用于制造元件的方法和元件技术

公开一种用于通过添加式制造过程制造元件(6)的方法。方法包括将元件制造成包括前部面(63)，前部面从基部侧延伸，且延伸向建造方向(4)。方法进一步包括借助于添加式制造过程在所述前部面(63)上制造至少一个隆起结构(67，69)，其中所述隆起结构的界定件包括至少一个斜凸缘和至少一个悬吊凸缘。悬吊凸缘(73，74)制造成相对于建造方向(4)形成角(a，d)，它小于或等于70度。另外，公开了可用该方法产生的元件。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开一种用于通过添加式制造过程制造元件(6)的方法。方法包括将元件制造成包括前部面(63)，前部面从基部侧延伸，且延伸向建造方向(4)。方法进一步包括借助于添加式制造过程在所述前部面(63)上制造至少一个隆起结构(67，69)，其中所述隆起结构的界定件包括至少一个斜凸缘和至少一个悬吊凸缘。悬吊凸缘(73，74)制造成相对于建造方向(4)形成角(a，d)，它小于或等于70度。另外，公开了可用该方法产生的元件。【专利说明】用于制造元件的方法和元件
本公开涉及用于通过添加式制造过程制造元件的方法。本公开进一步涉及可用所述方法产生的元件。添加式制造过程包括在横向于建造方向产生元件时，从元件的基部侧开始，沿着建造方向对元件连续地添加材料，以及从基部侧处开始以连续的步骤添加材料，连续的步骤沿建造方向从一个步骤前进到后一个步骤。添加式制造过程特别地可为选择性激光熔化过程或选择性电子束熔化过程。
技术介绍
添加式制造过程变得越来越多地在工业中使用。在这些过程中，在制造元件时对元件添加材料，而非从毛坯中移除材料，这些过程允许例如产生腔体或底切，这可能不能由切割过程制造出来，或者切割过程很难将它们制造出来。而且，适用于铸造过程的约束，例如必须避免突然改变横截面，不适用于添加式制造过程。用于制造金属零件的添加式制造过程包括例如选择性激光熔化或选择性电子束熔化过程。在这些过程中，淀积金属粉末层。将激光束或电子束引导到金属粉末床上，从而使粉末部分地熔化，并且射束随后在粉末表面上前进。熔化金属物质固化，而在相邻位置处的金属粉末则熔化。因而，沿着射束轨迹产生固化金属层。在材料层中的处理循环结束之后，新的金属粉末层淀积在顶部上，并且执行使金属熔化和随后使金属固化的新循环。由于恰当地选择层厚度和射束功率，各层固化材料结合到前一层上。因而，金属构件沿着制造过程的建造方向建立。一层材料的厚度的范围典型地为10微米至100微米。从一个层到下一个层的过程前进或建造方向在测量学意义上典型地是从底部到顶部。但是，某些约束也适用于这些方法。如果例如要在一个层中制造悬吊结构，如果对于新的固化材料层未提供支承的话，悬吊结构将弯曲。因此，可发现产品品质低劣，或者制造过程可能被取消。虽然对于此情形的补救措施可能是在悬吊结构下方制造支承结构，并且随后移除支承结构，但是明显的是将需要额外的制造步骤包括移除过程，特别是切割或碎肩移除过程，从而需要额外的过程步骤，因而增加制造时间和成本。此外，对于制造好的某些几何构造，接近和移除支承结构可能是不可行或非常困难的。
技术实现思路
本公开的目标是提供一种用于通过添加式制造过程制造元件的方法。本公开的另一个目标是提供一种用于通过克服本领域的缺点的添加式制造过程来制造元件的方法。本公开的特定目标是克服上面提到的本领域的缺点。本公开的另一个目标是提供一种用于通过添加式制造过程制造元件的方法，从而允许制造悬吊结构，而不需要提供随后必须移除的特定支承结构。本公开的另一个目标是提供一种可由公开的方法产生的元件，它包括悬吊结构，在用添加式制造方法建造结构的期间，悬吊结构不需要特定支承结构。这些目标和其它目标由权利要求1中叙述的方法和要求保护元件的独立权利要求中叙述的元件实现。公开一种用于通过添加式制造过程制造元件的方法，其中添加式制造过程包括从基部侧开始，沿着建造方向对元件连续地添加材料。横向于建造方向来制造基部侧，并且在基部侧处开始以连续的步骤添加材料。方法包括将元件制造成包括前部面，前部面从基部侧延伸且延伸向建造方向。另外，借助于添加式制造过程在所述前部面上制造至少一个隆起结构。隆起结构由界定件界定，其中所述隆起结构的界定件包括至少一个斜凸缘和至少一个悬吊凸缘。隆起结构可为凹形或凸形隆起结构。隆起结构在某些实施例中可为前部面上的凹陷，即，凹形隆起结构，它不穿透元件，并且包括后壁。它同样也可为凸形隆起结构，即，在表面上的升高部。可在前部面上提供凸形隆起结构和凹形隆起结构。本文公开的方法包括制造隆起结构的所有悬吊凸缘，并且特别地所有隆起结构的所有悬吊结构，以相对于建造方向形成小于或等于70度的角。在更具体的实施例中，角可小于或等于60度，可特别地小于或等于50度，而且可更特别地为至少大约50度。要理解的是，如果建造方向在大地测量意义上是从底部到顶部的，换句话说，竖向，则也可限定悬吊凸缘相对于水平方向的角。相对于水平方向的所述角大于或等于20度。在更具体的实施例中，相对于水平方向形成的角大于或等于30度，在特定实施例中可大于或等于40度，而且可更特别地为至少大约40度。要进一步理解的是，不必将基部侧制造在一个层中。如果基部侧例如为弓形，则首先可制造基部侧的侧向节段，而且可在后面的建造步骤中完成基部侧。大体上，如果例如建造方向从上到上为竖向的话，则基部侧是元件的下侧。由于悬吊凸缘倾斜，所以悬吊凸缘在制造过程期间是自支承的。在添加新一层材料的同时产生的额外的递增式支持将足够小，以支承它本身对抗重力。在制造过程期间，在建造方向或相应地竖向方向之间的角越小，或者在悬吊凸缘和水平方向之间的角越大，递增式支持或悬臂距离越小。已经显示了如果建造方向和悬吊凸缘之间的角小于或等于60度，则大体获得良好的结果，并且更特别地可选择所述角小于或等于50度，而且更特别地在具体实施例中可为至少大约50度。角越小，将对递增地产生的悬吊结构提供更多支承。大到70度且包括70度的角仍然是可接受的。如果悬吊凸缘和水平之间的角大于或等于30度，也发现良好结果，更特别地选择该角大于或等于40度，并且在特定实施例中角至少为大约40度。角越大，对递增地产生的悬吊结构提供更多支承。小到20度且包括20度的角是可接受的。凹形隆起结构将大体在建造方向上由悬吊凸缘界定，同时它朝向基部侧而将由斜凸缘界定。凸形隆起结构将大体在建造方向上由斜凸缘限制，并且将朝向基部侧而由悬吊凸缘界定。更特别地说，如果建造方向是从底部到顶部，并且基部侧在制造过程期间构成元件的下侧，则悬吊凸缘将设置在凹形隆起结构的上侧上和凸形隆起结构的下侧上。同样，斜凸缘将设置在凹形隆起结构的下侧上和凸形隆起结构的上侧上。方法可包括在前部面上制造大量隆起结构，而且它可包括在前部面上制造凹形隆起结构和凸形隆起结构。特别地，上面和权利要求1中标明的关于悬吊凸缘的状况将适用于在前部面上制造的所有隆起结构。在本公开的一方面，方法包括将至少一个凹形隆起结构制造为非穿透结构。也就是说，用添加式过程制造的凹形隆起结构不从前部面到相反的第二面穿透元件，而是上面提到的凹陷。在更具体的方面，可将所有凹形隆起结构制造成非穿透隆起结构。制造非穿透隆起结构包括制造凹形隆起结构的后壁。在这方面，隆起结构应与专用贯通开口明确地区分开来，可用不同的方式制造贯通开口，将在下面标明其中一个。在执行根据本公开的方法的一个模式中，它包括制造至少一个隆起结构，使得所述隆起结构的界定件包括两个相邻悬吊凸缘，所述悬吊凸缘包夹一角且形成顶点，所述顶点布置在凹形隆起结构的建造端处，或者布置在凸形隆起结构的基部端上。那意味着，在凸形隆起结构的情况下，形成于两个悬吊凸缘的贴靠位置处的尖部指向元件的基部侧，而在凹形隆起结构的情况下，尖部指向建造方向。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过添加式制造过程制造元件的方法，所述添加式制造过程包括在通过所述添加式制造过程横向于建造方向产生基部侧时，从基部侧(51)开始沿着建造方向(4)对所述元件(3，5，6)连续地添加材料；以及从所述基部侧处开始以连续的步骤添加材料，所述方法包括将所述元件制造成包括前部面(63)，所述前部面从所述基部侧延伸且延伸向所述建造方向，所述方法进一步包括借助于所述添加式制造过程在所述前部面(63)上制造至少一个隆起结构(67，69)，其中所述隆起结构的界定件包括至少一个斜凸缘(71，72)和至少一个悬吊凸缘(73，74)，其特征在于，所述方法包括将所有悬吊凸缘(73，74)制造成相对于所述建造方向(4)形成小于或等于70度的角(a，d)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K洛伊菲，MT莫勒，D帕伊斯，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH