背景技術(shù)：

1、3d打印(也稱為增材制造)作為一種制造原型和工業(yè)部件的技術(shù)已經(jīng)越來越受歡迎。這些部件已越來越多地滲透到工業(yè)制造的所有行業(yè)類別，包括航空航天、汽車和牙科行業(yè)。

2、增材制造的過程涉及將打印材料按順序?qū)映练e到構(gòu)建板上，直到形成所需的3d打印件。3d打印方法逐層構(gòu)建零件，但大多數(shù)都需要平臺或構(gòu)建板作為起點。前幾層打印材料將粘合在構(gòu)建板的表面上，隨后各層在此表面上構(gòu)建。當(dāng)3d打印3d金屬打印零件時，原料由金屬粉末或粉末組合制成。將構(gòu)建板置于3d打印機器中。機器啟動后，刀片會在構(gòu)建板之上沉積金屬粉末層。激光器或一系列激光器選擇性地?zé)Y(jié)金屬，使其成為3d打印物體的一部分。前幾道激光基本上是將會成為3d打印物體的材料焊接到構(gòu)建板上。然后，刀片在構(gòu)建板表面沉積新的粉末狀金屬。重復(fù)進(jìn)行選擇性燒結(jié)，并逐層創(chuàng)建物體。

3、盡管增材制造在高科技產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用越來越多，但零件與構(gòu)建板的分離仍普遍通過切割來完成。用于將零件與構(gòu)建板上分離的切割設(shè)備包括鋼鋸、帶鋸、電火花線切割機(edm)等。雖然使用這些設(shè)備是有效的，但它可能很耗時，并且可能需要購買大量的資本設(shè)備，例如在線edm的情況下。通常地，與用于制造3d打印零件的粉末床融合的機器相比，移出和后加工設(shè)備所占車間面積的百分比更大。此外，3d打印零件與構(gòu)建板的機械分離可能需要對移出的零件和構(gòu)建板表面進(jìn)行大量的后加工。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開的一些實施方案涉及用于在3d打印期間穩(wěn)定金屬構(gòu)建表面并輕松釋放3d打印物體的構(gòu)建板結(jié)構(gòu)。

2、在一個實施方式中，增材制造構(gòu)建板包括主體，其具有通過主體的第一表面形成的凹陷部，該凹陷部包括主體內(nèi)的底面和延伸至底面的側(cè)壁，其中：凹陷部被配置為填充有固體形式的金屬或金屬合金，其提供用于在3d打印設(shè)備中形成3d物體的打印表面；以及凹陷部包括鎖定機構(gòu)，其被配置為防止固體形式的金屬或金屬合金在3d打印設(shè)備中進(jìn)行3d打印期間抬升。

3、在一些實施方案中，鎖定機構(gòu)包括側(cè)壁；并且至少一個側(cè)壁傾斜(angled)使得凹陷部的底面的周長大于凹陷部的頂部的周長。

4、在一些實施方案中，至少一個側(cè)壁相對于凹陷部的底面的垂線以5度至45度傾斜。

5、在一些實施方案中，鎖定機構(gòu)包括通過凹陷部的底面至與第一表面相對的主體的第二表面形成的通孔，該通孔具有開口，開口在主體的第二表面處比在凹陷部的底面處更大。

6、在一些實施方案中，通孔從主體的第二表面到凹陷部的底面逐漸變細(xì)(taper)。

7、在一些實施方案中，通孔相對于凹陷部的底面的垂線以5度至45度的角度逐漸變細(xì)。

8、在一些實施方案中，通孔為擴孔或埋頭孔。

9、在一些實施方案中，通孔是澆注通孔，用于向凹陷部填充液體形式的金屬或金屬合金，其凝固成固體形式。

10、在一些實施方案中，通孔是氣孔，其被配置為釋放通過在凹陷部中澆注液體形式的金屬或金屬合金而排出的空氣。

11、在一些實施方案中，鎖定機構(gòu)包括通過凹陷部的底面至構(gòu)建板的內(nèi)部形成的一個或多個盲孔，一個或多個盲孔中的每個都具有在凹陷部的底面處最小的開口。

12、在一些實施方案中，鎖定機構(gòu)包括沿凹陷部的側(cè)壁或底面的至少一部分延伸的通道。

13、在一些實施方案中，通道包括多個燕尾槽(dovetail)。

14、在一些實施方案中，鎖定機構(gòu)包括一個或多個減材特征(subtractive?feature)，其部分或全部通過主體朝向主體的外表面延伸。

15、在一些實施方案中，鎖定機構(gòu)進(jìn)一步包括凹陷部中的一個或多個增材特征，該一個或多個增材特征包括一個或多個正地形特征。

16、在一些實施方案中，增材制造構(gòu)建板進(jìn)一步包括：凹陷部內(nèi)的固體形式的金屬或金屬合金。

17、在一些實施方案中，金屬或金屬合金的固相線溫度低于主體的固相線溫度，且低于3d物體的固相線溫度。

18、在一個實施方式中，一種方法包括：獲得增材制造構(gòu)建板，其包括主體，該主體具有通過主體的第一表面形成的凹陷部，該凹陷部包括主體內(nèi)的底面和延伸至底面的側(cè)壁；以及在凹陷部內(nèi)形成固體形式的金屬或金屬合金，其具有用于在3d打印設(shè)備中形成3d物體的打印表面，其中凹陷部包括鎖定機構(gòu)，其被配置為防止固體形式的金屬或金屬合金在3d打印設(shè)備中進(jìn)行3d打印期間抬升。

19、在一些實施方案中，形成固體形式的金屬或金屬合金包括將液體形式的金屬或金屬合金澆注到凹陷部的澆注通孔中，該液體形式的金屬或金屬合金凝固成固體形式；以及通過凹陷部的空氣通孔釋放被液體形式的金屬或金屬合金排出的空氣，其中：固體形式的金屬或金屬合金延伸到澆注通孔和空氣通孔中，鎖定機構(gòu)包括澆注通孔和空氣通孔，并且在被固體形式的金屬或金屬合金填充之前，澆注通孔和空氣通孔各自具有開口，所述開口在主體的外表面處比在凹陷部的底面處大。

20、在一些實施方案中，該方法進(jìn)一步包括：在形成固體形式的金屬或金屬合金之后，將增材制造構(gòu)建板置于3d打印設(shè)備中；以及在打印表面上3d打印3d物體，其中，金屬或金屬合金的固相線溫度低于增材制造構(gòu)建板和3d物體的固相線溫度，并且鎖定機構(gòu)防止至少部分由3d打印期間金屬或金屬合金的溫度升高而導(dǎo)致的固體形式的金屬或金屬合金抬升。

21、在一個實施方式中，一種方法包括：將增材制造構(gòu)建板置于3d打印設(shè)備中，該增材制造構(gòu)建板包括：主體，其具有通過該主體的第一表面形成的凹陷部，該凹陷部包括主體內(nèi)的底面和延伸至底面的側(cè)壁；以及在該凹陷部內(nèi)固體形式的金屬或金屬合金，其中，該固體形式包括用于在3d打印設(shè)備中形成3d物體的打印表面，該金屬或金屬合金的固相線溫度低于該增材制造構(gòu)建板和該3d物體的固相線溫度，并且該凹陷部包括鎖定機構(gòu)；以及在固體形式的金屬或金屬合金的打印表面上3d打印3d物體，其中在3d打印期間，鎖定機構(gòu)防止至少部分由金屬或金屬合金的溫度升高而導(dǎo)致的固體形式的金屬或金屬合金抬升。

22、在一些實施方案中，該方法進(jìn)一步包括：在打印3d物體之后，熔化固體形式的金屬或金屬合金以從增材制造構(gòu)建板上釋放3d物體。

23、所公開技術(shù)的其他特征和方面將從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中變得顯而易見，附圖以示例的方式說明了根據(jù)所公開技術(shù)的實施方案的特征。本
技術(shù)實現(xiàn)要素：
無意限制本文所描述的任何發(fā)明的范圍，這些發(fā)明的范圍由權(quán)利要求和等同物限定。

24、應(yīng)當(dāng)理解的是，前述概念的所有組合(只要這些概念不相互矛盾)都被視為本文所公開的創(chuàng)造性主題的一部分。特別是，本公開所附的所有要求保護(hù)主題的組合都被視為本文公開的創(chuàng)造性主題的一部分。

技術(shù)特征：

1.一種增材制造構(gòu)建板，其包括主體，所述主體具有通過所述主體的第一表面形成的凹陷部，所述凹陷部包括所述主體內(nèi)的底面和延伸至所述底面的側(cè)壁，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增材制造構(gòu)建板，其中：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述至少一個所述側(cè)壁相對于所述凹陷部的所述底面的垂線以5度至45度傾斜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增材制造構(gòu)建板，其中：所述鎖定機構(gòu)包括通過所述凹陷部的所述底面至與所述第一表面相對的所述主體的第二表面形成的通孔，所述通孔具有開口，其在所述主體的所述第二表面處比在所述凹陷部的所述底面處更大。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述通孔從所述主體的所述第二表面到所述凹陷部的所述底面逐漸變細(xì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述通孔相對于所述凹陷部的所述底面的垂線以5度至45度的角度逐漸變細(xì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述通孔為擴孔或埋頭孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述通孔是澆注通孔，用于向所述凹陷部填充液體形式的所述金屬或金屬合金，其凝固成固體形式。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述通孔是氣孔，其配置為釋放通過在所述凹陷部中澆注液體形式的所述金屬或金屬合金而排出的空氣。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增材制造構(gòu)建板，其中：所述鎖定機構(gòu)包括通過所述凹陷部的所述底面至所述構(gòu)建板的內(nèi)部形成的一個或多個盲孔，所述一個或多個盲孔中的每個都具有開口，其在所述凹陷部的所述底面處最小。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述鎖定機構(gòu)包括沿著所述凹陷部的所述側(cè)壁或所述底面的至少一部分延伸的通道。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述通道包括多個燕尾槽。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述鎖定機構(gòu)包括一個或多個減材特征，其部分或全部通過所述主體朝向所述主體的外表面延伸。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述鎖定機構(gòu)進(jìn)一步包括存在于所述凹陷部中的一個或多個增材特征，所述一個或多個增材特征包括一個或多個正地形特征。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增材制造構(gòu)建板，其進(jìn)一步包括：所述凹陷部內(nèi)的固體形式的所述金屬或金屬合金。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的增材制造構(gòu)建板，其中所述金屬或金屬合金的固相線溫度低于所述主體的固相線溫度且低于所述3d物體的固相線溫度。

17.一種方法，其包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中：

19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其進(jìn)一步包括：

20.一種方法，其包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開的一些實施方案涉及增材制造構(gòu)建板結(jié)構(gòu)，其用于在3D打印期間穩(wěn)定金屬構(gòu)建表面并輕松釋放3D打印物體。該構(gòu)建板包括主體，其具有通過主體的第一表面形成的凹陷部，該凹陷部包括主體內(nèi)的底面和延伸至底面的側(cè)壁。凹陷部被配置為填充有固體形式的金屬或金屬合金，其提供打印表面，用于在3D打印設(shè)備中形成3D物體。凹陷部包括鎖定機構(gòu)，其配置為防止固體形式的金屬或金屬合金在3D打印設(shè)備中進(jìn)行3D打印期間抬升。

技術(shù)研發(fā)人員：D·P·索查,M·K·奧萊阿爾奇克
受保護(hù)的技術(shù)使用者：銦泰公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9