孔和构建板的相对运动可通过让排出孔和构建板中之一或两者相对于彼此运动而实现。

如步骤406所示,方法400可包括让液体形式的金属与沉淀物分离。分离例如可在通过喷嘴限定的空间中发生,且该空间可限定沉淀物贮存器。分离例如可包括让液体形式的金属沿非直线路径从沉淀物贮存器运动到排出孔(例如非直线路径至少部分地通过设置在通过喷嘴限定的空间中的导流板限定)。液体形式的金属沿非直线路径的运动可例如有助于将液体形式的金属与沉淀物分离。另外或替换地,将液体形式的金属与沉淀物分离可包括在喷嘴的该空间中增加液体形式的金属相对于排出孔的高度。在液体形式的金属的高度增加时,沉淀物将沉淀,且由此与液体形式的金属分离。

如步骤408所示,方法400可包括将增压气体输送到该空间中,以从排出孔喷射液体形式的金属,以形成三维物体。输送增压气体例如可至少部分地基于排出孔沿受控的三维样式的位置,使得喷射的金属可准确地输送到被制造的三维物体。另外或替换地,步骤406中将液体形式的金属与沉淀物分离可在增压气体被输送到该空间中时发生,使得液体金属与沉淀物的分离不会显著影响三维物体的制造速度。

作为另一例子,尽管喷嘴已经被描述为具有固定压力分布,但是另外或替换地,其他实施方式也是可以的。作为例子,现在参见图5,喷嘴500可限定彼此流体连通的空间502、第一端口504、第二端口506、和排出孔508。进一步地,或代替地,喷嘴500可包括排气通道510,如后文详述。通常,除非另有说明或从上下文得知,可在如上针对图1所述的三维打印机100的喷嘴102或如上相对于图3所述的喷嘴300以外或代替其使用喷嘴500。由此,例如,喷嘴500可与来自增压气体源的增压气体流体连通,增压气体源例如是如上针对图1所述的增压气体源104,增压气体源通过第一端口504与空间502流体连通。类似地,喷嘴500可从介质供应源接收金属,介质供应源例如是如上针对图1所述的介质供应源108,介质供应源通过第二端口306与空间502流体连通。由此,例如,应理解喷嘴300可通过第二端口506接收固体形式的金属,且另外或替换地,第二端口506可通过排气通道510导通。

排气通道510可具有可调整的背压。通常,在增压气体运动通过空间502以从排出孔508喷射液体形式的金属(例如沿制造三维物体的受控的三维样式)时,这种可调整背压可用于控制通过喷嘴500限定的空间502中的压力分布。如在本文使用的,空间502中的压力分布包括根据时间的空间502中的压力。应理解,响应于喷嘴500中增压气体的脉冲,压力分布的特性(例如压力上升速率、峰值压力、压力衰减速率和持续时间)会影响从排出孔508喷射的液滴形状。

在某些实施方式中,排气通道510可包括液压感应部(hydraulicinductance)512。在增压气体运动通过液压感应部512时,响应于在增压气体通过排气通道510离开空间502时施加在液压感应部512上的力,液压感应部512可具有散耗阻力(dissipatingresistance)。例如,在增压气体最初被引入到液压感应部512时,液压感应部512的流动阻力可以较高,使得在空间502中积累压力。继续参见该例子,在增压气体继续在液压感应部512上施加力时,液压感应部512的流动阻力可减小,使得空间502中积累的压力随增压气体以更高速率运动通过液压感应部512而散耗。

作为例子,液压感应部512可包括桨轮514。在使用中,通过在排气通道510中让增压气体通过,桨轮514可响应于施加在桨轮514上的力而旋转。桨轮514可具有在桨轮514可自由旋转之前必须克服的惯性。应理解,在克服惯性之前,在桨轮514上的增压气体的力可对应于空间502中的压力上升。随增压气体继续施加在桨轮514上且惯性被克服,桨轮514可自由地旋转,使得桨轮514在对增压气体的流动施加不可察觉的阻力。

在某些实施方式中,液压感应部512的阻力的随时间变化形式(time-varyingprofile)是可调整的,以有助于在空间502中获得期望的压力分布(例如在实时地)。这种可调整性可例如用于控制从排出孔508喷射的液滴的尺寸和形状。例如,在液压感应部512包括桨轮514的实施方式中,桨轮514的旋转阻力可被调整,以改变液压感应部512的阻力的随时间变化形式。

在某些实施方式中,排气通道510可包括可变液压阻力部516作为例子,可变液压阻力部516可包括排气通道510的可变长度,较长的长度通常对应增加的液压阻力。另外或替换地,可变液压阻力部516可包括具有可变尺寸的流动限制部(例如孔)。在某些实施方式中,可变液压阻力部516可被调整,以在空间502中实现目标压力分布(例如在实时地)。

图6是用于在金属增材制造的气动喷射过程中调整背压的示例性方法600的流程图。方法600可使用本文所述的任何一个或多个三维打印机执行,除非另有说明或从上下文得知。由此,例如,方法600可使用三维打印机执行,例如如上针对图1所述的三维打印机100,包括如上针对图5所述的喷嘴500。

如步骤602所示,方法600可包括将金属引导到通过喷嘴限定的空间中。通常,根据本文所述的任何一个或多个方法,金属可被引导到该空间中。由此,例如,固体形式的金属可被引导到通过喷嘴限定的空间中,使得固体形式的金属可在通过喷嘴限定的空间中液化。另外或替换地,金属可在通过喷嘴限定的空间以外液化并以液体形式输送到该空间中。

如步骤604所示,方法600可包括让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动。排出孔可通过喷嘴限定且与所述空间流体连通,使得在排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动时液体形式的金属可通过排出孔喷射。

如步骤606所示,方法600可包括将将增压气体脉冲输送到喷嘴的空间中。例如,输送增压气体脉冲可包括根据本文所述的各种不同方法中的任何一个或多个反复促动设置在所述空间和增压气体源之间的阀。应理解,通常,脉动的特性(例如幅度和速率)可以是沿受控的三维样式的给定位置处所期望的液体金属液滴的形状和尺寸的函数。

如步骤608所示,方法600可包括调整与喷嘴的空间流体连通的排气通道的背压,增压气体通过排气通道从喷嘴的空间排出。通常,响应于背压的调整,空间中的增压气体可在空间中的液体形式的金属上施加力(例如变化的力),以从排出孔喷射液体金属。随排出孔和构建板沿受控的三维样式相对于彼此运动,喷射的液体金属可积聚,以在构建板上形成三维物体。

在步骤608调整背压可包括针对图5的喷嘴500如上所述的任何一个或多个调整。作为例子,在步骤608中调整背压可包括响应于通过导通的增压气体施加的力而让增压气体通过液压感应部导通,液压感应部具有对流动的散耗阻力。通常,液压感应部可以是本文所述的任何各种不同液压感应部,且因此可包括桨轮(例如图1的桨轮514)或其他相似装置。散耗阻力可具有在增压气体在空间脉冲运动时适于在空间中获得期望压力分布(profile)。在某些实施方式中,散耗阻力可散耗到在排气通道中基本上恒定的液压阻力。另外或替换地,阻力消散所花费的时间段可小于空间中增压气体脉冲的时间段。这种快速散耗例如可以是有用的,以用于控制喷射液体金属的尺寸和形状。

作为额外或替换的例子,在步骤608中调整背压可包括让增压气体通过可变液压阻力部导通并调整可变液压阻力部。例如,液压阻力可至少部分地基于排出孔相对于受控的三维样式的位置而变化。应理解,改变液压阻力可包括本文所述的改变液压阻力的方法中的任何一个或多个,且因此可包括改变流动限制部的尺寸和改变排气通道长度中的一个或多个方式。

在某些实施方式中,在步骤608调整排气通道的背压可基于喷嘴的空间中的液体形式金属的体积。作为例子,在喷嘴的空间中的液体形式金属的体积增加时,背压可被调整到更高压力。更高的背压可对应于该空间中的更高压力。进而,背压的增加可增加从排出孔喷射的液体形式的金属量,且由此降低喷嘴的空间中的液体形式金属的体积。应理解,背压降低可减少从排出孔喷射的液体形式的金属量,且由此增加喷嘴的空间中的液体形式的金属的体积。

作为另一例子,尽管增材制造系统已经被描述为包括气动喷射,但是另外或替换地,其他构造也是可以的。例如,现在参见图7,三维打印机700可在气动促动喷射和电促动喷射之间切换。除非另有说明或从上下文得知,具有“700”系列附图标记的元件与图1中具有类似的“100”系列附图标记的元件相同。由此,例如,图7中的机器人系统708应理解类似于图1的机器人系统108,除非另有说明或通过上下文得知。因而,为了高效说明,不独立于具有“100”系列附图标记的类似的元件对具有“700”系列附图标记的元件进行单独说明,但是须说明与气动促动喷射和电促动喷射之间的切换有关的特征。如在本文使用的,“气动促动喷射”应该理解包括通过直接或间接地由增压气体的力在液体金属上施加气动力而喷射液体金属。还有,如在本文使用的,“电促动喷射”应该理解为包括通过在液体金属上施加磁流体动力(magnetohydrodynamicforce)、电流体动力(electrohydrodynamicforce)、或机电促动力而喷射液体金属。

三维打印机700可包括与阀706和电源709电通信的控制系统726。阀706可促动为控制增压气体源704和通过喷嘴702限定的空间710之间的流体连通,如上所述针对图1中的阀106所述的。与喷嘴702和控制系统726电连通。在使用中,控制系统726可控制阀706和电源709,以在从通过喷嘴702限定的排出孔712对液体形式的金属714进行气动促动喷射和电促动喷射之间进行选择性地切换。

在某些实施方式中,控制系统726可通过促动所述阀706,以建立增压气体源704和通过喷嘴702限定的空间710之间的流体连通,从而将喷嘴702置于气动促动喷射模式,以根据本文所述的任何一个或多个方法喷射液体形式的金属714。在气动促动喷射模式中,控制系统726可选地中断电源709和喷嘴702之间电连通。

进一步地,或代替地,控制系统726可通过促动所述阀706,以中断增压气体源704和空间710之间的流体连通并促动电源709以输送电流喷嘴702,从而将喷嘴702置于电促动喷射模式。应理解,电流例如可以是脉冲电流,以从排出孔712喷射离散液体金属液滴(例如按需滴落)。在某些实施方式中,电流可被引导到喷嘴702中的液体形式的金属,其中电流可与延伸穿过液体形式的金属的磁场交叉,以形成磁流体动力,以从排出孔712喷射液体形式的金属714。在一些实施方式中,电流可被引导到喷嘴702中的液体形式的金属,其中电流可与液体形式的金属714的电荷相互作用,以形成电流体动力,以从排出孔712喷射液体形式的金属714。另外或替换地,电流可被引导到与液体形式的金属714接触的促动器727(例如压电促动器),使得促动器727的促动在液体形式的金属714上施加机械力,以从排出孔712喷射液体形式的金属714。

在一些实施方式中,控制系统726可促动所述阀706和电源709,以至少部分地基于排出孔712沿受控三维样式的位置在气动促动喷射和电促动喷射之间切换。作为例子,控制系统726可促动所述阀706和电源709,用于沿受控的三维样式的边缘或需要液体金属液滴置放的高度准确性的另一相似区域进行电促动喷射。作为额外或替换的例子,控制系统726可促动所述阀706和电源709,用于沿受控的三维样式的远离边缘的偏远部分(例如在通过边缘限定的内部空间中)或沿不太需要液体金属准确置放的另一相似区域进行气动促动喷射。更通常地,控制系统726可促动所述阀706和电源,在喷射液体形式的金属714的流(在气动促动喷射模式下)和喷射液体形式的金属714的离散液滴(在电促动喷射模式下)之间切换。

图8是在液体形式金属的气动促动喷射和电促动喷射之间切换的示例性方法800的流程图。应理解,示例性方法800可例如使用如上所述针对图7所述的三维打印机700执行。

如步骤802所示,示例性方法800可包括将金属引导到通过喷嘴限定的空间中。通常,金属可根据本文所述的任何一个或多个方法引导到该空间中,且由此,可包括通过使用本文所述的任何一个或多个介质供应源让金属运动。

如步骤804所示,示例性方法800可包括让排出孔和构建板相对于彼此沿受控的三维样式运动。排出孔可以是本文所述的任何一个或多个排出孔,且由此可通过喷嘴限定并与所述空间流体连通。排出孔和构建板可通过使用机器人系统相对于彼此运动,例如如上所述的机器人系统108和708。

如步骤806所示,示例性方法800可包括在从排出孔对液体形式的金属进行气动促动喷射和电促动喷射之间选择性地切换。选择性切换例如可至少基于排出孔沿受控的三维样式的位置。作为例子,选择性切换可包括沿受控的三维样式的边缘选择电促动喷射(例如沿该边缘输送离散液滴,在该处会需要更大的准确性以满足零件规范)。另外或替换地,选择性切换可包括沿远离受控的三维样式边缘的偏远部分选择气动促动喷射。这种气动喷射例如可用在边缘中,在该处液体金属的准确置放不那么关键。由此,例如,在边缘的这种区域中,气动喷射可输送恒定或基本上恒定液体金属流,填入零件,且由此加速制造过程。

如步骤808所示,示例性方法800可包括根据气动促动喷射和电促动喷射中所选择的一个而从排出孔喷射液体金属,以形成三维物体的至少一部分。

上述系统、装置、方法、过程等可以由适用于具体应用的硬件、软件或其任何组合实现。硬件可以包括通常目的计算机和/或专用计算装置。这包括在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程装置或处理电路以及内部和/或外部存储器实现。这也可以包括或代替地包括一个或多个专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑部件、或可以配置为处理电子信号的任何其他一个或多个装置。进一步应理解,如上所述过程或装置的实现可以包括计算机可执行代码,其使用例如c这样的结构化程序设计语言创建,例如c++这样的向对象语言创建,或任何其他高级或低级设计语言创建(包括汇编语言、硬件描述语言、和数据库设计语言和技术),其可以被存储、编译或解译,以在上述装置中之一、以及处理器的异构组合、处理器架构、不同硬件和软件的组合上运行。在另一方面,该方法可以实施在执行步骤的系统中,且可以以多种方式跨经装置分布。同时,处理可以跨经装置分布,例如如上所述的各种系统,或所有功能可以整合到专用、独立装置或其他硬件中。在另一方面,用于执行与如上所述过程关联的步骤的器件可以包括如上所述的任何硬件和/或软件。所有这种排列和组合目的是落入本发明的范围。

本文公开的实施例可以包括计算机程序产品,包括计算机可执行代码或计算机可用代码,其在一个或多个计算装置上执行时执行其任何和/或所有步骤。代码可以以非瞬时的方式存储在计算机存储器中,且可以是存储器,从该存储器执行程序(例如与处理器关联的随机访问存储器),或可以是存储装置,例如驱动盘、闪速存储器或任何其他光学、电磁、磁性、红外或其他装置或装置组合。在另一方面,如上所述的任何系统和方法可以以任何合适的传递或传播介质携带的计算机可执行代码和/或来自其的任何输入或输出实施。

本文所述的实施方式的方法步骤目的是包括使得这种方法步骤被执行的任何合适的方法,与权利要求的可专利性一致,除非不同的意义被明确给出或从上下文清楚得知。因此,例如执行x步骤包括用于使得另一方(例如远程用户、远程处理资源(例如服务器或云计算机)或机器执行x步骤的任何合适方法。类似地,执行步骤x、y和z可以包括引导或控制这种其他个体或资源的任何组合的任何方法,以执行步骤x、y和z,以获得这种步骤的优点。由此,本文所述的实施方式的方法步骤目的是包括任何合适的方法,其使得一方或多方或实体执行步骤,与权利要求的可专利性一致,除非不同的意义被明确给出或从上下文清楚得知。这些方或实体不需要得到其他方或实体的指导或控制且不需要具有特定的权限。

进一步应理解上述方法通过例子提供,而不是限制性的。若无明确的相反描述,公开的步骤可以改变、补充、省略和/或重新安排顺序,而不脱离本发明的范围。本领域技术人员可以理解许多变化、添加、省略和其他修改。此外,说明书和附图中的方法步骤的顺序或展示目的是要求执行所述步骤的顺序,除非具体顺序被明确需要或从上下文清楚得知。由此,尽管已经显示和描述了具体实施例,但是本领域技术人员应理解,各种形式和细节的改变和修改可以在不脱离本发明精神和范围的情况下做出,且目的是形成权利要求限定的本发明的一部分,其应在法律允许的范围内被解读。

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