CN116829283A - 具有整体非研磨降低波纹度的多尺度定向能量沉积的装置 - Google Patents
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Abstract
提供了用于基于直接能量沉积(DED)来增材制造具有降低的表面粗糙度的部件的多个方面。一种用于增材制造部件的DED装置包括：材料供应器；一个或多个沉积头，其耦合到材料供应器以沉积来自材料供应器的原料；以及能量源，其被配置为在原料由一个或多个沉积头沉积时加热原料。能量源被配置为在增材制造所述部件时再加热部件的表面的一个或多个部分以降低表面粗糙度。一个或多个沉积头还可以包括多个沉积头，多个沉积头的大小为以不同的分辨率沉积来自材料供应器的原料，以在增材制造部件时形成具有降低的表面粗糙度的部件的表面。因此，可以提高结构的完整性。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年2月8日提交的题为“APPARATUS FOR MULTI-SCALE DIRECTEDENERGY DEPOSITION WITH INTEGRAL NON-ABRASIVE REDUCTION OF WAVINESS”的美国临时申请序列号63/146,986的权益，其公开内容通过引用全部明确并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及定向能量沉积(directed energy deposition，DED)系统，并且更具体地，涉及使用DED系统制造的部件中表面粗糙度的原位降低。
背景技术
增材制造(Additive manufacturing，AM)为车辆和其他运输结构的开发和制造提供了重要的发展步骤。在AM引入之前的近一个世纪里，制造商已经被降级为使用传统的机械加工来构造和组装车辆零件的车辆生产的装配线技术。因为机械加工的零件通常特定于车辆模型设计，并且由于获得新的工具来构造修改后的零件可能成本高昂，因此制造商对既定车辆设计实施修改的灵活性有限。因此，制造厂经常使用仅限于生产单个车辆模型的装配线。
AM系统的一个示例是DED。DED系统可以生产具有几何复杂形状的结构，被称为构建件，包括用传统制造工艺难以或不可能创造的一些形状。DED系统逐层创建构建件。每一层都是通过沉积一层材料(诸如线材或粉末)，并在沉积时用能量束、激光束或等离子弧等热源熔化材料而形成的。熔化的线材或粉体冷却并熔合，以形成一层构建件。每一层被沉积在前一层的顶部。由此产生的结构是从头开始逐层制造的构建件。
然而，粗糙的表面或“波纹度”可能是由使用DED系统组装构建件产生。例如，当沉积的材料被熔化和逐层添加时，可以在每层的外表面和内表面上形成凹槽。这种凹槽可以作为构建件的应力集中，可能随着时间的推移导致构建件的疲劳裂纹和失效。
发明内容
下文将更全面地描述用于降低增材制造的部件或结构的表面粗糙度的装置和方法的几个方面。
在各个方面，一种用于增材制造部件的DED装置可以包括：材料供应器；一个或多个沉积头，其耦合到材料供应器以沉积来自材料供应器的原料；以及能量源，其被配置为在原料由一个或多个沉积头沉积时加热原料。能量源被配置为在部件被增材制造时再加热部件的表面的一个或多个部分以降低表面粗糙度。
在各个方面，一种用于增材制造部件的DED装置可以包括：材料供应器；多个沉积头，其耦合到材料供应器以沉积来自材料供应器的原料；以及能量源，其被配置为在原料由多个沉积头中的至少一个沉积时加热原料。多个沉积头的大小为以不同的分辨率沉积来自材料供应器的原料，以在部件被增材制造时形成具有降低的表面粗糙度的部件表面。
在各个方面，一种基于DED增材制造具有降低的表面粗糙度的部件的方法，包括：使用多个沉积头沉积来自材料供应器的原料；在沉积原料以形成部件时使用能量源加热原料；以及再加热部件表面的一个或多个部分。多个沉积头的大小为以不同的分辨率沉积来自材料供应器的原料。
根据以下详细描述，其他方面对本领域技术人员来说将变得显而易见，其中仅通过图示的方式示出和描述了几个实施例。如本领域技术人员将意识到的，本文的概念能够实现其他实施例和不同的实施例，并且若干细节能够在各种其他方面进行修改，所有这些都不脱离本公开。因此，附图和详细描述本质上被认为是说明性的，而不是限制性的。
附图说明
现在将在附图中以示例而非限制的方式在详细描述中呈现的各个方面，其中：
图1是示出了示例线材DED系统的概念图。
图2是示出了示例粉末DED系统的概念图。
图3A和图3B是分别示出由使用粉末和线材DED系统组装部件产生的表面粗糙度的示例的概念图。
图4是示出用于降低增材制造的部件的表面粗糙度的示例DED系统的概念图。
图5是示出在DED中使用粗粉末和细粉末的组合进行表面平滑的示例的概念图。
图6示出了一种基于DED增材制造具有降低的表面粗糙度的部件的方法。
具体实施方式
下面结合附图阐述的详细描述旨在提供对本文公开的概念的各种示例性实施例的描述，而不旨在仅代表可以实践本公开的实施例。本公开中使用的术语“示例性”是指“用作示例、实例或说明”，并且不一定应被解释为比本公开中给出的其他实施例更优选或有利。详细描述包括具体细节，目的是提供向本领域技术人员充分传达概念范围的彻底和完整的公开。然而，本公开可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些情况下，公知的结构和部件可以以框图的形式示出，或者完全省略，以避免模糊整个本公开中给出的各种概念。
AM是非特定设计的，其能够建造几乎无限多种具有不同几何形状和材料特性的结构。不同的AM打印机(例如，使用DED)可以使用各种材料(包括金属、合金和热塑性塑料)提供这些结构。在申请人之前提出的新基础设施中，AM成为开发定制零件的主要手段。经由传统的机械加工和铸造制造的零件，以及广泛可用的商用现货(COTS)零件，可以经由这些定制的AM结构以模块化的形式连接在一起，以形成车辆的底盘、飞机的机身、海船的主体等。AM模块化零件也可以被打印，其形成运输结构的内部。设计修改很简单，并且可以通过打印修改后的AM结构来实现，这避免了获取新工具的费用。
在DED系统中，可以通过在沉积材料层时使用能量源提供热量来增材制造构建件。使沉积的材料冷却，并逐层重复该过程，直到构建件完全制造完成。然而，这种增材制造可能导致在构建件上形成粗糙表面，从而导致应力集中和低抗疲劳性。虽然这些应力集中可以通过研磨或切割表面以去除粗糙度来解决，但这种方法可能会导致材料浪费和部件组装时间延长。例如，在执行研磨操作和丢弃切割材料之前，可能需要对构建件进行冷却，从而低效地增加了整体处理时间。这种研磨操作也可以影响构建件的美观性。
本公开的各方面通过用增材制造工艺原位非研磨去除波纹度或表面粗糙度，提高了此类构建件或部件的美观性和动态性能(或抗疲劳性)。例如，能量源可以选择性地重新熔化构建件表面的小部分，以允许表面张力降低增材制造的部件的波纹度和主要表面粗糙度。此外，多尺度DED装置可以结合多种尺寸的沉积头和原料类型(例如，粉末和线材)，以减轻增材制造的部件的关键区域中的波纹度。例如，如果外表面粗糙度被认为比内表面粗糙度更重要，则可以使用具有更精细分辨率的较小沉积头来重新熔化外表面，而可以使用具有更粗糙分辨率的较大沉积头来重新熔化内表面。因此，可以在关键区域中以更精细的分辨率沉积材料或特征，以使用额外的处理时间来生产光滑的高等级材料，而可以使用用于大块材料生长的高速率工艺(例如，使用更大的沉积头)来制造非关键区域。这种将原位表面处理集成到多尺度DED装置中，而不是实施研磨或切割工艺，可以减少材料浪费并优化整体处理时间。例如，来自一个或多个先前添加沉积步骤或层的先前预热的材料可以被重新熔化以减少波纹度，而不是潜在地等待构建件的冷却以形成减法操作。
图1示出了用于使用线材的增材制造的示例线材DED系统100。线材DED系统100可以包括：沉积器102，可以沉积来自线材供应器103的每层线材；能量源104，可以生成热量以在沉积时熔化每层材料并形成熔池106；以及构建板108，可以支撑一个或多个构建件(诸如构建件110)。图1的示例示出了在构建件110的多个层已经各自沉积之后并且在新的层112正被沉积时的线材DED系统100。在沉积新的层时，构建件110可以保持静止，并且沉积器102和能量源104可以穿过构建件的长度和宽度，同时分别释放线材和生成热量。可替选地，沉积器102和能量源104可以保持静止，并且构建件110可以在沉积器和能量源下方移动。能量源可以生成能量束114、激光束或其他热源，以熔化每层的沉积材料。
图2示出了用于使用粉末的增材制造的示例粉末DED系统200。粉末DED系统200可以包括：沉积器202，可以沉积来自粉末供应器203的每层粉末；能量源204，可以生成热量以在沉积时熔化每层材料并形成熔池206；以及构建板208，可以支撑一个或多个构建件(诸如构建件210)。图2的示例示出了在构建件210的多个层已经各自沉积之后并且在新的层212正被沉积时的粉末DED系统200。在沉积新的层时，构建件210可以保持静止，并且沉积器202和能量源204可以穿过构建件的长度和宽度，同时分别释放粉末和生成热量。可替选地，沉积器202和能量源204可以保持静止，并且构建件210可以在沉积器和能量源下方移动。能量源可以生成能量束214、激光束或其他热源，以熔化每层的沉积材料。
图3A和3B示出了增材制造的部件的表面302、352的示例300、350。图3A的增材制造的部件可以对应于沉积了多层粉末之后的粉末DED系统200的构建件210，而图3B的增材制造的部件可以对应于沉积了多层线材之后的线材DED系统100的构建件110。当沉积新的材料层112、212以形成部件时，可以在形成的部件的表面上形成由间隙306、356分隔开的凹槽304、354。例如，当沉积器102和能量源104、204(或构建件110、210)移动并且熔池106、206在每层的末端冷却时，可以沿着由所有层形成的表面产生凹槽或谷。间隙306、356的尺寸可以根据用于制造部件的增材制造系统而改变。例如，由粉末DED系统200形成的间隙306的长度可以是大约30微米，由线材DED系统100形成的间隙356可以更大，并且由其他系统(例如，粉末床熔融、冷喷涂)形成的间隙可以更小。由凹槽304、354引起的表面302、352的粗糙度可以导致可能导致疲劳裂纹的应力集中，从而影响增材制造的部件的结构完整性。
图4示出了多尺度DED装置400的示例，其通过降低表面粗糙度来提高增材制造的部件401的结构完整性。多尺度DED装置400包括多个不同分辨率的沉积器或沉积头，包括第一沉积头402和第二沉积头404。在图4的示例中，第一沉积头和第二沉积头都沉积粉末作为原料材料，类似于粉末DED系统200中的沉积器202，但是具有不同的分辨率。例如，第一沉积头402可以小于第二沉积头404，并且与第二沉积头404相比以更精细的分辨率的沉积细粉末406。类似地，第二沉积头404可以大于第一沉积头402，并且与第一沉积头402相比以更粗糙的分辨率沉积粗粉末408。类似于粉末DED系统200中的能量源204，能量源410也可以被包括在每个沉积头中，用于加热沉积的粉末。在另一个示例中，第一沉积头402和第二沉积头404可以沉积线材作为原料材料，类似于线材DED系统100中的沉积器102，类似地具有不同的分辨率。类似于线材DED系统100中的能量源104，能量源410也可以被包括在每个沉积头的旁边，用于加热沉积的线材。在另一示例中，第一沉积头402可以沉积粉末，而第二沉积头404可以沉积线材，或者反之亦然。在其他示例中，多尺度DED装置400可以包括任意数量的不同尺寸或分辨率的沉积头，这些沉积头沉积粉末、线材或任一原料的组合，并具有相关的能量源以熔合沉积的材料。
增材制造的部件401可以包括一个或多个表面412，并且多尺度DED装置可以选择性地再加热每个表面的部分，并沉积材料以填充间隙414，从而降低表面粗糙度。例如，在原料的多个层416已经沉积和熔合之后，增材制造的部件401可以对应于图1的构建件110或图2的构建件210，并且第一和第二沉积头402、404可以穿过部件的高度，以在多个层形成的凹槽的间隙414中沉积和加热材料。可替选地，第一和第二沉积头可以保持静止，而部件相对于静止的沉积头移动，以沉积和加热间隙中的材料。
多尺度DED装置可以以不同的分辨率将材料沉积到间隙414中。例如，第一沉积头402可以以更精细的分辨率沉积材料(例如，细粉末406)以填充增材制造的部件401的一个表面的间隙414，而第二沉积头404可以以更粗糙的分辨率(例如，粗粉末408)沉积材料以填充增材制造的部件401的另一个表面的间隙414。多尺度DED装置可以移动沉积头和能量源，或者移动部件，以在部件的不同区域(例如，部件的不同表面或部件的同一表面的不同部分)沉积和加热更精细分辨率和更粗糙分辨率的材料。例如，更精细分辨率的材料可以在部件的关键区域沉积并加热，而更粗糙分辨率的材料可以在部件的非关键区域沉积和加热。例如，部件的一个表面(例如，部件的外表面)的至少一部分可以被认为是关键区域，而部件的另一个表面(例如，部件的内表面)的至少一部分可以被认为是非关键区域。在这种情况下，第一沉积头402可以在外表面或其他关键区域上沉积更精细分辨率的材料，而第二沉积头404可以在内表面或其他非关键区域上沉积更粗糙分辨率的材料。不同分辨率的材料的沉积和加热提供了改进的结构完整性和整体处理时间之间的平衡，因为沉积和加热更精细分辨率的材料可以导致更小的表面粗糙度(并且因此更大的结构完整度)，但可能比沉积和加热更粗糙分辨率的材料需要更长的处理时间。因此，通过在关键区域花费更多的处理时间并允许大块材料沉积在非关键区域，可以实现有效的表面平滑。
可以考虑通过降低表面粗糙度或以其他方式提供抗疲劳性来进一步改进增材制造部件的结构完整性的其他示例工艺。在一个示例中，激光冲击喷丸可以施加到需要最大抗疲劳性的零件区域，因为薄表面层的局部塑性变形可以赋予有益的压缩残余应力，这可以抑制裂纹的萌生和扩展。例如，参考图4，激光冲击喷丸可以进一步施加到增材制造的部件401的一个表面的至少一部分，其可以被认为是关键区域，或者可以从更光滑的表面或更少的应力集中受益。例如，在激光冲击喷丸期间，第一沉积头402或第二沉积头404中的能量源410(或另一沉积头中的不同能量源)可以在表面412的至少一部分上发射高能激光束。高能激光束可引起冲击波，该冲击波将压力施加到表面，响应于此，可以形成压缩残余应力。
在另一个示例中，表面平滑可以经由添加工艺实现，诸如用专门的喷嘴几何形状冷喷涂或激光沉积非常精细的粉末，其产生被设计为填充后续层之间的区域的受控分散图案。例如，参考图4，在第二沉积头404用多个层416之间的粗粉末408填充增材制造的部件的一个表面的间隙414之后，可以在表面上形成更小的间隙，并且第一沉积头402可以用更精细的粉末406填充这些更小的间隙以实现进一步的表面平滑。在图5中示出了这种进一步的表面平滑的示例500，其中在施加粗粉末506之后在表面504上形成间隙502，并且因此可以随后施加细粉末508以改善表面的结构完整性。
在另一个示例中，包括结合粉末的粘合剂可以被施加(或一些其他基于粘合剂的工艺)到增材制造的部件的所需表面，并随后烧结。例如，参考图4，粘合剂可以被施加到增材制造的部件401的一个或多个表面412，并且结合的表面可以随后被烧结，以在某些情况下可能改善结构完整性。例如，第一沉积头402或第二沉积头404(或不同的沉积头)可以将粘合剂(诸如胶水或其他粘合剂)沉积到在一个或多个表面412上沉积的粗粉末或细粉末上。随后，能量源410(或不同的能量源)可以发射能量束或以其他方式施加热量以烧结结合的粉末。
在另一个示例中，基于超声波丝的修复工艺可以施加到所需区域，诸如超声波丝建模(UFM)。例如，参考图4，UFM可以被施加到增材制造的部件401的一个或多个表面412。例如，第一沉积头402或第二沉积头404(或不同的沉积头)可以将线材沉积在一个或多个表面412上以填充间隙414，并且能量源410(或不同能量源)可以将超声波能量施加到沉积的线材以熔合间隙中的线材。
在另一个示例中，可以应用非原位选项，诸如电铸或电镀增材制造的部件，以降低后续层之间潜在裂纹萌生部位的强度。例如，参考图4，如前述示例的任一个中所描述，在形成增材制造的部件401并且使其表面平滑(或以其它方式使其更抗疲劳)之后，可以电铸或电镀增材制造的部件的表面，以进一步减少多个层416之间的应力集中。例如，多尺度DED装置400可以包括电解槽418，金属(阳极)和增材制造的部件(阴极)可以被浸入电解槽418中。浸入后，直流电可以通过溶液，使金属离子从阳极转移到增材制造的部件的表面。由此在增材制造的部件的表面上形成的附加金属可以进一步减少部件的多个层之间的应力集中。
图6是示出基于直接能量沉积(DED)增材制造具有降低的表面粗糙度的部件的方法600的流程图。部件(例如，增材制造的部件401)可以是AM结构，诸如节点、面板、挤压件或其他AM、非AM或COTS零件、零件的子组件或多个子组件。该部件可以使用多尺度DED装置400来制造。可选方面以虚线示出。该方法降低了部件的表面粗糙度，从而提供了改进的结构完整性。
在602处，使用多个沉积头沉积来自材料供应器的原料。多个沉积头的大小为以不同的分辨率沉积来自材料供应器的原料。例如，参考图4，可以提供用于产生增材制造的部件401的多尺度DED装置400，其包括材料供应器(例如，线材供应器103或粉末供应器203)，以及第一沉积头402和第二沉积头404，其耦合到它们各自的材料供应器以沉积来自材料供应器的原料(例如，粉末或线材)。第一沉积头和第二沉积头的大小可以为以不同的分辨率沉积它们各自的原料。例如，第一沉积头402可以较小并沉积细粉末406，而第二沉积头404可以较大并沉积粗粉末408。第一沉积头可以将原料沉积在增材制造的部件的第一区域中，而第二沉积头可以将原料沉积在部件的第二区域中。第一区域可以包括部件的关键区域，而第二区域可以包括该部件的非关键区域。例如，参照图4，第一沉积头402可以将原料沉积在部件的一个表面上(例如，外表面，在一些情况下可以包括表面的关键区域或部分)，并且第二沉积头404可以将原料沉积在部件的另一个表面上(例如，内表面，在某些情况下可以包括表面的非关键区域或部分)。
在604处，当沉积原料以形成部件时，使用能量源加热原料。例如，参考图4，多尺度DED装置400可以包括能量源410(例如，能量源104、204)，当由第一沉积头402和第二沉积头404沉积原料时，能量源410加热相应的原料。
在606处，再加热部件表面的一个或多个部分。例如，参考图4，在部件的多个层416被沉积、加热和熔合之后，多尺度DED装置400可以使用能量源410来再加热增材制造的部件401的一个或多个表面的凹槽(例如，凹槽304、354)之间的间隙414(例如，间隙306、356)，并且同时该部件仍在被增材制造。再加热可以熔化凹槽以填充间隙，从而降低表面粗糙度并减少应力集中。此外，第一沉积头402和第二沉积头404可以将原料(例如，细粉末406或粗粉末408)沉积在间隙414之间，与凹槽一起被再加热，从而提高具有更光滑表面的结构完整性。
在608处，可以对部件的表面进行激光冲击喷丸处理。例如，参考图4，激光冲击喷丸可以进一步施加到增材制造的部件401的一个表面的至少一部分，其可以被认为是关键区域，或者可以从更光滑的表面或更少的应力集中受益。如上所述，激光冲击喷丸可以施加到需要最大抗疲劳性的零件区域，因为薄表面层的局部塑性变形可以赋予有益的压缩残余应力，这可以抑制裂纹的萌生和扩展。
在610处，可以分散原料以填充部件的后续层之间的表面的一个或多个区域。在这种情况下，原料可以包括细粉末。例如，参考图4，在第二沉积头404用多个层416之间的粗粉末408填充增材制造的部件的一个表面的间隙414之后，可以在表面上形成更小的间隙，并且第一沉积头402可以用更细的粉末406填充这些更小的间隙，以实现进一步的表面平滑。如上所述，表面平滑可以经由添加工艺来实现，诸如用专门的喷嘴几何形状冷喷涂或激光沉积非常细的粉末，其产生被设计为填充后续层之间的区域的受控分散图案。例如，参考图5，在响应于粗粉末506的施加而在表面504上形成间隙502之后，可以随后施加细粉末508以改善表面的结构完整性。
在612处，可以将粘合剂施加到原料上，并且随后可以烧结部件的表面。在这种情况下，原料可以包括粉末。例如，参考图4，粘合剂可以被施加到增材制造的部件401的一个或多个表面412，并且所粘合的表面可以随后被烧结，在一些情况下可能改善结构完整性。例如，粘合剂可以是所粘合的粉末。
在614处，可以将基于超声波线材的修复工艺施加于表面的一个或多个区域。在这种情况下，原料可以包括线材。例如，参考图4，UFM可以被施加到增材制造的部件401的一个或多个表面412。
最后，在616处，可以在增材制造部件之后电铸部件的表面。例如，参考图4，如前述示例的任一个中所描述的，在形成增材制造的部件401并使其表面平滑(或以其它方式使其更抗疲劳)之后，可以电铸增材制造的组件的表面以进一步减少多个层416之间的应力集中。这种非原位方法可以用于降低后续层之间潜在裂纹萌生部位的强度。
因此，本公开通过用增材制造工艺原位非研磨去除波纹度或表面粗糙度，提高了增材制造的部件的美观性和抗疲劳性。选择性地重新熔化部件表面的小部分，以及使用多种尺寸的沉积头和原料，可以降低增材制造的部件的波纹度和主要表面粗糙度(例如，关键区域)。材料或特征可以在关键区域以更精细的分辨率被沉积，并且在非关键区域以较粗糙的分辨率被沉积，从而与研磨、切割或其他减法工艺相比，减少了材料浪费并有效地管理整体处理时间。
提供先前的描述是为了使本领域的任何技术人员能够实践本文描述的各个方面。对本领域技术人员来说，整个本公开内容给出的这些示例性实施例的各种修改将是显而易见的。因此，权利要求不旨在局限于整个本公开给出的示例性实施例，而是应被赋予与语言权利要求一致的全部范围。本领域普通技术人员而言是已知的或稍后将成为已知的整个贯穿本公开描述的示例性实施例的元件的所有结构和功能等同物旨在被权利要求所涵盖。此外，本文中公开的任何内容都不旨在奉献给公众，不管这种公开是否在权利要求中明确记载。除非该要素使用短语“用于…的手段”明确记载，或者在方法权利要求的情况下，该要素使用语言“用于…的步骤”记载了该要素，否则不得根据35U.S.C.§112(f)的规定或适用司法管辖区的类似法律对任何权利要求要素进行解释。
Claims (20)
1.一种用于增材制造部件的定向能量沉积(DED)装置，所述装置包括：
材料供应器；
一个或多个沉积头，其耦合到所述材料供应器以沉积来自所述材料供应器的原料；以及
能量源，其加热由所述一个或多个沉积头沉积的原料，并且在所述增材制造期间再加热所述部件的表面的一部分。
2.根据权利要求1所述的DED装置，其中，所述原料至少包括粉末或线材。
3.根据权利要求1所述的DED装置，其中，所述一个或多个沉积头包括多个沉积头，其大小为以不同的分辨率沉积来自所述材料供应器的原料。
4.根据权利要求3所述的DED装置，
其中，所述多个沉积头中的第一沉积头的大小为与所述多个沉积头中的第二沉积头相比以更精细的分辨率沉积所述原料；
其中，所述第一沉积头被配置为将所述原料沉积在所述部件的第一区域中；以及
其中，所述第二沉积头被配置为将所述原料沉积在所述部件的第二区域中。
5.根据权利要求4所述的DED装置，其中，所述第一区域包括所述部件的关键区域，并且其中，所述第二区域包括所述部件的非关键区域。
6.根据权利要求3所述的DED装置，
其中，所述原料包括细粉末，以及
其中，所述多个沉积头中的至少一个沉积头被配置为分散所述细粉末以填充所述部件的后续层之间的表面的一个或多个区域。
7.根据权利要求1所述的DED装置，其中，所述能量源进一步对所述部件的表面进行激光冲击喷丸。
8.根据权利要求1所述的DED装置，还包括：
电解槽，在增材制造所述部件之后在所述电解槽中电铸所述部件的表面。
9.根据权利要求1所述的DED装置，其中，所述原料包括粉末，所述一个或多个沉积头将粘合剂施加到所述部件的表面上的粉末，并且所述能量源烧结所粘合的粉末。
10.根据权利要求1所述的DED装置，其中，所述原料包括线材，所述一个或多个沉积头将所述线材沉积在所述表面的一个或多个区域上，并且所述能量源将超声波能量施加到所沉积的线材。
11.一种用于增材制造部件的定向能量沉积(DED)装置，包括：
材料供应器；
多个沉积头，其耦合到所述材料供应器以沉积来自所述材料供应器的原料；以及
能量源，其被配置为在所述原料由所述多个沉积头中的至少一个沉积时加热所述原料；
其中，所述多个沉积头的大小为以不同的分辨率沉积来自所述材料供应器的原料。
12.根据权利要求11所述的DED装置，其中，所述原料至少包括粉末或线材。
13.根据权利要求11所述的DED装置，其中，所述能量源被配置为在所述部件被增材制造时再加热所述部件的表面的一个或多个部分。
14.根据权利要求11所述的DED装置，
其中，所述多个沉积头中的第一沉积头的大小为与所述多个沉积头中的第二沉积头相比以更精细的分辨率沉积所述原料；
其中，所述第一沉积头被配置为将所述原料沉积在所述部件的第一区域中；以及
其中，所述第二沉积头被配置为将所述原料沉积在所述部件的第二区域中。
15.一种基于直接能量沉积(DED)来增材制造部件的方法，所述方法包括：
使用多个沉积头沉积来自材料供应器的原料，其中，所述多个沉积头的大小为以不同的分辨率沉积来自所述材料供应器的原料；
在沉积所述原料以形成所述部件时使用能量源加热所述原料；以及
再加热所述部件的表面的一个或多个部分。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
对所述部件的表面进行激光冲击喷丸处理。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括：
分散所述原料以填充所述部件的后续层之间的表面的一个或多个区域，其中，所述原料包括细粉末。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：
在增材制造所述部件之后电铸所述部件的表面。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括：
将粘合剂施加到所述原料上，并且随后烧结所述部件的表面，其中，所述原料包括粉末。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括：
将基于超声波线材的修复工艺施加于所述表面的一个或多个区域，其中，所述原料包括线材。
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