CN108349006A - 用于通过选择性粉末床融合制造叶片预制件、叶片和喷嘴部段的方法 - Google Patents

用于通过选择性粉末床融合制造叶片预制件、叶片和喷嘴部段的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过粉末床选择性熔化来制造用于涡轮发动机的翼型件预制件的方法，该翼型件预制件包括翼型件(2)和附连到翼型件的至少一个可移除支承件(6)，该翼型件从对应翼型件的前缘或后缘的翼型件的第一边缘(28)到对应翼型件的后缘或前缘的翼型件的第二边缘逐层制造，该方法包括制造可移除支承件和翼型件，所述可移除支承件期望用于附连到制造平台(5)，并且用于附连到位于翼型件的第一边缘附近并面对制造平台的翼型件的面(2a)的一部分。面对制造平台的翼型件的面(2a)包括从该面延伸的平坦部(30)，该平坦部存在于该面位于翼型件的第一边缘(28)外侧的一部分上，支承件附连到平坦部，或同时附连到所述平坦部(30)和所述面(2a)位于第一边缘(28)外侧的一部分上。本发明涉及制造翼型件的方法和制造涡轮发动机喷嘴区段的方法，并且还提供了翼型件预制件。

Description

用于通过选择性粉末床融合制造叶片预制件、叶片和喷嘴部 段的方法
技术领域
本发明涉及增材制造方法的总体领域。本发明更具体地涉及在粉末床上选择性熔化来制造涡轮发动机翼型件的方法。
背景技术
近来，常见且有利的是，可依靠增材制造技术简便快速地制作复杂的三维部件。航空领域特别适用于此类方法。
当由金属或金属合金制造零件时，在粉末床上选择性熔化的方法使得能够获得复杂的部件，这些部件使用诸如铸造、锻造或机加工之类的传统方法是难以或不可能制成的。
此类方法通常包括将粉末层沉积到制造平台的步骤，并接着通过使用加热器构件选择性地熔化粉末的沉积层的一部分的步骤。上述步骤接连重复，从而逐层地构建最终部件。
图1示出了用于航空涡轮发动机的喷嘴区段1，它包括多个固定翼型件2，它们在两个同心环3和4之间延伸，同心环设置在水平制造平台5上。当喷嘴为如此构造时，翼型件2是“悬置的”，即，它们从环3和4悬臂伸出。
当希望通过在粉末床上选择性熔化来制造如此的喷嘴区段1时，必须在制造过程中提供可移除或可破碎的支承件6(参见图1)，从而在制造翼型件的同时将它们保持住。特别地，在粉末床上选择性熔化的方法中，需要每个被熔化的层能够由之前已熔化的材料支撑。这样的支承件6不可避免地存在于翼型件2的前缘或后缘(取决于喷嘴区段是否单向向上制造或以其它方式制造)，同时也会存在于翼型件面对制造平台5的面2a的一部分上(参见图5)。
然而，在前缘和后缘上存在此类可移除支承件是不期望的。尤其是，一旦喷嘴区段已经在机床中制成为用于在粉末床上选择性熔化，并随后与制造平台分离，则必须去除可移除支承件。需要手工抛光步骤来消除残存的那些支承件。在手工抛光过程中，操作者需要在存在支承件的边缘上(对应于翼型件的前缘和后缘)移动抛光工具，并且压靠其上。因此，手工抛光会由于过度去除材料而导致边缘的形状缺陷及不规则性。在后续的涡轮发动机的使用过程中，这些缺陷可能引起翼型件的空气动力学的问题。
发明内容
因此，本发明的主要目的是借助提出一种通过在粉末床上选择性熔化来制造用于涡轮发动机的翼型件预制件的方法来减轻这种缺点，该预型件包括翼型件和固定到翼型件的至少一个可移除支承件，该翼型件从对应于翼型件的前缘或后缘的翼型件的第一边缘到对应于翼型件的后缘或前缘的翼型件的第二边缘逐层制造，该方法包括制造可移除支承件和翼型件，可移除支承件首先用于固定到制造平台，并且其次用于固定到位于翼型件的第一边缘附近并面对所述制造平台的形成翼型件的压力侧或吸入侧的面的一部分。
根据本发明，形成翼型件的压力侧或吸入侧且面对制造平台的面包括远离所述面延伸的平坦部，该平坦部存在于所述面的位于翼型件的第一边缘外侧的一部分上，可移除支承件固定到平坦部，或同时固定到平坦部和所述面的位于第一边缘外侧的该部分上。
本发明的方法是显著的，因为在制造翼型件预制件期间，该方法包括在翼型件的第一边缘处制造平坦部(该第一边缘可对应于前缘或后缘，这取决于翼型件在用于在粉末床上选择性熔化的机床中的定向)。该平坦部的存在有利地考虑使翼型件附连可移除支承部的一部分与第一边缘间隔开。换言之，可移除支承件设置成从翼型件的第一边缘回缩。当接着移除可移除支承部以获得翼型件时，支承件的残余部位于平坦部上并且可能位于翼型件的面向制造平台的一部分面上，而不直接位于第一边缘上。因此，当抛光翼型件以去除残余部时，操作者无需压靠翼型件的第一边缘，而是在平坦部和存在平坦部的附近的翼型件的面上。因此，通过确保翼型件以均匀和可控的方式抛光，这种构造可用于限制由于去除支承件而出现的缺陷。此外，通过这种技术，通过使该步骤更加有条理减少了调整或抛光翼型件所需的时间。自然地，也可使用除抛光之外的技术在支承件已被移除之后调整翼型件的形状。
较佳地，平坦部包括第一面，该第一部平行于制造平台并切向于翼型件的第一边缘。例如，第一面相对于制造平台形成的角度小于或等于5°。由于部件是逐层构造的，每一层均平行于制造平台，这意味着形成翼型件的第一层呈现一区域，即，矩形区域。第一层为一区域而非一条线是有利的，从而使得可更好地保持翼型件，特别是在其第一边缘处。
另外，较佳地，平坦部还包括第二面，该第二面垂直于第一面。例如，第二面相对于第一面形成的角度在85°到95°的范围内。在这种情况下，平坦部的第一面和第二面之间的相交处的平坦部的点位于距离翼型件的面向制造平台的面的距离小于或等于0.5毫米(mm)的位置处，例如小于或等于0.3mm。更常见的，该平面可以以不超过翼型件的形状缺陷的可接受水平(例如，如在技术规格中所述)的方式整合在翼型件中，换言之，为其能符合翼型件形状的要求。因此，当以此方式构成平坦部时，其尺寸小于翼型件的可接受的形状缺陷的尺寸，因此，可以例如通过机加工接着将其去除成为可选的。
可移除支承件可为蜂窝状支承件。
本发明还提供一种制造涡轮发动机翼型件的方法，该方法包括如下步骤：
-通过上述方法制造翼型件预制件；以及
-从翼型件预制件移除可移除支承件和平坦部。
较佳地，从翼型件预制件移除可移除支承件和平坦部包括抛光翼型件。
本发明还提供了通过在粉末床上选择性熔化来制造涡轮发动机喷嘴区段的方法，喷嘴区段包括多个固定翼型件，它们由两个环形区段承载，固定翼型件通过上述的翼型件制造方法制造。
最后，本发明提供一种涡轮发动机翼型件预制件，其包括翼型件和至少一个固定到翼型件的可移除支承件，翼型件形成压力侧或吸入侧的面之一包括从该面延伸出的平坦部，平坦部存在于该面位于对应翼型件的前缘或对应翼型件的后缘的翼型件的第一边缘的外侧，可移除支承件固定到平坦部，或同时固定到平坦部和面位于第一边缘外侧的一部分。
较佳地，平坦部具有第一面和第二面，第一面切向于翼型件的第一边缘，第二面大致垂直于第一面。
附图说明
本发明的其它特征和优点可从以下参照附图的描述中显见。在附图中：
-图1是适于通过本发明的方法制造的喷嘴区段的立体图；
-图2是用于制造翼型件的本发明的方法的主要步骤的流程图；
-图3是其中制造喷嘴区段的、用于在粉末床上选择性熔化的机床的截面示图；
-图4是图3的带有可移除的支承件的翼型件的第一边缘处的细节详图；以及
-图5是与图3示图类似的示图，其中示出了现有技术的方法。
具体实施方式
图1示出了如上所述的、用于航空涡轮发动机的涡轮的喷嘴区段1或导流叶片组。此类喷嘴区段1可通过本发明的在粉末床上选择性熔化的方法制造。该制造方法的步骤包括制造喷嘴区段1的翼型件2(即，其叶片)。应当观察到，无论发动机是地面的还是航空的，本发明对于涡轮发动机的翼型件都同样适用。
以下参照图2的流程图以及图3和图4中示出的用于选择性熔化的机床来描述本发明用于制造翼型件2的方法。此类方法最初包括制造翼型件预制件(步骤E1)，接着，从预制件移除可移除支承件6从而获得翼型件(步骤2)。因此，支承件6被称为“可移除的”，这是因为它被设计成在通过本发明的方法制造翼型件2之后从翼型件上去除。
图3示出了用于在粉末床上选择性熔化的机床10，它适用于具有多个固定翼型件2的喷嘴区段1。出于简要的目的，以截面形式示出了在仅包括两个翼型件2的喷嘴区段1的制造过程中的机床10。
在已知的方式中，机床10具有粉末供给部12和其中制造喷嘴区段1的制造区14。粉末供给部12包含用于制造喷嘴区段1的金属粉末16或金属合金粉末，而制造区14适用于包含已制造的喷嘴区段1连同未熔化的粉末18。
在粉末供给部12的底部存在平台20，它适用于竖直移动，从而将粉末输送到刮擦件或辊子22，其可随后将粉末推向制造区14，从而形成粉末层。在制造区14的底部存在制造平台5，其适用于随着喷嘴区段1的制造而逐渐地竖直移动。构成粉末散布装置的刮擦件或辊子22用于在制造平台5上沉积粉末层。
最后，机床10包括加热器构件23和控制部25，其中加热器构件23具有用于产生激光束或电子束的发生器部分24，而控制部25用于控制所产生的束所遵循的路径以便选择性地熔化沉积在制造区14上的粉末层。
对于每个翼型件2，设置制造可移除支承件6，其首先固定到制造平台5，其次固定到翼型件2，由此使得翼型件2能够在整个制造方法中被保持。因此，翼型件预制件被制造为包括翼型件2及其可移除支承件6。
图4是在可移除支承件6附近的制造区14中的翼型件预制件的放大示意图。在该实例中，翼型件预制件以箭头26指示的方向制造。翼型件预制件的制造从支承件6开始，接着制造翼型件2，从其第一边缘28开始(对应于该示例中的翼型件的后缘)并持续到其第二边缘(在该示例中对应于翼型件的前缘，未示出)。如这些图中可以看到，第一边缘28面向制造平台5定位，而第二边缘远离制造平台5定位。此外，第一边缘28和第二边缘大致平行于制造平台的顶部表面。
根据本发明，在翼型件2上、并且更精确地在翼型件的面2a上和翼型件的第一边缘28处形成平坦部30。该平坦部30从第一边缘28的附近延伸并在翼型件的面向制造平台5的面2a(在该示例中该面是翼型件的吸入侧)旁边远离第一边缘28延伸。在示出的实例中，平坦部30具有第一面30a和第二面30b，其中第一面30a基本上平行于制造平台5且与翼型件的第一边缘28相切，而第二面30b基本垂直于第一面30a。在该构造中，位于两个面之间的交点处的点30c与翼型件的面2a相隔距离d。该距离d优选地小于或等于0.5mm，或者实际上小于或等于0.3mm，以符合翼型件2的可接受的形状缺陷水平。整体而言，距离d可以被选择为小于或等于翼型件2的形状缺陷的可接受水平，其中形状缺陷通常由规格限定。
在该实例中，可移除支承件6包括用于支承翼型件2的多个脊部6a(或凸片)。这些脊部6a被固定在翼型件2的从平坦部30向着翼型件的面2a且在远离第一面28的方向延伸的一部分上。脊部6a可以固定到平坦部并从翼型件的第一边缘28后缩，即脊部6a不正好定位在翼型件的第一边缘处而是与其间隔开。在未示出实施例中，脊部6a可以固定在从平坦部30的面30a的中部延伸出并且延伸到翼型件的面2a的一部分上。
应当可以理解，在步骤E1结束时，支承件6、平坦部30和翼型件2形成单个部件(此处称为翼型件“预制件”)。
可移除支承件6较佳为蜂窝式的。一般来说，可移除支承件6不必是实心的，例如它可以是空心的。这避免了在制造方法期间消耗太多的材料，因为支承件6最终将从翼型预制件中移除。
图4中的虚线32表示构成翼型件的第一层，可以看出，由于平坦部30的存在，开始制造翼型件2的该第一层的熔化部分形成平面。获得由平面构成的第一翼型件层是有利的。特别地，在增材制造中，为了使制造缺陷最小化，尽可能避免通过熔化单条线来开始一个部件。此外，通过以平面开始制造翼型件2，其可通过支承件6更好地保持。
一旦已经制成翼型件预制件(或用于喷嘴或导向叶片组的多个预制件)，则可通过切割脊部6a来移除可移除支承件6(步骤E2)。随后，消除与平坦部分30保持在一起的支承件6的脊部6a的残余部，例如，使用研磨机类型的抛光工具。平坦部30的存在使得能够避免在该步骤期间抛光工具抵靠第一边缘28。具体而言，能够替代地将抛光工具定位成抵靠平坦部30和面2a，以避免损坏第一边缘28。此外，发现更容易将抛光工具压靠在面2a上而不是抵靠第一边缘28。然后，平坦部的存在使得能够获得具有规则的第一边缘28的翼型件，并且不会出现大于如规格所定义的可接受缺陷的缺陷。
应该注意到，使用多个支承件6支承翼型件2不会超出本发明的范围。
通过比较，可移除支承件6的定位在现有技术中可如图5中示出的那样实现。在该结构中，支承件6的至少一个脊部6a定位在第一边缘28处，以便能够在翼型件被制造的同时将其保持住。另外，形成翼型件2的第一层(由虚线32表示)由线条构成，出于以上提到的理由，这是不理想的。当支承件6被切开后，脊部6a的至少一些残余部不可避免地会位于第一边缘28处。该残余部的存在使得调整和抛光翼型件的步骤更加困难，并在制造时会导致边缘处的缺陷且会导致成组的翼型件2的不规则性。

Claims (10)

1.一种通过在粉末床上选择性熔化来制造涡轮发动机的翼型件预制件的方法，所述预制件包括翼型件(2)和固定到翼型件的至少一个可移除支承件(6)，从对应于翼型件的前缘或后缘的翼型件的第一边缘(28)到对应于翼型件的后缘或前缘的翼型件的第二边缘逐层制造翼型件，所述方法包括制造所述可移除支承件和所述翼型件，所述可移除支承件首先用于固定到制造平台(5)，并且其次固定到形成位于所述翼型件的第一边缘的附近且面向所述制造平台的形成所述翼型件的压力侧或吸入侧的面(2a)的一部分；
所述方法的特征在于，形成所述翼型件的压力侧或吸入侧的并且面向所述制造平台的面(2a)包括远离所述面延伸的平坦部(30)，所述平坦部存在于所述面位于所述翼型件的第一边缘(28)外侧的一部分上，所述可移除支承件(6)固定到平坦部，或同时固定到所述平坦部(30)和所述面(2a)位于所述第一边缘(28)外侧的所述部分上。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述平坦部(30)包括第一面(30a)，所述第一面平行于所述制造平台并且切向于所述翼型件的所述第一边缘(28)。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述平坦部(30)还包括第二面(30b)，所述第二面垂直于所述第一面(30a)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述平坦部的所述第一面(30a)和所述第二面(30b)的交叉处的点(30c)距离所述翼型件面向所述制造平台(5)的所述面(2a)的距离(d)小于或等于0.5mm。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述可移除支承件(6)为蜂窝型支承件。
6.一种制造涡轮发动机翼型件(2)的方法，其特征在于，其包括以下步骤：-通过根据权利要求1至5的任一项所述的方法制造翼型件预制件(步骤E1)；以及
-从所述翼型件预制件移除所述可移除支承件(6)和所述平坦件(30)(步骤E2)。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，移除所述可移除支承件(6)和所述平坦件(30)包括抛光所述翼型件(2)。
8.一种通过在粉末床上选择性熔化来制造涡轮发动机喷嘴区段(1)的方法，所述喷嘴扇形区段包括多个固定翼型件(2)，所述固定翼型件由两个环形区段(3、4)承载，所述方法特征在于，所述固定翼型件通过根据权利要求6或7任一项所述的制造翼型件的方法制造。
9.一种涡轮发动机翼型件预制件，包括翼型件(2)和至少一个固定到所述翼型件的可移除支承件(6)，所述预制件的特征在于，所述翼型件形成压力侧或吸入侧的所述面(2a)之一包括从所述面延伸出的平坦部(30)，所述平坦部存在于所述面位于对应所述翼型件的所述前缘或对应所述翼型件的所述后缘的所述翼型件的第一边缘(28)外侧的一部分，所述可移除支承件(6)固定到所述平坦部(30)或同时固定到所述平坦部和所述面(2a)位于所述第一边缘(28)外侧的一部分。
10.如权利要求9所述的预制件，其特征在于，所述平坦件(30)具有第一面(30a)和第二面(30b)，所述第一面切向于所述翼型件(2)的第一边缘(28)，所述第二面大致垂直于所述第一面(30a)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111794806A (zh) * 2019-04-09 2020-10-20 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机、静子导流组件及其设计方法
CN112351850A (zh) * 2018-06-26 2021-02-09 通用电气公司 具有减少变形和残余应力的增材制造的构建组件
CN112512732A (zh) * 2018-08-03 2021-03-16 通用电气公司 用于增材制造叶轮的支撑结构和方法
CN114126791A (zh) * 2019-06-19 2022-03-01 赛峰飞机发动机公司 航空部件的改进去毛刺方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6702901B2 (ja) * 2016-04-13 2020-06-03 三菱重工業株式会社 積層造形用サポート部材、積層造形による立体物の製造方法及び製造装置、造形モデル生成装置、制御装置、並びに造形物の造形方法
FR3066419B1 (fr) * 2017-05-19 2021-04-30 Safran Aircraft Engines Procede de realisation par fabrication additive d'une aube de turbomachine d'aeronef
GB201718144D0 (en) * 2017-11-02 2017-12-20 Rolls Royce Plc Manufacturing method
US10359764B1 (en) * 2017-12-29 2019-07-23 Palo Alto Research Center Incorporated System and method for planning support removal in hybrid manufacturing with the aid of a digital computer
JP6718477B2 (ja) * 2018-03-08 2020-07-08 三菱重工業株式会社 積層造形方法
EP3569817B1 (en) * 2018-05-14 2020-10-14 ArianeGroup GmbH Guide vane arrangement for use in a turbine
EP3791976A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-17 Siemens Aktiengesellschaft Support structure
FR3111839B1 (fr) * 2020-06-25 2022-09-02 Safran Helicopter Engines Plateau modulaire circulaire pour la fabrication additive sur lit de poudre d’une pièce à axe de révolution
FR3114037B1 (fr) * 2020-09-16 2024-01-19 Safran Aircraft Engines Fabrication additive sur ebauche de piece de turbomachine comportant une zone rugueuse
US11434772B2 (en) 2020-09-29 2022-09-06 General Electric Company Turbine nozzle and method of manufacture
FR3118894A1 (fr) * 2021-01-15 2022-07-22 Safran Aircraft Engines Procédé de fabrication d’une aube de turbomachine par fabrication additive, le bord de fuite de l’aube présentant un méplat
CN113500424B (zh) * 2021-07-26 2022-06-14 无锡市润和机械有限公司 一种航空发动机大口径超薄壁件数控立车加工方法
US11920794B1 (en) 2022-12-15 2024-03-05 Ge Infrastructure Technology Llc Combustor having thermally compliant bundled tube fuel nozzle
US11939878B1 (en) * 2022-12-15 2024-03-26 Ge Infrastructure Technology Llc Turbomachine component having self-breaking supports

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101254583A (zh) * 2006-12-30 2008-09-03 通用电气公司 用于提高翼型件疲劳凹口性能的设备及方法
CN101855061A (zh) * 2007-09-17 2010-10-06 3D系统公司 利用实体自由成形制造生产的零件的基于区域的支撑件
CN102971099A (zh) * 2010-07-01 2013-03-13 斯奈克玛 通过选择性地熔融粉末制造金属部件的方法
CN103068516A (zh) * 2010-08-05 2013-04-24 西门子公司 用于通过选择性激光熔融制造部件的方法
CN103906591A (zh) * 2011-10-26 2014-07-02 斯奈克玛 生产用于航空器涡轮发动机的金属部件的方法
CN103920877A (zh) * 2014-04-12 2014-07-16 北京工业大学 一种slm制造金属零件易去除支撑结构设计方法
US20140271221A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 United Technologies Corporation Usage of a witness mark to distinguish support structure from part
CN104368814A (zh) * 2014-11-11 2015-02-25 西安交通大学 一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法
WO2015058043A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 United Technologies Corporation Multiple piece engine component
WO2015088852A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-18 United Technologies Corporation Additive manufacturing shroud support structure
US9175568B2 (en) * 2010-06-22 2015-11-03 Honeywell International Inc. Methods for manufacturing turbine components
US20150314534A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Massivit 3D Printing Technologies Ltd Large Shells Manufacturing Apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3357888B2 (ja) * 1995-06-23 2002-12-16 帝人製機株式会社 光造形におけるサポート自動生成方法
JPH0985837A (ja) * 1995-09-26 1997-03-31 Matsushita Electric Works Ltd 三次元形状造形物の製造方法
RU2288073C2 (ru) * 2002-07-23 2006-11-27 Юниверсити Оф Саутерн Калифорния Способ и установка для изготовления объемных металлических изделий
FR2927270B1 (fr) * 2008-02-08 2010-10-22 Snecma Procede de fabrication d'aubes a solidification dirigee
GB2458745B (en) 2008-02-13 2013-03-20 Materials Solutions A method of forming an article
DE102011080187A1 (de) 2011-08-01 2013-02-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Erzeugen einer Schaufel für eine Strömungskraftmaschine und Schaufel für eine Strömungskraftmaschine
FR2993801B1 (fr) 2012-07-30 2014-08-22 Phenix Systems Procede de realisation d'un objet tridimensionnel
US9429023B2 (en) 2013-01-14 2016-08-30 Honeywell International Inc. Gas turbine engine components and methods for their manufacture using additive manufacturing techniques
FR3002167B1 (fr) * 2013-02-15 2016-12-23 Michelin & Cie Piece obtenue par fusion selective d'une poudre comprenant un element principal et des elements secondaires rigides
JP5911905B2 (ja) * 2014-03-31 2016-04-27 株式会社東芝 積層造形物の製造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101254583A (zh) * 2006-12-30 2008-09-03 通用电气公司 用于提高翼型件疲劳凹口性能的设备及方法
CN101855061A (zh) * 2007-09-17 2010-10-06 3D系统公司 利用实体自由成形制造生产的零件的基于区域的支撑件
US9175568B2 (en) * 2010-06-22 2015-11-03 Honeywell International Inc. Methods for manufacturing turbine components
CN102971099A (zh) * 2010-07-01 2013-03-13 斯奈克玛 通过选择性地熔融粉末制造金属部件的方法
CN103068516A (zh) * 2010-08-05 2013-04-24 西门子公司 用于通过选择性激光熔融制造部件的方法
CN103906591A (zh) * 2011-10-26 2014-07-02 斯奈克玛 生产用于航空器涡轮发动机的金属部件的方法
US20140271221A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 United Technologies Corporation Usage of a witness mark to distinguish support structure from part
WO2015058043A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 United Technologies Corporation Multiple piece engine component
WO2015088852A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-18 United Technologies Corporation Additive manufacturing shroud support structure
CN103920877A (zh) * 2014-04-12 2014-07-16 北京工业大学 一种slm制造金属零件易去除支撑结构设计方法
US20150314534A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Massivit 3D Printing Technologies Ltd Large Shells Manufacturing Apparatus
CN104368814A (zh) * 2014-11-11 2015-02-25 西安交通大学 一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112351850A (zh) * 2018-06-26 2021-02-09 通用电气公司 具有减少变形和残余应力的增材制造的构建组件
CN112512732A (zh) * 2018-08-03 2021-03-16 通用电气公司 用于增材制造叶轮的支撑结构和方法
CN111794806A (zh) * 2019-04-09 2020-10-20 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机、静子导流组件及其设计方法
CN114126791A (zh) * 2019-06-19 2022-03-01 赛峰飞机发动机公司 航空部件的改进去毛刺方法
CN114126791B (zh) * 2019-06-19 2024-03-08 赛峰飞机发动机公司 航空部件的改进去毛刺方法

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