基于粉末床增材制造工件的方法、为该前述方法建立校正参数的方法和用于该后述方法的计算机程序产品技术

本发明专利技术涉及一种在粉末床(13)中以增材制造设备(11)制造工件(19)的方法。其中，已经制造的构件的在能量束(17)下方可用的构件体积较少的构件区域中出现产生的熔池危险的过热。为了避免所述情况按照本发明专利技术建议，在考虑位于待制造的层(25)下方的构件(19)的情况下考虑轮廓函数(gcf)。由此推导出校正参数(vf)，其遏制能量束(17)的引入能量数量以防止熔池的过热。本发明专利技术还涉及一种用于建立轮廓函数(gcf)的方法或者说用于建立校正函数(vf)的校正参数的方法和用于执行上述方法的计算机程序产品(26、27)。

The method of manufacturing workpieces based on the powder bed additive, the method of establishing calibration parameters for the above method and the computer program products for the latter method

The invention relates to a method for manufacturing a workpiece (19) with an additive manufacturing device (11) in a powder bed (13). Among them, the molten pool danger of overheating occurs in the area of the component with less volume available under the energy beam (17) of the already manufactured component. In order to avoid such a case, the profile function (GCF) is considered in accordance with the recommendation of the present invention when considering a member (19) located below a layer (25) to be manufactured. The correction parameter (VF) is derived to restrain the amount of energy introduced into the energy beam (17) to prevent the pool from overheating. The invention also relates to a method for establishing a contour function (GCF), or a method for establishing a correction parameter of a correction function (VF), and a computer program product (26, 27) for performing the above method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于粉末床增材制造工件的方法、为该前述方法建立校正参数的方法和用于该后述方法的计算机程序产品本专利技术涉及一种基于粉末床增材制造工件的方法，其中工件在粉末床中逐层制造，其中为了制造工件分别将粉末床的最上层通过能量束固化。此外，本专利技术涉及一种用于建立用于上述方法的轮廓函数的方法。此外，本专利技术涉及一种用于建立校正函数的校正参数的方法，其涉及应用在首次提到的方法中的增材制造方法的方法参数。此外本专利技术涉及用于建立轮廓函数的计算机程序产品和用于建立校正函数的校正参数的计算机程序产品。在DE102015205316中描述了一种在粉末床中增材式制造工件的方法。据此，通过用激光束熔化粉末来在粉末床中制备工件。对于某些材料，例如镍基超合金，这可能是有问题的，因为激光的熔池中的高冷却速率会导致部件中的应力并导致形成不希望的金属结构(或组织)。作为对策而建议，通过加热器对粉末床进行预热，使得粉末和已经制成的部件的温度差与熔池相比较低，因此可以降低冷却速率。根据US2016/0332379A1而提出，例如可以在激光烧结中调节由激光引入的能量的量，方法为至少在待制造的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于粉末床增材制造工件(19)的方法，其中，所述工件(19)在粉末床(13)中逐层制造，其中为了制造工件分别将粉末床(13)的最上层(25)通过能量束固化，其特征在于，在粉末床(13)的最上层(25)固化时考虑已制造工件的位于最上层(25)之下的几何结构，其中，当向已经制造的工件(19)中的热量排放根据在能量束下可用的工件深度(z)减小时，通过使用校正参数来减小由能量束(17)在粉末床的每单位面积上引入的时间上的平均功率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基于粉末床增材制造工件(19)的方法，其中，所述工件(19)在粉末床(13)中逐层制造，其中为了制造工件分别将粉末床(13)的最上层(25)通过能量束固化，其特征在于，在粉末床(13)的最上层(25)固化时考虑已制造工件的位于最上层(25)之下的几何结构，其中，当向已经制造的工件(19)中的热量排放根据在能量束下可用的工件深度(z)减小时，通过使用校正参数来减小由能量束(17)在粉末床的每单位面积上引入的时间上的平均功率。


2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过使用以下校正参数减小粉末床的每单位面积上引入的时间上的平均功率：
·降低能量束(17)的功率，和/或
·提高能量束(17)在粉末床(13)上的进给速度，和/或
·在照射矢量(36)的行程和相邻照射矢量(36)的行程之间保持辐照间歇，其中所述照射矢量分别定义能量束(17)为了固化粉末床而经过的路径的部段。


3.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在能量束下可用的工件深度(z)由描述工件(19)的几何形状的数据集计算。


4.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在能量束下可用的工件深度(z)至多仅考虑到确定的最大深度(zm)。


5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，要考虑的最大深度(zm)被确定为最少0.5mm和最多2mm，优选为1mm。


6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，要考虑的最大深度(zm)被确定为最少10层和最多40层，优选为20层。


7.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，用于所述最上层(25)的分别在能量束下可用的工件深度(z)被描述为位置相关地用于所述最上层(25)的要固化的面分量的轮廓函数(gcf)。


8.按照引用权利要求4、5或6的权利要求7所述的方法，其特征在于，将轮廓函数(gcf)标准化为1，其中在达到要考虑的最大深度(zm)时达到值1。


9.按照权利要求7或8所述的方法，其特征在于，为轮廓函数(gcf)关联校正函数(vf)，在该校正函数中与位置相关地存储针对由能量束(17)在粉末床的每单位面积上引入的时间上的平均功率的校正参数。


10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，关联的校正函数(vf)的校正参数根据沿着照射矢量的校正函数(vf)的平均值或校正函数(vf)的最小值被确定，其中照射矢量是能量束进给的直线元素。


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【专利技术属性】
技术研发人员：D卡斯琴，D雷兹尼克，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE