本发明专利技术涉及叠加制造组件(尤其是涡轮机或压缩机组件)的至少一个组成区域的方法，所述方法包括至少以下步骤：将粉末层(10a‑c)施加在组件平台的构建连接区附近；局部熔化和/或烧结粉末层(10a‑c)，其中，在构建连接区附近，至少一个高能束相对于组件平台移动并选择性撞击粉末层(10a‑c)，至少一个高能束的至少一部分与组件平台以沿着线性供料方向(12)布置的平行排列结构(16)形式相对移动；将组件平台沿着下降方向下降预定层厚；然后重复上述步骤直到完成组成区域。根据本发明专利技术，至少一个高能束与组件平台在至少两个不同粉末层(10a‑c)中相对移动，使得在沿着下降方向摞在一起的粉末层区域中，各个粉末层(10a‑c)的各个平行排列结构(16)与各个线性供料方向(12)设置成不同角度。本发明专利技术还涉及执行这种方法的装置。
Method and apparatus for superimposing at least one component area of a manufacturing component
【技术实现步骤摘要】
叠加制造组件的至少一个组成区域的方法和装置本专利技术是申请号为201480065178.2、申请日为2014年06月06日、专利技术名称为“叠加制造组件的至少一个组成区域的方法和装置”的专利的分案申请。
本专利技术涉及叠加制造组件(尤其是涡轮机或压缩机组件)的至少一个组成区域的方法和装置。
技术介绍
从现有技术中已知叠加制造方法，叠加制造方法用于快速制造原型或制造用其他方法难以制造的组件。除此以外，这里还采用诸如选择性激光熔化法(SLM)、直接金属激光烧结法(DMLS)或电子束法等方法。从优现有技术中还具体已知制造流体动力机的组件(例如，飞行器引擎或燃气轮机的组件)的叠加制造方法，例如，在DE102009051479A1中所述的方法，或制造流体动力机的组件的相应装置。在该方法中，通过将至少一种分层的粉状组成材料施加在构建连接区附近的组件平台上，并且通过利用在构建连接区附近提供的能量使分层的组成材料局部熔化和烧结，分层地制成了相应部件。这里，通过至少一个高能束实现能量供应，例如CO2激光器、Nd:YAG激光器、Yb纤维激光器、二激光激光器等激光束和/或电子束。为了熔化或烧结组成材料，至少一个高能束与组件平台在沿着线性供料方向布置的平行排列结构形式的一些区域中相对运动，因而出现平行排列结构形式的线性熔化或烧结区域的所谓暴露带。专利技术概述本专利技术的目的在于提供一种能够叠加制造具有改进纹理结构的组件的至少一个组成区域的方法和装置。根据本专利技术，通过具有权利要求1所述特征的方法和通过具有权利要求8所述特征的装置实现上述目的。在相应的从属权利要求中规定了本专利技术的适当发展的优选构造，其中根据本专利技术的方法的优选构造被视为根据本专利技术的装置的优选构造，并且反之亦然。本专利技术的第一方面涉及叠加制造组件(尤其是涡轮机或压缩机组件)的至少一个组成区域的方法。这里，根据本专利技术，实现了所制造部件或组成区域的改进纹理结构，其中至少一个高能束与组件平台在至少两种不同粉末层中相对移动，使得在沿着下降方向相互摞起来的粉末层区域中，相应粉末层的相应平行排列结构与相应线性供料方向设置成不同角度。换句话说，根据本专利技术提出，利用直接或间接相互摞起来的至少两个粉末层的相互对应的暴露带，设置或产生相对于供料方向相对旋转的形成平行排列结构的独立线条。由此，以特别简单和可靠的方式避免了在所制造部件或组成区域中的组成材料的纹理的优先方向形式。因此，与已知制造方法相比，能够以原本相同的制造时间和成本有利地增加部件的机械和热电阻系数。这里，根据本专利技术的方法基本上可以用于制造完整的部件，或者用于制造某一组成区域，或者用于修复或恢复部件的组成区域。这里，根据各个平行排列结构或各个暴露带和各个粉末层的大小，相对于相应线性供料方向的角度基本上可以在大约1°与大约179°之间自由调整，相应地是，该角度例如可以为1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14°、15°、16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°、32°、33°、34°、35°、36°、37°、38°、39°、40°、41°、42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°、49°、50°、51°、52°、53°、54°、55°、56°、57°、58°、59°、60°、61°、62°、63°、64°、65°、66°、67°、68°、69°、70°、71°、72°、73°、74°、75°、76°、77°、78°、79°、80°、81°、82°、83°、84°、85°、86°、87°、88°、89°、90°、91°、92°、93°、94°、95°、96°、97°、98°、99°、100°、101°、102°、103°、104°、105°、106°、107°、108°、109°、110°、111°、112°、113°、114°、115°、116°、117°、118°、119°、120°、121°、122°、123°、124°、125°、126°、127°、128°、129°、130°、131°、132°、133°、134°、135°、136°、137°、138°、139°、140°、141°、142°、143°、144°、145°、146°、147°、148°、149°、150°、151°、152°、153°、154°、155°、156°、157°、158°、159°、160°、161°、162°、163°、164°、165°、166°、167°、168°、169°、170°、171°、172°、173°、174°、175°、176°、177°、178°或179°。在本专利技术的优选构造中，提出至少一个高能束和组件平台在至少两个连续的粉末层和/或所有粉末层中相对移动，使得在沿着下降方向相互摞起来并且相互邻接的粉末层中，相应粉末层的相应平行排列结构与相应线性供料方向设置成不同角度。换句话说，根据本专利技术提出，至少沿着下降方向相互摞起来的粉末层区域，在制造第一组件层之后，至少在下面的组件层中相对于线性供料方向改变平行暴露线条的延伸部分或相对方向。例如，第一粉末层的平行排列结构可以调整为与线性供料方向成大约90°角度，同时在相应粉末层区域中的下面的粉末层可以调整为大约45°角度。相应的是，在每次通过之后在至少一个更多粉末层中或在所有粉末层中可以改变和重新调整角度。因此，特别可靠地防止组件纹理的优先方向发展。这里，基本上提出，单独角度根据层数而与各个粉末层相关。更有利的是，至少一个高能束和组件平台至少在一些区域中相对移动，从而沿着至少一个线性供料方向交替(尤其严格交替)线性运动以形成平行排列结构。换句话说，提出通过高能束与组件平台之间的方向变化相对运动来产生一起形成平行排列结构的独立直线或发光线条。这里，可以提出在每一条严格交替方式的线条之后或者在预定数量的交替方式的线条之后改变方向。由此，实现了在产生的暴露带中的有利的热分布和相对均匀的纹理形成。在本专利技术的其他优选构造中，提出至少一个高能束与组件平台在至少两个不同粉末层中相对移动，使得各个线性供料方向在沿着下降方向摞在一起的粉末层区域中朝向相同。换句话说，对于在两个或更多粉末层上方的某个粉末层区域，供料方向保持恒定。作为通过改变供料方向使暴露带自身旋转的替换方式，因此，只有组成暴露带的单独线条在粉末层与粉末层之间相互旋转。由此，可以一简单快速的方式制造单独组成层，而不会在组件的材质纹理中出现优先方向。更有利的是，借助至少一个感应线圈至少在一些区域中和/或至少数次感应加热组件。这允许以特定方式并且根据材料加热组件或组成区域，从而有利于熔化或烧结，促进所需纹理结构的形成并且避免出现热龟裂形成。例如，组件或组成区域可以被加热到基本温度，基本温度大约为300℃至400℃并且低于相应合金或粉末的优选熔化温度。这里，已经进一步证明有利的是，根据至少一个感应线圈的加热特性来选择至少一个平行排列结构与相关线性供料方向的角度。换句话说，一个、多个或全部粉末层的暴露适应于至少一个感应线圈的加热特性。这允许特别精确地影响出现的组件纹理。在本专利技术的更有利的构造中，提出至本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.叠加制造组件，尤其是涡轮机或压缩机的组件的至少一个组成区域的方法，其中至少进行以下步骤：a)将粉末层(10a‑c)施加在的组件平台的构建连接区附近；b)局部熔化和/或烧结所述粉末层(10a‑c)，其中，在所述构建连接区附近，至少一个高能束相对于组件平台移动并选择性撞击所述粉末层(10a‑c)，其中，所述至少一个高能束与所述组件平台在沿着线性供料方向(12)布置的平行排列结构(16)形式的一些区域中相对移动；c)将所述组件平台沿着下降方向下降预定层厚；然后d)重复步骤a)制c)，直到完成所述组成区域，其特征在于所述至少一个高能束与所述组件平台在至少两个不同粉末层(10a‑c)中相对移动，使得在沿着下降方向摞在一起的粉末层区域中，相应粉末层(10a‑c)的相应平行排列结构(16)与相应供料方向(12)设置成不同角度。
【技术特征摘要】
2013.11.27 DE 102013224319.71.叠加制造组件，尤其是涡轮机或压缩机的组件的至少一个组成区域的方法，其中至少进行以下步骤：a)将粉末层(10a-c)施加在的组件平台的构建连接区附近；b)局部熔化和/或烧结所述粉末层(10a-c)，其中，在所述构建连接区附近，至少一个高能束相对于组件平台移动并选择性撞击所述粉末层(10a-c)，其中，所述至少一个高能束与所述组件平台在沿着线性供料方向(12)布置的平行排列结构(16)形式的一些区域中相对移动；c)将所述组件平台沿着下降方向下降预定层厚；然后d)重复步骤a)制c)，直到完成所述组成区域，其特征在于所述至少一个高能束与所述组件平台在至少两个不同粉末层(10a-c)中相对移动，使得在沿着下降方向摞在一起的粉末层区域中，相应粉末层(10a-c)的相应平行排列结构(16)与相应供料方向(12)设置成不同角度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述至少一个高能束与所述组件平台在至少两个连续的粉末层(10a-c)中和/或在所有粉末层(10a-c)中相对移动，使得在沿着下降方向摞在一起并彼此相邻的粉末层区域中，相应粉末层的相应平行排列结构(16)与相应线性供料方向(12)设置成不同角度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述至少一个高能束与所述组件平台在一些区域中相对移动，从而沿着至少一个线性供料方向(12)交替，尤其是严格交替线性运动以形成平行排列结构(16)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于所述至少一个高能束与所述组件平台在至少两个不同粉末层(10a-c)中相对移动，使得相应线性供料方向(12)在沿着下降方向摞在一起的粉末层区域中朝向相同。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于借助至少一个感应线圈至少在一些区域中和/或至少数次感应加热组件。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于根据至少一个感应线圈的加热特性来选...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·雅基莫夫，G·施里克，H·汉里德，M·罗伊特勒，
申请(专利权)人：MTU飞机发动机有限公司，EOS有限公司电镀光纤系统，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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