CN115401213B - 对准构件用于粉末床增材制造修复过程的工具组件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对准构件用于粉末床增材制造修复过程的工具组件和方法。一种在增材制造机器中对准多个构件以用于修复过程的工具组件和方法包括：定位多个构件，使得多个构件中的各个的修复表面例如在重力下或使用偏压部件接触对准板。该方法进一步包括：利用容纳壁来包围对准板以围绕多个构件限定贮存器；以及将诸如蜡或灌封材料的填充材料分配到贮存器中，填充材料构造成用于在填充材料凝固时固定多个构件的相对位置。

Description

对准构件用于粉末床增材制造修复过程的工具组件和方法

技术领域

本主题大体上涉及增材制造机器和过程，并且更特别地涉及用于对准多个构件以用于粉末床增材制造修复过程的工具组件。

背景技术

机器或装置构件在其整个服务寿命期间经常经历损坏、磨损和/或劣化。例如，燃气涡轮发动机的提供服务的压缩机叶片在长期使用之后显示出腐蚀、缺陷和/或裂纹。具体地，例如，这样的叶片受到很大的应力，应力不可避免地使叶片随着时间的推移而磨损(特别是在叶片的末梢附近)。例如，叶片末梢易受由下者引起的磨损或损坏：叶片末梢与护罩之间的摩擦或擦挂(rubbing)、由热气体引起的化学劣化或氧化、由循环加载和卸载引起的疲劳、晶格的扩散蠕变等。

值得注意地，如果不纠正，则磨损或损坏的叶片可造成机器故障或性能劣化。具体地，这样的叶片可使涡轮机表现出降低的操作效率，这是因为叶片末梢与涡轮护罩之间的间隙可允许气体通过涡轮级泄漏，而不会转换成机械能。当效率下降到规定水平之下时，涡轮机典型地停止服务以进行大修和翻新。此外，削弱的叶片可造成发动机的完全断裂和灾难性故障。

结果，用于燃气涡轮发动机的压缩机叶片典型地是经常的检查、修复或更换的目标。完全更换这样的叶片经常是非常昂贵的，然而，可以以相对低的成本(与利用全新叶片来更换相比)修复一些叶片以用于延长寿命。然而，现有的修复过程倾向于是劳动密集型且耗时的。

例如，传统的压缩机叶片末梢修复过程使用焊接/包覆技术，在该技术中，以粉末或线的形式向叶片末梢供应修复材料。修复材料通过聚焦功率源(例如激光、e-束、等离子弧等)熔化，并结合到叶片末梢。然而，利用这样的焊接/包覆技术修复的叶片需要繁琐的后处理来实现目标几何形状和表面光洁度。具体地，由于焊接/包覆修复接头的庞大特征尺寸，修复的叶片需要繁重的机加工来移除末梢上的多余材料，并且进一步需要辅助抛光过程来实现目标表面光洁度。值得注意地，这样的过程一次在单个叶片上执行，是非常劳动密集且繁琐的，并且造成单次修复的非常高的总体劳动成本。

备选地，其它直接能量沉积(DED)方法可用于叶片修复，例如，诸如冷喷涂，该方法引导高速金属粉末以轰击目标或基础构件，使得粉末变形并沉积在基础构件上。然而，这些DED方法都不适合于批处理或以省时的方式修复大量的构件，因此几乎不提供商业价值。

因此，已开发新颖的系统和方法并将其呈现在本文中，以用于使用粉末床增材制造过程来修复或再构建磨损的压缩机叶片(或任何其它构件)。具体地，这样的修复过程大体上包括：移除多个压缩机叶片中的各个的磨损部分；将多个压缩机叶片定位在增材制造机器的构建平台上；确定各个叶片末梢的精确位置；以及逐层地将修复节段直接打印到叶片末梢上，直到压缩机叶片达到其原始尺寸或另一合适的目标尺寸和形状。

本文中所描述的这样的新颖的增材制造DMLM修复程序的关键挑战中的一个涉及使叶片末梢在相同的竖直高度处对准以促进粉末沉积和再涂覆过程。具体地，再涂覆过程大体上使用再涂覆器刀片，再涂覆器刀片在粉末床上将添加粉末刮擦或铺展成层(在使该层的部分熔合之前)。然而，如果叶片末梢在期望高度上方太远，则可发生与再涂覆器的物理接触，从而引起再涂覆过程的故障。相比之下，如果叶片末梢在期望高度下方太远，则可能不会发生沉积的添加粉末的层恰当地熔合到叶片，例如，这是因为熔化池未深到足以与叶片末梢形成恰当的结合。

这样的新颖的增材制造修复程序中的另一挑战涉及装载、卸载和搬运用于填充粉末床的添加粉末。在这方面，为了对叶片的末梢执行修复过程，必须首先利用添加粉末来将粉末床装载至叶片末梢的高度。这样的过程大体上包括人工地装载添加粉末，这是耗时的并且还可为昂贵的，尤其是对于在构建取向(例如叶片的高度)上具有大尺寸的构件而言。此外，任何未包装的添加粉末都可在打印期间塌陷，从而造成再涂覆的故障。另外，填充未由待修复的构件填充的粉末床的整个体积可需要大体积的粉末，这些粉末必须在打印之前添加，在打印之后被移除，并且在随后的增材制造过程期间再使用之前被过滤或筛分。

因此，用于使用增材制造机器来修复构件的改进的系统和方法将是有用的。更特别地，包括用于对准多个构件并用于使粉末床增材制造过程期间的粉末用量最少的工具组件的增材制造机器将是特别有益的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而为显然的，或可通过实践本发明而认识到。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种对准多个构件以用于修复过程的方法。该方法包括：定位多个构件，使得多个构件中的各个的修复表面接触对准板；利用容纳壁来包围对准板以限定贮存器，多个构件至少部分地定位在贮存器内；以及将填充材料分配到贮存器中，填充材料构造成用于在填充材料凝固时固定多个构件的相对位置。

在本公开的另一示例性方面，提供了一种用于固定多个构件的相对位置的工具组件。该工具组件包括：对准板，其用于接纳多个构件，使得多个构件中的各个的修复表面接触对准板；多个壁，其包围对准板以限定贮存器；以及填充组件，其用于将填充材料分配到贮存器中，填充材料在凝固时固定多个构件的相对位置。

参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成其部分的附图例示了本发明的实施例，并与描述一起用于阐释本发明的原理。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且充分的公开。

图1示出了根据本主题的示例性实施例的可用于修复或再构建构件的增材修复系统的示意性表示。

图2描绘了根据本主题的示例实施例的控制器的某些构件。

图3示出了根据本主题的示例性实施例的可用作图1的示例性增材修复系统的部分的增材制造机器的示意图。

图4示出了根据本主题的示例性实施例的图3的示例性增材制造机器的构建平台的近视示意图。

图5是根据本主题的示例性实施例的可用于对准多个构件的修复表面的工具组件的示意性横截面视图。

图6是根据本主题的示例性实施例的填充有填充材料以固定多个构件的相对位置的图5的示例性工具组件的示意性横截面视图。

图7是根据本主题的示例性实施例的具有正在沉积的添加粉末层的图5的示例性工具组件的示意性横截面视图。

图8是根据本主题的另一示例性实施例的可用于对准多个构件的修复表面的工具组件的示意性横截面视图。

图9是根据本主题的示例性实施例的在粉末床增材制造机器中对准多个构件的方法。

本说明书和附图中的参考标号的重复使用旨在表示本发明的相同或相似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中例示。各个示例通过本发明的阐释而非本发明的限制的方式来提供。实际上，对于本领域技术人员而言将为明显的是，可在本发明中作出多种构造、修改和变型而不会脱离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施例的部分而例示或描述的特征可与另一实施例一起使用以产生另外的其它实施例。因此，本发明旨在涵盖如归入所附权利要求书及其等同体的范围内的这样的修改和变型。

如本文中所使用的，用语“第一”、“第二”和“第三”可以可互换地使用，以将一个构件与另一构件区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。另外，用语“上游”和“下游”指代相对于物体或流体流的运动的相对方向。例如，“上游”指代物体移动自或流体流自的方向，且“下游”指代物体移动至或流体流至的方向。此外，如本文中所使用的，诸如“近似地”、“基本上”或“大约”的近似用语指代处于百分之十的误差裕度内。

本主题的方面针对用于使用增材制造过程来修复一个或多个构件的系统和方法。该方法包括：将构件固定在工具组件中，使得各个构件的修复表面定位在单个构建平面内；使用视觉系统来确定对应于各个构件的修复表面的修复工具路径；使用粉末分配组件在各个构件的修复表面上沉积添加粉末层；以及选择性地沿着修复工具路径辐照添加粉末层，以使添加粉末层熔合到各个构件的修复表面上。

具体地，本主题的方面提供了在增材制造机器中对准多个构件以用于修复过程的工具组件和方法。该方法包括：定位多个构件，使得多个构件中的各个的修复表面例如在重力下或使用偏压部件接触对准板。该方法进一步包括：利用容纳壁来包围对准板以围绕多个构件限定贮存器；以及将诸如蜡或灌封材料的填充材料分配到贮存器中，填充材料构造成用于在填充材料凝固时固定多个构件的相对位置。以此方式，可对准多个构件的末梢以用于修复程序，并且可减少填充粉末床所需的添加粉末的量。

如下文中详细地描述的，本主题的示例性实施例涉及增材制造机器或方法的使用。如本文中所使用的，用语“增材制造的”或“增材制造技术或过程”大体上指代如下的制造过程：其中(一种或多种)材料的连续层彼此上下地设置，以逐层地“建造”三维构件。连续层大体上熔合在一起以形成整体式构件，该整体式构件可具有多种一体的子构件。

尽管本文中将增材制造工艺描述为通过典型地沿竖直方向逐点、逐层地构建物体来实现复杂物体的制备，但其它制备方法是可能的且处于本主题的范围内。例如，尽管本文中的论述涉及添加材料以形成连续层，但本领域技术人员将认识到，本文中所公开的方法和结构可与任何增材制造技术或制造工艺一起来实践。例如，本发明的实施例可使用层-增材过程、层-减材过程或混合过程。

根据本公开的合适的增材制造技术包括例如熔合沉积成型(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、诸如通过喷墨和激光喷射(laserjet)的3D打印、立体光刻(SLA)、直接选择性激光烧结(DSLS)、电子束烧结(EBS)、电子束熔化(EBM)、激光工程化净成形(LENS)、激光净形制造(LNSM)、直接金属沉积(DMD)、数字光处理(DLP)、直接选择性激光熔化(DSLM)、选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光熔化(DMLM)和其它已知的过程。

除了使用直接金属激光烧结(DMLS)或直接金属激光熔化(DMLM)过程(其中使用能量源来选择性地使粉末层的部分烧结或熔化)之外，应当认识到，根据备选实施例，增材制造过程还可为“粘合剂喷射”过程。在这方面，粘合剂喷射涉及以与上文中所描述的方式类似的方式连续地沉积添加粉末层。然而，代替使用能量源来产生能量束以选择性地使添加粉末熔化或熔合，粘合剂喷射涉及选择性地将液体粘合剂沉积到各个粉末层上。液体粘合剂可为例如可光固化聚合物或另一液体结合剂。其它合适的增材制造方法和变体旨在处于本主题的范围内。

本文中所描述的增材制造过程可用于使用任何合适的材料来形成构件。例如，材料可为塑料、金属、混凝土、陶瓷、聚合物、环氧树脂、光聚合物树脂，或可呈固体、液体、粉末、片材、线或任何其它合适形式的任何其它合适的材料。更具体地，根据本主题的示例性实施例，本文中所描述的增材制造的构件可部分地、完全地或以某一组合由包括但不限于下者的材料形成：纯金属、镍合金、铬合金、钛、钛合金、镁、镁合金、铝、铝合金、铁、铁合金、不锈钢和镍基或钴基超级合金(例如，可以以名称Inconel®(其可从Special MetalsCorporation获得)获得的超级合金)。这些材料是适合于在本文中所描述的增材制造过程中使用的材料的示例，且大体上可被称为“添加材料”。

另外，本领域技术人员将认识到，可使用用于结合那些材料的多种材料和方法且将其构想为处于本公开的范围内。如本文中所使用的，对“熔合”的引用可指代用于产生上文中的任何材料的结合层的任何合适的过程。例如，如果物体由聚合物制成，则熔合可指代在聚合物材料之间产生热固性结合。如果物体为环氧树脂，则结合可通过交联过程形成。如果材料为陶瓷，则结合可通过烧结过程形成。如果材料为粉末状金属，则结合可通过熔化或烧结过程形成。本领域技术人员将认识到，使材料熔合以通过增材制造来制作构件的其它方法是可能的，且当前公开的主题可与那些方法一起来实践。

另外，本文中所公开的增材制造过程允许由多种材料形成单个构件。因此，本文中所描述的构件可由上文中的材料的任何合适的混合物形成。例如，构件可包括使用不同材料、过程和/或在不同增材制造机器上形成的多个层、节段或部分。以此方式，可构造具有不同的材料和材料性质以用于满足任何特定应用的需求的构件。另外，尽管本文中所描述的构件完全通过增材制造过程构造，但应当认识到，在备选实施例中，这些构件中的全部或部分可经由铸造、机加工和/或任何其它合适的制造过程而形成。实际上，可使用材料和制造方法的任何合适的组合来形成这些构件。

现在将描述示例性增材制造过程。增材制造过程使用构件的三维(3D)信息(例如，三维计算机模型)来制备构件。因此，可在制造之前限定构件的三维设计模型。在这方面，可扫描构件的模型或原型来确定构件的三维信息。作为另一示例，可使用合适的计算机辅助设计(CAD)程序来构造构件的模型，以限定构件的三维设计模型。

设计模型可包括构件的整个构造(包括构件的外部表面和内部表面两者)的3D数字坐标。例如，设计模型可限定主体、表面和/或内部通路，诸如开口、支承结构等。在一个示例性实施例中，三维设计模型转换成例如沿着构件的中心(例如，竖直)轴线或任何其它合适的轴线的多个切片或节段。各个切片可针对切片的预先确定的高度而限定构件的薄横截面。多个连续横截面切片一起形成3D构件。然后逐个切片或逐层地“建造”构件，直到完成。

以此方式，可使用增材过程来制备本文中所描述的构件，或更具体地，例如通过使用激光能量或热使塑料熔合或聚合或通过使金属粉末烧结或熔化而连续地形成各个层。例如，特定类型的增材制造过程可使用能量束(例如，电子束或电磁辐射，诸如激光束)来使粉末材料烧结或熔化。可使用任何合适的激光和激光参数，包括相对于功率、激光束光点尺寸和扫描速率的考虑。构建材料可由针对增强的强度、耐用性和使用寿命(特别是在高温下)而选择的任何合适的粉末或材料形成。

各个连续层例如可在大约10 μm与200 μm之间，但根据备选实施例，厚度可基于任何数量的参数来选择，且可为任何合适的尺寸。因此，通过利用上文中所描述的增材成形方法，本文中所描述的构件可具有与在增材成形过程期间利用的相关联的粉末层的一个厚度(例如，10 μm)一样薄的横截面。

另外，通过利用增材过程，构件的表面光洁度和特征可取决于应用而如需要的那样变化。例如，可通过在增材过程期间选择适当的激光扫描参数(例如，激光功率、扫描速度、激光焦点尺寸等)(尤其是在横截面层的对应于零件表面的外围中)来调整表面光洁度(例如，使其较光滑或较粗糙)。例如，可通过增大激光扫描速度或减小形成的熔化池的尺寸来实现较粗糙的光洁度，且可通过减小激光扫描速度或增大形成的熔化池的尺寸来实现较光滑的光洁度。还可改变扫描图案和/或激光功率以改变所选择的区域中的表面光洁度。

在完成构件的制备之后，可将多种后处理程序应用于构件。例如，后处理程序可包括通过例如吹扫或抽真空来移除多余的粉末。其它后处理程序可包括应力解除过程。另外，可使用热、机械和/或化学后处理程序来对零件进行精加工，以实现期望的强度、表面光洁度和其它构件性质或特征。

值得注意地，在示例性实施例中，由于制造限制，本主题的若干方面和特征先前是不可能的。然而，本发明人已有利地利用增材制造技术中的当前进展来改进增材制造这样的构件的多种构件和方法。虽然本公开不限于使用增材制造来大体上形成这些构件，但增材制造确实提供了多种制造优点，包括制造的简易性、降低的成本、较高的准确度等。

并且，上文中所描述的增材制造方法实现以非常高的精度水平形成本文中所描述的构件的复杂得多且错综得多的形状和轮廓。例如，这样的构件可包括薄的增材制造层、横截面特征和构件轮廓。另外，增材制造过程实现具有不同材料的单个构件的制造，使得构件的不同部分可表现出不同的性能特性。制造过程的连续、增材本质实现这些新颖特征的构造。结果，使用本文中所描述的方法来形成的构件可表现出改进的性能和可靠性。

现在参考图1，将根据本主题的示例性实施例来描述示例性增材修复系统50。如所例示的，增材修复系统50大体上包括工具固定件或组件52、材料移除组件54、视觉系统56、用户界面面板58以及增材制造机器或系统100。此外，系统控制器60可与增材修复系统50的一些或全部零件可操作地联接，以用于促进系统操作。例如，系统控制器60可以可操作地联接到用户界面面板58，以容许操作者与增材修复系统50通信，例如，以输入命令、上传打印工具路径或CAD模型、启动操作循环等。控制器60可进一步与视觉系统56通信以用于接收成像数据，并且与AM机器100通信以用于执行打印过程。

根据示例性实施例，工具组件52大体上构造成用于在期望位置且以期望取向支承多个构件。根据示例性实施例，工具组件52在增材制造修复过程期间支承二十(20)个高压压缩机叶片70。具体地，增材制造过程可为粉末床熔合过程(例如，如上文中所描述的DMLM或DMLS过程)。尽管本文中将修复的构件例示为燃气涡轮发动机的压缩机叶片70，但应当认识到，可修复任何其它合适的构件，诸如涡轮叶片、其它翼型件或来自其它机器的构件。为了实现恰当的再涂覆并促进打印过程，可合乎期望的是，以相同的取向且在相同的高度处定位全部叶片70，使得各个叶片的修复表面72处于单个构建平面中。工具组件52是旨在在这样的期望位置且以这样的期望取向固定叶片70的固定件。

材料移除组件54可包括构造成用于例如通过减材修改或材料移除来对构件进行磨削、机加工、刷涂、蚀刻、抛光、电火花线切割机加工(EDM)、切割或另外实质性地修改的机器或装置。例如，材料移除组件54可包括带式磨床、盘式磨床或任何其它磨削或研磨机构。根据示例性实施例，材料移除组件54可构造成用于从各个叶片70的末梢移除材料以获得合乎期望的修复表面72。例如，如上文中简要地阐释的，材料移除组件54可移除叶片70的已磨损或损坏的至少部分，例如，其可包括微裂纹、凹坑、磨蚀、缺陷、异物、沉积物、瑕疵等。根据示例性实施例，使用材料移除组件54来准备各个叶片70以实现期望的修复表面72，在这之后，将叶片70全部安装在工具组件52中并适当地调平。然而，根据备选实施例，材料移除组件54可在各个叶片70在工具组件52中固定就位时对各个叶片70进行磨削。

在准备好叶片之后，可使用视觉系统56来获得定位在工具组件52中的各个叶片70的精确位置和坐标的图像或数字表示。在这方面，根据示例性实施例，视觉系统56可包括可以可操作地配置成获得包括一个或多个视场的数字表示的图像数据的任何合适的一个或多个相机80、扫描器、成像装置或其它机器视觉装置。这样的数字表示有时可被称为数字图像或图像；然而，将认识到，可在不以人类可见的形式呈现这样的数字表示的情况下实践本公开。然而，在一些实施例中，可至少部分地基于一个或多个视场的这样的数字表示而在用户界面58上显示对应于视场的人类可见的图像。

视觉系统56允许增材修复系统50获得与一个或多个叶片70有关的信息，一个或多个修复节段74(见图4)可分别被增材打印到一个或多个叶片70上。特别地，视觉系统56允许将一个或多个叶片70定位且限定成使得可指示增材制造机器100以适当地高的准确度和精度在对应的一个或多个叶片70上打印一个或多个修复节段74。根据示例性实施例，一个或多个叶片70可固定到工具组件52、安装板、构建平台或任何其它固定件，其中相应叶片70的修复表面72与单个构建平面82对准。

视觉系统56的一个或多个相机80可配置成获得二维或三维图像数据，包括视场的二维数字表示和/或视场的三维数字表示。叶片70的修复表面72与构建平面82的对准允许一个或多个相机80获得较高质量的图像。例如，一个或多个相机80可具有调整或可调整到构建平面82的焦距。在一个或多个叶片70的修复表面72与构建平面82对准的情况下，一个或多个相机可容易地获得修复表面72的数字图像。

一个或多个相机80可包括包含固定到工具组件52的一个或多个叶片70的全部或部分的视场。例如，单个视场可宽到足以包含多个构件，诸如固定到工具组件52的多个叶片70中的各个。备选地，视场可较狭窄地聚焦在单独叶片70上，使得分开获得相应叶片70的数字表示。将认识到，可将分开获得的数字图像拼接(stitch)在一起以获得多个构件或叶片70的数字表示。在一些实施例中，相机80可包括配置成提供平坦的焦平面的准直透镜，使得朝向视场的外围定位的叶片70或其部分不会畸变。另外或在备选方案中，视觉系统56可利用畸变校正算法来解决任何这样的畸变。

由视觉系统56获得的图像数据(包括一个或多个叶片70的数字表示)可被传输到控制系统，诸如控制器60。控制器60可配置成根据已由视觉系统56捕获的一个或多个视场的一个或多个数字表示来确定多个叶片70中的各个的修复表面72，并然后确定多个叶片70中的相应叶片的修复表面72的一个或多个坐标。基于一个或多个数字表示，控制器60可产生一个或多个打印命令(例如，对应于一个或多个修复工具路径，例如，激光焦点的路径)，一个或多个打印命令可被传输到增材制造机器100，使得增材制造机器100可在多个叶片70中的相应叶片上增材打印多个修复节段74。一个或多个打印命令可配置成增材打印多个修复节段74，其中多个修复节段74中的各个相应节段定位在对应叶片70的修复表面72上。

本文中在增材叶片修复过程的背景下描述了增材修复系统50的构件和子系统中的各个。然而，应当认识到，本主题的方面可用于修复或再构建任何合适的构件。本主题不旨在限于所描述的具体修复过程。另外，图1将系统中的各个例示为彼此不同或分开，并且暗示应当以特定顺序执行过程步骤，然而，应当认识到，这些子系统可集成到单个机器中，过程步骤可交换，并且可实施对构建过程的其它改变，同时仍然处于本主题的范围内。

例如，视觉系统56和增材制造机器100可作为单个集成式单元或作为分开的独立式单元来提供。另外，控制器60可包括一个或多个控制系统。例如，单个控制器60可以可操作地配置成控制视觉系统56和增材制造机器100的操作，或分开的控制器60可以可操作地配置成分别控制视觉系统56和增材制造机器100。

可通过机电开关或通过处理装置或控制器60(例如见图1和图2)来控制增材修复系统50、视觉系统56和AM机器100的操作。根据示例性实施例，控制器60可操作性地联接到用户界面面板58以用于用户操纵，例如，以控制AM机器100或系统50的多种构件的操作。在这方面，控制器60可以可操作地联接增材修复系统50内的全部系统和子系统，以容许在其之间进行通信和数据传送。以此方式，控制器60大体上可配置成用于操作增材修复系统50或执行本文中所描述的方法中的一个或多个。

图2描绘了根据本公开的示例实施例的控制器60的某些构件。控制器60可包括一个或多个计算装置60A，其可用于实施如本文中所描述的方法。(一个或多个)计算装置60A可包括一个或多个处理器60B和一个或多个存储器装置60C。一个或多个处理器60B可包括任何合适的处理装置，诸如微处理器、微控制器、集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑装置、一个或多个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)(例如，专用于高效地渲染图像)、执行其它专门计算的处理单元等。(一个或多个)存储器装置60C可包括一个或多个非暂时性计算机可读存储介质，诸如RAM、ROM、EEPROM、EPROM、闪速存储器装置、磁盘等和/或其组合。

(一个或多个)存储器装置60C可包括一个或多个计算机可读介质，并且可存储可由一个或多个处理器60B访问的信息，该信息包括可由一个或多个处理器60B执行的指令60D。例如，(一个或多个)存储器装置60C可存储用于运行一个或多个软件应用、显示用户界面、接收用户输入、处理用户输入等的指令60D。在一些实施方式中，指令60D可由一个或多个处理器60B执行，以使一个或多个处理器60B执行操作，例如，诸如本文中所描述的方法的一个或多个部分。指令60D可为以任何合适的编程语言编写的软件，或可在硬件中实施。另外和/或备选地，可在(一个或多个)处理器60B上的逻辑上和/或实质上分开的线程中执行指令60D。

一个或多个存储器装置60C还可存储可由一个或多个处理器60B检索、操纵、创建或存储的数据60E。数据60E可包括例如用以促进执行本文中所描述的方法的数据。数据60E可存储在一个或多个数据库中。一个或多个数据库可通过高带宽LAN或WAN连接到控制器60，或也可通过一个或多个网络(未示出)连接到控制器。可使一个或多个数据库分离，使得其定位在多个场所中。在一些实施方式中，可从另一装置接收数据60E。

(一个或多个)计算装置60A还可包括通信模块或接口60F，其用于通过(一个或多个)网络而与增材制造机器100或控制器60的一个或多个其它构件通信。通信接口60F可包括用于与一个或多个网络对接的任何合适的构件，包括例如发射器、接收器、端口、控制器、天线或其它合适的构件。

现在参考图3，将根据示例性实施例来描述示例性激光粉末床熔合系统，诸如DMLS或DMLM系统100。具体地，本文中将AM系统100描述为用于构建或修复叶片70。应当认识到，叶片70仅是待构建或修复的示例性构件，并且主要用于促进描述AM机器100的操作。本主题不旨在在这方面受限，而相反，AM机器100可用于在任何合适的多个构件上打印修复节段。

如所例示的，AM系统100大体上限定竖直方向V或Z-方向、侧向方向L或X-方向以及横向方向T或Y-方向(见图1)，这些方向中的各个相互垂直，使得大体上限定正交坐标系。如所例示的，系统100包括固定的封壳或构建区域102，其提供用于执行增材制造过程的无污染且受控的环境。在这方面，例如，封壳102用于隔离并保护系统100的其它构件。另外，封壳102可设有适当的保护气体(诸如氮气、氩气或另一合适的气体或气体混合物)的流。在这方面，封壳102可限定气体入口端口104和气体出口端口106，以用于接收气体流以产生静态的加压体积或动态的气体流。

封壳102大体上可容纳AM系统100的一些或全部构件。根据示例性实施例，AM系统100大体上包括台子110、粉末供应装置112、刮刀或再涂覆器机构114、溢流容器或贮存器116以及定位在封壳102内的构建平台118。另外，能量源120产生能量束122，并且束转向设备124引导能量束122，以如下文中更详细地描述的那样促进AM过程。将在下文中更详细地描述这些构件中的各个。

根据所例示的实施例，台子110是刚性结构，其限定平面的构建表面130。另外，平面的构建表面130限定构建开口132，可通过构建开口132进入构建室134。更具体地，根据所例示的实施例，构建室134至少部分地由竖直壁136和构建平台118限定。值得注意地，构建平台118可相对于构建表面130沿着构建方向138移动。更具体地，构建方向138可对应于竖直方向V，使得向下移动构建平台118会增加正在打印的零件和构建室134的高度。另外，构建表面130限定供应开口140和贮存器开口144，可通过供应开口140从粉末供应装置112供应添加粉末142，多余的添加粉末142可通过贮存器开口144进入溢流贮存器116。在再使用之前，可任选地对收集的添加粉末进行处理，以筛出松散的团聚颗粒。

粉末供应装置112大体上包括添加粉末供应容器150，其大体上容纳足以用于针对一个或多个具体零件的增材制造过程的一些或全部的一定体积的添加粉末142。另外，粉末供应装置112包括供应平台152，其为可在粉末供应容器150内沿着竖直方向移动的板状结构。更具体地，供应促动器154竖直地支承供应平台152，并且在增材制造过程期间选择性地向上和向下移动供应平台152。

AM系统100进一步包括再涂覆器机构114，其为位于构建表面130附近的刚性的侧向伸长的结构。例如，再涂覆器机构114可为硬刮刀、软刮板(squeegee)或辊子。再涂覆器机构114可操作地联接到再涂覆器促动器160，再涂覆器促动器160可操作成选择性地沿着构建表面130移动再涂覆器机构114。另外，平台促动器164可操作地联接到构建平台118，并且大体上可操作成用于在构建过程期间沿着竖直方向移动构建平台118。尽管将促动器154、160和164例示为液压促动器，但应当认识到，根据备选实施例，可使用任何其它类型和构造的促动器，诸如气动促动器、液压促动器、滚珠丝杠线性电促动器或任何其它合适的竖直支承装置。其它构造是可能的并且处于本主题的范围内。

如本文中所使用的，“能量源”可用于指代配置成用于在构建过程期间朝向添加粉末层引导具有合适的功率和其它操作特性的能量束以使该添加粉末层的部分烧结、熔化或另外熔合的任何装置或装置系统。例如，能量源120可为激光器或任何其它合适的辐照发射引导装置或辐照装置。在这方面，辐照或激光源可引发光子或激光束辐照，光子或激光束辐照由辐照发射引导装置或束转向设备引导。

根据示例性实施例，束转向设备124包括一个或多个反射镜、棱镜、透镜和/或电磁体，其可操作地与合适的促动器联接并且布置成引导并聚焦能量束122。在这方面，例如，束转向设备124可为检流计扫描器，其在激光熔化和烧结过程期间在整个构建表面130上移动或扫描由能量源120发射的激光束122的焦点。在这方面，能量束122可聚焦到期望的光点尺寸，并转向到与构建表面130重合的平面中的期望位置。粉末床熔合工艺中的检流计扫描器典型地具有固定位置，但包含在其中的可移动反射镜/透镜允许控制和调整激光束的多种性质。根据示例性实施例，束转向设备可进一步包括下者中的一个或多个：光学透镜、偏转器、反射镜、分束器、远心透镜等。

应当认识到，可使用其它类型的能量源120，其可使用备选的束转向设备124。例如，可使用电子束枪或其它电子源来引发电子束(例如，“e-束”)。可通过任何合适的辐照发射引导装置优选地在真空中引导e-束。当辐照源是电子源时，辐照发射引导装置可为例如电子控制单元，其可包括例如偏转器线圈、聚焦线圈或类似元件。根据另外的其它实施例，能量源120可包括激光、电子束、等离子弧、电弧等中的一个或多个。

在增材制造过程之前，可降低再涂覆器促动器160以将成批的具有期望成分的粉末142(例如，金属、陶瓷和/或有机粉末)提供到供应容器150中。另外，平台促动器164可将构建平台118移动到初始的高位置，例如，使得构建平台118与构建表面130基本上齐平或共平面。然后，以选定的层增量在构建表面130的下方降低构建平台118。层增量影响增材制造过程的速度和正在制造的构件或零件(例如，叶片70)的分辨率。作为示例，层增量可为大约10到100微米(0.0004到0.004英寸)。

然后，添加粉末在通过能量源120熔合之前沉积在构建平台118上。具体地，供应促动器154可升高供应平台152以推动粉末通过供应开口140，从而将粉末暴露在构建表面130的上方。然后，再涂覆器机构114可通过再涂覆器促动器160在整个构建表面130上移动，以将升高的添加粉末142水平地铺展在构建平台118上(例如，以选定的层增量或厚度)。当再涂覆器机构114从左到右(如图3中所示出的)经过时，任何多余的添加粉末142都通过贮存器开口144掉落到溢流贮存器116中。随后，再涂覆器机构114可移回到起始位置。

因此，如本文中所阐释的和图3中所例示的，再涂覆器机构114、再涂覆器促动器160、供应平台152和供应促动器154大体上可操作成连续地沉积添加粉末142或其它添加材料的层，以促进打印过程。因此，这些构件在本文中可共同被称为粉末分配设备、系统或组件。调平的添加粉末142可被称为“构建层”172(见图4)，并且其暴露的上表面可被称为构建表面130。当在构建过程期间将构建平台118降低到构建室134中时，构建室134和构建平台118共同包围并支承大量的添加粉末142以及正在构建的任何构件(例如，叶片70)。该大量的粉末大体上被称为“粉末床”，并且该具体种类的增材制造过程可被称为“粉末床过程”。

在增材制造过程期间，使用定向能量源120来使正在构建的构件(例如，叶片70)的二维横截面或层熔化。更具体地，从能量源120发射能量束122，并且使用束转向设备124来以适当的图案(在本文中被称为“工具路径”)在暴露的粉末表面上方使能量束122的焦点174转向。添加粉末142的暴露层的包围焦点174的小部分(在本文中被称为“焊接池”或“熔化池”或“热影响区”176(在图4中最佳地看到))由能量束122加热到允许其烧结或熔化、流动并固结的温度。作为示例，熔化池176可为大约100微米(0.004英寸)宽。该步骤可被称为使添加粉末142熔合。

构建平台118以层增量竖直向下移动，并且以类似的厚度施加添加粉末142的另一层。定向能量源120再次发射能量束122，并且使用束转向设备124来以适当的图案在暴露的粉末表面上方使能量束122的焦点174转向。添加粉末142的暴露层由能量束122加热到允许其烧结或熔化、流动并且既在顶层内固结又与下部的先前凝固的层固结的温度。重复移动构建平台118、施加添加粉末142并然后引导能量束122以使添加粉末142熔化的该循环，直到完成整个构件(例如，叶片70)。

再次简要地参考图1，工具组件52大体上构造成用于接纳一个或多个构件(例如在此示出为叶片70)并且牢固地安装这样的构件以用于随后的增材制造过程。具体地，工具组件52可相对于AM机器100在期望位置且以期望取向固定多个叶片70中的各个。在这方面，如本文中所使用的，叶片70的“位置”可指代叶片70的质心在X-Y平面中的坐标。另外，叶片70的“取向”可指代叶片70围绕Z-方向的角位置。在这方面，根据示例性实施例，各个叶片70的取向可根据其弦线(未示出)的角位置来限定。在这方面，例如，当两个叶片70的弦线彼此平行时，这两个叶片70被称为具有相同的“取向”。

如上文中简要地阐释的，合乎期望的是，支承多个构件(诸如叶片70)，使得各个叶片70的修复表面72定位在构建平面82内。以此方式，添加粉末的层(例如，构建层172)可以以期望的厚度沉积在各个修复表面72上，以用于在各个叶片70的末梢上形成修复节段74(图4)的第一层。然而，值得注意地，由于各个叶片70相对于修复节段74的高度的高度，常规的增材制造过程需要大量的添加粉末142。具体地，典型地必须将大体积的添加粉末142提供到构建室134中，以形成支承添加粉末的顶层或构建层172的粉末床。

如上文中所阐释的，粉末装载过程典型地是人工过程，该过程花费大量的时间，并且当凹穴或空隙在添加粉末142内塌陷时，该过程可造成再涂覆或打印错误。另外，增材制造机器100或更具体地构建平台118典型地构造成用于在构建过程期间仅支承具体体积或重量的添加粉末142，因此在粉末床填充有添加粉末142时引入过程限制。最后，甚至在一些未熔合的添加粉末142可在随后的增材制造过程期间被再使用的程度上，也必须在再使用之前仔细筛分、过滤或另外再调节这样的用过的添加粉末142。本主题的方面既针对对准构件的修复表面，又针对使如本文中所描述的增材修复过程所需的添加粉末的量最少。

现在大体上参考图5至图8，将根据本主题的示例性实施例来描述可与AM系统100一起使用的工具组件200。例如，工具组件200可为如关于图1而描述的工具组件52的部分或与工具组件52结合来使用。因为工具组件200可用作增材修复系统50的部分或用于AM系统100中，所以在图5至图8中可使用相同的参考数字来指代相对于图1至图4而描述的相同特征。

如所例示的，工具组件200包括对准板202，对准板202构造成用于接纳多个构件(例如叶片70)，使得多个叶片70中的各个的修复表面72接触对准板202。在这方面，对准板202典型地是平坦的刚性板，其用于使全部叶片70的修复表面72在单个构建平面82中对准。以此方式，不管各个叶片70的高度如何，各个叶片70都可具有定位在构建平面82中的修复表面72(例如，当被推靠在对准板202上时)。

值得注意地，为了促进粉末床修复过程，必须在叶片70仍然相对于彼此固定的同时从叶片70的修复表面72移除对准板202。因此，根据示例性实施例，工具组件200进一步包括填充组件210，填充组件210构造成用于当叶片70靠着对准板202而定位时围绕叶片70分配填充材料212。如本文中所使用的，“填充材料”可用于指代可凝固以固定叶片70的位置的任何材料或成分。在这方面，例如，填充材料212可为蜡、灌封材料、光聚合物树脂或熔化玻璃。备选地，填充材料212可为可围绕叶片70浇注的任何其它材料，其可在凝固时变得不那么粘或更具刚性以固定叶片70的位置。

值得注意地，根据示例性实施例，填充材料212是围绕叶片70流动以填充间隙以确保靠着叶片70的全部部分而接触(例如以在凝固时提供牢固的支承)的流体材料。因此，根据示例性实施例，工具组件200可进一步包括多个壁220，其包围对准板202以限定贮存器222。在这方面，填充组件210可将填充材料212直接分配到贮存器222中，直到填充材料212的水平面达到在填充材料212凝固时适合于支承叶片70的高度。

值得注意地，在已将填充材料212浇注到贮存器222中使得填充材料212包围叶片70之后，填充材料212必须凝固或另外必须改变填充材料212的成分，以便刚性地联接并固定叶片70的相对位置。在填充材料212凝固之后，凝固的填充材料212和固定在其中的构件(例如，叶片)大体上被称为固定构件组件230。应当认识到，固定构件组件230可作为具有叶片70的定位在单个平面(例如，构建平面82)中的修复表面72的独立式刚性结构而从对准板202和壁220被移除。以此方式，如下文中将描述的，固定构件组件230然后可定位在增材制造机器100的构建平台118上的已知位置处，并且增材修复过程可直接在各个叶片70的修复表面72上开始。

应当认识到，这样的凝固过程可取决于所使用的填充材料212的类型而变化。例如，如果填充材料212是液体蜡，则可将工具组件200在室温下放置达足以使蜡凝固的一定量的时间。备选地，工具组件200可定位在冷冻环境中，或可另外例如通过将冷却线圈附接到壁220和对准板202而冷却。相比之下，如果填充材料212是光聚合物树脂，则可朝向填充材料212引导足以使光聚合物树脂固化的光源，直到填充材料212凝固。应当进一步认识到，其它填充材料是可能的，可使用其它凝固方法，并且可对工具组件200作出其它变型和修改，同时仍然处于本主题的范围内。

另外，尽管图5至图8中所示出的例示的实施例例示了已固定并使用工具组件200来形成为固定构件组件230的三个叶片70，但应当认识到，本文中所描述的工具组件200和方法可用于根据备选实施例来准备任何其它合适数量、类型、位置和构造的构件。本文中所描述的示例性实施例不旨在以任何方式限制本主题的范围。

现在具体地参考图5至图7，将根据本主题的示例性实施例来描述工具组件200的一种示例性使用。根据该实施例，叶片70在重力下靠着对准板202而安装。具体地，如图5中所示出的，叶片70靠着对准板202而安装，使得修复表面72靠着对准板202的顶部表面240而对准。换句话说，修复表面72沿着竖直方向V朝向对准板202而面向下。然后可以以任何合适的方式将叶片70保持就位，同时壁220定位成包围对准板202并限定贮存器222。

在将叶片70放置成使得修复表面72在对准板202上面向下之后，填充组件210可例如通过喷嘴242而将填充材料212供应到贮存器222中。根据图6中所示出的例示的实施例，添加填充材料212，直到覆盖构件的顶部，例如，直到覆盖各个叶片70的燕尾部244。然而，应当认识到，根据备选实施例，叶片70仅需要由填充材料212包围成足以固定叶片70的相对位置。因此，所需的填充材料212的量可取决于例如填充材料212在凝固时的刚度、固定构件组件230中的叶片70的数量和尺寸，以及在增材修复过程之前固定构件组件230可发生的搬运的量。

值得注意地，在固定构件组件230已凝固之后，从固定构件组件230移除填充材料212的顶层或顶部部分250可为合乎期望的。在这方面，例如，填充材料212可污染各个叶片70的修复表面72，可在增材打印过程期间熔化并污染熔化池176，或可另外危害增材打印过程。因此，如图7中所例示的，工具组件200可进一步包括清洁装置252，其大体上构造成用于从固定构件组件230移除填充材料212的顶部部分250。例如，清洁装置252可为热源254，在将固定构件组件230从对准板202移除之后，热源254沿着固定构件组件230的顶部部分250经过。以此方式，热源254可使顶部部分250熔化，顶部部分250可远离叶片70而流动并且从固定构件组件230流走。根据备选实施例，清洁装置252可包括任何其它合适的材料移除装置，诸如磨轮、砂纸，或构造成用于对构件进行磨削、机加工、刷涂、蚀刻、抛光或另外实质性地修改(例如通过减材修改或材料移除)的任何其它合适的机器或装置。

在形成固定构件组件230以将修复表面72定位在构建平面82中之后，并且在移除填充材料212和固定构件组件230的顶部部分250并且适当地准备好修复表面72之后，固定构件组件230可定位在AM机器100的构建平台118上以为增材修复过程作准备。在这方面，如图7中示意性地例示的，再涂覆器机构114然后可在固定构件组件230和多个叶片70中的各个的修复表面72上沉积添加粉末142的层。以此方式，构建层172可定位在各个修复表面72的顶部处并且具有基本上均匀的厚度，并且增材打印过程可通过将构建层172的部分熔合到各个叶片70的修复表面72上来进行。

现在具体地参考图8，将根据本主题的示例性实施例来描述形成固定构件组件230的备选方法。值得注意地，由于相对于图5至图7而描述的构件的类似性，相同的参考数字可用于指代图8中的相同或类似的元件。这两个实施例之间的主要差异在于，先前论述的固定构件组件230在修复表面72在对准板202上面向下的情况下形成，而相对于图8而描述的固定构件组件230在修复表面72朝向对准板202的底部表面260而面向上的情况下形成。

为了确保各个叶片70的修复表面72靠着对准板202的底部表面260而形成齐平接触，工具组件200可进一步包括一个或多个偏压部件262，其构造成用于将叶片70中的各个向上推靠在对准板202上。在这方面，偏压部件262可为用于在叶片70上沿着竖直方向V向上施加偏压力的任何合适的装置或机构。偏压部件262可为例如一个或多个机械弹簧、磁体对(例如，永磁体或电磁体)、线性促动器、压电促动器等。由偏压部件262产生的偏压力允许修复表面72靠着对准板202而齐平地安置，使得修复表面72在同一构建平面82中对准。

值得注意地，在将叶片70向上推靠在对准板202上之后，填充组件210可以以与上文中所描述的方式相同的方式来将填充材料212分配到贮存器222中。然而，应当认识到，通过在叶片70的修复表面72面向上的情况下安装叶片70，仅需要将填充材料212填充到适合于形成刚性的固定构件组件230的水平面，但填充材料212优选地不覆盖修复表面72本身。以此方式，可避免修复表面72的潜在污染，并且可不需要清洁装置252来从固定构件组件230移除填充材料212的顶部部分250。

因此，如上文中所描述的工具组件200大体上构造成用于形成固定构件组件230，固定构件组件230包括由凝固的填充材料212包围的多个构件(例如叶片70)，凝固的填充材料212将各个叶片70的修复表面72固定在单个水平平面(例如构建平面82)中。值得注意地，除了固定修复表面72和构建平面82以促进改进再涂覆和打印操作之外，利用固定构件组件230来执行修复程序还需要构建室134内的少得多的添加粉末。在这方面，凝固的填充材料212充当用于形成粉末床的升高的支承表面，使得简化了用于将添加粉末142供应或装载到粉末床中的过程。例如，操作者仅需要在填充材料212上方填充构建室134。以此方式，减少了准备增材制造机器100以用于打印过程所需的时间，必须使用的添加粉末142的量以及叶片70和添加粉末142的后处理所需的时间也减少。

既然已根据本主题的示例性实施例来描述增材修复系统50的结构和构造，那么将根据本主题的示例性实施例来描述用于使用增材修复系统来安装并对准多个构件以用于修复或再构建过程的示例性方法300。方法300可用于使用增材修复系统50、AM机器100和工具组件200来修复叶片70，或使用任何其它合适的增材制造机器或系统来修复任何其它合适的构件。在这方面，例如，控制器60可配置成用于实施方法300的一些或全部步骤。此外，应当认识到，本文中仅论述示例性方法300来描述本主题的示例性方面，且示例性方法300不旨在为限制性的。

现在参考图9，方法300在步骤310处包括定位多个构件使得多个构件中的各个的修复表面接触对准板。在这方面，继续来自上文中的示例，可在重力下(例如，如图5至图7中所示出的)或通过偏压部件262(例如，如图8中所示出的)将多个叶片70推靠在对准板202上。以此方式，各个叶片70的修复表面72定位在期望的构建平面82中。

方法300在步骤320处进一步包括利用容纳壁来包围对准板以限定贮存器，多个构件至少部分地定位在贮存器内。此外，步骤330包括将填充材料分配到贮存器中，填充材料构造成用于在填充材料凝固时固定多个构件的相对位置。步骤340可进一步包括使填充材料凝固以形成包括填充材料和固定在填充材料中的多个构件的固定构件组件。在这方面，例如，灌封材料、液体蜡、光聚合物树脂或熔化玻璃可被浇注到贮存器222中并例如通过冷却至室温而凝固。在填充材料凝固之后，固定构件组件230包括多个构件(例如叶片70)，其固定在相对位置并且使其修复表面72对准以用于增材打印过程。

如果在叶片70的修复表面72面向下的情况下形成固定构件组件230，则步骤350可进一步包括在多个构件中的各个的修复表面附近从固定构件组件移除填充材料的顶层。例如，可使用热源254来使蜡熔化，可使用磨削组件来移除灌封材料等。在已准备好固定构件组件230并且清洁修复表面72之后，可将固定构件组件230定位在增材制造机器100的构建平台118上以用于打印过程。

因此，根据示例性实施例，方法300可进一步包括使用AM机器100来将修复节段74增材打印到各个叶片70的修复表面72上。在这方面，步骤360包括使用粉末分配组件在固定构件组件上沉积添加粉末层。步骤370包括选择性地辐照添加粉末层以使添加粉末层熔合到构件的修复表面上。以此方式，能量源可使添加粉末逐层地熔合到各个叶片末梢上，直到将构件修复成原始CAD模型或另一合适的几何形状。

图9出于例示和论述的目的而描绘了具有以特定顺序执行的步骤的示例性控制方法。使用本文中所提供的公开的本领域普通技术人员将理解，可以以多种方式改造、再布置、扩展、省略或修改本文中所论述的任何方法的步骤，而不偏离本公开的范围。此外，尽管使用增材修复系统50、AM机器100和工具组件200作为示例来阐释方法的方面，但应当认识到，这些方法可应用于使用任何合适的工具组件或增材制造机器或系统来修复或再构建任何其它数量、类型和构造的构件。

本书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明(包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。

通过以下条款的主题来提供本发明的另外的方面：

1. 一种对准多个构件以用于修复过程的方法，该方法包括：定位多个构件，使得多个构件中的各个的修复表面接触对准板；利用容纳壁来包围对准板以限定贮存器，多个构件至少部分地定位在贮存器内；以及将填充材料分配到贮存器中，填充材料构造成用于在填充材料凝固时固定多个构件的相对位置。

2. 根据任何前述条款的方法，其中定位多个构件包括：定位多个构件，使得多个构件中的各个的修复面定位成在对准板上面向下，对准板至少部分地限定贮存器。

3. 根据任何前述条款的方法，进一步包括：使填充材料凝固，以形成包括填充材料和多个构件的固定构件组件；以及在多个构件中的各个的修复表面附近从固定构件组件移除填充材料的顶层。

4. 根据任何前述条款的方法，其中移除填充材料的顶层包括：使用热源来使填充材料的顶层熔化。

5. 根据任何前述条款的方法，其中对于多个构件中的各个而言，定位多个构件包括：定位构件，使得修复表面朝向对准板的底部表面而面向上；以及利用偏压部件来向上推动构件，以确保修复表面与对准板之间的接触。

6. 根据任何前述条款的方法，其中偏压部件包括一个或多个弹簧、一个或多个磁体对和/或一个或多个压电促动器。

7. 根据任何前述条款的方法，其中填充材料选自由灌封材料、蜡、光聚合物树脂或熔化玻璃组成的组。

8. 根据任何前述条款的方法，进一步包括：使填充材料凝固，以形成包括填充材料和多个构件的固定构件组件；以及将固定构件组件安装在构建平台上，构建平台可沿着构建方向移动。

9. 根据任何前述条款的方法，进一步包括：使用粉末分配组件在固定构件组件上沉积添加粉末层；以及选择性地辐照添加粉末层，以使添加粉末层熔合到多个构件中的各个的修复表面上。

10. 根据任何前述条款的方法，其中多个构件包括燃气涡轮发动机的至少一个翼型件。

11. 根据任何前述条款的方法，其中修复表面是燃气涡轮发动机的高压压缩机叶片的叶片末梢。

12. 一种用于固定多个构件的相对位置的工具组件，工具组件包括：对准板，其用于接纳多个构件，使得多个构件中的各个的修复表面接触对准板；多个壁，其包围对准板以限定贮存器；以及填充组件，其用于将填充材料分配到贮存器中，填充材料在凝固时固定多个构件的相对位置。

13. 根据任何前述条款的工具组件，其中多个构件定位成使得多个构件中的各个的修复面在对准板上面向下。

14. 根据任何前述条款的工具组件，其中当多个构件定位成在对准板上面向下时，填充材料凝固以形成固定构件组件，工具组件进一步包括：清洁装置，其用于在多个构件中的各个的修复表面附近从固定构件组件移除填充材料的顶层。

15. 根据任何前述条款的工具组件，其中清洁装置包括：热源，其用于使填充材料的顶层熔化。

16. 根据任何前述条款的工具组件，其中多个构件定位成使得多个构件中的各个的修复面朝向对准板的底部表面而面向上。

17. 根据任何前述条款的工具组件，进一步包括：一个或多个偏压部件，其用于向上推动多个构件中的各个，以确保多个构件中的各个的修复表面与对准板之间的接触。

18. 根据任何前述条款的工具组件，其中一个或多个偏压部件包括一个或多个弹簧、一个或多个磁体对和/或一个或多个压电促动器。

19. 根据任何前述条款的工具组件，其中填充材料选自由灌封材料、蜡、光聚合物树脂或熔化玻璃组成的组。

20. 根据任何前述条款的工具组件，其中多个构件包括燃气涡轮发动机的至少一个翼型件。

Claims (20)

1.一种对准多个构件以用于修复过程的方法，该方法包括：

利用容纳壁来包围第一对准板以限定贮存器，所述多个构件至少部分地定位在所述贮存器内；

定位所述多个构件，使得所述多个构件中的每一个的修复表面接触第二对准板，其中，定位所述多个构件包括：对于所述多个构件中的每一个，

定位所述构件，使得所述构件的修复表面面向所述第二对准板的表面；和

利用一个或多个偏压部件将所述构件向所述第二对准板推动，以确保所述修复表面和所述第二对准板之间的接触；和

将填充材料分配到所述贮存器中，所述填充材料被构造为在所述填充材料凝固时固定多个构件的相对位置。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使所述填充材料凝固，以形成包括所述填充材料和所述多个构件的固定构件组件。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述填充材料分配到所述贮存器中包括用所述填充材料填充所述贮存器到不覆盖所述多个构件中的每一个的修复表面的水平。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个偏压部件包括一个或多个弹簧。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个偏压部件包括一个或多个磁体对。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个偏压部件包括一个或多个线性促动器或一个或多个压电促动器。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述填充材料是灌封材料、蜡、光聚合物树脂或熔化玻璃。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使所述填充材料凝固，以形成包括所述填充材料和所述多个构件的固定构件组件；和

将所述固定构件组件安装在构建平台上，所述构建平台可沿着构建方向移动。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

使用粉末分配组件在所述固定构件组件上沉积添加粉末层；以及

选择性地辐照所述添加粉末层，以使所述添加粉末层熔合到所述多个构件中的各个的所述修复表面上。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个构件包括燃气涡轮发动机的至少一个翼型件。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述修复表面是燃气涡轮发动机的高压压缩机叶片的叶片末梢。

12.一种用于固定多个构件(70)的相对位置的工具组件(200)，所述工具组件(200)包括：

第一对准板；

多个壁(220)，其包围所述第一对准板以限定贮存器(222)；

第二对准板，用于接纳所述多个构件(70)，使得多个构件(70)中的每一个的修复表面(72)接触所述第二对准板并面向所述第二对准板的表面；

一个或多个偏压部件(262)，其定位在所述第一对准板和所述多个构件(70)之间，用于将多个构件(70)中的每一个向所述第二对准板推动以确保所述多个构件(70)中的每一个的修复表面(72)和所述第二对准板之间的接触；和

填充组件(210)，用于将填充材料(212)分配到贮存器(222)中，所述填充材料(212)在凝固时固定所述多个构件(70)的相对位置。

13.根据权利要求12所述的工具组件(200)，其中，所述一个或多个偏压部件(262)包括一个或多个弹簧。

14.根据权利要求12所述的工具组件(200)，其中，所述一个或多个偏压部件(262)包括一个或多个磁体对。

15.根据权利要求12所述的工具组件(200)，其中，所述一个或多个偏压部件(262)包括一个或多个线性促动器或一个或多个压电促动器。

16.根据权利要求12所述的工具组件(200)，其中，所述填充材料是灌封材料、蜡、光聚合物树脂或熔化玻璃。

17.根据权利要求12所述的工具组件(200)，其中，所述第二对准板被构造为当所述一个或多个偏压部件(262)将所述多个构件(70)中的每一个向所述第二对准板推动时，将所述多个构件(70)中的每一个的所述修复表面(72)定位在单个平面(82)上，以确保所述多个构件(70)中的每一个的修复表面(72)与所述第二对准板之间的接触。

18.根据权利要求12所述的工具组件(200)，其中，所述多个构件(70)包括燃气涡轮发动机的至少一个翼型件。

19.根据权利要求12所述的工具组件(200)，其中，所述修复表面是燃气涡轮发动机的高压压缩机叶片的叶片末梢。

20.根据权利要求12所述的工具组件(200)，其中，所述填充组件(210)被构造为分配所述填充材料(212)，使得所述填充材料(212)不覆盖所述多个构件(70)中的每个的修复表面(72)。