CN112543685B - 用于借助预定的轨迹进行增材制造的辐照方法 - Google Patents

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Abstract

提出一种用于增材制造构件(10)的辐照方法，其用于修复在用于构件(10)的增材构造的结构中的结构缺损(11，12)。该方法包括：提供激光或电子束(20)和借助激光或电子束(20)根据预定的、尤其闭合的轨迹(T)选择性地辐照结构的增材构造的层(13)的缺损区域(DB)，所述轨迹限定缺损区域(DB)，其中缺损区域(DB)包含结构缺损(11，12)。此外，提出一种用于增材制造的方法，一种对应地制造的构件以及一种计算机程序产品。

Description

用于借助预定的轨迹进行增材制造的辐照方法
技术领域
本发明涉及一种用于增材制造构件的辐照方法，尤其用于修复用于构件的结构的各个增材构造的层的结构缺损。此外，提出一种对应的增材制造方法和一种对应地制造的构件。此外，提出一种计算机程序产品，所述计算机程序产品设立成，执行选择性的辐照。
背景技术
构件优选地设为用于在流体机械中、优选在燃气轮机的热气路径中使用。构件优选地由超合金、尤其镍基或钴基超合金构成。此外，合金可以是沉淀硬化或弥散硬化的。
当代的燃气轮机是持续改进的对象，以便提高其效率。然而，这还引起在热气路径中越来越高的温度。用于转子叶片、尤其第一级的转子叶片的金属材料在其机械强度和热学强度方面不断得到改进。显著改进承受热气负荷的部件的性能的其他可行性是应用新设计或冷却几何结构或功能，它们允许，有效地然而可靠地冷却部件或构件和从而降低在运行中的材料负荷。
生成式或增材生产由于其对工业颠覆性的潜力对于在热气路径中使用的所述涡轮机部件、如例如涡轮机叶片或燃烧部件的批量生产和重新规划也变得越来越令人感兴趣。
增材制造方法例如作为粉末床方法包括选择性激光熔化(SLM)或激光烧结(SLS)或电子束熔化(EBM)。
带有随后的温度处理的用于选择性激光熔化的方法例如从EP 2 601 006 B1中已知。
增材生产方法(英语为：“additive manufacturing”)对于复杂的或繁复或精细设计的构件、例如迷宫式结构、冷却结构和/或轻质结构尤其证实为是特别有利的。尤其地，增材生产通过特别短的工艺步骤链是有利的，因为构件的制造或生产步骤可以几乎仅基于对应的CAD文件和选择对应的生产参数进行。
尽管在设计要制造的构件时有大的自由度，但增材生产比不上传统生产的、例如通过精细浇铸制造的部件的结构质量。这尤其归因于焊接困难的构造工艺和对应地高的所涉及的温度梯度，所述温度梯度引起构件中的高的机械应力。尤其地，通过激光或电子束输入到例如粉末状的初始材料中的温度必须局部地超过初始材料的熔点。远离熔池，然而构件或粉末床并不近似地具有所述温度，这使构件非常特别易于产生热裂纹或凝固裂纹。
尽管部分可行的是，在制造机器中经由工艺监控来探测所述裂纹、应力、空心或缺陷部位或其他结构缺损，如接合缺陷、晶界或相界，然而存在如下困难，将对应的缺损可靠地并且优选也工艺有效地修补或修复。
常见的工艺监控系统例如使用光学相机、热图像相机、CMOS传感器、光敏二极管、高温计或由多个传感器或系统构成的组合。
特定的缺损、如例如在两个层之间的接合缺陷尽管可以通过重新重熔来修补或修复。尤其在易受影响的材料中，所述附加的照射或辐照然而会引起新的缺损或次生缺损，例如在对应的熔池的边缘处。
发明内容
因此，本发明的目的是，提出一种机构，所述机构能够适宜地和/或有效地实现结构缺损的修复。尤其地，提出用于调整的辐照或扫描策略和工艺控制的机构，它们降低例如在重新熔化区和固态材料之间的温度梯度。对此，提出修补策略或算法，它们例如可以保存在增材制造机器或设施的控制软件中并且在对下一层覆层之前使用。
所述目的通过实施例的主题来实现。有利的设计方案是实施例的主题。
本发明的一个方面涉及一种用于增材地、尤其基于粉末床制造构件的辐照方法，用于“修复”或修补在用于构件的例如之前增材构造的结构或层中的结构缺损或构造缺损。构件尤其涉及金属的和优选高性能部件，其在燃气轮机的热气路径中使用。
所述方法此外包括：提供激光和/或电子束，例如在市售的增材制造设施运行期间提供，用于选择性的激光熔化、选择性的激光烧结或电子束熔化。
所述方法此外包括根据预定的、尤其闭合的轨迹借助激光和/或电子束来选择性地、有针对性地、预定地、受控地和/或仿真地辐照结构的增材构造的层的缺损区域，所述轨迹限定缺损区域。缺损区域此外包含结构缺损，优选在之前构造的层中探测到的结构缺损。据此，缺损区域可以涉及在层的俯视图中观察的区域。
术语“轨迹”优选地表示辐照用于结构或构件的初始材料或粉末的轨道曲线。优选地，轨迹例如通过其(横向)扩展在对应的层中限定缺损区域的外部尺寸。
在一个设计方案中，轨迹是回线形的轨迹。
术语“回线形”优选地表示，轨迹本身完全地或部段地闭合并且例如可以包括多个弓形部(参见下文)。
根据本发明的辐照轨迹或策略和在增材制造期间或在构造各个层之间的对应的工艺控制有利地降低在(重新)熔化区和结构的已经固化的材料之间的机械应力和/或温度梯度。同时，能够实现简单的且可靠的工艺控制或操控。
有利地，预定地和优选闭合地或回线形地辐照缺损区域、即在层中包含缺损的区域能够实现特别适当地热修复或修补在增材制造方法的过程中已经在之前出现的结构缺损。尤其地，通过借助激光或电子束重复地和/或调整地扫描或驶过轨迹，能够特别精确地控制到缺损区域中的能量输入。此外，预定的、优选闭合的轨迹防止形成新的缺损中心，所述缺损中心例如可能诱发次生缺损。与回线的类型、例如轨迹的对应的弓形部的大小和直径相关地，能够修剪例如在时间上引入到粉末或基本材料中的能量输入。
在一个设计方案中，将缺损区域选择成，使得结构缺损位于缺损区域的中点。中点能够表示层中的缺损区域的质量中心或面积中心或者几何重心或面积重心。该设计方案尤其简化在缺损区域的中央通过辐照或轨迹的提高的能量输入。换言之，辐照根据该设计方案可以更简单地且更适合地进行。
在一个设计方案中，缺损区域包括多个子回线或回线区段，其中每个子回线尤其具有两个或更多个相对置的弓形部或者通过所述弓形部形成。在子回线的两个相对置的弓形部的情况下，所述子回线例如类似于“8”。
在一个设计方案中，沿缺损区域的环周方向依次辐照各个子回线或弓形部。环周方向优选地与朝向层中的缺损区域的俯视图有关并且能够顺时针地或逆时针地限定。该设计方案尤其能够实现以受控的和均匀的方式逐渐地或逐区段地辐照缺损区域，这尤其能够适当地防止出现次生缺损。
在一个设计方案中，相邻的子回线或弓形部至少部分地重叠。如果在子回线或弓形部的交点处期望或需要局部或点状特别提高的能量输入用于修复探测到的缺损，则该设计方案可以是有利的。所述要求例如可以依靠于仿真或理论诊断。
在一个设计方案中，相邻的子回线或弓形部不重叠或部段地不重叠。如果在子回线或弓形部的交点处以覆盖面的方式或以覆盖子回线的方式对于修复探测到的缺损希望或需要特别高的或特别低的能量输入或特别高的或低的重熔程度，那么该设计方案可以是有利的。
如果弓形部的走向平行于并且尤其靠近相邻的弓形部伸展，那么尤其实现特别高的能量输入或重熔程度。相反地，如果弓形部的走向例如远离相邻的弓形部的走向，那么实现较低的能量输入或重熔程度。该设计方案对于修复增材构造的结构中的缺损的复杂过程也会是有利的。
在一个设计方案中，子回线或弓形部是液滴形的、锥形的或椭圆形的。这整体上是对于“缺损修补”的有利的和/或适当的实例，这同时能够实现简单的开环控制的和闭环控制的设计方案。
在一个设计方案中，每个或几乎每个弓形部从缺损区域的中点开始并且——为了形成或限定子回线或另一弓形部——在结束时再次伸展穿过所述中点。通过该设计方案，能够适当地特别简单地实现用于轨迹的闭合的回线和/或在缺损区域的中点中的提高的熔化或重熔程度。
在一个设计方案中，优选包括多个子回线或弓形部(参见上文)的缺损区域是径向对称的。该设计方案在点状缺损的情况下例如在结构的之前构造的层的短的裂纹或局部接合缺陷的情况下是特别有利的。
表述“径向对称”在本文中优选地表示在朝向层的俯视图中观察相对于旋转即穿过中点的轴线和角度的不变性。
在一个设计方案中，优选地包括多个子回线和/或弓形部(参见上文)的缺损区域并非径向对称，而是例如(径向)不对称。该设计方案尤其在之前在层或结构的边缘处探测的缺损或横向扩展开的缺损、例如较长的裂纹或接合缺陷的情况下是有利的。
在一个设计方案中，射线参数、例如射线功率、如激光功率和/或功率密度或辐照速度在辐照缺损区域期间改变。通过所述设计方案，得出其他自由度，经由所述自由度，能够例如与探测到的缺损的特定类型相关地配置或设计所述修复。
表述“射线参数”在本文中优选地表示激光或电子束与选择的几何形状或轨迹无关的运行。
在一个设计方案中，针对每个子回线或弓形部的射线功率在缺损区域的芯区域中与缺损区域的边缘相比升高。该设计方案尤其可以与几何形状或轨迹无关地实现构成在缺损区域的中点的附近并从而优选地在缺损的中央的增大的能量输入。例如，在边缘区域中的能量输入可以适当地较小地选择，以便在缺损区域中或在原生缺损附近没有引起次生裂纹。然而同时，需要将热量输入到缺损区域中，以便可靠地修补原生缺损。
在一个设计方案中，将用于辐照的射线参数选择成，使得用于构件的基本材料仅仅在芯区域中被熔化或重熔。
在一个设计方案中，将用于辐照的射线参数选择成，使得用于构件的基本材料只在边缘处仅被加热，即不熔化或重熔。
根据之前描述的两个设计方案——如在上文中表明的那样——可以特别适当地和/或逐渐地设定能量输入。
本发明的另一方面涉及一种用于增材地、尤其基于粉末床地制造构件的方法，其中根据所描述的辐照方法辐照构件的各个层以修复结构缺损。
本发明的另一方面涉及一种根据所述增材制造方法制造或可制造的构件，其中所述构件此外在结构缺损处具有尤其与现有技术的增材制造的构件相比显著降低的密度。
本发明的另一方面涉及一种计算机程序或计算机程序产品，其包括指令，所述指令在通过计算机执行程序时促使所述计算机，可能在用户侧定义和/或输入射线或辐照参数的条件下如在上文中描述的那样执行选择性的辐照。
根据当前的术语，计算机程序产品因此同样本身可以包括所述指令。替选地或附加地，计算机程序产品、例如作为数据结构可以直接表示或为选择性的辐照方法的预定的轨迹。
这里与辐照方法或计算机程序或计算机程序产品有关的设计方案、特征和/或优点还可以直接涉及用于增材制造的方法或构件，或者反之亦然。
本发明的其他特征、特性和优点在下文中根据实施例参照附图详细阐述。所有迄今和在下文中描述的特征在此单独地和以彼此组合的方式是有利的。应理解的是，可以使用其他实施方式和进行结构的或逻辑的变化，而不偏离本发明的保护范围。以下描述因此不理解成限制意义。
在此使用的表达“或”和“和/或”当其使用在两个或更多个元件的序列中时表示，所列出的元件中的每个元件可以单独地使用，或者可以使用所列出的元件中的两个或更多个元件的任意组合。
附图说明
在下文中根据附图描述本发明的其他细节。
图1示出增材构造的结构的示意俯视图。
图2-4分别示出增材构造的结构的示意剖面图。
图5在俯视图中示意地表明根据本发明的用于增材制造构件的辐照轨迹。
图6示意地表明根据图5的辐照轨迹以及结构缺损。
图7示意地表明增材构造的结构的逐渐的辐照。
图8示意地表明辐照增材构造的结构的细节。
图9示出如下图表，所述图表示意地表明根据图8中的辐照的能量输入的空间走向。
图10在俯视图中示意地表明根据另一设计方案的根据本发明的辐照轨迹。
图11示意地在剖面图中表明根据图10中的辐照轨迹的辐照的方面。
图12-16示意地表明根据本发明的辐照方法的其他方面。
具体实施方式
在这些实施例和附图中，相同的或起相同作用的元件可以分别设有相同的附图标记。示出的元件和其相互间的大小关系原则上不应视为是符合比例的，更确切地说，为了更好的可视性和/或为了更好的理解，各个元件能够以夸厚的或夸大的尺寸示出。
图1示出用于构件的增材构造的结构10的示意俯视图。构件和结构当前出于简单性设有相同的附图标记，尽管尤其也能够存在结构区别，所述结构区别例如通过后续的机械和/或热处理引起。
结构、例如一个或多个增材构造的层(横向)延伸的空间方向当前用方向x和y表示。
构件10优选为如下构件，所述构件在流体机械、例如燃气轮机的热气路径中使用。尤其地，构件可以表示转子叶片或导向叶片、区段或环形区段、燃烧器部分或燃烧器尖部、边框、屏蔽部、热屏、喷嘴、密封件、过滤器、通口或喷管、共振器、冲头或涡流器，或者表示对应的过渡部、插件或对应的改装件。
构件增材地和优选由粉末或粉末床P构造，优选地通过选择性的激光烧结、选择性的激光熔化或电子束熔化构造。特别优选地，构件通过选择性的激光熔化构造或制造。在该方法的过程中，通常可以借助于常见的工艺监控、例如经由CMOS传感器、光敏二极管、高温计或所述方法或类似方法的组合来识别或探测结构的各个层中的结构缺损。这种结构缺损在图1中用附图标记11表示。
此外，在图1中绘制缺损区域DB。缺损区域DB根据描述的方法选择成，使得其包含结构缺损11。据此，缺损区域DB优选地是结构10的对应的层的俯视图区域。缺损区域DB此外表示为了适当地修补或修复缺损11要重新热处理、熔化或重熔的区域。
图2至4分别示出结构10的示意剖面图，所述结构例如处于其增材构造期间。结构10仅示例性地以矩形示出。围绕结构10设置有粉末床，所述粉末床包括粉末状的基本材料或粉末P，如基于粉末床的方法固有的那样。
构件10的构造方向在图2至4中用竖直的z方向表示。
在结构10的上部部分中，结构缺损11借助虚线轮廓绘制。可见的是，结构缺损11例如在一个层厚度上延伸(参见附图标记13)。但是，结构缺损11能够同样良好地在小于一个层厚度的量值上或在大于数个层厚度的量值上延伸。
在要在缺损11上构造的层中或在涂覆另一层基本材料P并且其固化之前，然而要修复所述缺损，以便确保构件10的足够的结构质量。在图2中可见的是，结构10此外借助于激光或电子束20选择性地辐照和固化。
图3此外示出缺损区域DB，在所述缺损区域中例如类似于图1执行“缺损修复”。
图4示出含缺陷地或不充分地修补或修复缺损的结果，其中缺损区域例如已借助于激光或能量射线20或其他能量射线例如辐照和“修补”。替代现在确保用于构件10的足够的结构质量，由于错误的辐照策略或选择辐照和/或射线参数从在缺损区域中的重新的重熔中得出后续缺损或次生缺损，如绘制的裂纹12。
图5现在借助示意俯视图、尤其朝向制造面或材料层的俯视图表明根据本发明的辐照几何形状或辐照轨迹T，根据所述辐照几何形状或辐照轨迹优选选择性地辐照层的一部分。轨迹T剪裁地、预限定地、优选本身闭合地并且例如回线形地、花形地或花瓣形地构成或选择，其中花或叶的轮廓示出实际的辐照路径。优选地，轨迹限定缺损区域DB或对其限界，使得缺损区域例如具有与示出的轨迹或花的“包络线”相同的扩展。
此外可见的是，轨迹T具有子回线TS1、TS2和弓形部BO。优选地，子回线可以具有两个或更多个相对置的弓形部BU。在子回线TS1、TS2的刚好两个相对置的弓形部BO的情况下，所述子回线——如在图5中示出的那样——例如类似于“8”或纵向剖开的2p原子轨道。
轨迹T的各个弓形部BO优选液滴形地或锥形地成形并且因此彼此拼合成，使得其占据轨迹的各个圆区段。
此外，弓形部BO和/或子回线TS1、TS2在该设计方案中例如同类地和同样大地成形。
在所描述的用于修复结构缺损11的辐照方法的过程中，在轨迹T之内——在子回线TS1、TS2之内——优选首先扫描、驶过或扫过弓形部和紧接着刚好相对置的弓形部(下文也参见图7)。
此外优选地首先辐照子回线TS1和紧接着或逐步沿环周方向、即顺时针或如在图5中示出的那样逆时针辐照第二子回线TS2。
轨迹T此外具有中点，所述中点在图5的视图中限定缺损区域DB的中央。
根据图5的轨迹T此外径向对称地构成或成形。
如果增材构造的(实体的)如所描述的那样选择的并且包含结构缺损11的层13的缺损区域DB借助于激光和/或电子束逐步地辐照，即在相对置的回线中并且沿着缺损区域DB的环周，那么对应的能量输入EE(下文例如参见图9)根据辐照速度引起，在时间平均中缺损区域DB或轨迹T的芯区域或中点区域(参见图10中的附图标记SB)与例如轨迹T的边缘或外围区域(参见图10中的附图标记WB)相比加载更多热量或能量。根据逐级填充缺损区域DB在图5中示出的所述情形在技术上是有利的，因为根据闭合的回线也能够实现引入到结构10中的能量的逐级改变。这有利地一方面引起，生成次生缺损或裂纹的风险是小的。另一方面，根据预定的和优选闭合的轨迹T的几何形状，能量输入例如根据探测到的缺损被剪裁(参见下文)。
根据本发明的辐照轨迹或策略和在增材制造期间或在构造各个层之间的对应的工艺控制有利地降低机械应力和/或还有在结构10的重新熔化区和已经固化的材料之间产生的温度梯度。
图6对图5附加地详细地示出结构缺损11。结构缺损11在图6的示意图中以在缺损区域的中点M或包围缺损区域的中点M设置的方式示出。所述构成方案优选地如在上文中已经描述的那样允许，简单地实现或控制辐射和同时将能量输入分级。尽管结构缺损11、例如裂纹、接合缺损、缺损部位、“堆叠缺损”或例如任何其他例如与结构10的理想的和/或预期的晶体排列的结构偏差在实际情况下(如也示出的那样)不是精确径向对称的，然而径向对称的轨迹T可以是适当的且有利的，尤其当缺损区域c的尺寸比缺损11的尺寸d更大、例如是其双倍大时如此。
在图6中此外示出，各个弓形部或子回线的弓形部半径用r表示，缺损区域或子回线的直径或尺寸用c表示，相邻的子回线或弓形部的最大间距用a表示并且缺损11的最大尺寸或直径用d表示。
据此，c优选地对应于d的自然多倍(对应于大于1的自然数)。例如，n可以等于2、3或4。
相邻的子回线或花瓣元件的间距a——例如与探测到的缺损11的类型和个体化选择的轨迹T相关地——可以具有正值和负值。在间距a为负的情况下，各个弓形部BO或子回线TS可以重叠。替选地或附加地，元件、子回线TS或弓形部BO的数量可以限定成，使得得出特定的间距a。此外，半径r可以由方法的用户或对应的增材制造设施的技术工例如经由用户界面(未明确示出)选择。
图7概览地从左到右表明示例性的辐照轨迹T的逐步进展(同样参见图5)。在该图的左边示出根据唯一的锥形的弓形部BO从对应的缺损区域DB的中点M开始辐照层(参见附图标记13)。在下一情形中(继续向右)示出，第一(上部的)弓形部BO此外向回引导穿过中点M并且伸展并且随后形成第一子回线TS1的相对置的第二弓形部，以便此后再次伸展穿过中点M。
紧接着，根据轨迹T的走向并且逐步逆时针地开始第二子回线TS2。所述子回线TS2在该绘图的完全在图7的右边的部分中类似于子回线TS1补充完整。
根据该设计方案并且根据其余示出的设计方案，能量输入(此外参见图8)可以改变，其方式例如为：在缺损区域DB的中央或在中点附近(参见图10中的附图标记SB)的射线功率升高而在边缘处(参见图10中的附图标记WB)降低。替选地或附加地，在边缘区域中的辐照速度例如可以提高而在中央降低，以便在恒定的激光功率的情况下调整能量输入。
图8示例性地并且示意地根据单个子回线TS表明根据本发明的用于结构缺损的辐照或修补方法，所述子回线包括两个相对置的弓形部BO。在所述子回线TS完成辐照之前，所述子回线TS逐步地分成几何部段A、B、C、D和E。在视图的右边部分中，与此类似地定性地关于经过的路段s绘制可能的引入的能量输入。其中可见的是，在中点M或C，所述层经受的能量输入EE最大。相反地，在区域A-B和D-E中的能量输入EE最低，这表示轨迹的边缘区域。通过该设计方案得出在上文中描述的优点。此外可见的是，在区域B-C和E-C或C-D和C-A的区域中的能量输入EE(参见上文的描述)逐渐地伸展，更确切而言分别增大和减小。
图9表明描述的方法的其他有利的设计方案，尤其是调整引入的能量的可行性，使得仅在探测到的缺损的区域中(缺损区域DB的芯或中点区域)用于构件10的材料P实际上重熔。更靠外地或在边缘区域中，材料优选地仅被加热，这同样能够引起缺损的修复并且此外甚至引起构成相沉淀。但是优选地，在该区域中的材料不熔化或重熔；换言之，局部地不超过熔点。这根据图9的示意图表表示。在点C或中点周围的能量峰值的区域中，因此通过借助于能量射线20进行的辐照来选择性地构成熔池(参见图表中的阴影区域)，而例如在边缘区域中仅出现被加热的区域WB。
图10此外在缺损区域DB的示意俯视图中说明所述关联关系。优选完全包含缺损11的区域DB的阴影的芯区域优选地限定熔池SB的区域。如果缺损11例如因此完全重熔，缺损11也可以适当地修复并且例如防止其他缺损形成。
熔池SB的区域优选地表示缺损区域DB的径向内部部分，而被加热的区域WB限定径向外部的、邻接于熔池SB的区域的区域。熔池SB的区域的半径(未明确示出)例如可以为缺损区域DB的半径的三分之一至三分之二(参见c/2)。
图11在示意剖面图中表明根据图10中的辐照轨迹的辐照的方面。可见熔池SB的轮廓，所述轮廓在剖面图中同样包含结构缺损11或有利地包围所述结构缺损。此外绘制层或层厚度13，所述层或层厚度例如沿z方向(构造方向)比缺损11更远地扩展，然而小于熔池SB。通过所述设计方案，熔池SB可以有利地也完全达到缺损11并且适当地修复缺损。
图12从右向左示出对图7的设计方案替选的辐照轨迹T的逐步进展。在该图的左边类似于图7的视图扫过弓形部BO。更向右示出，在设为用于第一子回线TS1并且示出所述第一子回线的弓形部BO之后，针对第二子回线TS2或代表第二子回线TS2辐照第二弓形部。顺时针地随其之后更向右示出，针对第三子回线TS3或代表第三子回线TS3辐照另一弓形部；最右边又示出另一子回线的另一弓形部(未详细示出)或另一弓形部。
在弓形部、回线或轨迹的翻转点中通过如下方式自动地频繁出现提高的热量输入(过热)，对应的制造设施的例如包括转向镜的射线引导光学装置固有地以一定的惯性工作。由此，得出如下可能性，借助恒定的辐照或射线功率，例如期望激光功率和恒定的期望辐照速度进行辐照，即驶过轨迹，其中同样可以使用创造性的优点，而不改变所述的射线参数，例如提高射线功率。
以所述方式因此也可以解决所基于的问题并且实现与在上文中描述的实施方式相比在中央提高的能量输入和由此实现提高的重熔程度(时间上或空间上)。换言之，得出如下可能性，经由选择对应的轨迹、子回线或弓形部单独地改变能量输入。替选地或附加地，尤其为了避免在逐层构造所述结构10期间的破坏性的温度梯度附加地也可以经由射线参数进行能量输入。
图13与轨迹T的之前的设计方案相反示出子回线或弓形部BO1、BO2和BO3的椭圆形形状。此外，各个弓形部重叠并且在交点处相交(未详细示出)以及可能在缺损区域DB的中点中相交。
在椭圆形的子回线、元件或弓形部的情况下，除了总直径(参见上文中的c/2)之外，弓形部的半径r、重叠或间距a还有宽度(未详细示出)可以由用户例如经由用户界面提供到或编辑到控制装置上(参见下文的附图标记CPP)。
尽管这在图中未详细示出，根据该设计方案的各个子回线也可以借助相对置的弓形部辐照，例如类似于在图7中描述的实施方式。
轨迹T整体上例如也如在图14中示出的那样构成，其中绘制的间距e和f以及d1示出用于选择的辐照轨迹的其他参数或特征变量。所述方法或对应的增材制造设施的用户或使用者例如可以经由所述参数限定，应将哪些值保持恒定。例如，元件的半径r和间距a可以保持恒定，而距中央的间距减小。
图15示出如下情形，其中为了修复缺损的目的，辐照结构或构件棱边K上的对应的层。在所述的棱边K上，轨迹T或辐照几何形状优选地变形或偏离径向对称ab，如在图15中示出的那样。距构件棱边b的绘制的间距例如可以是限定的并且优选地应大于零和小于1mm，例如在1mm和0.5mm之间，尤其为0.2mm。
根据该设计方案，射线功率或激光功率也例如可以通过计算机或通过用户(经由具有计算机的用户界面)自动地调整成，使得重熔的区域不再是对称的。然而，那么整个缺损必须借助限定的或预定的间距覆盖，其中必须为重熔提供足够能量。换言之，缺损区域此外必须与此相应地设计尺寸。
这种情形在图16中示出，图16示出熔池SB(参见阴影线)，所述熔池包围缺损区域DB之内的整个缺损11。同样可以提出，根据所述方法辐照构件角处的结构缺损(未详细示出)，其中轨迹T可以对应地在多侧变形。
此外，在本发明的范围中提出一种计算机程序产品或一种计算机程序，其例如可以在用于增材生产准备工艺、例如CAM方法的控制软件中实现或者包括所述控制软件。据此，介绍的轨迹T同样借助用于计算机程序产品的附图标记CPP表示，因为实际的辐照通过计算机程序或计算机程序产品才能够作为计算机程序的结果实现。可能地，考虑全部需要的几何参数、辐照参数和射线参数以手动方式是不可行的，使得所描述的发明替选地或优选地可以通过计算机程序产品CPP限定。
本发明并不因实施例的描述而限于此，而是包括任意新特征以及特征的任意组合。这尤其包含权利要求中的特征的任意组合，即使所述特征或所述组合本身并未详细地在权利要求中或在实施例中说明时也如此。

Claims (17)

1.一种用于基于粉末床增材制造构件(10)的辐照方法，其用于修复在用于所述构件(10)的增材构造的结构中的结构缺损(11)，所述方法包括如下步骤：
-提供激光或电子束(20)，
-借助所述激光或电子束(20)根据预定的轨迹(T)选择性地辐照所述结构的增材构造的层(13)的缺损区域(DB)，所述轨迹限定所述缺损区域(DB)，其中所述轨迹是回线形的轨迹，其中所述缺损区域(DB)包含结构缺损(11)，和其中所述缺损区域(DB)包括多个子回线(TS，TS1，TS2，TS3)，并且每个子回线(TS，TS1，TS2，TS3)具有两个或更多个相对置的弓形部(BO，BO1，BO2，BO3)。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中所述缺损区域(DB)选择成，使得所述结构缺损(11)位于所述缺损区域(DB)的中点(M)。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中每个子回线(TS，TS1，TS2，TS3)具有刚好两个相对置的弓形部(BO，BO1，BO2，BO3)。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中依次沿所述缺损区域(DB)的环周方向辐照各个子回线(TS，TS1，TS2，TS3)或弓形部(BO，BO1，BO2，BO3)。
5.根据权利要求3所述的方法，
其中相邻的子回线(TS，TS1，TS2，TS3)或弓形部(BO，BO1，BO2，BO3)至少部分地重叠。
6.根据权利要求4所述的方法，
其中相邻的子回线(TS，TS1，TS2，TS3)或弓形部(BO，BO1，BO2，BO3)至少部分地重叠。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其中相邻的子回线(TS，TS1，TS2，TS3)或弓形部(BO，BO1，BO2，BO3)不重叠。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，
其中所述子回线(TS，TS1，TS2，TS3)或弓形部(BO，BO1，BO2，BO3)是液滴形的或椭圆形的。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，
其中每个弓形部从所述缺损区域(DB)的中点开始并且——为了形成子回线或另一弓形部——在结束时再次伸展穿过所述中点(M)。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，
其中包括多个子回线(TS，TS1，TS2，TS3)的所述缺损区域(DB)是径向对称的。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，
其中射线参数在辐照所述缺损区域(DB)期间变化。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，
其中在所述缺损区域(DB)的芯区域(SB)中针对每个子回线(TS，TS1，TS2，TS3)或弓形部(BO，BO1，BO2，BO3)的射线功率与所述缺损区域(DB)的边缘(WB)相比提高。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，
其中将用于辐照的射线参数选择成，使得仅在所述缺损区域(DB)的芯区域(SB)中重熔用于所述构件(10)的基本材料(P)并且在所述缺损区域(DB)的边缘(WB)处仅加热用于所述构件(10)的基本材料(P)。
14.根据权利要求1所述的方法，
其中所述轨迹(T)是闭合的。
15.根据权利要求11所述的方法，
其中所述射线参数是射线功率或辐照速度。
16.一种用于基于粉末床增材制造构件(10)的方法，其中依照根据权利要求1至15中任一项所述的方法辐照所述构件(10)的各个层(13)，用于修复结构缺损(11)。
17.一种计算机可读的存储介质，所述计算机可读的存储介质包括指令，所述指令在通过计算机运行程序时促使所述计算机在用户侧定义和/或输入射线或辐照参数的情况下执行根据权利要求1至15中任一项所述的方法。
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