CN108349171A - 采用辐射滤光器的增材制造 - Google Patents

Abstract

一种增材制造装置或方法可以包括辐射结构，辐射滤光器，用于过滤辐射的至少一部分，用于向介质透射比所接收的波长范围窄的波长范围。

Description

采用辐射滤光器的增材制造

背景技术

诸如三维(3D)打印之类的增材制造(additive manufacturing)技术涉及用于通过增材过程从数字3D模型制作几乎任意形状的3D对象的技术，其中3D对象是在计算机控制下逐层的基础上生成的。这样的技术的范围可以从将红外光或紫外光施加到感光聚合物粉末或树脂，到熔化以粉末形式的半结晶热塑性材料，到金属粉末的电子束熔化。

增材制造过程的示例从3D对象的数字表示开始，3D对象通过计算机软件虚拟地切片成层，或者可以以虚拟预切片格式提供，每个层代表对象的横截面。由此，诸如3D(三维)打印机之类的增材制造装置逐层地构建对象。尽管一些可用的技术直接打印材料，但其他技术使用这样的过程，其中选择性的对象部分被固化以便在较大的层内创建对象的横截面。在一个示例中，粉末层的选择性部分被熔化以便在粉末层内创建固体对象切片，使得每个对象切片与前一切片合并以便于在粉末内产生对象。

对象被从其制造的构建材料可以根据制造技术而变化，并且可以包括粉末材料、糊剂材料、浆体材料或液体材料。该对象通常构建在增材制造装置的构建区域或构建区划中。

附图说明

图1图示了增材制造装置的示例的图；

图2图示了辐射结构的示例的图；

图3是根据本公开的示例的绘制在纵轴上以百分比表示IR辐射源的相对强度、辐射滤光器的透射率性质、粉末介质的吸收性质、和熔剂的吸收性质并在横轴上表示对应的波长的曲线的曲线图；

图4图示了增材制造装置的另一示例的图；

图5图示了辐射结构和滤光器的示例的图；

图6图示了增材制造装置的另一示例的图；

图7图示了从介质操纵结构和打印头的示例的底部向上的示意图；

图8是增材制造方法的示例的流程图。

图9是增材制造方法的另一示例的流程图。

图10是滤光器测试布置结构的示例；

图11是使用图10的示例滤光器测试布置结构的粉末层的图示热分布图的示例；和

图12是绘制图10和11中使用的滤光器布置结构和粉末层的温度的曲线图的示例。

具体实施方式

可以使用增材制造技术来生成三维对象。可以通过固化构建材料(下文称为介质)的一个或多个连续层的部分来生成每个层。介质可以是基于粉末的，并且所生成对象的性质可以取决于构建材料的类型和固化的类型。在一些示例中，使用制剂(agent)能够实现粉末材料的固化。在进一步的示例中，固化可以通过临时将能量施加到构建材料来实现。在某些示例中，应用熔剂来构建材料，其中熔剂是这样的材料：当适当量的能量被施加到构建材料和熔剂的组合时，所述材料可以使得介质合成一体(例如熔融)和固化。在其他示例中，可以使用其他类型的介质和其他固化方法。在其他示例中，介质包括糊剂材料、浆体材料或液体材料。示例性的增材制造过程被称为3D打印。在本公开中，增材制造或3D打印也被称为“构建”。

图1图示了增材制造装置1的图。增材制造装置1可以是三维(3D)打印机。装置1包括熔剂分配器3，用于分配熔剂4以增强接收熔剂4的构建介质5至少在某个波长范围内的能量吸收特性。熔剂4可以具有比介质5高的相对能量吸收。熔剂4可以在整个波长谱上具有较高的相对能量吸收，或者可以在某个工作波长范围内具有较高的相对能量吸收。在操作中，介质5被在层5A上有层5B上地分布到装置1的台或介质床上。基于待构建对象的相应切片的数字表示，将熔剂4分布到每个层5A、5B上。

增材制造装置1包括辐射结构7。辐射结构7用于将电磁辐射辐射到介质5上，所述电磁辐射例如可见光谱和/或不可见光谱的光和/或热。辐射结构7包括辐射所述能量的辐射源9。辐射源9可以是卤素光源、灯丝光源、发光二极管、激光器等中的至少一个。辐射结构7还包括盖11。盖11至少部分透明以允许电磁辐射通过。盖11可以包括玻璃。在一个示例中，盖11被提供在灯丝或其他源周围和/或被提供在与灯丝或其他源相距一段距离处，用以(i)密封辐射源9，使得气体不逸出，和/或(ii)防止灰尘、粉末、制剂或其他意想不到的颗粒沉降在灯丝或其他源上。在进一步的示例中，盖11可以保护辐射源免受诸如手指、油脂、灰尘、粉末、液体、印墨等外部条件的影响。在又一示例中，盖11保护操作者或装置组件免受辐射源9的影响，例如因为辐射源9在操作期间可能变得非常热，因此降低了燃烧物理部件的风险。典型地，盖11会提供在距辐射源9很小的距离处以避免大尺寸。在实践中，所述盖例如加热到大约250至350摄氏度的温度。许多示例性的现成辐射源9标准地被提供有玻璃或其他保护盖11。

增材制造装置1还包括辐射滤光器13，用以对电磁辐射的某个波长范围进行过滤。滤光器13允许在比原始辐射的波长窄的波长范围内的波长通过滤光器13到达介质5。在一个示例中，滤光器13是用于过滤低于某个波长的能量的短通滤光器。在另一示例中，滤光器13是用于过滤某个波长以上的能量的长通滤光器。在另一示例中，滤光器13可以是长通滤光器和短通滤光器的组合，例如用以在相对窄的波长范围内进行透射。在不同的示例中，滤光器13可以涵盖不同的滤光器组件或滤光器的组合。

辐射滤光器13布置在与盖11相距一个距离d之处。例如，从滤光器13的顶表面s到盖11的最近的表面s2的距离d可以是大约1至60毫米或大约5至40毫米。在另一示例中，距离d在大约10和35毫米之间，例如25毫米。

在不同的示例中，滤光器13可以是反射性或吸收性滤光器13。如果滤光器13是反射性的，则它反射辐射的未透射部分。反射性滤光器可以用镜子制成，在所述镜子上有滤光器涂层。例如，反射性滤光器可以分别是用于短通滤光器或长通滤光器的热镜或冷镜。如果滤光器13是吸收性的，则它吸收未透射的能量，使得其温度升高。吸收性滤光器可以用吸收性材料制成而不必具有涂层。对于反射性和吸收性滤光器13两者，可以从滤光器13辐射热量，所述热量进而又可以加热辐射结构7的特定部分。滤光器13和盖11之间的安全距离d可以有助于防止盖11的温度超过某个操作温度范围。例如，滤光器13可以定位在距盖11的距离d处，以将盖的温度维持在大约400摄氏度以下或者在大约350摄氏度以下。进而，盖11的安全温度可以有助于防止对辐射源9的特别诸如温度、功率消耗和电流之类的操作条件产生负面影响。

在其他示例中，距离d可以防止滤光器13本身通过在相对小的表面上吸收相对高的量的能量而过多地升温。距离d也可以促进主动冷却滤光器13(例如利用连接到滤光器13的冷却机构冷却)。通过设置合适的距离d，在有或没有主动冷却机构的情况下，滤光器13的过热都可以被抑制，由此保持滤光器的温度，这进而可以考虑到较宽种类的合适的滤光器13。在再其他示例中，滤光器13与盖11之间的距离d可以具有不同于上述的优点，诸如促进相对容易并且安全地更换滤光器13。

图2图示了具有滤光器113的辐射结构107的示例。辐射结构107包括设置在透明盖111内的辐射源109。在一个示例中，辐射源109是IR(红外)灯，其包括设置在卤素气体内的至少一个钨丝。盖111是包含卤素气体的石英玻璃密封件。盖111可以是大致管状的。辐射结构107还包括反射器115，用以将来自源9的辐射向介质105反射。反射器115可以是源9相对于介质床的相对侧上的大体上壳形的镜子。

辐射源109可以被布置成辐射红外光。例如，辐射源109可以被优化以近似地在近红外和短红外波长范围内(例如从0.5到2微米)进行辐射。辐射可以包括较低强度的更大和更短的波长。在一个示例中，石英管可以过滤高于3.5微米或高于4微米的波长。例如，石英管可以具有大约12毫米或更小、10毫米或更小(例如8毫米)的外径，所述石英管具有在内部处于中间的螺旋灯丝。灯丝可以具有距玻璃内表面3-4毫米的距离。在进一步的示例中，辐射结构可以包括适于加热未熔融的粉末的类似类型的IR灯的热源，其中石英管可以具有较大的直径，例如大约14毫米。

在图示的示例中，辐射滤光器113设置在距盖111一定距离处。辐射滤光器111可以安装到辐射结构107，例如安装到灯反射器115或固定反射器115的框架。在一个示例中，短通滤光器113可以透射低于大约2.2微米或者例如低于大约2微米的波长，同时阻挡较高的波长。较低波长的大部分或全部能量将到达介质105，而较高波长将被吸收或反射。在其他示例中，可以使用长通滤光器，如将在下面进一步解释的。

在图2中示出的一个示例中，介质105的一部分具有分配在其上的熔剂104。具有熔剂104的介质105的小片在低于大约2.2微米或低于大约2微米的波长范围内可以具有高的相对吸收率，而周围的介质105(其上不具有熔剂)对这些波长基本上可以是透明的，或至少不充分吸收以防止熔融。通过阻挡高于2.2或2微米以上的波长，可以抑制由周围的介质105对较高波长的非有意吸收，同时允许有效波长通过。在一个示例中，例如在对象的边界附近不具有任何制剂的粉末介质的非有意地部分熔融或“结块(caking)”被禁止，同时具有制剂的粉末的有意熔融不受影响。

滤光器113到盖111的距离d可以在大约5和60毫米之间，例如在10和40毫米之间，例如大约25毫米。滤光器113与灯丝之间的距离例如可以在大约6毫米与70毫米之间，例如在12毫米与44毫米之间，例如在大约25毫米与31毫米之间。这可以有助于防止热量被滤光器113散发，这可以对辐射结构107产生负面影响。然而，滤光器的散热也可能受到除了距盖的距离d之外的其他方面的影响，所述其他方面诸如例如滤光器113的厚度。在一个示例中，滤光器113可以具有大约0.5至7毫米的厚度。一个示例是反射性滤光器或反射涂层的厚度在0.5至2毫米的范围内。在某些示例中，用于反射镜的合适材料可以包括熔凝石英、硼硅酸盐、晶体石英、方解石、金红石、蓝宝石、氟化镁、氯化钠中的至少一种。在一个示例中，吸收性滤光器的厚度在1至7毫米范围内，例如2至5毫米。在某些示例中，用于吸收性滤光器的合适材料可以包括硼硅酸盐或锗。

图3图示了本公开的示例性增材制造装置的某些性质的曲线图。曲线代表IR辐射源、两种不同辐射滤光器、粉末介质和熔剂的示例性质。所述曲线图在纵轴上以百分比分别绘制相对强度、滤光器透射率、粉末吸收和熔剂吸收，并在横轴上绘制对应的波长。第一曲线209表示每个波长下IR源的相对强度。如第一曲线209所示，IR源的相对强度具有大约1微米的峰值，而相对强度在大约0.6微米与大约1.9微米之间的某个位置处大约50％以上。

第二曲线213A图示了短通辐射滤光器的透射性质。如第二曲线213A所图示，短通滤光器允许低于大约2微米的波长透射到介质。也如图所示，滤光器在1.5微米附近开始减小透射IR光的相对强度。短通滤光器可以抑制不要被熔融的粉末的太多加热，同时允许具有制剂的粉末正常熔融。第三曲线213B表示不同的长通滤光器213B。如第三曲线213B所示，长通滤光器允许长于大约1.5微米的波长透射到介质。也如图所示，滤光器在2微米附近开始减小透射IR光的相对强度。长通滤光器213B可用于允许整个粉末层有效地加热，同时降低具有制剂的(部分)熔融部分再次加热或过度加热的风险。这可以防止熔融部分的热渗漏，所述热渗漏可以导致对象切片生长。在一个示例中，增材制造装置可以包括多个辐射源，其中辐射源与短通滤光器的至少一个组装件可以适于熔融，并且辐射源与长通滤光器的另一组装件可以适于加热。在一个示例中，滤光器是以下项中的至少一项：(1)短通滤光器，用以至少部分地阻挡大约2.2微米以上或大约2微米以上的波长；和(ii)长通滤光器，用以至少部分地阻挡低于大约1.3微米或低于大约1.5微米的波长。

第四曲线205示出粉末的相对能量吸收。如第四曲线205所示，粉末介质开始在大约1微米附近处吸收处于相对低强度的能量，而吸收峰值可以在大约3.5微米左右。第五曲线204图示了熔剂的相对能量吸收。如第五曲线204所示，在波长较短之处，熔剂的吸收性质较高。然而，所述相对吸收在整个图示的光谱上仍然保持相对高。在一个示例中，该滤光器允许具有相对高的源强度和相对高的熔剂吸收性质的波长(诸如低于2微米的范围)通过，同时依据曲线205其吸收和/或反射没有制剂的粉末的有效吸收波长，例如2微米以上的波长。

图4图示了增材制造装置301的另一示例。增材制造装置301包括介质台319。台319用于支撑介质305的层。壁321围绕台319以保持介质305。台319可以连接到传动装置和驱动器以相对于粉末分配机构垂直移动台319，以促进层分布到台319上。

增材制造装置301包括辐射结构307。辐射结构307包括辐射源309和滤光器支架323，滤光器支架323用以将滤光器313保持在源309与台319之间距离源309的距离d2处，以便过滤辐射的至少一部分，以便透射比由源309原始发射的波长范围窄的波长范围的波长。在一个示例中，辐射结构307包括用于保护或密封辐射源的盖，其中滤光器支架要将滤光器支撑在与盖的一段距离处。

滤光器支架323适于允许滤光器相对于辐射结构307容易地耦合和去耦合。例如，滤光器支架323包括将滤光器保持在适当位置的支架轨道、螺丝、棘爪(click finger)、玻璃支架板等中的至少一项，同时允许所述滤光器相对于辐射结构307容易地耦合和去耦合。例如，由于滤光器磨损、或者因为期望不同的波长特性、或者因为更换辐射源309、或出于其他原因，滤光器都可以被更换。

图5图示了本公开的具有不同滤光器413C、413D的辐射结构407。滤光器支架423具有用于定位滤光器413C、413D的滤光器接收表面或轨道431以及用于将滤光器413C、413D保持在适当位置的至少一个保持器433。保持器433可以包括螺纹、棘爪、闩锁等中的至少一个。滤光器支架423可以允许让滤光器413C被拆下以便在没有滤光器的情况下辐射粉末或者用于更换滤光器413C。在该示例图示中，滤光器保持器423保持具有第一特性的第一辐射滤光器413C。第一滤光器413C可以被具有与第一特性不同的第二特性的第二辐射滤光器413D替代。不同的特性可以是以下至少一项：(i)不同的波长透射率对阻挡特性，(ii)不同的热交换特性，和(iii)不同的吸收性或反射性特性。第一滤光器413C和第二滤光器413D可以具有大致相同的尺寸。在一个示例中，第一滤光器413C是短通滤光器，而第二滤光器413D是长通滤光器。切换滤光器的原因可以包括不同的粉末特性、不同的打印速度、不同所期望的熔融特性、不同的熔剂颜色(其中制剂可以是印墨)、不同尺寸的滤光器、不同所期望的热特性等等。

图6图示了增材制造装置501的另一示例。增材制造装置501被提供有可移动介质台519和壁521，用于在增材制造期间支撑介质505。增材制造装置501还包括介质操纵结构535。介质操纵结构535包括辐射结构507和介质分发器537。介质分发器537可以连接到介质供应器539，介质供应器539将介质供应到台519，要么直接供应到台519，要么通过介质分发器537供应到台519。在一个示例中，介质分发器537是辊或铲，用以把粉末介质分发到台519上，以便提供相对均匀的顶部表面。

增材制造装置501还包括制剂分发器503。在一个示例中，制剂分发器503包括熔剂分发器和细化或抑制剂制剂分发器。增材制造装置501包括制剂分发器503和介质操纵结构535在其上扫描的至少一个轨道541。例如，制剂分发器503和介质操纵结构535中的每一个可以提供在相同的托架上或者在轨道541上扫描的不同托架上。制剂分发器503可以适于能够在台519的宽度上分发制剂，从而使得整个台可以在一次扫描移动中被覆盖。类似地，介质分发器537和辐射结构507可以适于在台519的整个宽度上分别分发介质并且辐射介质，使得整个台可以在一次扫描移动中被覆盖。如图所示，辐射滤光器513安装到介质操纵结构535，以便于在距离辐射结构507的盖511一定距离d处覆盖辐射结构507。在该示例中，增材制造装置501包括滤光器冷却机构514。冷却机构514至少部分地沿着滤光器513延伸以冷却滤光器513。在一个示例中，滤光器冷却机构可以连接到滤光器支架523或与滤光器支架523构成一体。在一个示例中，滤光器冷却机构514可以是增材制造装置501的较大冷却电路的一部分。在另一示例中，冷却机构514可以包括诸如通风机之类的空气移动设备。在又一个示例中，滤光器冷却机构514可以是诸如散热片之类的热交换装置。

图7图示了安装在轨道641上的介质操纵结构635和制剂分发器603从底部向上的视图。介质操纵结构635和制剂分发器603，沿着扫描方向SD，在轨道641上扫描并操纵介质层。

在所图示示例中，制剂分发器603包括两个介质宽度制剂打印头603A、603B，其中介质宽度垂直于扫描方向SD。在本公开中，打印头可以指打印头组装件，打印头组装件例如包括至少一个阵列的多个打印头管芯。在一个示例中，一个打印头可以用于分配一种颜色(例如黑色)的印墨，并且另一打印头可以用于分配另一种颜色(例如非黑色)的印墨。在另一示例中，一个打印头组装件可以用于分配熔剂，而另一打印头可以分配细化剂。在再又一个示例中，每个打印头可以分配至少两种不同类型的印墨和/或制剂。

介质操纵结构635包括介质宽度介质分发器637，用以把介质分发到台上。介质操纵结构635还可以包括热源645，用于加热介质，例如用于预加热或后加热介质。在一个示例中，热源645可以包括IR热源。介质操纵结构635还可以包括至少一个IR光源609，用以在其宽度上辐射介质。玻璃盖可以保护每个光源609。在所示示例中，提供三个平行的IR光源609。在一个示例中，短通辐射滤光器613A被安装到辐射结构607以便于覆盖IR辐射源609而不覆盖热源645。在另一示例中，长通辐射结构613B被安装到辐射结构607以覆盖热源645而不覆盖辐射源609。热源645和辐射源609可以是具有不同相应特性的IR石英卤素灯。

热源645可以类似于IR辐射源645。例如，滤光器可以在轨道641上移动或滑入轨道641，使得辐射结构的不同部分可以被滤光器613覆盖。例如，可以挑选滤光器613的位置和类型以根据粉末、制剂、印墨颜色等的类型来优化介质的辐射条件。

图8图示了增材制造的方法的示例的流程图。该方法包括向增材制造介质辐射能量(框700)。该方法还包括使用定位于辐射结构和介质之间的、距离辐射源和/或盖的适当距离处的滤光器来透射比原始辐射的波长窄的波长范围(框710)。该距离促进防止由滤光器吸收或反射的辐射生成的热量使辐射结构的温度增加超过操作温度范围，同时抑制在其上没有分配熔剂的介质部分或完全熔融(框720)。在一个示例中，滤光器与辐射结构之间的距离可以是10毫米或更大，如从辐射结构的盖测量的。在一个示例中，辐射结构的玻璃盖保持低于大约400摄氏度或低于大约350摄氏度的温度。在另一示例中，通过挑选滤光器和盖之间的适当距离来防止辐射源自身温度提高到超过操作温度范围。

图9图示了增材制造的方法的示例的流程图。该方法包括将粉末层分发在台上的粉末床上(框800)，或者如果它是第一层，则将粉末层直接分发到台上。该方法还包括将诸如熔剂和/或细化剂之类的制剂分配到粉末层上(框810)。在某些示例中，熔剂包括印墨，诸如黑色印墨。该方法还包括利用所述IR辐射通过透射低于大约2.2微米或低于大约2微米的波长的辐射滤光器来辐射粉末层(框820)。在示例中，滤光器在粉末床的宽度上延伸并覆盖IR辐射源，但不覆盖热源。该方法还包括粉末层的要被熔融的部分(即其上分配有熔剂的粉末)在辐射期间平均达到100摄氏度以上的温度，而粉末层的不要被熔融的部分(即不具有熔剂的粉末)在辐射期间平均达到60摄氏度以下的温度(框830)。粉末层的不要被熔融的部分可以包含细化剂，例如在要被熔融的部分的边界附近包含细化剂。

在一个示例中，该方法规定粉末层的不要被熔融的部分保持在可接受的低点。如果粉末的不要被熔融部分的温度太高，则可能存在粉末例如在对象的边界附近不合需要地部分熔融或“结块”的风险。由于滤光器，要被熔融粉末部分将熔融，而对于不要被熔融部分，则熔融就被抑制。不具有熔剂的粉末的熔融被短通滤光器和/或短路滤光器和细化剂的组合所抑制。因此，滤光器可以促进以相对高的细化水平和/或以相对平滑的对象表面特性来构建对象。

图10图示了滤光器测试布置结构961的侧视图的图。观察方向是扫描方向。为了测试的目的，滤光器测试布置结构961被放置在增材制造装置中上述公开的辐射滤光器的位置。在操作中，滤光器测试布置结构被定位于IR辐射源之下。IR辐射源在滤光器测试布置结构的宽度W上延伸以在扫描方向上在粉末床上扫描。在图示左侧中，滤光器测试布置结构961具有辐射滤光器913，辐射滤光器913透射低于2微米的波长。滤光器测试布置结构在中间具有不透射任意辐射的阻挡部分963。在图示右侧中，滤光器测试布置结构具有透射所有辐射的非过滤部分965。

图11图示了在辐射结构辐射通过所述滤光器测试布置结构期间或之后不久所得到的粉末层热分布图的示例。在辐射之前，将熔剂的小片971分配在粉末床905上。由辐射滤光器913透射的经过滤的能量已经到达粉末床的左侧973。粉末床的所述左侧973包括温度已经平均达到至少100摄氏度的、经过滤且经熔融的粉末层部分977；以及温度已经平均达到60摄氏度以下的、经过滤且未经熔融的粉末层部分975。由阻挡部分963为粉末床的中间冲程979阻挡辐射。在辐射期间(或之后不久)，中间冲程的温度平均可以低于60摄氏度或低于大约55摄氏度，其中这样的温度可能受相邻的熔融和未熔融的粉末、漫射的辐射、3D构建小室温度等等的影响。而且，中间冲程981的一部分包含可局部提高介质温度的熔剂。未经过滤的能量已达到粉末床的右侧983。粉末床的右侧983包括温度已经平均达到至少120摄氏度的、未经过滤和经熔融的粉末层部分985；以及温度已经达到大约70摄氏度和以下的、未经过滤和未经熔融的粉末层部分987。

图11的热分布图也在图12的曲线图中表示。图12的曲线图描绘了在垂直轴上以摄氏度的温度相对于在水平轴上沿粉末床的宽度的位置。曲线图的左下部分对应于左侧经过滤且未经熔融的粉末975。左侧峰值977对应于左侧经过滤和经熔融的粉末层部分977的温度。下部中间部分对应于中间冲程979。右侧峰值对应于右侧未经过滤和经熔融的粉末层部分985的温度。曲线图的右下部分对应于右侧未经过滤和未经熔融的粉末987的温度。因此，图10-12图示2微米短通滤光器(左侧913，973)在未经熔融的粉末部分中提供了可接受的低温并且在经熔融的粉末部分中提供了可接受的高温。

虽然本公开主要涉及“对象”，但实际上，在本公开的情境下，可以在单个构建作业中制造多个对象或对象部分。事实上，对象可能会被解释为物理上彼此分离的多个对象。尽管本公开主要涉及构建模块的存储器，但构建模块可以包括多个存储器，例如具有备份功能的额外存储器。

Claims (15)

1.一种增材制造装置，包括：

熔剂分配器，用于将熔剂分配到介质上，

辐射结构，包括用于将能量辐射到所述介质上的辐射源和至少部分透明的盖，

辐射滤光器，处于与所述盖一定距离处，用以阻挡所述辐射的至少一部分，用以将比所接收的波长范围窄的波长范围透射到所述介质。

2.根据权利要求1所述的增材制造装置，其中所述滤光器和所述盖之间的所述距离使得在操作条件下所述盖的所述温度被保持在大约400摄氏度以下。

3.根据权利要求1所述的增材制造装置，其中所述辐射源是红外光源，并且所述滤光器是以下至少一项：

短通滤光器，用于至少部分地阻挡大约2.2微米以上的波长，以及

长通滤光器，用于至少部分地阻挡大约1.3微米以下的波长。

4.根据权利要求1所述的增材制造装置，其中所述辐射源具有在0.5-2微米波长范围中的峰值强度。

5.根据权利要求1所述的增材制造装置，其中所述盖包括玻璃。

6.根据权利要求1所述的增材制造装置，其中所述滤光器是以下至少一项：

吸收性滤光器，和

反射性滤光器。

7.根据权利要求1所述的增材制造装置，包括冷却所述滤光器的滤光器冷却机构。

8.根据权利要求1所述的增材制造装置，包括用于耦合和去耦合所述滤光器的滤光器支架。

9.根据权利要求8所述的装置的集合，其中所述滤光器是第一可更换滤光器，以及

另一可更换滤光器，所述另一可更换滤光器具有与所述第一可更换滤光器不同的特性，所述不同特性包括以下至少一项：

阻挡不同的波长范围；

不同的热交换特性；以及

不同的吸收性或反射性特性。

10.根据权利要求1所述的增材制造装置，其中，

所述辐射结构还包括热源，以及

所述滤光器被定位成覆盖所述红外光源而不覆盖所述热源。

11.根据权利要求1所述的增材制造装置，包括：

介质台，用于在增材制造期间支撑所述介质，

介质操纵结构，位于所述台上方，其中，

所述介质操纵结构包括具有所述滤光器的辐射结构和介质分发器，并且

所述滤光器在所述台的宽度上延伸。

12.根据权利要求1所述的增材制造装置，其中所述介质是粉末并且所述熔剂是印墨。

13.一种增材制造方法，包括：

向增材制造介质辐射能量，

使用定位于辐射结构和介质之间与所述辐射源相距一定距离之处的滤光器来透射比原始辐射的能量窄的波长范围，从而

防止由所述滤光器吸收或反射的辐射生成的热量使所述辐射结构的温度提高到超过操作温度范围，以及

禁止不要被熔融的介质的部分或完全熔融。

14.根据权利要求13所述的增材制造方法，其中，

所述介质是粉末，并且

所述辐射的能量包括热量和红外辐射，还包括

分发粉末层，

将熔剂分配到粉末层上，以及

通过过滤所述红外辐射的滤光器来辐射所述粉末层，使得所透射的辐射具有低于大约2.2微米的波长，其中所述粉末层的要被熔融的部分在辐射期间平均达到100摄氏度以上的温度，并且所述粉末层的不要被熔融的部分在辐射期间平均达到60摄氏度以下的温度。

15.一种增材制造装置，包括：

介质台，用于支撑增材制造介质，

辐射结构，包括向所述台辐射能量的辐射源，

辐射滤光器保持结构，用于把滤光器保持在所述辐射结构和所述台之间与所述辐射结构相距一定距离之处，用以过滤辐射的至少一部分，以允许比原始发射的波长范围窄的波长范围的波长通过以去往所述台。