发明创造名称：一种梯度材料结构的快速成形系统及方法
外观设计名称：
决定号：201869
决定日：2020-01-21
委内编号：1F266403
优先权日：
申请（专利）号：201610238889.6
申请日：2016-04-18
复审请求人：西安智熔金属打印系统有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王涵
合议组组长：朱明慧
参审员：李莎莎
国际分类号：B22F3/105(2006.01);;B33Y30/00(2015.01);;B33Y10/00(2015.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第33条，专利法第22条第3款
决定要点：如果修改后的权利要求所要求保护的技术方案根据原说明书和权利要求书文字记载的内容以及说明书附图能直接地、毫无疑义地确定，那么修改后的权利要求没有超出原说明书和权利要求书记载的范围，符合专利法第33条的规定。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610238889.6，名称为“一种梯度材料结构的快速成形系统及方法”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为西安智熔金属打印系统有限公司，申请日为2016年04月18日，公开日为2016年07月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月03日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：2018年05月08日提交的权利要求第1-7项；申请日2016年04月18日提交的说明书第1-63段（即第1-8页）、说明书附图第1-3幅（即第1页）、说明书摘要和摘要附图。
驳回决定引用的对比文件如下：
对比文件1：CN1411942A，公开日为2003年04月23日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种梯度材料结构的快速成形系统，其特征在于，包括：控制模块、送粉模块和加工模块；
所述送粉模块与所述控制模块信号连接，与所述加工模块管道连接；所述送粉模块包括混粉器和送粉器，所述送粉器至少为两个，每个所述送粉器中粉料成分不同；每个所述送粉器分别与所述混粉器连接，将各成分材料分别制成颗粒度差别较大的粉末，经各送粉器输送至混粉器中进行充分混合，形成行星粉末颗粒；
所述加工模块与所述控制模块信号连接；所述加工模块包括激光器和沉积加工头；
所述控制模块用于根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，同时对各组分依据方程进行组分计算，根据成型速度构建两种组分的送粉速度，根据分析结果分别控制送粉模块和加工模块工作；当进行快速成形结构的成分调控时，根据结构特征与成分性能要求，通过分别控制各成分组分粉末的送粉量，在混粉器中充分混合，实时调控每一层快速成形沉积层混合填充粉末的成分配比；根据材料的成分差别并依靠粉末颗粒的大小及粉末输出流量进行综合控制，从而实现该过程连续可调；
所述控制模块根据每层材料组分信息精确控制每个送粉器的送粉量，经混粉器混合后传输至沉积加工头，所述控制模块同时控制激光器和沉积加工头按照规划的成形路径进行加工；
所述控制模块对需要成形结构的每层材料组分信息中包含的某一组分为梯度分布，其计算方程如下：
Z％＝Z1％A％ Z2％B％ (1)
Z％－最终快速成型零件中的某一组分含量
Z1％－A成分中某一组分的含量
A％－A成分的添加比例
Z2％－B成分中某一组分的含量
B％－B成分的添加比例
其中实现成分的梯度的方法就在于调节A％和B％，而A％和B％仅依赖于粉末的送进速度，如果A成分和B成分的送入速度按照一定的关系变化，就可实现成型零件的Z组分的梯度变化；
A％＝k1VA (2)
B％＝k2VB (3)
K1－成分A的送粉系数(依赖于送粉器的参数)
VA－成分A的送入速度
K2－成分B的送粉系数(依赖于送粉器的参数)
VB－成分B的送入速度。
2. 如权利要求1所述的梯度材料结构的快速成形系统，其特征在于，所述控制模块还用于根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行三维建模，并对三维模型进行分层同时对每层成分进行梯度结构分析。
3. 如权利要求2所述的梯度材料结构的快速成形系统，其特征在于，所述对每层成分进行梯度结构分析具体包括根据三维模型的分层信息解析得到每层材料组分信息、轮廓信息，成形路径规划信息。
4. 一种梯度材料结构的快速成形方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，并配制成形所需粉末材料；将各成分材料分别制成颗粒度差别较大的粉末，经各送粉器输送至混粉器中进行充分混合，形成行星粉末颗粒；
控制模块根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，对各组分依据方程进行组分计算，根据成型速度构建两种组分的送粉速度，根据分析结果分别控制送粉模块和加工模块工作；当进行快速成形结构的成分调控时，根据结构特征与成分性能要求，通过分别控制各成分组分粉末的送粉量，在混粉器中充分混合，实时调控每一层快速成形沉积层混合填充粉末的成分配比；根据材料的成分差别并依靠粉末颗粒的大小及粉末输出流量进行综合控 制，从而实现该过程连续可调，控制各送粉器分别将所述粉末材料根据预设需求量输送至混粉器中进行充分混合；
将混合好的粉末输送至沉积加工头，由控制模块控制激光器和沉积加工头按照预设的成形路径进行加工；
所述控制模块根据每层材料组分信息精确控制各独立组分送粉器的送粉量，经混粉器混合后传输至沉积加工头，所述控制模块同时控制激光器和沉积加工头按照规划的成形路径进行加工。
5. 如权利要求4所述的梯度材料结构的快速成形方法，其特征在于，还包括根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行三维建模，并对三维模型进行分层同时对每层成分进行梯度结构分析。
6. 如权利要求5所述的梯度材料结构的快速成形方法，其特征在于，所述对每层成分进行梯度结构分析具体包括根据三维模型的分层信息解析得到每层材料组分信息、轮廓信息，成形路径规划信息。
7. 如权利要求6所述的梯度材料结构的快速成形方法，其特征在于，所述控制模块根据每层材料组分信息精确控制各独立组分送粉器的送粉量，经混粉器混合后传输至沉积加工头，所述控制模块同时控制激光器和沉积加工头按照规划的成形路径进行加工。”
驳回决定认为：权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对比文件1公开了一种梯度材料零件的激光立体系统和一种梯度材料零件的成型方法。权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于：将各成分材料分别制成颗粒度差别较大的粉末，混合后形成行星粉末颗粒；对各组分依据方程进行组分计算，其中某一成分的添加比例等于其送粉系数（依赖于送粉器的参数）和送入速度的乘积，根据成型速度构建两种组分的送粉速度，根据分析结果控制模块送粉模块工作，包括依靠粉末颗粒的大小进行控制，实现成形过程连续可调。权利要求4要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于：将各成分材料分别制成颗粒度差别较大的粉末，混合后形成行星粉末颗粒；对各组分依据方程进行组分计算，根据成型速度构建两种组分的送粉速度，根据分析结果控制模块送粉模块工作，包括依靠粉末颗粒的大小进行控制，实现成形过程连续可调。基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是：如何利用不同组分粉末粒度的差别，实现对混合粉末的连续可调，并利于粉末回收。然而，上述区别技术特征或者是本领域技术人员基于所掌握的普通技术知识容易想到的，或者是本领域常见的控制方式、常规选择及普通技术常识。因此，权利要求1和权利要求4相对于对比文件1与本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-3和6-7的附加技术特征已被对比文件1公开，因此权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服，于2018年11月19日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书，在驳回决定依据文本的基础上，将从属权利要求2的附加技术特征添加至权利要求1，将从属权利要求5的附加技术特征添加至权利要求4，并将权利要求1和4中的“颗粒度差别较大的粉末”修改为“颗粒度差别显著的粉末”，将“根据成型速度构建两种组分的送粉速度”修改为“根据成型速度构建两种组分材料的粉末粒度和送粉速度”，将“在混粉器中充分混合”修改为“在混粉器中充分混合和吸附，从而形成行星粉末”，从而形成了新的权利要求1和4，同时对相关权利要求的编号和引用关系做了适应性修改。复审请求人认为：（1）本申请将各成分材料分别制成颗粒度差别显著的粉末，其效果是可灵活控制填充材料的成分及流量控制，利于回收时的粉末分离，并能够依靠粉末颗粒的大小及输出流量进行综合控制，从而实现该过程连续可调，而对比文件1并未公开该特征，也未给出混合粉末成分调节及回收处理的技术启示，上述方法也并非本领域的惯用手段。（2）本申请对三维模型的每一层成分进行梯度结构分析，并提出了计算该组分的方法，而对比文件1中建模是将零部件的三维数据信息转换为二维平面信息，再根据成形件的成分和结构设计确定在不同位置的多路粉体配送比例，并且对比文件1未公开计算方法。因此修改后的权利要求1-5具备创造性。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种梯度材料结构的快速成形系统，其特征在于，包括：控制模块、送粉模块和加工模块；
所述送粉模块与所述控制模块信号连接，与所述加工模块管道连接；所述送粉模块包括混粉器和送粉器，所述送粉器至少为两个，每个所述送粉器中粉料成分不同；每个所述送粉器分别与所述混粉器连接，将各成分材料分别制成颗粒度差别显著的粉末，经各送粉器输送至混粉器中进行充分混合，形成行星粉末颗粒；
所述加工模块与所述控制模块信号连接；所述加工模块包括激光器和沉积加工头；
所述控制模块用于根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，同时对各组分依据方程进行组分计算，根据成型速度构建两种组分材料的粉末粒度和送粉速度，并根据分析结果分别控制送粉模块和加工模块工作；当进行快速成形结构的成分调控时，根据结构特征与成分性能要求，通过分别控制各成分组分粉末的送粉量，在混粉器中充分混合和吸附，从而形成行星粉末，实时调控每一层快速成形沉积层混合填充粉末的成分配比；根据材料的成分差别并依靠粉末颗粒的大小及粉末输出流量进行综合控制，从而实现该过程连续可调；
所述控制模块根据每层材料组分信息精确控制每个送粉器的送粉量，经混粉器混合后传输至沉积加工头，所述控制模块同时控制激光器和沉积加工头按照规划的成形路径进行加工；
所述控制模块还用于根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行三维建模，并对三维模型进行分层同时对每层成分进行梯度结构分析；
并对需要成形结构的每层材料组分信息中包含的某一组分为梯度分布，其计算方程如下：
Z％＝Z1％A％ Z2％B％ (1)
Z％----最终快速成型零件中的某一组分含量
Z1％---A成分中某一组分的含量
A％----A成分的添加比例
Z2％---B成分中某一组分的含量
B％----B成分的添加比例
其中实现成分的梯度的方法就在于调节A％和B％，而A％和B％仅依赖于粉末的送进速度，如果A成分和B成分的送入速度按照一定的关系变化，就可实现成型零件的Z组分的梯度变化；
A％＝k1VA (2)
B％＝k2VB (3)
K1---成分A的送粉系数(依赖于送粉器的参数)
VA---成分A的送入速度
K2---成分B的送粉系数(依赖于送粉器的参数)
VB---成分B的送入速度。
2. 如权利要求1所述的梯度材料结构的快速成形系统，其特征在于，所述对每层成分进行梯度结构分析具体包括根据三维模型的分层信息解析得到每层材料组分信息、轮廓信息，成形路径规划信息。
3. 一种梯度材料结构的快速成形方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，并配制成形所需粉末材料；将各成分材料分别制成颗粒度差别显著的粉末，经各送粉器输送至混粉器中进行充分混合，形成行星粉末颗粒；
控制模块根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，对各组分依据方程进行组分计算，并根据成型速度构建两种组分材料的粉末粒度和送粉速度，根据分析结果分别控制送粉模块和加工模块工作；当进行快速成形结构的成分调控时，根据结构特征与成分性能要求，通过分别控制各成分组分粉末的送粉量，在混粉器中充分混合和吸附，从而形成行星粉末，实时调控每一层快速成形沉积层混合填充粉末的成分配比；根据材料的成分差别并依靠粉 末颗粒的大小及粉末输出流量进行综合控制，从而实现该过程连续可调，控制各送粉器分别将所述粉末材料根据预设需求量输送至混粉器中进行充分混合；
将混合好的粉末输送至沉积加工头，由控制模块控制激光器和沉积加工头按照预设的成形路径进行加工；
所述控制模块根据每层材料组分信息精确控制各独立组分送粉器的送粉量，经混粉器混合后传输至沉积加工头，所述控制模块同时控制激光器和沉积加工头按照规划的成形路径进行加工；
所述梯度材料结构的快速成形方法还包括：根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行三维建模，并对三维模型进行分层同时对每层成分进行梯度结构分析。
4. 如权利要求3所述的梯度材料结构的快速成形方法，其特征在于，所述对每层成分进行梯度结构分析具体包括根据三维模型的分层信息解析得到每层材料组分信息、轮廓信息，成形路径规划信息。
5. 如权利要求4所述的梯度材料结构的快速成形方法，其特征在于，所述控制模块根据每层材料组分信息精确控制各独立组分送粉器的送粉量，经混粉器混合后传输至沉积加工头，所述控制模块同时控制激光器和沉积加工头按照规划的成形路径进行加工。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月27日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：（1）修改后的独立权利要求1和3中的“颗粒度差别显著的粉末”和“根据成型速度构建两种组分材料的粉末粒度和送粉速度”修改超范围，不符合专利法第33条的规定；（2）混合后形成行星粉末，以利于控制颗粒度大小实现梯度连续可控，同时也方便后序对不同组分粉末进行分离回收，是本领域技术人员基于所掌握的普通技术知识容易想到的，其技术效果也是可预料的；（3）本申请的计算模型已被对比文件1公开。因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年09月12日向复审请求人发出复审通知书，指出：（1）修改后的独立权利要求1和3超出原说明书和权利要求书的范围，不符合专利法第33条的规定；（2）即使复审请求人对本申请进行修改，将上述权利要求1和3的修改超范围之处改为原始文本记载的技术内容，本申请的所有权利要求也将不具备创造性。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年10月11日提交了意见陈述书，并在上次复审通知书所针对文本的基础上修改了权利要求书，将从属权利要求2的附加技术特征添加至权利要求1，将从属权利要求4-5的附加技术特征添加至权利要求3，并将权利要求1和3中的“颗粒度差别显著的粉末”修改为“颗粒度差别较大的粉末”，将“根据成型速度构建两种组分材料的粉末粒度和送粉速度”修改为“根据成型速度构建两种组分的送粉速度”，从而形成了新的权利要求1和3，同时对相关权利要求的编号和引用关系做了适应性修改。复审请求人认为：（1）修改后的权利要求书克服了修改超范围的问题；（2）本申请利用组分粉末的颗粒度尺寸差别，形成成分聚合态的行星粉末，实现对混合粉末成分的连续调节，解决成分梯度材料的成分调控与铺放问题，且利于回收时的粉末分离，对比文件1并未公开这一技术特征，也未给出相关技术启示；（3）本申请的梯度材料结构的快速成形系统能够利用组分粉末的差别，实现对混合粉末成分的连续调节，解决成分梯度材料的成分调控与铺放问题，本申请公开的方案需要对每一层的轮廓以及形成路径进行规划，然后控制送粉量以送粉时间，对比文件1并未公开这一点。因此修改后的权利要求1-2具备创造性。
复审请求人于2019年10月11日提交的修改的权利要求书如下：
“1. 一种梯度材料结构的快速成形系统，其特征在于，包括：控制模块、送粉模块和加工模块；
所述送粉模块与所述控制模块信号连接，与所述加工模块管道连接；所述送粉模块包括混粉器和送粉器，所述送粉器至少为两个，每个所述送粉器中粉料成分不同；每个所述送粉器分别与所述混粉器连接，将各成分材料分别制成颗粒度差别较大的粉末，经各送粉器输送至混粉器中进行充分混合，形成行星粉末颗粒；
所述加工模块与所述控制模块信号连接；所述加工模块包括激光器和沉积加工头；
所述控制模块用于根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，同时对各组分依据方程进行组分计算，根据成型速度构建两种组分的送粉速度，并根据分析结果分别控制送粉模块和加工模块工作；当进行快速成形结构的成分调控时，根据结构特征与成分性能要求，通过分别控制各成分组分粉末的送粉量，在混粉器中充分混合和吸附，从而形成行星粉末，实时调控每一层快速成形沉积层混合填充粉末的成分配比；根据材料的成分差别并依靠粉末颗粒的大小及粉末输出流量进行综合控制，从而实现该过程连续可调；
所述控制模块根据每层材料组分信息精确控制每个送粉器的送粉量，经混粉器混合后传输至沉积加工头，所述控制模块同时控制激光器和沉积加工头按照规划的成形路径进行加工；
所述控制模块还用于根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行三维建模，并对三维模型进行分层同时对每层成分进行梯度结构分析；
并对需要成形结构的每层材料组分信息中包含的某一组分为梯度分布，其计算方程如下：
Z％＝Z1％A％ Z2％B％ (1)
Z％----最终快速成型零件中的某一组分含量
Z1％---A成分中某一组分的含量
A％----A成分的添加比例
Z2％---B成分中某一组分的含量
B％----B成分的添加比例
其中实现成分的梯度的方法就在于调节A％和B％，而A％和B％仅依赖于粉末的送进速度，如果A成分和B成分的送入速度按照一定的关系变化，就可实现成型零件的Z组分的梯度变化；
A％＝k1VA (2)
B％＝k2VB (3)
K1---成分A的送粉系数(依赖于送粉器的参数)
VA---成分A的送入速度
K2---成分B的送粉系数(依赖于送粉器的参数)
VB---成分B的送入速度；所述对每层成分进行梯度结构分析具体包括根据三维模型的分层信息解析得到每层材料组分信息、轮廓信息，成形路径规划信息。
2. 一种梯度材料结构的快速成形方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，并配制成形所需粉末材料；将各成分材料分别制成颗粒度差别较大的粉末，经各送粉器输送至混粉器中进行充分混合，形成行星粉末颗粒；
控制模块根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，对各组分依据方程进行组分计算，并根据成型速度构建两种组分的送粉速度，根据分析结果分别控制送粉模块和加工模块工作；当进行快速成形结构的成分调控时，根据结构特征与成分性能要求，通过分别控制各成分组分粉末的送粉量，在混粉器中充分混合和吸附，从而形成行星粉末，实时调控每一层快速成形沉积层混合填充粉末的成分配比；根据材料的成分差别并依靠粉末颗粒的大小及粉末输出流量进行综合控制，从而实现该过程连续可调，控制各送粉器分别将所述粉末材料根据预设需求量输送至混粉器中进行充分混合；
将混合好的粉末输送至沉积加工头，由控制模块控制激光器和沉积加工头按照预设的成形路径进行加工；
所述控制模块根据每层材料组分信息精确控制各独立组分送粉器的送粉量，经混粉器混合后传输至沉积加工头，所述控制模块同时控制激光器和沉积加工头按照规划的成形路径进行加工；
所述梯度材料结构的快速成形方法还包括：根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行三维建模，并对三维模型进行分层同时对每层成分进行梯度结构分析；
所述对每层成分进行梯度结构分析具体包括根据三维模型的分层信息解析得到每层材料组分信息、轮廓信息，成形路径规划信息；所述控制模块根据每层材料组分信息精确控制各独立组分送粉器的送粉量，经混粉器混合后传输至沉积加工头，所述控制模块同时控制激光器和沉积加工头按照规划的成形路径进行加工。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求时以及于2019年10月11日答复复审通知书时分别修改了权利要求书，故本复审请求审查决定所针对的文本为：2019年10月11日提交的权利要求第1-2项；申请日2016年04月18日提交的说明书第1-8页、说明书附图第1页、说明书摘要和摘要附图。
关于专利法第33条
专利法第33条规定：申请人可以对其专利申请文件进行修改，但是，对发明和实用新型专利申请文件的修改不得超出原说明书和权利要求书记载的范围，对外观设计专利申请文件的修改不得超出原图片或者照片表示的范围。
复审请求人于2019年10月11日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页，经审查，修改后的权利要求1和权利要求2中技术特征“颗粒度差别较大的粉末”和“根据成型速度构建两种组分的送粉速度”分别记载于本申请原始文本权利要求5和10，说明书第2页倒数第3段、第3页第6段、第5页第3-4段和第7页第4段中，并且，权利要求书中的其他技术特征均在本申请原始文本中有记载，因此，其修改符合专利法第33条的规定，克服了复审通知书中指出的超范围的缺陷。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定，创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
3.1. 关于权利要求1
独立权利要求1请求保护一种梯度材料结构的快速成形系统。
经查，对比文件1公开了一种成分及组织可控的激光立体成形系统（相当于梯度材料结构的成形系统）（参见说明书第2页倒数第1段至第4页第4段，图1-3），该系统包括：计算机10（即控制模块）、送粉器8和混流器9（即混粉器）（两者相当于送粉模块）、以及实施激光立体成形的部件（即加工模块）；计算机10与送粉器8、混流器9连接，混流器9包括混流室13，混流室13通过混合粉末流出管14连接喷嘴，计算机10与激光器1和激光头2连接；送粉器8有多组，每组送粉器8均与混流器9连接，各路粉末经混流器9混合均匀后进行快速成形；实施激光立体成形的部件包括激光器1、激光头2（即沉积加工头）；对于激光立体成形加工，首先，根据梯度材料零件的形状在计算机10中生成零部件的三维CAD模型，然后将模型按一定的厚度分层“切片”，即将零部件的三维数据信息转换成一系列二维平面信息（即分层信息解析），再根据成形件的成分和结构设计确定在不同位置的多路粉体配送比例（即每层材料组分信息），并根据成形件的性能或组织设计要求，分析动态组织调控方案，确定不同位置的激光成形工艺参数，并将这些实时控制参数同样送入计算机1中形成同步实时控制信息（即根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行三维建模，并对三维模型进行分层同时对每层成分进行梯度结构分析）；对多材料复合的三维实体零部件实施激光立体成形，激光头2扫描轨迹（即轮廓和成形路径规划信息），同时根据所制备的材料，确定需要送进粉末的种类，进而确定送粉器8的组数，采用多组送粉器8同时多路送粉（即多个送粉器中粉料成分不同），计算机10根据加工工艺流程，驱动各组送粉器8送粉，并通过传感器所采集的各路粉末的流量和流态信号同步精确控制各组送粉器8的送粉量和送粉状态，各路粉末经混流器9混合均匀后，经喷嘴2送入激光束形成的激光熔池4中进行快速成形；在成形过程中，计算机10同时根据设定的实时成形工艺控制方案，通过激光器1功率的实时调控或调整激光头2改变聚焦光斑的尺寸，以及通过数控工作台7与激光头2的相对运动来加以控制实时的功率输出密度和扫描速度，以动态实时控制成形件的凝固组织；其中，多路粉体配送是根据被成形零部件结构强度等要求，对材料进行设计进而确定所需用粉末的种类、送粉的路数，并通过计算机1实时同步控制各路粉体原料的流量和流态，调整其动态配比（即实时调控每个沉积层混合填充粉末的成分配比，即通过各路粉体的供给速度调节所需组分的配比，从而实现其成分的梯度变化，由此最终成型零件中某一组分含量必然为各粉体对应组分含量乘以其添加比例的加和），在激光快速成形过程中，随着激光束对基材的扫描，同步实时地调整送入激光熔池中的粉末种类，并且精确控制粉末的流量；动态组织调控是根据成形件的材料性能和组织设计，首先通过数值计算或前期实验，获得激光功率密度、扫描速度等参数与局部的温度梯度和凝固速度的关系，进而通过组织选择图，获得这些成形参数对成形材料内部组织的影响规律，这样在成形过程中，可通过调整功率密度及扫描速度的方式，同时配合原料粉体总量的调控，结合材料的成分，控制其激光熔凝过程中的凝固参数，对成形件组织加以干预。根据对比文件1公开的内容，本领域技术人员可以直接、毫无疑义地确认：计算机10与送粉器8和混流器9、激光器1和激光头2的连接均为信号连接。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术内容相比，区别在于：将各成分材料分别制成颗粒度差别较大的粉末，混合后形成行星粉末颗粒；对各组分依据方程进行组分计算，其中某一成分的添加比例等于其送粉系数（依赖于送粉器的参数）和送入速度的乘积，根据成型速度构建两种组分的送粉速度，根据分析结果控制模块送粉模块工作，包括依靠粉末颗粒的大小进行控制，实现成形过程连续可调。
基于上述区别技术特征可以确定，该权利要求实际解决的技术问题是：如何利用组分粉末的颗粒度尺寸差别，解决梯度材料的成分调控与铺放问题，并利于粉末回收。
本申请为了解决梯度材料的成分调控和铺放，通过分别控制各成分组分粉末的送粉量，在混粉器中充分混合和吸附，从而形成行星粉末，实时调控每一层快速成形沉积层混合填充粉末的成分配比。因此，本申请对于梯度材料粉末的输送依靠两个因素进行综合控制：1.不同成分的粉末颗粒度，2.不同成分的粉末输出流量。
由对比文件1公开的内容可知，对比文件1仅对粉末的成分输出流量进行控制，并未考虑到粉末颗粒大小对于梯度材料的成分调控的影响。并且，由于对比文件1没有涉及粉末颗粒大小对于梯度材料成分的控制和铺放，本领域技术人员在对比文件1的基础上，并无动机通过调整粉末的颗粒度来控制梯度材料的成分分布，进而得到本权利要求的技术方案。并且，目前也没有足够的证据表明上述区别技术特征属于本领域的公知常识。由于本申请通过控制不同成分粉末的颗粒度和输出流量来控制梯度材料的成分，对于混合粉末成分的调节更加灵活，实现了各材料及其结构的成分连续过渡调节，使得成分梯度结构制造易于实现，同时利于回收粉末，降低了制造成本，具有有益的技术效果。因此，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.2. 关于权利要求2
独立权利要求2请求保护一种梯度材料结构的快速成形方法。
经查，对比文件1公开了一种成分及组织可控的激光立体成形方法（相当于梯度材料结构的成形方法）（参见说明书第2页倒数第1段至第4页第4段，图1-3），包括如下步骤：首先，根据梯度材料零件的形状在计算机10中生成零部件的三维CAD模型，然后将模型按一定的厚度分层“切片”，即将零部件的三维数据信息转换成一系列二维平面信息（即分层信息解析），再根据成形件的成分和结构设计确定在不同位置的多路粉体配送比例（即根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，并配制成形所需粉末材料），并根据成形件的性能或组织设计要求，分析动态组织调控方案，确定不同位置的激光成形工艺参数（即据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行分析，对各组分依据方程进行组分计算，并根据成型速度构建两种组分的送粉速度，根据分析结果分别控制送粉模块和加工模块工作），并将这些实时控制参数同样送入计算机1中形成同步实时控制信息（即根据需要成形的梯度材料结构的性能和结构特性进行三维建模，并对三维模型进行分层同时对每层成分进行梯度结构分析）；对多材料复合的三维实体零部件实施激光立体成形，激光头2扫描轨迹（即轮廓和成形路径规划信息），同时根据所制备的材料，确定需要送进粉末的种类，进而确定送粉器8的组数，采用多组送粉器8同时多路送粉（即多个送粉器中粉料成分不同），计算机10根据加工工艺流程，驱动各组送粉器8送粉，并通过传感器所采集的各路粉末的流量和流态信号同步精确控制各组送粉器8的送粉量和送粉状态，各路粉末经混流器9混合均匀后，经喷嘴2送入激光束形成的激光熔池4中进行快速成形；在成形过程中，计算机10同时根据设定的实时成形工艺控制方案，通过激光器1功率的实时调控或调整激光头2改变聚焦光斑的尺寸，以及通过数控工作台7与激光头2的相对运动来加以控制实时的功率输出密度和扫描速度，以动态实时控制成形件的凝固组织；其中，多路粉体配送是根据被成形零部件结构强度等要求，对材料进行设计进而确定所需用粉末的种类、送粉的路数，并通过计算机1实时同步控制各路粉体原料的流量和流态，调整其动态配比（即实时调控每个沉积层混合填充粉末的成分配比，即通过各路粉体的供给速度调节所需组分的配比，从而实现其成分的梯度变化，由此最终成型零件中某一组分含量必然为各粉体对应组分含量乘以其添加比例的加和），在激光快速成形过程中，随着激光束对基材的扫描，同步实时地调整送入激光熔池中的粉末种类，并且精确控制粉末的流量；动态组织调控是根据成形件的材料性能和组织设计，首先通过数值计算或前期实验，获得激光功率密度、扫描速度等参数与局部的温度梯度和凝固速度的关系，进而通过组织选择图，获得这些成形参数对成形材料内部组织的影响规律，这样在成形过程中，可通过调整功率密度及扫描速度的方式，同时配合原料粉体总量的调控，结合材料的成分，控制其激光熔凝过程中的凝固参数，对成形件组织加以干预。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术内容相比，区别在于：将各成分材料分别制成颗粒度差别较大的粉末，经各送粉器输送至混粉器中进行充分混合，形成行星粉末颗粒；根据材料的成分差别并依靠粉末颗粒的大小及粉末输出流量进行综合控制，从而实现该过程连续可调。
基于上述区别技术特征可以确定，该权利要求实际解决的技术问题是：如何利用组分粉末的颗粒度尺寸差别，解决梯度材料的成分调控与铺放问题，并利于粉末回收。
为了解决梯度材料的成分调控和铺放，本申请通过分别控制各成分组分粉末的送粉量，在混粉器中充分混合和吸附，从而形成行星粉末，实时调控每一层快速成形沉积层混合填充粉末的成分配比。由此可知，本申请对于梯度材料粉末的输送依靠两个因素进行综合控制：1.不同成分的粉末颗粒度，2.不同成分的粉末输出流量。
由对比文件1公开的内容可知，对比文件1仅对粉末的成分输出流量进行控制，并未考虑到粉末颗粒大小对于梯度材料的成分调控的影响。并且，由于对比文件1没有涉及粉末颗粒大小对于梯度材料成分的控制和铺放。本领域技术人员在对比文件1的基础上，并无动机通过调整粉末的颗粒度来控制梯度材料的成分分布，进而得到本权利要求的技术方案。因此，本领域技术人员根据对比文件1无法显而易见地获得的权利要求2的技术方案。
并且，目前也没有足够的证据表明上述区别技术特征属于本领域的公知常识。由于本申请通过控制不同成分粉末的颗粒度和输出流量来控制梯度材料的成分，对于混合粉末成分的调节更加灵活，实现了各材料及其结构的成分连续过渡调节，使得成分梯度结构制造易于实现，同时利于回收粉末，降低了制造成本，实现了有益的技术效果。因此，权利要求2具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年08月03日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所依据文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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