CN111093864A - 用于热等静压的封壳 - Google Patents

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Abstract

一种用于热等静压的封壳(2)，包括刚性、自支撑的增材制造的(AM)构件(3)，AM构件(3)被焊接至圆柱形内衬和外衬(4,6)，冷却通道管道(8,10)延伸穿过圆柱形内衬和外衬(4,6)。实心端板(11)被焊接至衬(4,6)的端部，并且管道(8,10)延伸穿过端板(11)，并且向外部敞开。填充管道(12)与限定在衬(4,6)之间的环形空隙(14)连通，环形空隙(14)填充有粉末(16)。在使用时，使封壳(2)经受热等静压(HIP)。然后，去除内衬和外衬(4,6)，以限定阀座组件，所述阀座组件包括AM构件(3)、管道(8,10)、经受了热等静压的粉末(16)、和端板(11)。

Description

用于热等静压的封壳
技术领域
本发明涉及构件，并且尤其(但并非仅仅)涉及一种制备金属构件的方法、用所述方法制备的构件本身和用于在制备构件中使用的封壳。优选的实施例涉及热等静压(HIP)的使用。
背景技术
由于对于生产复杂形状的构件(该构件在油和天然气应用、化学应用、石油化工应用、核应用和一般工业应用和其他应用中的泵、管道、阀门、歧管和通用构件中的所选表面上具有增强的性能(例如，以提高耐腐蚀性、耐磨损性或者耐磨蚀性))的需求日益增长，对于生产适合于满足严格要求的多金属构件的需求也在日益增长。用于制造复杂构件(包括双金属材料元件)的传统制造方法通常局限于单独加工的铸件或者锻造件的堆焊、钎焊或者机械包层。与这些技术相关的问题是两种材料之间的放置位置和界面必须是易接近的，并且具有简单的设计。即使是具有简单设计的界面，仍具有焊接、钎焊或者机械键合的失败的高风险，这增加了对昂贵的检验技术的需求，并且会导致构件的再机械加工和返修，这显著地提高了制造成本。
使用粉末冶金(PM)HIP来生产形状相对比较复杂的构件是已经确定的制造方法，在该方法中，软钢片封壳包封并且限定金属粉末的形状，然后使其经受热等静压固结，以制成具有均匀的微结构性能和机械性能的单个近净形状的构件。然而，用于小尺寸构件至中等尺寸构件(重量小于50kg)的金属片封壳的成形和形成难以实现一致性，并且PM HIP压技术本身更适用于更大的构件。另外，难以精确地控制封壳内两种不同的粉末合金之间的界面的放置和操纵。
增材制造(AM)技术/3D打印技术的使用正在迅速增长，并且很好地建立了极其复杂的构件设计的制造。然而，双金属AM构建物的制造是可以具有挑战性的，并且大部分构建倾向于是单一材料，构建尺寸被限制为大约500mm的最大尺寸。构建时间是尺寸、壁厚和构建质量的函数，并且对于大或者厚壁的区段，构建会花费三至五天。
对于激光系统，构建腔室内的真空随着构建时间的增加而降低，这会导致激光光学装置被污染，这会减弱激光光学装置的聚焦能力和激光的精确性。在整个构建中，真空水平的降低还会影响粉末的构建质量，从而改变材料的性能。正在迅速进行AM技术的提升，但是制造1m长度以上的大直径部件的能力受限于送丝(wire fed)系统，并且对于大多数工程应用，在已经完成构建的条件下，表面抛光是不可使用的。
希望通过在生产工艺中制作选择性表面，来限制构件生产(例如在PM热等静压或者增材制造/3D打印工艺中的生产)之后的构件的制造后的机械加工。选择性表面是被制造为具有相对比较紧密的公差(例如，至+/-0.3％，下限为0.3mm)的构件的区域(或者表面)，和/或是在尺寸上受到控制使其不需要制造后的机械加工的构件的区域(或者表面)。由于成品构件中的选择性表面的位置和/或功能，构件可能需要包括有这样的选择性表面。
发明内容
本发明的一个目的在于解决前述工艺的限制。
本发明的一个目的在于生产具有选择性表面的构件，例如相对比较大的构件。
本发明的一个目的在于以相对比较快速和/或高效的方式生产具有选择性表面的相对比较大的构件。
根据本发明的第一方面，提供一种用于热等静压(HIP)的封壳，所述封壳包括：
(i)增材制造的(AM)元件；
(ii)封壳元件(A)，其中，所述封壳元件(A)被设置以限定空隙的至少一部分，所述空隙用于容纳被设置以经受热等静压(HIP)的粉末(在本文中被称作“粉末(XX)”)。
优选地，所述AM元件包括选择性表面。这样的选择性表面可以限定相对比较复杂的形状，和/或可以被制成取决于选择性表面的尺寸的公差相对比较窄的带。所述选择性表面可以被设置以在热等静压之后，在使用时，与可配合部件(其也可以为具有复杂的形状和/或被制成公差相对比较窄的带)的表面配合和/或接触。例如，所述AM元件的所述选择性表面可以限定阀座，所述阀座被设置以与阀门件配合，或者可以限定齿部阵列，所述齿部阵列被设置以与另一构件或者另一齿部阵列配合和/或啮合。
优选地，所述封壳被设置以在热等静压之后生成经受了热等静压(HIPed)的构件，其中，所述AM元件限定经受了热等静压的构件的选择性表面的至少一部分(例如全部)。当位于所述封壳中时，AM元件可以包括选择性表面，其中，所述选择性表面被设置以在热等静压之后，限定基本上相同形状的选择性表面，除了可能具有热等静压工艺导致的AM构件的收缩之外。相信本领域技术人员可以确定什么样的表面意在成为选择性表面，和/或是经受了热等静压的构件中的和/或包含经受了热等静压的构件的组件中的选择性表面。例如，选择性表面可以被视为具有确定的特性，该确定的特性被设计以满足规格和性能标准。选择性表面可以具有更严格的尺寸公差或者材料性能，例如耐腐蚀性、耐热性或者耐磨损性。
AM元件可以限定相对比较复杂的形状和/或构造。优选地，AM元件包括开口，例如贯通通道，适宜地，开口从AM元件上的第一位置延伸至AM元件上的第二位置。适宜地，在AM元件内，在第一位置和第二位置之间适宜地限定空隙。AM元件可以限定多个通道。AM元件可以包括至少部分地横向延伸至彼此的多个通道。其可以包括多个空隙。例如，除了提供位于所述第一位置和所述第二位置之间的空隙之外，AM元件可以包括位于第三位置和第四位置之间的空隙，其中，适宜地，所述第三位置和所述第四位置与所述第一位置和所述第二位置隔开。
所述AM元件可以包括通道，所述通道的截面不是关于两个相互正交的轴线对称的。这样的截面的形状可以是不规则的。所述通道可以是细长的。通道的截面的最大尺寸可以小于通道的长度的80％或者小于通道的长度的20％。
所述AM元件可以包括由基本上相同的多个零件(例如多个齿)组成的阵列(例如，所述阵列包括至少10个构件或者至少20个构件)。所述AM元件可以包括围绕轴线设置的由基本上相同的多个零件组成的阵列，例如所述阵列限定曲形(例如基本上是圆形的)AM元件的外表面。
所述AM元件可以包括第一体积，所述第一体积的密度为(其完全致密的密度的)98％或者更大。所述第一体积的密度可以小于(其完全致密的密度的)100％、小于(其完全致密的密度的)99.5％或者小于(其完全致密的密度的)99.0％。适宜地，所述元件没有密度大于(其完全致密的密度的)的99.5％的部分，例如没有密度大于(其完全致密的密度的)的99.9％的部分。优选地，所述第一体积包含所描述的选择性表面。所述AM元件可以包括第二体积，所述第二体积的密度为(其完全致密的密度的)98％或者更大。所述第二体积的密度可以小于(其完全致密的密度的)100％、小于(其完全致密的密度的)99.5％或者小于(其完全致密的密度的)99.0％。优选地，所述第二体积不包含所描述的选择性表面。
在第一实施例中，优选地，所述AM元件是完全固结的。也就是说，优选地，所述AM元件基本上是均匀的，和/或包括单个材料块。优选地，包含在AM元件中的材料块的密度在其整个范围内基本上是恒定的。优选地，所述AM元件不包括任何粉末状材料，例如不包括自由流动的粉末，例如，不包括在限定于AM元件中的空隙内自由流动的粉末。在第一实施例中，所述AM元件的密度为(其完全致密的密度的)98％或者更大。AM元件的密度可以小于(其完全致密的密度的)100％、小于(其完全致密的密度的)99.5％或者小于(其完全致密的密度的)99.0％。
在第二实施例中，所述AM元件可以不是完全固结的。倘若如此，AM元件可以不是基本上均匀的，和/或可以不包括单个材料块，和/或被包含在AM元件中的材料块的密度在其整个范围内不是基本上恒定的。在第二实施例中，所述AM元件可以包括未固结的粉末。在第二实施例中，所述AM元件可以包括第一体积，所述第一体积包括固结的粉末，和/或所述第一体积的密度为(其完全致密的密度的)98％或者更大。倘若如此，第一体积的密度可以小于(其完全致密的密度的)100％、小于(其完全致密的密度的)99.5％或者小于(其完全致密的密度的)99.0％。在第二实施例中，所述AM元件可以包括第二体积，第二体积的密度小于第一体积的密度，例如，是因为第二体积具有未固结的粉末。第二体积的密度可以小于(其完全致密的密度的)80％，例如小于(其完全致密的密度的)70％。第二体积的密度可以为至少50％，例如在(其完全致密的密度的)50％-65％的范围内。
在第二实施例中，未固结的粉末(例如，在限定于AM元件中的体积(A)内)可以包括可流动的粉末，例如在限定于AM元件中的体积(A)内可流动的粉末。体积(A)可以是完全包封的，例如通过AM元件的实心的壁来完全包封，以防止任何粉末从体积(A)的泄漏。
所述体积(A)可以包括支撑元件，例如支撑柱，所述支撑元件在限定体积(A)的上壁和下壁之间延伸，并且优选地，被设置以在AM元件的制造期间支撑AM构件的某些部分(例如所述上壁)。所述体积(A)可以包括由多个支撑元件(例如支撑柱)组成的阵列。所述体积(A)可以包括至少5个、至少20个或者至少40个支撑元件(例如支撑柱)。所述体积(A)可以包括少于1000个或者少于500个支撑元件(例如支撑柱)。所述支撑柱的厚度可以为至少0.1mm，例如在0.1mm至1mm的范围内。
在体积(A)内，多个支撑元件(例如支撑柱(紧位于AM构件的被支撑壁(例如上壁)之下，在AM元件的制造期间，多个支撑元件支撑被支撑壁))的截面面积的总和除以被限定于多个支撑元件(紧位于被支撑壁之下)之间的面积(未固结的粉末被设置于该区域中)的比率可以在0.25至0.55的范围内，优选地在0.3至0.45的范围内，更优选地在0.33至0.42的范围内。
在体积(A)内，被所有支撑元件(例如支撑柱)占据的体积的总和除以围绕多个支撑元件的体积和/或除以被未固结的粉末占据或未固结的粉末可占据的体积的比率可以在0.25至0.55的范围内，优选地在0.3至0.45的范围内，更优选地在0.33至0.42的范围内。
在所述第二实施例中，所述体积(A)和/或任何限定体积(A)的壁优选地不包含选择性表面。
提到的所述第二体积可以等同于所述体积(A)。
在所述第二实施例中，用于热等静压的所述封壳的所述AM元件可以包括之后描述的用于制备AM元件的AM工艺的直接产品(被称作“直接的AM元件”)，或者可以包括已经将额外的粉末包含在作为AM工艺的直接产品的AM元件(即，直接的AM元件)中的AM元件(被称作“增补的AM元件”)。额外的粉末可以具有与增补的AM元件中的粉末相同的化学鉴定结果。额外的粉末可以具有不同于增补的AM元件中的粉末的颗粒尺寸分布。适宜地，添加额外的粉末以增大增补的AM元件中的粉末的密度。
在优选的实施例中，包括所述第一实施例和所述第二实施例，所述AM元件由单类材料制成，和/或由单类材料组成。优选地，所述AM元件包括金属，金属可以是合金。优选地，所述AM元件抗酸的腐蚀。
所述AM元件可以包括选自低合金钢、奥氏体不锈钢、镍基合金、Co-Cr、钛合金和双相和超级双相不锈钢的材料。优选地，所述AM元件主要由选自低合金钢、奥氏体不锈钢、镍基合金、Co-Cr、钛合金和双相和超级双相不锈钢的材料组成。
优选地，所述AM元件被设计和构建为足够结实以使它能够限定所述封壳的一部分。优选地，AM元件能够保持气密(例如对于氦气)密封，并且在高温和高压下在热等静压期间保留这种气密膜。优选地，所述AM元件由可焊接材料制成，和/或所述AM元件足够结实使得它能够被焊接至不由所述AM元件进行限定的所述封壳的其他区。
在优选的实施例中，AM元件的外部形状和/或整个外表面是AM制造技术的直接产品，在被包含至所述封壳中之前，所述AM元件需要最少的金属去除(例如通过机械加工去除)或者基本上不需要金属去除。
优选地，所述AM元件是刚性的并且是自支撑的。
所述AM元件可以占据所述封壳的重量的至少5wt％，优选地，至少10wt％。
所述AM元件的最大尺寸可以为至少50mm，例如至少250mm。
所述封壳的最大尺寸可以为至少250mm，例如至少500mm。
优选地，所述AM元件被设置以限定用于容纳粉末(XX)的空隙的至少一部分。所述AM元件可以限定用于容纳粉末(XX)的空隙的壁。所述空隙的所述壁可以至少部分地是平坦的。优选地，限定所述空隙的壁的AM元件的壁的面积的至少50％，更优选地，至少80％，或者甚至90％是平坦的。
可以将封壳元件(A)固定至(优选地，直接固定至)AM元件。所述封壳元件(A)可以覆盖所述AM元件的至少一部分。所述封壳元件(A)可以被设置以覆盖所述AM元件的开口，例如覆盖通道或者管道段。优选地，固定(例如焊接)所述封壳元件(A)和所述AM元件，以便在两个元件之间限定气密(例如，对氦气)密封。
所述封壳元件(A)可以由与所述AM元件的材料相比相同的材料或者不同的材料制成。优选地，所述封壳元件(A)由与所述AM元件的材料相比不同的材料制成。
优选地，所述封壳元件(A)包括金属，更优选地，所述封壳元件(A)主要由金属组成。所述封壳元件(A)可以溶解于液体制剂中，该液体制剂可以在后续与AM元件和封壳元件(A)的组合接触，以便能够通过溶解去除封壳元件(A)。封壳元件(A)可以被设置以在下游工艺(例如，如在第二方面所描述的工艺)中被牺牲，或者可以不被去除而留在原处。然而，优选地，封壳元件(A)被设置以在下游工艺(例如，如在第二方面所描述的工艺)中被牺牲，也就是说，封壳元件(A)在下游工艺(例如，如在第二方面所描述的工艺)中被去除而没有保留在最终构件中。优选地，所述封壳元件(A)包括金属，更优选地，所述封壳元件(A)主要由金属组成，所述金属选自于例如软钢、不锈钢、钛和铝。
优选地，所述封壳元件(A)包括被固定至AM元件的片材。优选地，所述片材被成形以限定使用所述封壳制备的最终构件的近净成形的区。优选地，所述封壳元件(A)(例如所述片材)具有在2mm-5mm的范围内的厚度，并且可以具有更厚的区段，以控制形状和定向致密化。
所述封壳可以包括被固定至(优选地，直接固定至)AM元件的封壳元件(B)。封壳元件(B)可以被设置以覆盖所述AM元件的开口，例如覆盖通道或者管道段。优选地，固定(例如焊接)所述封壳元件(B)和所述AM元件，以便在两个元件之间限定气密(例如，对氦气)密封。
优选地，封壳元件(A)和封壳元件(B)是隔开的。优选地，封壳元件(A)和封壳元件(B)不毗连。
所述封壳元件(B)可以由与所述AM元件的材料相比相同的材料或者不同的材料制成。
优选地，所述封壳元件(B)包括金属，更优选地，所述封壳元件(B)主要由金属组成。所述封壳元件(B)可以溶解于液体制剂中，该液体制剂可以在后续与AM元件和封壳元件(B)的组合接触，以便能够通过溶解去除封壳元件(B)。然而，优选地，封壳元件(B)被设置以在下游工艺(例如，如在第二方面所描述的工艺)中被牺牲，也就是说，封壳元件(B)在下游工艺(例如，如在第二方面所描述的工艺)中被去除而没有保留在最终构件中。优选地，所述封壳元件(B)包括金属，更优选地，所述封壳元件(B)主要由金属组成，例如所述金属选自于软钢、不锈钢、钛和铝。
优选地，所述封壳元件(B)包括被固定至AM元件的片材。优选地，所述片材被成形以限定所述最终构件的近净成形的区。优选地，所述封壳元件(B)(例如所述片材)具有在2mm-5mm的范围内的厚度，并且可以具有更厚的区段，以控制形状和定向致密化。
所述AM元件可以包括为所述封壳的外表面的表面，即暴露于外部的封壳的表面。所述表面可以至少部分地限定选择性表面。优选地，所述AM元件没有被所述封壳的其他区完全包封。
适宜地，可以由封壳元件(A)、封壳元件(B)、所述AM元件和可选的其他封壳元件(其可以具有封壳元件(A)和/或封壳元件(B)的任何特征)至少部分地限定所述用于容纳粉末(XX)的所述空隙。
所述空隙可以包括开口，以提供从封壳的外部进入封壳(例如进入封壳的所述空隙)的通路。管道可以与所述开口相关联，用于将固体和/或流体输送至空隙中，和/或将流体从空隙去除，例如排空空隙中的空气。
所述空隙(例如在用粉末(XX)填充之前)可以基本上是空的。然而，空隙可以含有粉末(XX)。
优选地，粉末(XX)包括金属，更加优选地，粉末(XX)主要由金属组成。金属可以选自不锈钢、Ni合金、Ti合金和CoCr合金以及金属基/复合合金，不锈钢包括奥氏体不锈钢、铁素体和马氏体级不锈钢、双相不锈钢和超级双相不锈钢。优选地，金属粉末的直径小于500微米。可以填充高达封壳空隙的100％体积的金属粉末。
与构成AM元件的材料相比，粉末(XX)可以是相同的，或者可以具有不同的特性，例如它在化学上是不同。优选地，粉末(XX)具有不同的特性。粉末(XX)可以包括(例如作为主要量的)第一金属，并且所述AM元件可以包括第二金属，其中适宜地，第一金属和第二金属是不相同的。
粉末(XX)可以占所述封壳的总重量的至少10wt％，优选地，至少20wt％，例如20wt％至80wt％。
封壳的外表面的形状可以与AM元件的形状不对应和/或不相同。
根据本发明的第二方面，提供一种生产构件的方法，所述方法包括：
(i)选择根据第一方面的封壳；
(ii)使封壳经受热等静压。
在热等静压之后，在热等静压之前的所述封壳中的所述AM元件的选择性表面可以与其在热等静压之后的形式基本上相同，除了该表面可能已经被致密化并且经历了收缩(例如，等轴收缩)之外。在选择所述封壳之后，优选地，除了经由通过经受热等静压所带来的任何改变而改变之外，对于限定所述最终构件，AM元件的形状基本上没有改变。
在步骤(ii)之前，适宜地，对所述封壳进行测试，以确认封壳是气密的。这可以包括(例如，通过开口(所述开口被设置以提供从封壳的外部进入封壳内的通路)将气体(例如氦气)引入限定于封壳内的空隙中，并且评估是否有任何气体从封壳泄漏。
如果所选择的封壳不包括粉末(XX)，所述方法可以包括：将粉末(XX)引入封壳的空隙内。
可以振动在所述空隙中适宜地容纳有粉末(XX)的封壳，优选地，以获得粉末(XX)的已知填充重量和最佳的堆积密度。
封壳的外表面的形状可以与AM元件的形状相比不对应和/或不相同。因此，外表面的形状可能并非简单地被配置为用源自于所述粉末(XX)的具有基本上恒定厚度的层来包覆AM元件。
在步骤(ii)之前，优选地，所述方法包括排空封壳，例如排空限定于封壳中的空隙。可以在封壳中抽真空，例如，通过将真空装置附接至被设置以提供进入封壳的通路的所述开口来在封壳中抽真空。在排空封壳之后，优选地，所述方法包括密封封壳，例如关闭被设置以提供进入封壳的通路的所述开口来密封封壳。
优选地，步骤(ii)包括：将封壳放置于热等静压系统中并且使它在预定的时间内(例如基于构件的材料壁厚和总重量)承受预定的压力(例如，范围在100-200Mpa之间)和温度(例如，范围在500-1250℃之间)。
优选地，进行步骤(ii)以获得100％密度的AM元件和粉末(XX)。
因此，优选地，构件是完全致密的，并且优选地，构件限定如文本所描述的最终构件。
在步骤(ii)中，适宜地，引入的粉末(XX)扩散键合至AM元件，例如扩散键合至AM元件的金属。键合的金属粉末(XX)将具有细的均一的、具有最小偏析的晶粒尺寸，并且AM元件将由比从传统工艺获得的结构更细并且更少偏析的结构组成。适宜地，由于通过扩散键合工艺来接合AM元件，在键合的金属粉末(XX)和AM元件之间将不具有热影响区。
在步骤(ii)之后，优选地，所述方法包括将封壳放置于用于固溶热处理的传统热处理炉中，随后进行老化或者沉淀硬化，以获得用于构件的最佳材料性质。
在步骤(ii)之后，可以解除封壳的一部分与AM元件的关联，适宜地，以留下处理后的包括所述AM元件和固结的且经受了热等静压的粉末(XX)的构件。可替代地，封壳可以保留在原处以形成如本文所描述的最终构件的一部分。
可以通过机械加工来去除如前述的封壳的一部分。有利地，可以通过溶解来去除，例如通过使用酸腐蚀来去除。可以去除封壳元件(A)。可以去除封壳元件(B)。可以去除包含在封壳中的所有片材。
优选地，所述构件包括所述AM元件和经受了热等静压的粉末，并且优选地不包括由片材(例如，钢片)限定的区。
优选地，在去除封壳的一个或者多个部分之后，使构件经受最低限度的机械加工。这是可能的，因为封壳被设置以产生近净形状。适宜地，在去除了不包括在最终构件中的封壳的部分之后，处理(例如机械加工)了所述构件的少于50％，优选地，少于25％，更优选地，少于10％的外表面。优选地，在去除了不包括在最终构件中的封壳的一个或多个部分(例如，片材)之后，构件不经受任何被设置以改变其形状的工艺。优选地，在去除了不包括在最终构件中的封壳的一个或多个部分之后，构件不经受任何可能优先于构件的任意其他部分而优先地去除构件的任意部分的工艺。
在去除了封壳的一个或者多个部分之后，构件可以经受工艺处理，该工艺以相同的方式处理构件的至少外部可触及的表面的基本上的全部。例如，所述工艺可以包括抛光工艺和/或清洗工艺。
用所述方法制备的构件可以限定最终构件，该最终构件限定或者被用于可以在工业化过程中使用的设备、机器或者装置。
根据本发明的第三方面，提供一种生产第一方面的封壳的方法，所述方法包括：
(i)选择增材制造的(AM)元件；
(ii)构造封壳，其中，由所述AM元件至少部分地限定所述封壳的第一区。
所述封壳的所述第一区可以是弯曲的或者平面的。优选地，所述封壳的所述第一区限定所述封壳的内壁。
优选地，由所述AM元件至少部分地限定所述封壳的第二区。所述封壳的所述第二区可以是弯曲的或者平面的。所述封壳的所述第二区可以限定所述封壳的内壁。
可以由所述AM元件限定所述封壳的一个或者多个其他区。
所述AM元件可以限定所述封壳的一个或者多个区，例如所提到的所述第一区和所述第二区以及可选的其他区。
所述方法可以包括在步骤(i)之前制造AM元件，例如使用激光或者电子束焊接(EBW)技术、粉末床技术和送丝建造(wire fed build)技术来制造AM元件。
在步骤(ii)中，适宜地，所述方法包括围绕所述AM元件构造封壳的区，适宜地，以使得由所述AM元件限定所述封壳的所述第一区，并且可选地、但是优选地，由所述AM元件限定所述封壳的所述第二区(当提供时)。优选地，所述AM元件限定所述封壳的内壁。
所述方法的步骤(ii)可以包括选择封壳元件(A)并且将封壳元件(A)固定至(优选地直接固定至)AM元件。所述封壳元件(A)可以被设置以覆盖所述AM元件的至少一部分。封壳元件(A)可以被设置以覆盖AM元件的末端。封壳元件(A)可以被设置以覆盖所述AM元件的开口，例如通道或者管道段。封壳元件(A)可以被设置以覆盖AM元件的第一区(当提供时)的至少一部分。所述封壳元件(A)和AM元件可以通过焊接固定在一起，例如通过钨惰性气体(tungsten inert gas，TIG)焊接、金属惰性气体(metal inert gas，MIG)焊接或者电子束焊接固定在一起。优选地，所述封壳元件(A)与AM元件被固定，例如焊接，以便在两个元件之间限定气密(例如对氦气)密封。
所述封壳元件(A)可以是如在第一方面所描述的。
所述方法的步骤(ii)可以包括：(适宜地，除了选择封壳元件(A)之外)选择封壳元件(B)，并且优选地将封壳元件(B)固定至(优选地，直接固定至)AM元件。封壳元件(B)可以被设置以覆盖AM元件的末端。封壳元件(B)可以被设置以覆盖所述AM元件的开口，例如通道或者管道段。封壳元件(B)可以被设置以覆盖AM元件的第二区(当提供时)的至少一部分。所述封壳元件(B)和AM元件可以通过焊接固定在一起。优选地，所述封壳元件(B)与AM元件被固定，例如焊接，以便在两个元件之间限定气密(例如对氦气)密封。
所述封壳元件(B)可以是如在第一方面所描述的。
在所述方法的步骤(ii)中，适宜地构造封壳，封壳包括所述AM元件，具有围绕AM元件的至少一部分适宜地限定的空隙。当所述封壳包括封壳元件(A)时，空隙可以被限定在封壳元件(A)和所述AM元件之间。空隙可以被至少部分地限定在所述AM元件和封壳元件(A)和(B)(当提供时)之间。
在方法的步骤(ii)中，优选地，所述封壳构建有开口，以提供从封壳外部进入封壳(例如进入封壳的空隙)的通路。管道可以与所述开口相关联，用于将固体和/或流体输送至空隙中，和/或将流体从空隙去除，例如排空空隙中的空气。
在优选的实施例中，步骤(ii)包括：通过选择至少三个单独的和/或分开的由片材(例如金属片)适宜地制备的元件(例如，选自封壳元件(A)、封壳元件(B)和至少一个其他封壳元件的封壳元件)，并且将所述三个元件与AM元件关联以限定具有由AM元件至少部分地限定的空隙的封壳，来构造所述封壳。
在步骤(ii)之后，可以测试所述封壳，适宜地，以确认它是气密的。这可以包括(例如，通过被设置以提供进入封壳的通路的所述开口)将气体(例如氦气)引入限定于封壳内的空隙中，并且评估是否有任何气体从封壳泄漏。
在步骤(iii)(适宜地，其在步骤(ii)之后)中，优选地，将粉末(在本文中被称作粉末(XX))引入至封壳中，例如引入限定于封壳内的所述空隙中。
根据本发明的第四方面，提供一种增补的AM元件，所述增补的AM元件包括在本文中被称作“已制造的(as-manufactured)AM元件”的AM元件，优选地，该已制造的AM元件是适宜地在以AM工艺(例如使用激光技术或者EBW粉末床技术或者送丝构建技术)制造AM元件之后获得的产品，其中，所述已制造的AM元件包括未固结的颗粒材料，例如粉末；其中，所述增补的AM元件包括除了在所述已制造的元件中的未固结的颗粒材料以外的颗粒材料，例如粉末。与在制备已制造的AM元件的工艺(例如，AM工艺)中使用的材料相比，额外的颗粒材料可以相同或者不同。优选地，与在制备已制造的AM元件的工艺中使用的材料相比，所述额外的颗粒材料是不同的，例如特性或者颗粒尺寸/尺寸分布是不同的。
第四方面的AM元件、已制造的AM元件和增补的AM元件可以是如在第一方面所描述的那样。
根据本发明的第五方面，提供一种制备第四方面的增补的AM元件的方法，所述方法包括：
(i)选择AM元件，所述AM元件是在以AM工艺(例如，使用激光技术或者EBW粉末床技术或者送丝建造技术)制造AM元件之后获得的产品(在本文中被称作“已制造的AM元件”)，其中，所述已制造的AM元件包括未固结的颗粒材料(例如粉末)；和
(ii)将额外的颗粒材料(例如粉末)包含至所述已制造的AM元件中，以限定所述增补的AM元件。
所述额外的颗粒材料可以与包含在所述已制造的AM元件中的未固结的颗粒材料接触和/或混合。
根据本发明的第六方面，提供最终构件本身。
本文描述的任意发明的任意方面的任意特征或者任意实施例的任意特征可以与任意其他发明的任意特征或者任意其他实施例的任意特征经适当修改后结合。
附图说明
现在将参照附图，通过示例的方式描述本发明的具体实施例，在附图中：
图1为贯穿阀座组件的封壳的截面图；
图2为图1的组件的被部分切除的AM元件的透视图；
图3至图6示出图1的组件的制造的多个阶段；
图7a为流量计主体的透视图，为了清晰起见，省略了闭合板；
图7b为示出包括填充/排空管道的图7a的流量计主体的视图；
图8至图11示出形成包括图7的流量计主体的封壳所涉及的步骤的顺序；
图12为被部分切除的涡轮盘的透视图；
图13为包括图12的涡轮盘的封壳的透视图；
图14为贯穿图13的组件的截面图。
在附图中，对相同或者相似的部分标注了相同的参考标号。
具体实施方式
参照图1至图6，用于热等静压的封壳2包括刚性、自支撑的AM元件3，AM元件3被焊接至圆柱形内衬4和圆柱形外衬6，冷却通道管道8和冷却通道管道10延伸穿过圆柱形内衬4和圆柱形外衬6(在图1中仅示出管道8，但是在其他图中示出管道8和管道10两者)。实心的端板11被焊接至衬4和衬6的端部，并且管道8和管道10穿过端板11延伸且向外敞开。填充管道12与限定在衬4和衬6之间的环形空隙14连通，环形空隙14填充有粉末16。在使用时，封壳2经受如下文所述的热等静压。之后，去除内衬4和外衬6，以限定阀座组件，所述阀座组件包括AM构件3、管道8、管道10、经受了热等静压的粉末16和端板11。
在下文更详细地描述封壳2及其产品。
使用具有单激光头的激光粉末床3D打印工艺来制造AM构件3。用于构建的粉末是不锈钢或者镍基合金。以STEP格式设计AM构件并且以STEP格式提供设计，以允许产生CAD模型，用于对AM的构建进行编程。使用最佳的构建速度逐层地构建AM构件，以获得没有孔隙和缺陷的高密度壁。在构建之后，对AM构件进行应力释放，然后将AM构件从构建平台移除并移除任何支撑结构。
AM构件必须能够被TIG、MIG和/或EBW焊接，并且还适用于通过焊接来接合至其他部分，例如封壳2的衬4和衬6。
AM构件3限定了环形阀座，其由适宜的耐磨损材料制成。它包括磨合面17和主体18，磨合面17为截头圆锥形，在主体18中限定冷却走廊20，冷却走廊20与管道8和管道10连通。管道8和管道10被设置以朝向磨合面运送冷却流体，并且运送冷却流体离开磨合面，以在使用中冷却磨合面。
AM构件具有约150mm的最大直径和约20mm的最大厚度(垂直于最大直径进行测量)。
AM构件3还包括在直径上隔开的开口22和开口24(图2)，开口22和开口24被设置以接收管道8和管道10，管道8和管道10延伸到衬4和衬6的端部26之外，并且从端板11的外表面28突出。在如焊接线30和焊接线32(图3)所表示的位置焊接管道8和管道10。
AM构件3还包括环形内台阶区34和环形外台阶区36。内台阶区34被设置以接合圆形截面的内衬4，并且外台阶区36被设置以接合外衬6。内衬4被设置以被焊接至AM构件，如焊接线38(图4)所表示，并且外衬6被设置以被焊接至AM构件3，如焊接线40所表示(图5)。
内衬4和外衬6包括金属片，金属可以选自于软钢、不锈钢和铝。
在与AM构件相对的端部，封壳2包括端板11，端板11包括实心的材料，所述实心的材料可以是不锈钢、钢或者镍基合金。端板被设置以与图5的组件接合。出于这一目的，端板包括环形槽并包括开口，环形槽被设置以接合衬4和衬6的自由端，管道8和管道10可以穿过开口进行放置。端板11被焊接至衬4和衬6以及管道8和管道10，如焊接线42、44、46和48所表示。当如此设置时，空隙14被限定在端板11、衬4、衬6和AM元件3之间。为了向空隙14提供通路，将填充管道12焊接至衬6的面朝外的壁。
在图2至图6中依次示出用于制造图1的封壳2的步骤。
在构造了图1的封壳之后，通过将真空管线连接至管道12来排空封壳，然后对封壳进行氦泄漏测试来确保封壳是气密的。然后，通过管道12，用粉末状的金属填充封壳。粉末状的金属选自不锈钢、Ni合金、Ti合金和CoCr合金以及金属基/复合合金，不锈钢包括奥氏体、铁素体和马氏体级、双相和超级双相不锈钢。可以填充高达封壳空隙的100％体积的金属粉末。基于封壳设计和金属粉末的颗粒尺寸分布来计算粉末填充重量。将金属粉末填充至封壳空隙中，并且优选地可以振动金属粉末，以获得已知的粉末填充重量和最佳的粉末堆积密度。
在填充封壳之后，通过将真空管线连接至管道12并且抽真空来排空截留的空气。然后，使管道12卷曲，以密封组件。
然后，通过将组件放置于热等静压系统中，并且使组件在预定的时间内承受预定的温度和压力，来使组件经受热等静压。热等静压的温度必须对金属粉末和制备AM构件的材料都适用，并且通常由具有最低固相线温度的材料(例如合金)来驱动。
在热等静压之后，将封壳在热处理炉中以预定的温度放置预定的时间，以获得用于最终构件的最佳材料性质。
在热等静压之后，可以去除不应该包括在最终构件中的封壳的部分。这可以通过将经受了热等静压之后的组件在各种酸中并且分阶段地浸泡适宜的时间，以溶解掉包封构件的钢片来完成。具体地，将衬4和衬6溶解掉，保留阀座组件，阀座组件包括所述AM构件3、经受了热等静压的粉末16和端板12，管道8和管道10延伸从经受了热等静压的粉末16中穿过。由于AM构件3已经经受了热等静压，AM构件3是完全致密的，并且由于固结的粉末状金属16已经经受了热等静压，固结的粉末状金属16也是完全致密的。由于热等静压工艺，AM构件和固结的粉末状金属彼此扩散键合。生产出的金属构件或者双金属构件没有孔隙或者缺陷。固结的粉末状金属部分将具有细的均匀的晶粒尺寸，并且由于在热等静压循环期间对AM元件的处理，AM构件将由非常细的晶粒结构组成，该晶粒结构将是均质的，并且显示出比在构建条件下时更少的偏析。通过将粉末颗粒表面与AM构件扩散键合而没有任何熔融相或者液相(这消除了热影响区的存在，热影响区被位于粉末和AM构件之间的10-50微米的薄扩散区所取代)，来进行AM构件与粉末成分的结合。
类似地，由于热等静压工艺，端板11和固结的粉末状金属彼此扩散键合。这在没有任何熔融相或者液相的情况下发生，这消除了热影响区的存在，热影响区被位于粉末和AM构件之间的薄(10-50微米)扩散区所取代。
有利地，在热等静压和去除不应该被包括在最终构件中的封壳的部分之后，AM构件3不需要任何机械加工(或者其他去除金属的工艺)。AM构件限定了磨合面17，磨合面17是与阀(例如，进气阀或者排放阀)的另一部分(未示出)配合的选择性表面。在工艺中，磨合面17被制成紧公差(例如，+/-0.2mm至0.3mm)，以使得磨合面17能够准确地接合阀的其他部分。
最终构件的其他部分(其可以不包括选择性表面，和/或其可以被制成具有相较于AM构件更低的公差)可以经受一些机械加工(例如对端板11的清洁操作和/或钻孔)。
参照图7a，在热等静压工艺中处理的AM构件52被设置以限定流体流测量设备的选择性表面。
使用如对图1的实施例所描述的激光粉末床3D打印工艺来制造图7a的AM构件52。然而，与图1的实施例相反，AM构件包括粉末，该粉末在制造工艺中没有通过激光处理被固结。因此，AM构件52包括限定在图7a示出的线56的左侧的充分熔融区54。充分熔融区限定构件52的选择性表面，其通常不需要在热等静压之后进行的机械加工。
在线56的右侧，由在粉末床中激光充分熔融的粉末限定相对比较薄的实心的外壁58，外壁58为部分圆形。外壁从总体上为圆形的实心的平坦的基座60向上延伸，该基座60也由在粉末床中激光充分熔融的粉末限定。在外壁58向内的部分，限定了多个支撑柱62，所述支撑柱62由在粉末床中激光充分熔融的粉末制成。所述多个支撑柱62从基座60向上延伸，并且被设置以支撑平坦的顶盖64(为了清晰起见，在图7a中省略了顶盖，但是在图8中示出了顶盖)，通过用来自于激光的能量熔融粉末来形成所述顶盖。
轮廓清晰的外壁58向内的部分是由壁66限定的开口65，壁66由在粉末床中激光充分熔融的粉末制成。在外壁58、壁66、基座60和顶盖65之间，AM构件52包括体积53，体积53包括未固结的粉末，即还没有被熔融其的激光影响的粉末。
多个支撑柱(紧位于平坦的顶盖64之下)的截面面积的总和除以被限定于多个柱(紧位于平坦的顶盖64之下)之间的面积(未固结的粉末被设置于该区域中)的比率可以在0.25至0.55的范围内，优选地在0.3至0.45的范围内，更优选地在0.33至0.42的范围内。
被所有支撑柱占据的体积的总和除以围绕多个支撑柱的体积和/或除以被未固结的粉末占据的体积的比率可以在0.25至0.55的范围内，优选地在0.3至0.45的范围内，更优选地在0.33至0.42的范围内。
AM构件具有约40mm的厚度x(图7a)、约30mm的宽度y和约100mm的位于点Q和点R之间的直径。
因此，图7a的AM构件52限定了选择性表面(其包括切掉的体积55)和包括充分熔融的粉末的其他区以及未固结但是设置在多个支撑柱62之间的粉末的体积。借助于这种设置，在增材制造期间，相较于用于构件52的全部粉末都用激光固结的情况，能够远远更快速地制备AM构件(并且使用更少的能量消耗)。
AM构件52可以被包括在参照图8至图11所描述的封壳70(图11)中。然而，在合并之前，通过填充/排空管道57(图7b)将额外的粉末引入至体积53中，以增补体积53中的粉末。将额外的粉末装入体积53中，并且所述额外的粉末被设置以使得在AM构件52的热等静压之后，体积53中的粉末和柱62限定密度大于(其完全致密的密度的)98％的体积，并且所述体积可以是基本上完全致密的。
有利地，在制造AM构件期间，管道57可以被合并至AM构件52中。
参照图8，示出包括顶盖67的切除部分72的AM构件52，以显示在构件52内未固结的粉末74，但是可以理解包括粉末的体积实际上是被AM构件的其他部分完全包封的。AM构件52可以在包括未固结的粉末74时被合并在封壳70中。然而，在优选的实施例中，如参照图7b所描述的，将额外的粉末合并至体积53中，然后在将构件52合并至封壳70中之前，对构件52进行如本文所描述的热等静压。这可以减少AM构件52的失败风险。
参照图9，在开口65周围焊接(参见焊接线80)具有方形截面的逐渐变细的管道78。管道78可以由镍合金制备。
接下来，参照图10，围绕管道78放置圆形截面的外套80，并且沿焊接线82将外套80焊接至AM构件52。外套80可以由软钢、不锈钢、钛或者铝制备。
接下来，参照图11，将闭合板84(其可以由与外套80相同的材料制备)沿焊接线86焊接至套80，并且沿焊接线88焊接至逐渐变细的管道78的外边缘。填充管90延伸穿过闭合板84并且焊接至闭合板84。
在构造了图11的封壳之后，将封壳排空、进行测试、用粉末填充并且经受如对图1至图6的实施例所描述的热等静压。在热等静压之后，将封壳放置于如上文所描述的热处理炉中，然后去除外套80、闭合板84和填充管90，例如通过在酸中溶解来去除。
参照图12，涡轮盘100(直径为约200mm并且厚度为约20mm)被设置以限定涡轮机叶轮组件的选择性表面。使用如对图7的实施例所描述的激光粉末床3D打印工艺来制造盘100，并且因此盘100限定了AM构件。盘包括圆环形叶片环102，在环102的整个外围含有多个弧形叶片103。在叶片环向内的部分，是间隔开的圆形闭合板104和106(图14)。在板104和板106之间延伸的是间隔开的由多个支撑柱108组成的阵列，支撑柱108由在盘100的制造期间在粉末床中激光充分熔融的粉末限定。在板104、板106和多个柱108之间，盘100包括一体积，该体积包括未固结的粉末，即还没有被用以融化粉末的激光所撞击。被多个柱和未固结的粉末所占据的面积/体积可以是如对构件52所描述的那样。
因此，图12的涡轮盘限定了选择性表面(即，包括环102和叶片103)，和包括充分熔融的粉末的其他区(例如，板104、板106和多个柱108)，以及未固结的粉末108的体积。如对图7的实施例所描述的，与对应的没有未固结的粉末的盘相比，可以更快速地制备盘(并且使用更少的能量消耗)。在优选的实施例中，图12的盘100包括填充/排空管道(未示出)，可以通过填充/排空管道引入额外的粉末，以增补粉末108。优选地，在被合并至封壳中之前，对盘100进行如本文所描述的热等静压。在热等静压之后，盘100可以是基本上完全致密的。
含有盘100(优选地，如所描述的，盘100已经进行了热等静压)的封壳可以如图13和图14所示出的那样制造。参照这些图，含有填充管道112的圆柱形盖帽110在其114处的外围附近被焊接至闭合板106。包括填充管道111的台阶式盖帽116在其下端处的其外围118附近被焊接至闭合板104。
圆柱形盖帽110和台阶式盖帽116可以由软钢、不锈钢、钛和铝制备。
在构造了图13和图14的封壳之后，将封壳排空、进行测试、用粉末填充并且经受如对前述实施例所描述的热等静压。在热等静压之后，将封壳放置于如所描述的热处理炉中，然后，去除包括相应的填充管道112和填充管道111的盖帽110和盖帽116，例如通过在酸中溶解来去除。
有利地，所述方法可以被用于生产相对比较大的构件(例如，最大尺寸为约400mm的构件)，该构件包含精确地制成(并且被设置以与另一表面或者部分配合使用)的选择性表面和其他表面，其他表面不是选择性表面，和/或与选择性表面相比，可以不那么精确地制备和/或以更宽的公差制备。使用所描述的方法，可以相对比较快速且高效地生产构件。
本发明不限于前述一个或多个实施例的细节。本发明延伸至在本说明书(包括任意所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的多个特征中的任意一个新颖特征或者多个特征的任意新颖的组合，或者延伸至所揭示的任意方法或者工艺的多个步骤中的任意一个新颖步骤或者多个步骤的任意新颖的组合。

Claims (28)

1.一种用于热等静压(HIP)的封壳，所述封壳包括：
(i)增材制造的(AM)元件；
(ii)封壳元件(A)，其中，所述封壳元件(A)被设置以限定空隙的至少一部分，所述空隙用于容纳被设置以经受热等静压(HIP)的粉末(在本文中被称作“粉末(XX)”)。
2.根据权利要求1所述的封壳，其中，所述AM元件包括选择性表面。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的封壳，其中，所述AM元件包括开口，所述开口从所述AM元件上的第一位置延伸至所述AM元件上的第二位置，在所述第一位置和所述第二位置之间限定空隙。
4.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，所述AM元件包括由基本上相同的多个零件例如多个齿组成的阵列。
5.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，所述AM元件包括第一体积，所述第一体积的密度为所述第一体积的完全致密的密度的98％或者更大。
6.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，所述AM元件基本上是均匀的，和/或包括单个材料块。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的封壳，其中，所述AM元件不是基本上均匀的，和/或不包括单个材料块，和/或被包含在所述AM元件中的材料块的密度在其整个范围内不是基本上恒定的。
8.根据权利要求1至5和7中任一项所述的封壳，其中，所述AM元件包括未固结的粉末，所述未固结的粉末在限定于所述AM元件中的体积(A)内可流动，其中，所述体积(A)被所述AM元件的实心的壁完全包封。
9.根据权利要求8所述的封壳，其中，所述体积(A)包括支撑元件，所述支撑元件在限定所述体积(A)的上壁和下壁之间延伸，并且被设置以在所述AM元件的制造期间支撑所述AM构件的某些部分。
10.根据权利要求8或者权利要求9所述的封壳，其中，所述体积(A)和/或限定所述体积(A)的每一个壁不包含选择性表面。
11.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，用于热等静压的所述封壳的所述AM元件包括用于制备所述AM元件的AM工艺的直接产品(在本文中被称作“直接的AM元件”)，或者可以包括已经将额外的粉末包含在作为AM工艺的直接产品的AM元件中的AM元件(在本文中被称作“增补的AM元件”)。
12.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，所述AM元件被设计和构造以能够在高温和高压下在热等静压期间保持气密密封和/或保留气密膜。
13.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，所述AM元件的外部形状和/或整个外表面是AM制造技术的直接产品。
14.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，所述AM元件被设置以限定用于容纳粉末(XX)的空隙的至少一部分。
15.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，封壳元件(A)被固定至所述AM元件，并且优选地，所述封壳元件(A)由与所述AM元件的材料相比不同的材料制成。
16.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，所述封壳元件(A)包括被固定至所述AM元件的片材，并且优选地，所述封壳包括封壳元件(B)，所述封壳元件(B)包括被固定至所述AM元件的片材。
17.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，所述AM元件包括为所述封壳的外表面的表面，并且优选地，所述AM元件没有被所述封壳的其他区完全封装。
18.根据任一项前述权利要求所述的封壳，其中，由封壳元件(A)、封壳(B)、所述AM元件和可选的其他封壳元件至少部分地限定用于容纳粉末(XX)的空隙。
19.根据任一项前述权利要求所述的封壳，所述封壳包括粉末(XX)，所述粉末(XX)占所述封壳的总重量的至少10wt％。
20.一种生产构件的方法，所述方法包括：
(i)选择根据任一项前述权利要求所述的封壳；
(ii)使所述封壳经受热等静压。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，在步骤(ii)之后，解除封壳的一部分与所述AM元件的关联。
22.根据权利要求20或者权利要求21所述的方法，其中，在去除不包括在所述构件中的封壳的部分之后，处理了所述构件的少于50％，更优选地，少于10％的外表面。
23.一种生产根据权利要求1至19中任一项所述的封壳的方法，所述方法包括：
(i)选择增材制造的(AM)元件；
(ii)构造封壳，其中，由所述AM元件至少部分地限定所述封壳的第一区。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述方法包括：在步骤(i)之前，制造所述AM元件，例如使用激光或者电子束焊接粉末床或者送丝建造技术来制造所述AM元件。
25.根据权利要求23或者权利要求24所述的方法，其中，所述方法的步骤(ii)包括：围绕所述AM元件构造所述封壳的多个区，以使得由所述AM元件限定所述封壳的第一区，并且可选地，由所述AM元件限定所述封壳的第二区。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，其中，步骤(ii)包括：通过选择至少三个单独和/或分开的由片材制成的元件，并且将所述三个元件与所述AM元件相关联，以限定具有由所述AM元件至少部分地限定的空隙的封壳，来构造所述封壳，其中，在步骤(ii)之后，将粉末(XX)引入至所述封壳的空隙中。
27.一种增补的AM元件，所述增补的AM元件包括在本文中被称作“已制造的AM元件”的AM元件，所述已制造的AM元件是在以AM工艺制造AM元件之后获得的产品，其中，所述已制造的AM元件包括未固结的颗粒材料，并且其中，所述增补的AM元件包括除了所述已制造的AM元件中的所述未固结的颗粒材料以外的颗粒材料。
28.一种制备根据权利要求27所述的增补的AM元件的方法，所述方法包括：
(i)选择AM元件，所述AM元件是在以AM工艺例如使用激光技术或者EBW粉末床技术或者送丝建造技术制造AM元件之后获得的产品(在本文中被称作“已制造的AM元件”)，其中，所述已制造的AM元件包括未固结的颗粒材料，例如粉末；和
(ii)将额外的颗粒材料例如粉末包含在所述已制造的AM元件中，以限定所述增补的AM元件。
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