混合增材制造方法技术

一般而言，混合增材制造方法可用于利用增材制造技术生产复杂零件。该方法可以包括通过第一增材制造工艺，例如使用金属粉末源材料的粉末床融合工艺来制造该零件的一个或多个第一部分。然后将该零件的第一部分转移到第二增材制造工艺，例如使用固体金属源材料的直接沉积工艺的操作床。在这方面，第一增材制造工艺不同于第二增材制造工艺。接下来，使用第二增材制造工艺制造连接至零件的第一部分并且部分地围绕零件的第一部分的零件的另一部分，该另一部分的部分可以用工具加工以提供成品零件。

Manufacturing method of mixed additive

【技术实现步骤摘要】
混合增材制造方法
技术介绍
增材制造是一种三维(3D)印刷，其中材料以由计算机辅助设计(CAD)指令控制的图案固化，并且待生产的零件逐层构建。与传统的加工工艺不同，在该传统的加工工艺中，材料从原料中去除以生产零件，而增材制造通过添加层来构建零件，其中每个层在托盘逐渐移动之前，通过诸如激光或电子束的计算机控制的源固化，以允许新层邻近前一层固化，或者通过直接添加固体原材料来构建零件。增材制造能够从各种材料，包括金属、聚合物和矿物来生产零件。一种类型的增材制造，粉末床融合(例如，选择性激光熔化(SLM))用于生产高保真度、复杂的金属零件。粉末床融合技术使用高功率密度激光器或电子束将金属粉末熔化并注入固体中。各种合金与粉末床融合技术相兼容。为了开始该过程，将3DCAD模型分成多个层，通常大约为10μm至100μm厚，并且将每个层转换为二维(2D)图像以进行处理。在诸如SLM的粉末床融合技术的增材制造期间，将金属粉末的薄层施加到操作板或操作床，并且激光跟踪层的2D图像，将粉末金属熔化并熔合在一起形成由CAD数据决定的层的形状。然后，板降低了一层的厚度，并且最近打印的层被另一金属粉末薄层覆盖，并且激光跟踪下一层的图像，将粉末金属熔化并熔合在一起形成新层的形状并结合至先前打印的层。一方面，由粉末床融合技术制成的零件通常缺乏强度，并且零件尺寸能力受到板的尺寸和激光器的移动量的限制，这与一些其他增材制造工艺相比相对较小。另一种类型的增材制造，直接沉积增材制造(例如，使用丝进给的电子束熔化(EBM))也用于生产复杂的金属零件，但通常不具有与粉末床融合技术一样紧密的公差能力。直接沉积技术使用热源(例如电子束)产生热量以通过熔化金属棒、金属丝或其他固体源材料而将源材料熔合在一起。直接沉积，如EBM工艺，能够生产强度近似等同于锻造金属零件的金属零件，但是只能以近终形生产(即，比一些其他增材制造工艺更宽松的公差)，并且通常必须进行后加工以获得高公差零件。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
用以以简化形式介绍以下在具体实施方式中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。根据本公开的一个实施例，提供了一种混合增材制造方法。该混合增材制造方法通常包括获得金属源材料；使用该金属源材料通过第一增材制造工艺制造第一结构；将第一结构放置在第二增材制造工艺的操作床上，第二增材制造工艺与第一增材制造工艺不同；使用另一种金属源材料，通过第二增材制造工艺制造连接至第一结构并部分围绕第一结构的第二结构；以及用工具加工第二结构的一部分以提供成品零件。根据本公开的另一个实施例，提供了一种混合增材制造方法。该混合增材制造方法通常包括获得金属源材料；使用该金属源材料通过第一增材制造工艺制造多于一个的内部部分；将多于一个的内部部分连接在一起以生产组合的内部部分；将组合的内部部分放置在第二增材制造工艺的操作床上，第二增材制造工艺与第一增材制造工艺不同；使用另一种金属源材料，通过第二增材制造工艺制造连接至组合的内部部分并部分围绕组合的内部部分的外部部分；以及用工具加工外部部分的区域以提供成品零件。根据本文所描述的任意实施例，第一增材制造工艺可以是粉末床融合工艺。根据本文所描述的任意实施例，粉末床融合工艺可以是使用金属粉末源材料的选择性激光熔化工艺。根据本文所描述的任意实施例，第二增材制造工艺可以是直接沉积工艺。根据本文所描述的任意实施例，直接沉积工艺可以是使用固体金属原料源材料的电子束熔化工艺。根据本文所描述的任意实施例，混合增材制造方法还可以包括：在用第二增材制造工艺制造融合到组合结构并部分围绕组合结构的第二结构之前，连接多于一个的第一结构以生产组合结构。根据本文所描述的任意实施例，多于一个的第一结构的连接可以是通过粘合剂、焊接工艺、紧固件、多于一个的第一结构中的互锁特征和增材制造工艺中的一种来进行。根据本文所描述的任意实施例，可以使用第二增材制造工艺来进行多于一个的第一结构的连接。根据本文所描述的任意实施例，第一结构可以是零件的网格内部结构。根据本文所描述的任意实施例，第二结构可以是零件的外骨骼结构。根据本文所描述的任意实施例，外骨骼结构可以包括通过第二增材制造工艺生产的安装特征、加强肋和凸耳中的一个或多个。附图说明通过参考以下详细描述并结合附图，随着本公开的前述方面和许多伴随的优点变得更好理解，它们也将变得更容易被欣赏，其中：图1是描述根据本公开的一个方面的用于混合增材制造的方法的代表性实施例的流程图；图2是描述根据本公开的另一个方面的用于混合增材制造的方法的代表性实施例的流程图；图3是根据本公开的另一个方面的由混合增材制造方法制造的零件的代表性实施例的前、左和顶部透视图；以及图4是图3的零件的剖视图。具体实施方式以下结合附图阐述具体实施方式，其中相同的附图标记表示相同的元件，旨在作为本公开的各种实施例的描述，而不旨在表示仅有的实施例。本公开中描述的每个实施例仅作为示例或说明提供，并且不应被解释为排除其他实施例。本文所提供的说明性实施例不旨在穷举或将本公开限制于所公开的精确形式。在以下描述中，阐述了具体细节以提供对本公开的示例性实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不体现所有具体细节的情况下实施本文所公开的实施例。在一些情况下，没有详细描述公知的工艺步骤，以免不必要地模糊本公开的各个方面。此外，应当理解的是，本公开的实施例可以采用描述的特征的任何组合。本申请可以包括对方向的涉及，例如“向前”、“向后”、“前”、“后”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“右手”、“左手”、“横向”、“中间”、“远端”、“近端”、“内”、“外”、“延伸”等。本申请中的这些指代以及其他类似指代仅用于帮助描述和理解特定实施例，而不旨在将本公开限制于这些方向或位置。本申请还可以涉及数量和数。除非特别说明，否则这些数量和数不应被视为限制性的，而是与本申请相关的可能数量或数的示例。同样在这方面，本申请可以使用术语“多个”来指代数量或数。在这方面，术语“多个”是指大于一个的任意数，例如，二、三、四、五等。术语“大约”、“近似”、“接近”等是指所述值加或减5％。出于本公开的目的，短语“A、B和C中的至少一个”，例如，是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)，当列出大于三个元素时，包括所有进一步可能的排列。以下描述提供了涉及增材制造的方法的若干示例。在这些示例中，结合本公开的混合增材制造方法描述了几种增材制造方法。本公开一般涉及混合增材制造方法，其适于与单独的增材制造工艺的任何组合一起使用，并且不应被理解为限于本文引用的具体工艺。本公开的实施例适于与利用棒/丝/粉末的熔化的任何粉末床技术或直接沉积技术(增材制造)一起使用。在一些实施例中，该方法包括可选的后加工。在这些方面，本公开的方法适于与任何增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合增材制造方法，包括：/n获得金属源材料；/n使用所述金属源材料通过第一增材制造工艺制造第一结构；/n将所述第一结构放置在第二增材制造工艺的操作床上，该第二增材制造工艺与所述第一增材制造工艺不同；/n使用另一种金属源材料，通过所述第二增材制造工艺制造连接至所述第一结构并部分围绕所述第一结构的第二结构；以及/n用工具加工所述第二结构的一部分以提供成品零件。/n

【技术特征摘要】
20180615 US 16/010,2631.一种混合增材制造方法，包括：
获得金属源材料；
使用所述金属源材料通过第一增材制造工艺制造第一结构；
将所述第一结构放置在第二增材制造工艺的操作床上，该第二增材制造工艺与所述第一增材制造工艺不同；
使用另一种金属源材料，通过所述第二增材制造工艺制造连接至所述第一结构并部分围绕所述第一结构的第二结构；以及
用工具加工所述第二结构的一部分以提供成品零件。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一增材制造工艺是粉末床融合工艺。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述粉末床融合工艺是使用金属粉末源材料的选择性激光熔化工艺。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二增材制造工艺是直接沉积工艺。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述直接沉积工艺是使用固体金属原料源材料的电子束熔化工艺。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在通过所述第二增材制造工艺制造所述第二结构之前，连接多于一个的所述第一结构以生产组合结构，所述第二结构融合到所述组合结构并部分围绕所述组合结构。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用粘合剂、焊接工艺、紧固件、多于一个的第一结构中的互锁特征和增材制造工艺中的一种来进行所述多于一个的第一结构的连接。


8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用所述第二增材制造工艺来进行所述多于一个的第一结构的连接。


9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一结构是所述零件的网格内部结构。


10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二结构是所述零件的外骨骼结构。


11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·兰，里安·塔姆，
申请(专利权)人：赛峰起落架系统加拿大公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA