用于增材制造的气刀的制作方法

用于增材制造的气刀
[0001]
本申请要求于2018年6月1日提交的第62/679,622号美国临时申请的优先权。
技术领域
[0002]
本公开内容涉及用于增材制造的气刀，增材制造也称为3d打印。


背景技术：

[0003]
增材制造(am)，也被称为实体自由成形制造(solid freeform fabrication)或3d打印，是指相继地将原料(例如，粉末、液体、悬浮液、或熔化固体)分配至二维层中来构建出三维物体的制造工艺。相比之下，传统机械加工技术涉及从库存材料(例如，木头块、塑料块、复合材料块、或金属块)切出物体的减材工艺。
[0004]
在增材制造中可以使用各种增材工艺。一些方法熔化或软化材料以生产层，例如，选择性激光熔化(selective laser melting；slm)或直接金属激光烧结((direct metal laser sintering；dmls)、选择性激光烧结(selective laser sintering；sls)、熔融沉积成型(fused deposition modeling；fdm)，而另外一些方法则使用不同技术(例如，立体光刻(stereolithography；sla))来固化液体材料。这些工艺在形成层以产生完成物体的方式上和在各个工艺中可相容地使用的材料上可能有所不同。
[0005]
在一些形式的增材制造中，将粉末放置在平台上，且激光束在粉末上描绘出图案来将粉末熔融在一起以形成某种形状。一旦形成所述形状，降低平台并且添加新的粉末层。工艺重复直到完全形成零件。


技术实现要素：

[0006]
在一个方面，一种增材制造设备包括：平台；分配器，经构造以在平台上输送多个连续的进料层；至少一个能量源，用于选择性熔融平台上的层中的进料；和气刀供应单元。气刀供应单元包括：管，具有沿着管的长度间隔开的多个孔洞；位于管中的多槽螺旋螺钉(multi-fluted helical screw)，；气体入口，用以将气体供应到具有该螺钉的管的端部中，该螺钉经构造以引导气体从气体入口通过管到孔洞；和围绕管的螺旋气室，所述螺旋气室具有用于从孔洞接收气体的内部端和用于在平台上方输送气体的外部端。
[0007]
实施方式可能包括以下特征中的一个或多个。
[0008]
喷嘴板可位于螺旋气室的外部端。喷嘴板可包括多个水平延伸的槽或孔洞。螺旋气室的输出端可经构造而以平行于平台的顶表面的层流来排放气体。气刀排放单元可包括：第二管，具有沿着管的长度间隔开的第二多个孔洞；位于第二管中第二多槽螺旋螺钉；气体出口，经构造以在具有该第二螺钉的第二管的端部处接收气体，该第二螺钉经构造以使得槽(flute)引导气体从孔洞到第二管的端部处的气体出口；和围绕第二管的第二螺旋气室，其中第二螺旋气室包括用于从平台上方接收气体的外部端和用于将气体输送到孔洞的内部端。
[0009]
在本公开内容中描述的主题的特定实施方式可被实施以便实现一个或多个以下
优点。气体可以均匀的速度在粉末床上流动，所述速度跨越构建板并且沿着垂直于构建板的z轴均是均匀的。气体可以具有足以带走由金属蒸汽引起的飞溅的流速，例如，1m/s至5m/s。这可以减少所制造的零件中的不当的夹杂物并且改善零件的性能。
[0010]
一个或多个实施方式的细节在随附附图和描述中阐述。主题的其他特征、方面和优点将从描述、附图、和权利要求书中变得显而易见。
附图说明
[0011]
图1是示例性增材制造设备的示意性侧视图。
[0012]
图2a和图2b是来自增材制造设备的打印头的示意性侧视图和俯视图。
[0013]
图3a是增材制造设备的一部分的示意性剖面侧视图。
[0014]
图3b是来自图3a的增材制造设备的一部分的示意性剖面前视图。
[0015]
图4是来自增材制造设备的气刀的局部剖面的示意性透视图。
[0016]
图5是气刀的示意性剖面侧视图。
[0017]
图6是气刀的示意性展开透视图。
[0018]
图7是气刀的一些部件的部分剖面的示意性透视图。
[0019]
图8是气刀的一些部件的部分剖面的示意性透视图。
[0020]
图9是气刀的一些部件的示意性透视图。
[0021]
图10是粉末熔融组件的气体供应单元和排放单元的示意性剖面图。
[0022]
各个附图中的相同的元件符号和标记表示相同元件。
具体实施方式
[0023]
在许多增材制造工艺中，将能量选择性输送到由增材制造设备分配的进料(例如，粉末)层，用于按照图案熔融进料，由此形成物体的一部分。例如，光束(例如，激光束)可以从振镜扫描器或旋转多边形扫描器反射离开以在跨越进料层的路径中驱动光束。在这种熔融工艺期间，随着粉末熔融，可以产生蒸汽。例如，在进料是金属粉末的情况下，当金属熔融时，可以释放在金属粉末中捕获的蒸汽。此外，液体金属本身的一部分可被蒸发。这种蒸汽可产生飞溅。例如，当蒸汽沸腾出金属时，可排出金属的熔融池的液体部分，粉末颗粒可以类似地通过逃离液体金属的蒸汽而从粉末层吹走，并且蒸发的金属可以沉淀来形成液体。这种飞溅可以污染零件的周围区域，导致不期望的夹杂物，这可不利地影响物体的性能。
[0024]
用于减少飞溅的技术是使用“气刀”来将蒸汽和/或飞溅吹离层，因此减少污染的可能性。然而，在来自刀的气流中的任何不均匀性可以导致低效的飞溅减轻。具有下文描述的一些或所有特征的气刀可以提供跨越构建板的改进的气流均匀性。
[0025]
增材制造设备
[0026]
图1示出了示例增材制造(am)设备100的示意性侧视图，所述增材制造设备包括打印头102和构建平台104(例如，构建台)。打印头102在平台104的顶表面105上分配一个或多个粉末层。通过重复地分配和熔融粉末层，设备100可以在平台上形成零件。
[0027]
打印头102和构建平台104均可以被封闭在壳体130中，壳体130形成提供受控操作环境的密封腔室136，例如，真空腔室。腔室136可以包括耦接到气源的入口132和耦接到排放系统(例如，泵)的出口134。气源可以提供惰性气体(例如，ar)或在用于融化或烧结时粉
末所达到的温度下不具反应性的气体(例如，n2)。这允许控制壳体130的内部体积的压力和氧含量。例如，氧气可以维持在低于0.01大气的分压下。
[0028]
腔室136可维持在大气压(但小于1％的氧)下以避免构建全真空兼容系统的成本和复杂性。当压力为1个大气压时，例如，当用ti粉末颗粒进行处理时，氧含量可以低于50ppm。可通过阀138(例如，狭缝阀)连通(access)的负载锁定腔室可以用于将腔室136与外部环境分开，同时允许从腔室移除零件(例如，具有所制造物体的构建平台)。例如，构建平台104可以在轨道139(例如，轨)上是可移动的。
[0029]
参见图1和图2b，打印头102用以横跨平台104(由箭头a图示)。例如，设备100可以包括支撑件，例如，线性轨道或一对线性轨道119，打印头可以通过直线致动器和/或马达沿着该支撑件移动。这允许打印头102跨越平台104沿着第一水平轴线移动。在一些实施方式中，打印头102也可以沿着垂直于第一轴线的第二水平轴线移动。
[0030]
打印头102也可以沿着竖直轴线是可移动的。具体来说，在熔融每层之后，可以提升打印头102等于粉末的所沉积层110的厚度的量。这可以维持在打印头上的分配器与平台104上的粉末的顶部之间的恒定高度差。驱动机构(例如，活塞或直线致动器)可以连接到打印头或连接到保持打印头的支撑件以控制打印头高度。或者，打印头102可以保持在固定的竖直位置中，并且平台104可以在沉积每层之后降低。
[0031]
参见图2a和图2b，打印头102至少包括第一分配器112，用于在构建平台104上(例如，直接在构建平台104上或在先前沉积的层上)选择性分配粉末106的层110。在图2a中示出的实施方式中，第一分配器112包括用于接收粉末106的料斗112a。粉末106可以行进通过具有可控制孔(例如，阀)的通道112b，所述可控制孔控制是否将粉末分配到平台104上。在一些实施方式中，第一分配器112包括多个可独立控制的孔，使得可以沿着垂直于行进方向a的线可控制地输送粉末。
[0032]
可选地，打印头102可以包括用于升高所沉积粉末的温度的加热器114。加热器114可以将所沉积的粉末加热至低于其烧结或融化温度的温度。加热器114可以是例如加热灯阵列。加热器114可以相对于打印头102的向前移动方向位于第一分配器112之后。随着打印头102在向前方向中移动，加热器114在第一分配器112先前所定位的区域上移动。
[0033]
可选地，打印头102也可以包括第一延展器116，例如，辊或叶片，第一延展器116与第一分配系统112协作以压实并延展由分配系统112分配的粉末。第一延展器116可以提供具有基本上均匀的厚度的层。在一些情形中，第一延展器116可以压在粉末层上以压实粉末。
[0034]
打印头102也可以可选地包括第一感测系统118和/或第二感测系统120，以在粉末已经由分配系统112分配之前和/或之后检测层的性质。
[0035]
在一些实施方式中，打印头102包括用以分配第二粉末108的第二分配器122。第二分配器122(若存在)可以类似地配置有料斗122a和通道122b。第二延展器126可以与第二分配器122一起操作以延展并压实第二粉末108。第二加热器124可以相对于打印头102的向前移动方向109位于第二分配器122之后。
[0036]
第一粉末颗粒106可以具有比第二粉末颗粒108更大(例如，大于两倍或多倍)的平均直径。当在第一粉末颗粒106的层上分配第二粉末颗粒108时，第二粉末颗粒108渗入第一粉末颗粒106的层中以填充第一粉末颗粒106之间的空隙。小于第一粉末颗粒106的第二粉
末颗粒108可以实现更高的分辨率、更高的预烧结密度、和/或更高的压实率。
[0037]
替代或额外地，若设备100包括两种类型的粉末，则第一粉末颗粒106可以具有与第二粉末颗粒不同的烧结温度。例如，第一粉末可以具有比第二粉末低的烧结温度。在这种实施方式中，能量源114可以用于将整个粉末层加热至使得第一颗粒熔融但不使第二粉末熔融的温度。
[0038]
在使用多种类型的粉末的实施方式中，取决于要形成的物体的部分的分辨率需求，第一分配器112和第二分配器122可以将第一粉末颗粒106和第二粉末颗粒108各自输送到不同的选定区域中。
[0039]
金属颗粒的示例包括金属、合金和金属间合金。用于金属颗粒的材料的示例包括钛、不锈钢、镍、钴、铬、钒、以及这些金属的各种合金或金属间合金。陶瓷材料的示例包括金属氧化物，诸如二氧化铈、氧化铝、二氧化硅、氮化铝、氮化硅、碳化硅、或这些材料的组合。
[0040]
在具有两种不同类型粉末的实施方式中，在一些情形中，第一粉末颗粒106和第二粉末颗粒108可以由不同材料形成，而在其他情形中，第一粉末颗粒106和第二粉末颗粒108具有相同材料成分。在操作设备100以形成金属物体并分配两种类型的粉末的示例中，第一粉末颗粒106和第二粉末颗粒108可以具有结合以形成金属合金或金属间材料的成分。
[0041]
用于金属和陶瓷的增材制造的处理条件与用于塑料的增材制造的处理条件显著不同。例如，一般来说，金属和陶瓷需要显著更高的处理温度。因此用于塑料的3d打印技术可能不可应用于金属或陶瓷处理并且设备可能不是等效的。然而，本文所描述的一些技术可应用于聚合物粉末，例如，尼龙、abs、聚醚醚酮(peek)、聚醚酮酮(pekk)和聚苯乙烯。
[0042]
返回到图1，设备100也包括粉末熔融组件140，粉末熔融组件140可以跨越构建平台104平移。粉末熔融组件140包括至少一个能量输送系统150，能量输送系统150可以产生至少一个光束152，至少一个光束152被引导朝向平台104上的粉末的最顶层并且可以至少用于熔融平台104上的粉末层。光束152和/或另一光束可以用于预热和/或热处理粉末层。
[0043]
粉末熔融组件140也包括气刀200，用于跨越粉末层产生气流(由箭头206图示)。气流206可以帮助减少由光束152熔融粉末而导致的飞溅。
[0044]
如上文提及，粉末熔融组件140可以跨越构建平台104平移。例如，设备100可以包括支撑件，例如，线性轨道或一对线性轨道149，粉末熔融组件140可以通过直线致动器和/或马达沿着所述支撑件移动。在一些实施方式中，打印头102和粉末熔融组件140可独立移动。在一些实施方式中，粉末熔融组件140可以沿着与打印头102相同的方向(例如，由箭头a图示)平移。或者，粉末熔融组件140可以沿着垂直于打印头的行进方向的水平方向平移。
[0045]
在一些实施方式中，打印头102和粉末熔融组件140由相同支撑件(例如，线性轨道或一对线性轨道119)支撑并且可在相同支撑件上移动。在一些实施方式中，打印头102和粉末熔融组件140在相对于彼此固定的位置中物理连接(参见第2b图)。在此情形中，例如，通过相同的致动器或马达，打印头102和粉末熔融组件140一起移动。
[0046]
在一些实施方式中，打印头102和粉末熔融组件140机械耦接到相同的竖直致动器，使得两者可一起向上或向下移动。这允许粉末熔融组件的分配器和任何束扫描器逐层地与粉末最顶层维持恒定距离。
[0047]
参见图1和图3a，粉末熔融组件140可以包括框架142，各种部件(例如，能量输送系统150和气刀200的部件)固定到框架142。在一些实施方式中，将打印头102固定到框架142。
尽管图1和图3a将框架142示出为封闭壳体，但不一定如此；框架可以仅仅是位于壳体130内的开放架构。
[0048]
粉末熔融组件140包括开放容积144，开放容积144从构建平台104的表面105延伸到能量输送系统150的光学部件。开放容积144至少涵盖能量输送系统150的视野154，即，光束152可以穿过其扫掠以扫描粉末层110的区域。气刀200经构造以跨越开放容积144的邻近构建平台104上的层110的一部分146产生气流206。
[0049]
能量输送系统150包括用于产生至少一个光束152的至少一个光源和用于在粉末层110上扫描光束152的至少一个反射器组件。
[0050]
在一些实施方式中，至少一个反射器组件经构造以在最顶层上沿着基本上直线路径扫掠光束。具体来说，每次扫掠可以是在粉末层上沿着方向b(参见图3b)的直线路径。方向b可以垂直于粉末熔融组件140的行进方向a(例如，进出图1和图3a中图示的纸面)、或平行于分配器102的行进方向a。
[0051]
在一些实施方式中，至少一个反射器组件经构造以在方向a和b两者上沿着任意路径扫描光束，例如，不同于上文的实施方式，光束不限于沿着直线路径移动。
[0052]
参见图3b，在一些实施方式中，能量输送系统150包括第一束扫描系统160、第二束扫描系统170、和第三束扫描系统180。三个束扫描系统160、170、180分别产生三个光束162、172、182，这些光束分别通过第一多边形镜扫描器166与第二多边形镜扫描器176、和双振镜扫描器186在粉末层110上扫描。光束152可以由光束162、172、182中的任一者提供，并且反射器组件可以分别包括第一多边形镜扫描器166、第二多边形镜扫描器176、或双振镜扫描器186中的任一者。每个束扫描系统160、170、180可以固定到粉末熔融组件140的框架142并且与框架142一起移动。
[0053]
第一束扫描系统160可以包括用于产生第一光束162(例如，激光束)的第一光源168，例如，激光器。第一光源162可以是发光二极管(例如，400-450nm蓝色发光二极管)、激光器(例如，500-540nm二次谐波激光器)、或另一种适当的光源。第一多边形束扫描器166位于第一光束162的路径中以朝向平台104反射第一光束162。第一多边形束扫描器166包括具有多个反射面的镜，例如，呈正多边形的形式。多边形的旋转将导致每个面移动，以便使得第一光束162沿着平台104上的路径扫掠。多边形的旋转轴线可以垂直于第一光束沿着路径的行进方向b。
[0054]
随着第一光束162沿着路径扫掠，可以例如通过使第一光源168打开和关闭第一光束162的方式来调制第一光束162，以便将能量输送到粉末层110的选定区域。与粉末熔融组件140与平台104之间的相对运动结合，由第一光束162沿着路径的直线扫掠序列可以产生跨越最顶层110的光束162的光栅扫描。
[0055]
第二束扫描系统170可以包括用于产生第二光束172(例如，激光束)的第二光源178，例如，激光器。第二光源172可以是发光二极管(例如，400-450nm蓝色发光二极管)、激光器(例如，500-540nm二次谐波激光器)、或另一种适当的光源。第二多边形束扫描器176位于第二光束172的路径中以朝向平台104反射第二光束172。第二多边形束扫描器176包括具有多个反射面的镜，例如，呈正多边形的形式。多边形的旋转将导致每个面移动，以便使得第二光束172沿着平台104上的路径扫掠。多边形的旋转轴线可以垂直于第二光束沿着路径的行进方向b。
[0056]
随着第二光束172沿着路径扫掠，可以例如通过使第二光源178打开和关闭第二光束172来调制第二光束172，以便将能量输送到粉末层110的选定区域。与粉末熔融组件140与平台104之间的相对运动结合，由第二光束172沿着路径的扫掠序列可以产生跨越最顶层110的第二光束172的光栅扫描。
[0057]
可选地，第一光束162和/或第二光束172可以穿过一个或多个聚焦透镜。聚焦透镜可以定位在相应的多边形束扫描器之前和/或之后。
[0058]
在一些实施方式中，第一束扫描系统160的视野164覆盖平台104上的构建区域的宽度的至少一半，并且第二束扫描系统170的视野174覆盖平台104上的构建区域的宽度的至少另一半(宽度沿着b方向)。在一些实施方式中，视野164及视野174部分重叠，例如，重叠不多于约25％，例如，不多于10％。
[0059]
在一些实施方式中，第一光束162的视野164和第二光束172的视野174各自覆盖平台104上的构建区域的整个宽度。
[0060]
尽管图3b示出了分开且可独立控制的用于第一光束162和第二光束172的光源168、178，但是可以存在产生光束的共用光源，例如，用分束器将所述光束分为第一光束和第二光束。
[0061]
参见图3a和图3b，第三束扫描系统180可以包括用于产生第三光束182的第三光源188，例如，激光器。第三光源的功率相对较高，例如，1-10kw。第三光束182可以通过一对振镜扫描器186跨越平台104上的构建区域扫描，所述振镜扫描器可以提供第三光束182沿着两个垂直轴线的运动。扫描透镜189可以用于聚焦并引到第三光束182。由于使用了一对振镜扫描器186，光束182可以在任意路径中穿过粉末层，例如，不同于第一能量输送系统140，光束不限于沿着直线路径移动或光栅扫描。
[0062]
参见图1、图3a和图3b，第三束扫描系统180的扫描视野184(例如，可由一对振镜扫描器186寻址的区域)可以横跨平台104上的构建区域的整个宽度。在一些实施方式中，例如，在粉末熔融组件140是可移动的情况下，可由一对振镜扫描器186寻址的区域可以横跨小于平台104上的构建区域的整个长度。
[0063]
或者，可由第一、第二和/或第三束扫描系统160、170和/或180寻址的区域可以是构建区域的宽度的一部分，并且粉末熔融组件140可以移动以便沿着宽度方向(例如，第3b图中的b方向)跨越平台104偏移扫描视野184。
[0064]
图3b示出了光源168、178、188支撑在粉末熔融组件140的框架142上并且与框架142一起移动。或者，光源168、178、188中的任一者或全部可以是固定的，并且光可以通过柔性光纤输送到相应的束扫描器166、176、186。柔性光纤的一端应附接到光源，并且柔性光纤的另一端将是可移动的且相对于束扫描器固定在固定位置中。
[0065]
各个束扫描器160、170、180可以各自用于预热粉末、熔融粉末、和/或热处理层。在预热的情形中，光束将粉末的温度从初始温度升高仍低于粉末融化或熔融的温度的高温。在熔融的情形中，光束扫描粉末层并且将粉末的温度选择性地升高到足以融化或熔融粉末的温度。在热处理的情形中，光束输送热以便控制材料的冷却速率。
[0066]
在一些实施方式中，第一束扫描器160和第二束扫描器170用于预热粉末和/或热处理层，而第三束扫描器180用于熔融粉末。在一些实施方式中，第一束扫描器160用于预热，并且第二束扫描器170用于热处理。在一些实施方式中，第一束扫描器160和第二束扫描
器170均用于预热和热处理，但用于平台上的构建区域的分开区域。
[0067]
参见图1和图3a，粉末熔融组件140也可以包括热源190。热源190可以用于预热和/或热处理层。热源190可以包括加热灯192(例如，红外线灯)的至少一个阵列。例如，热源190可以包括加热灯的第一阵列192a和加热灯的第二阵列192b，加热灯的第一阵列192a被定位为在(相对于行进方向a)直线扫描区域之前照明能量输送系统150之下的区域以提供层110的预热，加热灯的第二阵列192b被定位为在(相对于行进方向a)直线扫描区域之后照明能量输送系统150之下的区域，以提供层110的热处理。
[0068]
加热灯192的每个阵列可以沿着平面布置，所述平面相对于构建平台104的顶表面105倾斜。这允许加热灯192位于能量输送系统150的视野154之外。
[0069]
参见图1和图3a，气刀200包括供应单元202和排放单元204。供应单元202和排放单元204位于粉末熔融组件140的相对侧面上。具体来说，供应单元202和排放单元204可以位于开放容积144的相对侧面上。供应单元202和排放单元204可以基本上相同地构造，但构造成镜像。
[0070]
参见图4至图10，每个单元(即，供应单元202和排放单元204)包括主气室220、在主气室220内的螺旋气体分配器230、和围绕主气室220的副气室240。每个单元202、204可以固定到框架142。因此，气刀200可以与能量输送系统150一起移动。尽管下文讨论供应单元202，但排放单元204可以具有与供应单元相同但跨越垂直于构建表面105的平面呈镜像构造布置的零件和构造。
[0071]
如图7所示，主气室220包括圆管222；由管222的内部容积界定的气室220的容积。多个孔洞224穿过管222的主体形成以用于气体流动。孔洞224多槽螺旋螺钉。孔洞224可以呈直线阵列布置，并且可以在直线阵列中具有相等大小和相等间隔。孔洞224穿过圆管222的主体切向延伸。这种切向布置可以有利于气流一致。
[0072]
如图5、图7和图8所示，具有三角形剖面(例如，直角三角形剖面)的零件226可以沿着管222的长度延伸。在圆管222中的孔洞224穿过三角形零件226延伸到对应孔洞228。零件226可以抵靠管222，例如，提供三角形剖面中的斜边的表面226a可以接触管222。此外，可以压平管222的外表面的一部分，使得零件226和管222处于平面接触。
[0073]
如图9所示，主气室220在一端220a处例如由帽229a盖住。另一端提供气体输入端220b，气体输入端220b具有气体入口229b，例如，轴向气体入口。气体入口229b可以包括连接到气体供应器(例如，泵或公用设施气体供应线)的管229c(例如，前级管道)。
[0074]
如图5所示，螺旋气体分配器230在主气室220内。螺旋气体分配器230可以是位于管222中的多槽螺旋螺钉。气体分配器包括多个槽(flute)232。槽232螺旋围绕螺钉的纵轴234。例如，螺旋气体分配器可以是具有槽232a-232d的4槽螺旋线。槽232可以围绕纵轴234以相等距离间隔开。
[0075]
流入主气室220的输入端220b中的气体在螺旋气体分配器230的槽232之间的空间之间均匀地分割。槽232随后沿着管222的长度将气体均匀地分配到孔洞224。螺旋气体分配器230可以穿过由相应槽232覆盖孔洞224以低压降(例如，小于2psi)均匀地分配气体。螺旋气体分配器230可以相对于管222固定。
[0076]
取决于入口管229c的定位，螺旋气体分配器230的螺旋线可以是左手或右手螺旋线，以便有助于气体从主气室220顺时针或逆时针转动而穿过孔洞224。
[0077]
返回到图5至图6，副气室240是螺旋剖面空腔，气体穿过孔洞224/228的阵列从主气室220进入副气室240中。气室240可以由壳体242的内部容积提供。壳体242可以具有如图5至图7所示的平坦侧面板或为连续弯曲零件。副气室240的螺旋线可以围绕主气室220完成至少一个完整旋转。随着气体朝向出口螺旋穿过副气室240，跨越副气室240的宽度的不均匀性沿着穿过螺旋空腔的行进长度趋于均匀。气流也可以由副气室240内的一个或多个叶片244划分。
[0078]
在供应单元中，喷嘴板250固定在副气室240的出口面处。喷嘴板250可以接收均匀供应的气体。此气体经过喷嘴板中的槽或孔洞252以跨越构建板产生均匀层流。槽252可以平行于气体供应单元202的纵轴延伸，例如，水平地延伸。槽252可以在喷嘴板上竖直地均匀间隔。
[0079]
在图10中，排放单元204不包括喷嘴板，但可以替代地包括挡板260，用于平衡排放与供应以实现均匀层流。
[0080]
与螺旋气体分配器耦接的螺旋主体架构可以输送2-3m/s的流速。
[0081]
气体可以是惰性气体，例如，氩。
[0082]
设备100包括耦接到设备的各个部件的控制器195，例如，耦接到用于光源和加热器的电源，耦接到用于移动打印头102和粉末熔融组件140的致动器和/或马达，耦接到用于打印头102和粉末熔融组件140内的部件(例如，分配器和束扫描器)的致动器和/或马达等，从而使设备执行必要操作以制造物体。
[0083]
控制器195可以包括接收和/或产生cad数据的计算机辅助设计(cad)系统。cad数据指示要形成的物体，并且如本文所描述，cad数据可以用于确定在增材制造工艺期间形成的结构的性质。基于cad数据，控制器195可以产生可由每个系统使用的指令，所述系统可与控制器195一起操作例如以分配粉末106，熔融粉末106，移动设备100的各个系统和感测系统、粉末、和/或物体10的性质。在一些实施方式中，控制器195可以控制第一分配系统112和第二分配系统122以向不同区域选择性地输送第一粉末颗粒106和第二粉末颗粒108。
[0084]
控制器195例如可以将控制信号传输至移动设备的各个部件的驱动机构。在一些实施方式中，驱动机构可以导致这些不同系统平移和/或旋转，包括。驱动机构中的每一者可以包括一个或多个致动器、联接、和其他机械或机电零件以实现设备部件的移动。
[0085]
结论
[0086]
控制器和本文描述的系统的其他计算装置零件可以在数字电子电路中实施，或在计算机软件、固件、或硬件中实施。例如，控制器可以包括处理器，所述处理器用于执行储存在计算机程序产品中(例如，在非暂时机器可读存储介质中)的计算机程序。这种计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用、或代码)可以任何形式的编程语言(包括编译语言或解释语言)写入，并且计算机程序可以任何形式(包括作为独立程序或作为模块、部件、子程序或适用于计算环境中的其它单元)部署。
[0087]
尽管本文献含有许多特定的实施方式细节，但不应将其视为对任何发明或可能主张的范围的限制，而应视为针对具体发明的具体实施例的特定特征的描述。在本文献中在分开实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实施。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分开地在多个实施例中实施或以任何合适的子组合实施。此外，尽管特征可能在上文中被描述为在某些组合中起作用，并且甚至最初主张这
样，但在一些情形中来自所主张的组合的一个或多个特征可以从组合中删去，并且所主张的组合可能指向子组合或子组合的变化。
[0088]
已经描述了数个实施方式。尽管如此，应理解，可能做出各种修改。例如：
[0089]
·
其他技术可以用于分配粉末。例如，粉末可以在载体流体中分配，例如，快速蒸发的液体，诸如异丙醇(ipa)、乙醇、或n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、和/或从压电打印头排出。或者，粉末可以由叶片从构建平台附近的粉末储存器推出。
[0090]
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尽管图3b示出了两个多边形扫描器和振镜扫描器，系统可以有更多或更少数量的每种扫描器。例如，系统可以包括仅单个多边形扫描器、仅单个振镜扫描器、仅两个多边形扫描器、仅两个振镜扫描器、或单个多边形扫描器和单个振镜扫描器，振镜和多边形扫描器各两个等等。任何给定扫描器可以用于预热和/或热处理和/或熔融粉末。
[0091]
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对于一些粉末，可以使用电子束替代激光束来熔融粉末。因此第二能量输送系统可以包括电子束源和电子束扫描器而非光源和一对振镜扫描器。
[0092]
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用于部件的各种支撑件可以实施为在相对端上(例如，如图2b所示在平台104的两侧上)支撑的机架或悬臂组件(例如，在平台104的仅一侧上支撑)。
[0093]
由此，其他实施方式是在权利要求书的范围内。

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