【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过粉末床沉积和选择性熔合来增材制造铜制品。更准确地说，本专利技术旨在允许增材制造材料密度大于99％的铜制品。
技术介绍
1、铜由于其高导热性和/或高导电性而被用于多种应用。例如，铜经常用于在所有类型的电气设备内部建立电气连接。
2、通过允许生产复杂部件，增材制造可以允许生产提供新功能或改进功能的铜制品。
3、然而，铜对光的强反射性及其高导热性不支持通过粉末床沉积和激光束选择性熔合进行增材制造。首先，铜的强反射性大大降低了激光束传输到粉末层的能量，其次，高导热性促进了粉末层中的热量通过传导耗散，从而降低熔池的品质。
4、为了解决这些困难，可以使用与其他材料(例如铬或钼)合金化的铜。文献jp2020059870和wo201902122提出了用此类合金增材制造制品。
5、尽管用这些铜合金制造的制品可能适合某些应用，但在某些应用中，特别是电气应用中，这些制品无法使用或无法提供所需的性能，因为添加的金属(铬或钼)会降低制品的导电性。
6、本专利技术的目的是允许通过粉末床沉积和选择性熔合的增材制造方法，由包含至少95质量％铜的金属粉末来制造铜制品。
7、文献fr2980380提出了一种通过粉末床沉积和选择性熔合增材制造金属部件的策略，对于所生产的部件的每一层，包括用激光束或电子束对粉末层的同一区域进行至少两次连续扫描。
8、根据文献fr2980380，这种双扫描可以更好地控制制造过程，降低破裂的风险，并生成密度更大的材料层，而不会产生过度的热
9、文献fr2980380提到合金rené77、tial或镍基超级合金，但不涉及铜制品的制造。
10、出人意料地，专利技术人已发现，使用如文献fr2980380中所描述的双扫描允许由包含至少95质量％铜的金属粉末增材制造铜制品，并且允许制造材料密度大于99％的铜制品。
技术实现思路
1、因此本专利技术涉及增材制造铜制品的方法，其是一种通过粉末床沉积和选择性熔合进行增材制造的方法，通过选择性熔合叠加在支承件上的粉末层来制造所述制品，通过激光束在所述粉末层上的移动或扫描来实现粉末层的选择性熔合，其中所述方法使用的粉末层是金属的并且包含至少95质量％的铜。
2、根据本专利技术，每个粉末层的每个熔合区域通过激光束扫描至少两次，激光束的第一次扫描允许存在于每个熔合区域中的粉末的表面中产生纳米粒子膜，其中该纳米粒子膜降低每个熔合区域中粉末的反射率，激光束的第二次扫描由于第一次扫描所产生的纳米粒子膜的存在而使得每个熔合区域中的粉末熔合。
3、有利地但不是必须地，本专利技术还可以设置成：
4、-利用波长在1030nm和1100nm之间，更精确地在1050nm和1090nm之间，并且优选地在1060nm和1080nm之间的激光束进行每个熔合区域的两次扫描，
5、-第一次扫描以传导模式进行，而第二次扫描以匙孔模式进行，
6、-每个熔合区域的每次扫描包括平行矢量线，在第二次扫描期间的矢量线间隔等于或小于在第一次扫描期间的矢量线间隔，
7、-第二次扫描期间的矢量线间隔在第一次扫描期间的矢量线间隔的50％和80％之间，
8、-所述激光束的光斑尺寸在所述第一次扫描期间比在所述第二次扫描期间大，
9、-第一次扫描期间所述激光束的光斑尺寸在第二次扫描期间所述激光束的光斑尺寸的120％和140％之间，
10、-第二次扫描期间的矢量线间隔等于第一次扫描期间的矢量线间隔，所述第二次扫描的矢量线平行于所述第一次扫描的矢量线并介于所述第一次扫描的矢量线之间，
11、-每个熔合区域的每次扫描包括平行矢量线，第二次扫描的矢量线并不平行于第一次扫描的矢量线，
12、-用于所述第一次扫描的激光束的功率大于或等于用于所述第二次扫描的激光束的功率，
13、-用于第一次扫描的激光束的功率在用于第二次扫描的激光束的功率的115％和140％之间，
14、-用于第一次扫描的激光束的光斑的移动速度大于或等于用于第二次扫描的激光束的光斑的移动速度，
15、-用于第一次扫描的激光束的光斑的移动速度在用于第二次扫描的激光束的光斑的移动速度的110％和150％之间，
16、-第二次扫描期间的矢量线间隔小于第一次扫描期间的矢量线间隔，而激光束的光斑尺寸、激光束的功率以及激光束的光斑的移动速度在两次扫描期间是相同的。
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1.一种增材制造铜制品的方法，其是一种通过粉末床沉积和选择性熔合进行增材制造的方法，通过选择性熔合叠加在支承件上的粉末层来制造所述制品，通过激光束在所述粉末层上的移动或扫描来实现粉末层的选择性熔合，其中所述方法使用的粉末层是金属的并且包含至少95质量％的铜，所述方法的特征在于，每个粉末层的每个熔合区域通过激光束扫描至少两次，激光束的第一次扫描允许存在于每个熔合区域中的粉末的表面中产生纳米粒子膜，其中该纳米粒子膜降低每个熔合区域中的粉末的反射率，激光束的第二次扫描由于第一次扫描所产生的纳米粒子膜的存在而使得每个熔合区域中的粉末熔合。
2.根据权利要求1所述的增材制造铜制品的方法，其中，利用波长在1030nm和1100nm之间，更精确地在1050nm和1090nm之间，并且优选地在1060nm和1080nm之间的激光束进行每个熔合区域的两次扫描。
3.根据前述权利要求中任一项所述的增材制造铜制品的方法，其中，所述第一次扫描以传导模式进行，而所述第二次扫描以匙孔模式进行。
4.根据前述权利要求中任一项所述的增材制造铜制品的方法，其中，每个熔合区域的每
5.根据权利要求4所述的增材制造铜制品的方法，其中，所述第二次扫描期间的矢量线间隔在所述第一次扫描期间的矢量线间隔的50％和80％之间。
6.根据权利要求4或5所述的增材制造铜制品的方法，其中，所述激光束的光斑尺寸在所述第一次扫描期间比在所述第二次扫描期间大。
7.根据权利要求6所述的增材制造铜制品的方法，其中，所述第一次扫描期间所述激光束的光斑尺寸在所述第二次扫描期间所述激光束的光斑尺寸的120％和140％之间。
8.根据权利要求4所述的增材制造铜制品的方法，其中，所述第二次扫描期间的矢量线间隔等于所述第一次扫描期间的矢量线间隔，所述第二次扫描的矢量线平行于所述第一次扫描的矢量线并介于所述第一次扫描的矢量线之间。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的增材制造铜制品的方法，其中，每个熔合区域的每次扫描包括平行矢量线，所述第二次扫描的矢量线并不平行于所述第一次扫描的矢量线。
10.根据前述权利要求中任一项所述的增材制造铜制品的方法，其中，用于所述第一次扫描的激光束的功率大于或等于用于所述第二次扫描的激光束的功率。
11.根据权利要求10所述的增材制造铜制品的方法，其中，用于第一次扫描的激光束的功率在用于第二次扫描的激光束的功率的115％和140％之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的增材制造铜制品的方法，其中，用于第一次扫描的激光束的光斑的移动速度大于或等于用于第二次扫描的激光束的光斑的移动速度。
13.根据权利要求12所述的增材制造铜制品的方法，其中，用于第一次扫描的激光束的光斑的移动速度在用于第二次扫描的激光束的光斑的移动速度的110％和150％之间。
14.根据权利要求4所述的增材制造铜制品的方法，其中，所述第二次扫描期间的矢量线间隔小于所述第一次扫描期间的矢量线间隔，并且其中，激光束的光斑尺寸、激光束的功率以及激光束的光斑的移动速度在两次扫描期间是相同的。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种增材制造铜制品的方法，其是一种通过粉末床沉积和选择性熔合进行增材制造的方法，通过选择性熔合叠加在支承件上的粉末层来制造所述制品，通过激光束在所述粉末层上的移动或扫描来实现粉末层的选择性熔合，其中所述方法使用的粉末层是金属的并且包含至少95质量％的铜，所述方法的特征在于，每个粉末层的每个熔合区域通过激光束扫描至少两次，激光束的第一次扫描允许存在于每个熔合区域中的粉末的表面中产生纳米粒子膜，其中该纳米粒子膜降低每个熔合区域中的粉末的反射率，激光束的第二次扫描由于第一次扫描所产生的纳米粒子膜的存在而使得每个熔合区域中的粉末熔合。
2.根据权利要求1所述的增材制造铜制品的方法，其中，利用波长在1030nm和1100nm之间，更精确地在1050nm和1090nm之间，并且优选地在1060nm和1080nm之间的激光束进行每个熔合区域的两次扫描。
3.根据前述权利要求中任一项所述的增材制造铜制品的方法，其中，所述第一次扫描以传导模式进行，而所述第二次扫描以匙孔模式进行。
4.根据前述权利要求中任一项所述的增材制造铜制品的方法，其中，每个熔合区域的每次扫描包括平行矢量线，在第二次扫描期间的矢量线间隔等于或小于在第一次扫描期间的矢量线间隔。
5.根据权利要求4所述的增材制造铜制品的方法，其中，所述第二次扫描期间的矢量线间隔在所述第一次扫描期间的矢量线间隔的50％和80％之间。
6.根据权利要求4或5所述的增材制造铜制品的方法，其中，所述激光束的光斑尺寸在所述第一次扫描期间比在所述第二次扫描期间大。
7.根据权利要求...
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