可构造的构建体积系统的制作方法

本公开总体上涉及一种可构造和可调节的构建体积系统，其包括用于高通量粉末床增材制造的多个构建平台和壁构型。

背景技术：

粉末床熔合是一种增材制造技术，其使用精细粉末作为打印介质一次一层来创建3d零件。用激光抑或电子束作为热源来烧结或熔融该粉末。

在3d打印机中的密封腔室内部，将粉末散布在构建板的表面上。激光或电子束将选择性地熔融或烧结第一层粉末，同时还将其锚固到构建板。然后，将平台降低一个层的深度。用刮刀（blade）或刮拭器（wiper）将附加的粉末重涂覆在表面上，并针对下一个层重复该工艺。然而，当加工具有不同高度或体积的多个零件时，浪费了各种量的粉末，诸如当在与较大或较高零件相同的构建体积中加工若干个较短或较小零件时。附加地，随着每一层被施加，将粉末散布在单个平台表面上增加了制造时间。

技术实现要素：

根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，根据本公开的实施例使得能够针对粉末床增材制造工艺以更少的废料和最小的热变形来改善通量。

在本公开的一个方面中，一种用于粉末床熔合制造工艺的可构造的构建体积系统包括：限定腔室的腔室壁，该腔室壁沿x、y和z轴方向延伸；包括第一平台表面的第一构建平台，该第一构建平台被包围在腔室内；包括第二平台表面的第二构建平台，该第二构建平台被包围在腔室内；第一调节机构，其包括第一可旋转支柱，该第一可旋转支柱在第一端处联接到第一构建平台，且在与第一端相对的第二端处联接到第一马达，该第一调节机构被包围在腔室内；第二调节机构，其包括第二可旋转支柱，该第二可旋转支柱在第一端处联接到第二构建平台，且在与第一端相对的第二端处联接到第二马达，该第二调节机构被包围在腔室内；传感器，其安装在腔室内并被构造成捕获关于沿着第一构建平台的z轴的第一位置和沿着第二构建平台的z轴的第二位置的位置数据；以及控制器，其与第一调节机构和第二调节机构以及传感器进行电子通信。控制器从传感器接收位置数据，生成第一控制信号以将第一构建平台的z轴位置调节到第一位置，生成第二控制信号以将第二构建平台的z轴位置调节到腔室内的第二位置，将第一控制信号传输到第一调节机构，并且将第二控制信号传输到第二调节机构，使得第一构建平台和第二构建平台由控制器独立地控制和调节。

在一些方面中，第一构建平台包括将第一调节机构与第二调节机构分离的第一壁，并且该第一壁与第一构建平台一起在腔室内平移。

在一些方面中，第二构建平台包括将第一调节机构与第二调节机构分离的第二壁，并且该第二壁与第二构建平台一起在腔室内平移。

在一些方面中，可构造的构建体积系统进一步包括将第一构建平台与第二构建平台分离的分离部分，使得第一构建平台和第二构建平台中的每一者被物理地分离并被单独地温度控制。

在一些方面中，可构造的构建体积系统进一步包括：第三构建平台，其包括第三平台表面；以及第三调节机构，其包括第三可旋转支柱，该第三可旋转支柱在第一端处联接到第三构建平台，且在与第一端相对的第二端处联接到第三马达，第一构建平台、第二构建平台和第三构建平台沿y方向延伸跨越腔室并且沿着腔室的x轴延伸，使得第二构建平台邻近于第一构建平台和第三构建平台中的每一者。

在一些方面中，控制器生成第三控制信号以将第三构建平台的z轴位置调节到第三位置，并且将第三控制信号传输到第三调节机构。

在一些方面中，第一构建平台、第二构建平台和第三构建平台中的每一者可单独地调节，使得第一构建平台可沿着z轴调节到第一位置，第二构建平台可沿着z轴调节到与第一位置不同的第二位置，并且第三构建平台可沿着z轴调节到与第一位置和第二位置不同的第三位置。

在一些方面中，第一构建平台、第二构建平台和第三构建平台中的每一者可单独地调节，使得第一构建平台可沿着z轴调节到第一位置，第二构建平台可沿着z轴调节到第二位置，并且第三构建平台可沿着z轴调节到第三位置。

在一些方面中，第一平台和第二平台中的每一者为六边形。

在一些方面中，传感器是三维（3d）相机。

在本公开的另一个方面中，一种用于粉末床熔合制造工艺的可构造的构建体积系统包括：限定腔室的腔室壁，该腔室壁沿x、y和z轴方向延伸；多个构建平台，其被包围在腔室内；多个调节机构，其联接到所述多个构建平台，使得每个构建平台联接到单独的调节机构，所述多个调节机构中的每个调节机构包括可旋转支柱，该可旋转支柱在第一端处联接到构建平台，且在与第一端相对的第二端处联接到马达；传感器，其安装在腔室内并被构造成捕获关于所述多个构建平台中的每一者的z轴位置的数据；以及控制器，其与所述多个调节机构和传感器进行电子通信。控制器接收z轴位置数据并生成多个控制信号以调节所述多个构建平台中的每一者的z轴位置，并且所述多个构建平台中的每一者由控制器主动且独立地控制。

在一些方面中，可构造的构建体积系统进一步包括将所述多个构建平台中的每一者彼此分离的分离部分，使得所述多个构建平台中的每一者是被物理地分离的体积并且被单独地温度控制。

在一些方面中，所述多个构建平台中的每一者的z轴位置可单独地调节。

在一些方面中，所述多个构建体积中的每一者为六边形。

在一些方面中，传感器是3d相机。

在一些方面中，所述多个构建平台中的每一者包括在腔室内沿z轴方向延伸的壁，使得当邻近的构建平台沿着z轴被定位在不同位置处时，所述邻近的构建平台的调节机构通过壁而分离。

在本公开的另一个方面中，一种用于部件的粉末床熔合制造的方法包括以下步骤：提供可构造的构建体积系统，该可构造的构建体积系统包括：限定腔室的腔室壁，该腔室壁沿x、y和z轴方向延伸；多个构建平台，其被包围在腔室内；以及多个调节机构，其联接到所述多个构建平台，使得每个构建平台联接到单独的调节机构，所述多个调节机构中的每个调节机构包括可旋转支柱，该可旋转支柱在第一端处联接到构建平台，且在与第一端相对的第二端处联接到马达；以及提供与所述多个调节机构进行电子通信的控制器。该方法进一步包括：由控制器确定所述多个构建平台中的每一者的第一高度，使得所述多个构建平台形成第一构型；由控制器生成多个控制信号以调节所述多个构建平台中的每一者的z轴位置，使得所述多个构建平台形成与第一构型不同的第二构型；将粉末施加到所述多个构建平台；以及由控制器监测粉末材料的粉末使用。

在一些方面中，所述多个构建平台中的每一者包括在腔室内沿z轴方向延伸的壁，使得当邻近的构建平台沿着z轴被定位在不同位置处时，所述邻近的构建平台的调节机构通过壁而分离。

在一些方面中，所述多个构建平台中的每一者通过分离部分而彼此分离，使得所述多个构建平台中的每一者是被物理地分离的体积，并且该方法进一步包括：由控制器生成多个温度控制信号以调节所述多个构建平台中的每一者的温度。

在一些方面中，提供可构造的构建体积进一步包括：提供安装在腔室内并与控制器进行电子通信的传感器，该传感器被构造成捕获关于所述多个构建平台中的每一者的z轴位置的数据，并且该方法进一步包括：由传感器生成所述多个构建平台的第一z轴位置数据；由控制器接收第一z轴位置数据；由控制器根据第一z轴位置数据确定所述多个构建平台的第一构型；由控制器控制所述多个调节机构以将所述多个构建平台中的每一者独立地移动到第一构型；由传感器生成所述多个构建平台的第二z轴位置数据；由控制器接收第二z轴位置数据；由控制器根据第二z轴位置数据确定所述多个构建平台的第二构型；以及由控制器控制所述多个调节机构以将所述多个构建平台中的每一者独立地移动到第二构型。

本发明还提供了如下技术方案：

方案1.一种用于粉末床熔合制造工艺的可构造的构建体积系统，所述系统包括：

限定腔室的腔室壁，所述腔室壁沿x、y和z轴方向延伸；

包括第一平台表面的第一构建平台，所述第一构建平台被包围在所述腔室内；

包括第二平台表面的第二构建平台，所述第二构建平台被包围在所述腔室内；

第一调节机构，其包括第一可旋转支柱，所述第一可旋转支柱在第一端处联接到所述第一构建平台，且在与所述第一端相对的第二端处联接到第一马达，所述第一调节机构被包围在所述腔室内；

第二调节机构，其包括第二可旋转支柱，所述第二可旋转支柱在第一端处联接到所述第二构建平台，且在与所述第一端相对的第二端处联接到第二马达，所述第二调节机构被包围在所述腔室内；

传感器，其安装在所述腔室内并被构造成捕获关于沿着所述第一构建平台的所述z轴的第一位置和沿着所述第二构建平台的所述z轴的第二位置的位置数据；以及

控制器，其与所述第一调节机构和第二调节机构以及所述传感器进行电子通信；

其中，所述控制器从所述传感器接收所述位置数据，生成第一控制信号以将所述第一构建平台的z轴位置调节到第一位置，生成第二控制信号以将所述第二构建平台的z轴位置调节到所述腔室内的第二位置，将所述第一控制信号传输到所述第一调节机构，并且将所述第二控制信号传输到所述第二调节机构，使得所述第一构建平台和第二构建平台由所述控制器独立地控制和调节。

方案2.根据方案1所述的可构造的构建体积系统，其中，所述第一构建平台包括将所述第一调节机构与所述第二调节机构分离的第一壁，并且所述第一壁与所述第一构建平台一起在所述腔室内平移。

方案3.根据方案1所述的可构造的构建体积系统，其中，所述第二构建平台包括将所述第一调节机构与所述第二调节机构分离的第二壁，并且所述第二壁与所述第二构建平台一起在所述腔室内平移。

方案4.根据方案1所述的可构造的构建体积系统，其进一步包括将所述第一构建平台与所述第二构建平台分离的分离部分，使得所述第一构建平台和第二构建平台中的每一者被物理地分离并被单独地温度控制。

方案5.根据方案1所述的可构造的构建体积系统，其进一步包括：第三构建平台，其包括第三平台表面；以及第三调节机构，其包括第三可旋转支柱，所述第三可旋转支柱在第一端处联接到所述第三构建平台，且在与所述第一端相对的第二端处联接到第三马达，所述第一构建平台、第二构建平台和第三构建平台沿所述y方向延伸跨越所述腔室并且沿着所述腔室的所述x轴延伸，使得所述第二构建平台邻近于所述第一构建平台和第三构建平台中的每一者。

方案6.根据方案5所述的可构造的构建体积系统，其中，所述控制器生成第三控制信号以将所述第三构建平台的z轴位置调节到第三位置，并且将所述第三控制信号传输到所述第三调节机构。

方案7.根据方案6所述的可构造的构建体积系统，其中，所述第一构建平台、第二构建平台和第三构建平台中的每一者能够单独地调节，使得所述第一构建平台能够沿着所述z轴调节到第一位置，所述第二构建平台能够沿着所述z轴调节到与所述第一位置不同的第二位置，并且所述第三构建平台能够沿着所述z轴调节到与所述第一位置和第二位置不同的第三位置。

方案8.根据方案6所述的可构造的构建体积系统，其中，所述第一构建平台、第二构建平台和第三构建平台中的每一者能够单独地调节，使得所述第一构建平台能够沿着所述z轴调节到第一位置，所述第二构建平台能够沿着所述z轴调节到第二位置，并且所述第三构建平台能够沿着所述z轴调节到第三位置。

方案9.根据方案1所述的可构造的构建体积系统，其中，所述第一平台和第二平台中的每一者为六边形。

方案10.根据方案1所述的可构造的构建体积系统，其中，所述传感器是三维（3d）相机。

方案11.一种用于粉末床熔合制造工艺的可构造的构建体积系统，所述系统包括：

限定腔室的腔室壁，所述腔室壁沿x、y和z轴方向延伸；

多个构建平台，其被包围在所述腔室内；

多个调节机构，其联接到所述多个构建平台，使得每个构建平台联接到单独的调节机构，所述多个调节机构中的每个调节机构包括可旋转支柱，所述可旋转支柱在第一端处联接到所述构建平台，且在与所述第一端相对的第二端处联接到马达；

传感器，其安装在所述腔室内并被构造成捕获关于所述多个构建平台中的每一者的z轴位置的数据；以及

控制器，其与所述多个调节机构和所述传感器进行电子通信；

其中，所述控制器接收z轴位置数据并生成多个控制信号以调节所述多个构建平台中的每一者的z轴位置，并且所述多个构建平台中的每一者由所述控制器主动且独立地控制。

方案12.根据方案11所述的可构造的构建体积系统，其进一步包括将所述多个构建平台中的每一者彼此分离的分离部分，使得所述多个构建平台中的每一者是被物理地分离的体积并且被单独地温度控制。

方案13.根据方案11所述的可构造的构建体积系统，其中，所述多个构建平台中的每一者的z轴位置能够单独地调节。

方案14.根据方案11所述的可构造的构建体积系统，其中，所述多个构建体积中的每一者为六边形。

方案15.根据方案11所述的可构造的构建体积系统，其中，所述传感器是3d相机。

方案16.根据方案11所述的可构造的构建体积系统，其中，所述多个构建平台中的每一者包括在所述腔室内沿所述z轴方向延伸的壁，使得当邻近的构建平台沿着所述z轴被定位在不同位置处时，所述邻近的构建平台的所述调节机构通过所述壁而分离。

方案17.一种用于部件的粉末床熔合制造的方法，所述方法包括：

提供可构造的构建体积系统，所述可构造的构建体积系统包括：限定腔室的腔室壁，所述腔室壁沿x、y和z轴方向延伸；多个构建平台，其被包围在所述腔室内；以及多个调节机构，其联接到所述多个构建平台，使得每个构建平台联接到单独的调节机构，所述多个调节机构中的每个调节机构包括可旋转支柱，所述可旋转支柱在第一端处联接到所述构建平台，且在与所述第一端相对的第二端处联接到马达；

提供与所述多个调节机构进行电子通信的控制器；

由所述控制器确定所述多个构建平台中的每一者的第一高度，使得所述多个构建平台形成第一构型；

由所述控制器生成多个控制信号以调节所述多个构建平台中的每一者的z轴位置，使得所述多个构建平台形成与所述第一构型不同的第二构型；

将粉末施加到所述多个构建平台；以及

由所述控制器监测粉末材料的粉末使用。

方案18.根据方案17所述的用于粉末床熔合制造的方法，其中，所述多个构建平台中的每一者包括在所述腔室内沿所述z轴方向延伸的壁，使得当邻近的构建平台沿着所述z轴被定位在不同位置处时，所述邻近的构建平台的所述调节机构通过所述壁而分离。

方案19.根据方案17所述的用于粉末床熔合制造的方法，其中，所述多个构建平台中的每一者通过分离部分而彼此分离，使得所述多个构建平台中的每一者是被物理地分离的体积，并且由所述控制器生成多个温度控制信号以调节所述多个构建平台中的每一者的温度。

方案20.根据方案17所述的用于粉末床熔合制造的方法，其中，提供所述可构造的构建体积进一步包括：提供安装在所述腔室内并与所述控制器进行电子通信的传感器，所述传感器被构造成捕获关于所述多个构建平台中的每一者的z轴位置的数据，并且所述方法进一步包括：

由所述传感器生成所述多个构建平台的第一z轴位置数据；

由所述控制器接收所述第一z轴位置数据；

由所述控制器根据所述第一z轴位置数据确定所述多个构建平台的第一构型；

由所述控制器控制所述多个调节机构以将所述多个构建平台中的每一者独立地移动到所述第一构型；

由所述传感器生成所述多个构建平台的第二z轴位置数据；

由所述控制器接收所述第二z轴位置数据；

由所述控制器根据所述第二z轴位置数据确定所述多个构建平台的第二构型；以及

由所述控制器控制所述多个调节机构以将所述多个构建平台中的每一者独立地移动到所述第二构型。

附图说明

将结合以下附图来描述本公开，其中，相似的数字表示相似的元件。

图1a是根据本公开的实施例的用于粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的俯视图。

图1b是根据本公开的实施例的用于图1a的粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的侧视横截面图。

图2a是根据本公开的实施例的用于粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的俯视图。

图2b是根据本公开的实施例的用于图2a的粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的侧视横截面图。

图3a是根据本公开的实施例的用于粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的俯视图。

图3b是根据本公开的实施例的用于图3a的粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的侧视横截面图。

图4a是根据本公开的实施例的用于粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的俯视图。

图4b是根据本公开的实施例的用于图4a的粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的侧视横截面图。

图5a是根据本公开的实施例的用于粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的俯视图。

图5b是根据本公开的实施例的用于图5a的粉末床增材制造工艺的可构造的构建体积系统的侧视横截面图。

图6是根据本公开的实施例的用于可构造的构建体积系统的连接系统的顶侧立体分解图。

图7是根据本公开的实施例的用于使用可构造的构建体积系统来制造部件的方法的流程图。

结合附图，从以下描述和所附权利要求书中，本公开的前述和其他特征将变得更加完全显而易见。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施例且将不被认为限制其范围，将通过使用附图以附加的特异性和细节来描述本公开。在附图中或本文中其他地方公开的任何尺寸仅出于图示的目的。

具体实施方式

本文中描述了本公开的实施例。然而，将理解的是，所公开的实施例仅是示例，并且其他实施例能够采取各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征能够被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的具体结构和功能性细节将不被解释为限制性的，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考附图中的任一者所图示和描述的各种特征能够与在一个或多个其他附图中所图示的特征进行组合，以产生未明确图示或描述的实施例。所图示的特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式能够期望符合本公开的教导的特征的各种组合和修改。

某些术语可仅出于参考的目的使用在以下的描述中，且因此并不旨在为限制性的。例如，诸如“上方”和“下方”之类的术语指代附图中所参考的方向。诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“后方”和“侧”之类的术语描述部件或元件的部分在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，这通过参考描述所讨论的部件或元件的文本以及相关联的附图而变得清楚。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等之类的术语可用于描述单独的部件。这种术语可包括上文具体提及的词汇、其衍生词汇、和具有类似含义的词汇。本公开通篇中，类似的附图标记指代类似的部件。

当前的粉末床熔合腔室在整个构建过程中利用了完整的构建体积。当在同一个构建体积中形成具有不同形状、尺寸和高度的多个部件时，生成了未使用的粉末。这种未使用的粉末增加了粉末床熔合制造工艺的回收成本。

本公开的实施例包括用于粉末床熔合机的单个腔室。该腔室包括以一维或二维阵列布置的多个构建平台。这些平台中的每一者可由调节机构独立地定位。在各种实施例中，在构建平台之间的移动壁允许容纳并高效地使用粉末从而以最小的热变形实现高通量粉末床熔合工艺。在各种实施例中，构建平台之间的固定壁使得能够多次独立地移动构建平台。在各种实施例中，构建平台能够取决于待制造的期望的部件来适应不同的尺寸、形状等。在各种实施例中，每个构建平台的温度被独立地控制以在制造工艺期间控制热梯度。在各种实施例中，一个或多个传感器（诸如，3d相机）用于识别多个构建平台中的每一者的高度或z轴位置，以便自动地调平（level）这些平台。

图1a、图1b、图2a、图2b、图3a和图3b图示了可构造的构建体积系统100的各种构型。如每个实施例中所示的，构建体积系统100是可构造的，以适应各种部件的制造，包括不同高度的单独的部件（图1a和图1b）、横跨构建体积且具有不同高度的支撑结构的复杂部件（图2a和图2b）、以及横跨构建体积的单个部件（图3a和图3b）。

参考图1a和图1b，图示了用于粉末床熔合的可构造的构建体积系统100的一个实施例。腔室101由沿x、y和z轴方向延伸的腔室壁102限定。腔室101包围多个构建平台104、106、108。每个平台包括平台表面或板，使用粉末床熔合方法在该平台表面或板上构建部件（诸如，部件11、12、13）。构建平台104和106通过第一可移动壁105而分离。类似地，构建平台106和108通过第二可移动壁107而分离。可移动壁105可与构建平台104一起移动。可移动壁107可与构建平台106一起移动。在各种实施例中，如图2b中所示，可移动壁107沿着构建平台106的两侧延伸。可移动壁105和可移动壁107被构造成沿z方向彼此邻近地滑动或平移，如图2b中所示，使得保护调节机构（例如，旋转丝杠和马达系统）免于粉末侵入。

构建平台中的每一者联接到调节机构。调节机构沿着腔室的z轴独立地调节每个构建平台的位置。构建平台104由可旋转支柱114的第一端支撑。类似地，构建平台106由可旋转支柱116的第一端支撑，并且构建平台108由可旋转支柱118的第一端支撑。可旋转支柱114、116、118中的每一者在可旋转支柱114、116、118的第二端处与马达130联接。在各种实施例中，马达130和可旋转支柱114、116、118是多个独立的滚珠丝杠（ballscrew）调节机构132以用于独立地调节每个构建平台104、106、108的高度，如图1b中所示。例如但不限于，图1b中的构建平台104、106、108被图示为沿着z轴处于三个不同高度或位置处，以适应以减少的粉末材料废料制造不同高度的部件。

如图2a和图2b中所示，构建平台104、106、108中的每一者的高度可取决于待生产的部件来调节，诸如例如，生产延伸跨越整个腔室101的部件14，该部件14包括不同高度的熔合的部件，这些熔合的部件在制造期间为部件14提供支撑并且稍后从部件14移除。类似于图1a和图1b中所示的构型，图2b中的构建平台104、106、108被图示为处于不同高度，以适应以减少的粉末材料废料和减少的量的待打印的支撑结构来制造包括不同高度的区域的部件14。

附加地，在一些实施例中，如图3a和图3b中所示，单个构建平台110联接到多个调节机构132。单个构建平台110用于制造填充腔室101的部件，诸如部件15。在各种实施例中，能够使用一起工作的多个调节机构132中的一些或全部来升高或降低单个构建平台110。

在各种实施例中，调节机构132与至少一个控制器22进行电子通信。控制器22被构造成基于正制造的（一个或多个）部件经由调节机构132来调节构建平台104、106、108中的一者或多者的高度。尽管出于图示性目的被描绘为单个单元，但是控制器22可附加地包括一个或多个其他控制器（统称为“控制器”）。控制器22可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质进行通信的微处理器或中央处理单元（cpu）。例如，计算机可读存储装置或介质可包括呈只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）和不失效存储器（kam）的易失性和非易失性存储装置。kam为可用于在cpu掉电时存储各种操作变量的持续性的或非易失性的存储器。计算机可读存储装置或介质可使用大量已知存储器装置（诸如，prom（可编程只读存储器）、eprom（电prom）、eeprom（电可擦除prom）、快闪存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置）中的任一者来实施，所述数据中的一些代表由控制器22在控制车辆时使用的可执行指令。

在各种实施例中，可构造的构建体积系统100还包括至少一个传感器24，诸如三维（3d）相机。传感器24与至少一个控制器（诸如，控制器22）进行电子通信。传感器24捕获关于构建平台104、106、108中的每一者沿着z轴的位置的数据。位置数据由控制器（诸如，控制器22）使用，以准确地确定和调节构建平台104、106、108中的每一者的位置。在各种实施例中，传感器24提供关于每个构建平台相对于彼此或z轴的沿着z轴的位置的数据。数据被传输到控制器22并由控制器22使用以确定构建平台中的一者或多者的期望的位置变化。控制器22生成呈一个或多个控制信号形式的指令。所述一个或多个控制信号被传输到调节机构132中的每一者以调平或以其他方式调节构建平台中的一者或多者的位置。

图4a和图4b图示了可构造的构建体积系统200的另一个实施例。腔室201由腔室壁202限定。腔室201包括多个构建平台204、206、208、210，其中每个平台包括平台表面或板，使用粉末床熔合方法在该平台表面或板上构建部件（诸如，部件16）。构建平台204的边缘包括第一可移动壁205。类似地，构建平台206的边缘包括第二可移动壁207，构建平台208的边缘包括第三可移动壁209，并且构建平台210的边缘包括第三可移动壁211。可移动壁205可与构建平台204一起移动，且类似地，可移动壁207可与构建平台206一起移动，可移动壁209可与构建平台208一起移动，可移动壁211可与构建平台210一起移动。在各种实施例中，如图4b中所示，可移动壁205从构建平台204的至少一侧向下延伸，可移动壁207从构建平台206的至少一侧向下延伸，可移动壁209从构建平台208的至少一侧向下延伸，并且可移动壁211从构建平台210的至少一侧向下延伸。这些可移动壁被构造成彼此邻近地滑动或平移，如图4b中所示，使得保护调节机构（诸如，旋转丝杠和马达系统）免于粉末侵入。

构建平台中的每一者联接到调节机构。构建平台204由可旋转支柱214支撑。类似地，构建平台206由可旋转支柱216支撑，构建平台208由可旋转支柱218支撑，并且构建平台210由可旋转支柱220支撑。可旋转支柱214、216、218、220中的每一者与马达230联接。在各种实施例中，马达230和可旋转支柱214、216、218、220是多个独立的滚珠丝杠调节系统232以用于独立地调节每个构建平台204、206、208、210沿着z轴的位置，如图4b中所示。例如但不限于，类似于本文中所讨论的部件14，图4b中的构建平台204、206、208、210被图示为处于三个不同的z轴位置处，以适应以减少的粉末材料废料和减少的量的待打印的支撑结构来制造横跨腔室201并且包括不同高度的支撑件的复杂部件16。

在各种实施例中，调节系统232与至少一个控制器22进行电子通信。控制器22被构造成基于正制造的（一个或多个）部件经由调节系统232来调节和重调构建平台204、206、208、210中的一者或多者的位置。如本文中所讨论的，在整个制造工艺中发生对所述一个或多个构建平台204、206、208、210的位置的重调。

在各种实施例中，可构造的构建体积系统200还包括至少一个传感器24，诸如三维（3d）相机。传感器24与至少一个控制器（诸如，控制器22）进行电子通信。传感器24捕获关于构建平台的z轴位置的数据。位置数据由控制器（诸如，控制器22）使用，以准确地设定和重调构建平台中的每一者的位置。

虽然图4a和图4b图示了六边形构建平台204、206、208、210，但是构建平台204、206、208、210可被制成为任何形状。此外，虽然图4b的侧视图图示了四个构建平台联接到四个调节系统，但是在其他实施例中，在图4a中图示但未详细讨论的其他构建平台也联接到允许构建平台中的每一者被单独地和独立地控制（诸如，由控制器22）的调节系统。

在图5a和图5b中图示了可构造的构建体积系统300的另一个实施例。腔室壁302限定了腔室，在该腔室中，构建平台304、306、308中的每一者通过分离部分315而彼此分离，在一些实施例中，该分离部分是壁。换句话说，构建平台304、306、308中的每一者连同分离部分315一起限定了隔离的和包含的构建体积，在该构建体积中生产诸如部件17、18、19之类的部件。在各种实施例中，每个构建体积的温度被独立地控制，并且能够在整个制造工艺中控制每个构建体积中的温度梯度。

类似于本文中所讨论的系统100、200，构建平台304、306、308中的每一者联接到调节机构332。构建平台304由可旋转支柱314支撑。类似地，构建平台306由可旋转支柱316支撑，并且构建平台308由可旋转支柱318支撑。可旋转支柱314、316、318中的每一者与马达330联接。在各种实施例中，马达330和可旋转支柱314、316、318是多个独立的滚珠丝杠调节系统以用于独立地调节每个构建平台304、306、308的高度，如图5b中所示。部件17、18和19被制造到不同高度，其中部件17具有第一高度，部件18具有大于第一高度的第二高度，并且部件19具有大于第一高度和第二高度的第三高度。

虽然未示出但类似于本文中所讨论的系统100、200，在各种实施例中，可构造的构建体积系统300还包括至少一个控制器，所述控制器与联接到构建平台中的每一者的调节系统332进行通信。附加地，在各种实施例中，可构造的构建体积系统300还包括至少一个传感器（未示出），所述传感器被构造成捕获关于每个构建平台中的每一者的z轴位置的数据。在各种实施例中，所述至少一个传感器是3d相机。位置数据由控制器（诸如，控制器22）使用，以准确地设定和调节构建平台中的每一者的位置。虽然图5a图示了九（9）个单独的构建平台/体积，但是腔室301可包括任何数量的单独的构建平台/体积。

在各种实施例中，系统100、200、300中的任一者的构建平台可使用快速连接系统600（诸如，图6中所示的快速连接系统）进行互换。可旋转支柱114包括头部部分652，该头部部分具有自其延伸的互锁构件654。在各种实施例中，互锁构件654是从头部部分652延伸的t形构件。互锁构件654与连接器构件656的互锁开口658对准和对接。构建平台（诸如，例构建平台104）使用任何类型的机械连接器件（诸如，一个或多个紧固件）联接到连接器构件656。

图7图示了一种用以使用可构造的构建体积系统来制造部件的方法700。能够结合本文中所讨论的供与粉末床熔合制造工艺一起使用的可构造的构建体积系统100、200、300来利用方法700。根据示例性实施例，能够结合如本文中所讨论的控制器22来利用方法700，或者由与可构造的构建体积系统相关联或与可构造的构建体积系统分离的其他系统来利用方法700。方法700的操作顺序不限于如图7中所图示的顺序执行，而是可以以一种或多种变化的顺序执行，或者可同时执行步骤，如根据本公开而适用的。

在702处开始，提供可构造的构建体积系统。可构造的构建体积系统包括一个或多个可移动的构建平台，诸如本文中所讨论的系统100、200、300。这些构建平台各自联接到调节系统（诸如，调节机构132），该调节系统与控制器（诸如，控制器22）进行电子通信。附加地，可构造的构建体积系统包括至少一个传感器（诸如，传感器24），所述传感器与控制器进行电子通信并提供关于可移动的构建平台中的每一者在构建体积系统的腔室内的位置的数据。

接下来，在704处，用在每个构建平台上待生产的每个部件的期望尺寸来对控制器22进行编程。例如，第一构建平台将用于生产具有第一高度尺寸的部件，第二构建平台将用于生产具有大于第一高度尺寸的第二高度尺寸的部件，并且第三构建平台将用于生产具有大于第一高度尺寸和第二高度尺寸的第三高度尺寸的部件。在方法700的一些实施例中，为每个构建平台提供预定温度，如关于可构造的构建体积系统300所讨论的。

在706处，控制器22生成一个或多个控制信号以沿着z轴增量式（incrementally）降低构建平台。控制信号由控制器传输且由（一个或多个）调节系统接收，并指示（一个或多个）调节系统升高或降低（一个或多个）构建平台的位置。接下来，在708处，控制器22基于部件的期望的高度/尺寸（即，当制造工艺已在第一构建平台上生产了具有第一高度的部件时）来生成控制信号以将第一构建平台保持在预定位置处。在各种实施例中，这是（一个或多个）构建平台的第一构型。

在710处，控制器22然后使用为熟悉粉末床熔合制造工艺的人员已知的任何手段来控制向第二构建平台和第三构建平台的粉末定剂量给送（dosing）。控制器22监测过量粉末，并在必要时指示制造系统去除过量粉末。

接下来，在712处，控制器22基于部件的期望的高度/尺寸（即，当制造工艺已在第二构建平台上生产了具有第二高度的部件时）来生成控制信号以将第二构建平台保持在预定位置处。在该步骤中，控制器22可独立地调节第一构建平台和第三构建平台中的任一者或两者的位置，使得构建平台处于第二构型。在714处，如上文所讨论的，控制器22继续控制向第三构建平台的粉末定剂量给送，并监测过量粉末使用，且在必要时生成指令以去除过量粉末。方法700然后结束。

在各种实施例中，对方法700进行修改以适应在不同构建温度下的部件的生产，诸如当使用可构造的构建体积系统300时。在制造工艺期间，控制器22生成控制信号以独立地控制每个构建平台/体积的温度、以及生成控制信号以独立地控制每个构建平台的位置。

此外，在各种实施例中，对方法700进行修改以适应更多或更少的部件的制造，诸如在构建平台被保持、下降或以其他方式调节到（一个或多个）预定位置时重复步骤706至714以用附加粉末层制造附加部件，使得构建平台处于附加构型。如本文中所讨论的，在制造周期期间使用方法700所制造的部件的数量和构型由可构造的构建体积系统的构型确定，该可构造的构建体积系统可包括：用于独立温度控制的独立的构建体积；用于生产多个独立部件的物理地分离的构建体积；和/或具有可调节的高度的构建平台的统一构建体积，这些构建平台用以制造具有不同高度的支撑构件的横跨部件，如本文中参考系统100、200、300所示出和讨论的。

应强调的是，可对本文中所描述的实施例进行许多变化和修改，其中的元件将被理解为在其他可接受的示例当中。本文中，所有这种修改和变化均旨在被包括在本公开的范围内并受以下权利要求的保护。此外，本文中所描述的步骤中的任一者能够同时执行或以不同于如本文中所排序的步骤的顺序来执行。此外，如应显而易见的，本文中所公开的具体实施例的特征和属性可按不同的方式进行组合以形成附加实施例，所有这些实施例都落入本公开的范围内。

除非另有明确陈述，或者在如所使用的上下文内以其他方式理解，否则本文中所使用的条件语言（诸如，除了其它之外，“能够”、“可能”、“可以”、“可”“例如”等）通常旨在传达某些实施例包括而其他实施例不包括某些特征、元素和/或状态。因此，这种条件语言通常并不旨在暗示特征、元素和/或状态以任何方式对于一个或多个实施例是需要的，或者一个或多个实施例必然包括用于决定（在有或没有作者输入或提示的情况下）这些特征、元素和/或状态在任何特定实施例中是否被包括或将被执行。

此外，本文中可能已使用以下术语。除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物。因此，例如，对项目的引用包括对一个或多个项目的引用。术语“多者（ones）”指代一个、两个或更多个，并且通常适用于对一定数量中的一些或全部的选择。术语“多个”指代项目中的两个或更多个。术语“大约”或“近似”意指数量、尺寸、大小、配方、参数、形状和其他特性不需要精确，而是可根据需要近似和/或更大或更小，反映可接受的公差、转换因子、四舍五入、测量误差等以及本领域技术人员已知的其他因素。术语“基本上”意指不需要精确地实现所列举的特性、参数或值，而是偏差或变化（包括例如公差、测量误差、测量精度限值和本领域技术人员已知的其他因素）可以以不排除特性旨在提供的效果的量发生。

本文中公开的工艺、方法或算法能够是可递送到处理装置、控制器或计算机的，或者可以由处理装置、控制器或计算机实施，所述处理装置、控制器或计算机能够包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，工艺、方法或算法能够作为可由呈许多形式的控制器或计算机执行的数据和指令来存储，包括但不限于永久存储在不可写存储介质（诸如，rom装置）上的信息以及可变更地存储在可写存储介质（诸如，软盘、磁带、cd、ram装置以及其他磁性和光学介质）上的信息。也能够在软件可执行对象中实施工艺、方法或算法。替代地，能够使用合适的硬件部件（诸如，专用集成电路（asic）、现场可编程门阵列（fpga）、状态机、控制器或其他硬件部件或装置）或者硬件、软件和固件部件的组合来全部或部分地体现工艺、方法或算法。这种示例装置可作为车辆计算系统的一部分在车上或者在车外定位并且与一个或多个车辆上的装置进行远程通信。

虽然上文描述了示例性实施例，但是这些实施例并不旨在描述由权利要求所涵盖的所有可能的形式。说明书中使用的词语是描述性的词语，而不是限制性的词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，能够进行各种改变。如先前所描述的，各种实施例的特征能够进行组合以形成本公开的可能未被明确描述或图示的另外的示例性实施例。虽然各种实施例可能已被描述为提供了优点或就一个或多个期望特性而言优于其他实施例或现有技术实施方式，但本领域普通技术人员认识到，为了实现期望的整体系统属性，能够在一个或多个特征或特性方面做出妥协，这取决于具体的应用和实施方式。这些属性能够包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、适销性、外观、包装、尺寸、服务能力、重量、可制造性、易于组装性等。因而，被描述为就一个或多个特性而言不如其他实施例或现有技术实施方式理想的实施例并没有位于本公开的范围之外，且对于特定应用而言能够是期望的。