DE102013214908A1 - Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil, Verfahren zum Herstellen des gradierten Metall-Schicht-Bauteils und Verwendung des gradierten Metall-Schicht-Bauteils - Google Patents

Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil, Verfahren zum Herstellen des gradierten Metall-Schicht-Bauteils und Verwendung des gradierten Metall-Schicht-Bauteils Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein gradiertes Metall-Schicht-Bauteil, mit mindestens einer Metall-Träger-Schicht, aufweisend mindestens einen Träger-Schicht-Parameter und mindestens ein Träger-Schicht-Material mit mindestens einem Metall, eine auf der Träger-Schicht angeordnete erste Stapel-Schicht, aufweisend mindestens einen ersten Stapel-Schicht-Parameter und ein erstes Stapel-Schicht-Material mit dem Metall, und mindestens eine auf der ersten Stapel-Schicht angeordnete zweite Stapel-Schicht, aufweisend mindestens einen zweiten Stapel-Schicht-Parameter und mindestens ein zweites Stapel-Schicht-Material mit dem Metall. Das gradierte Metall-Schicht-Bauteil ist insbesondere eine Turbinen-Schaufel einer Gasturbine. Das Gradierte Metall-Schicht-Bauteil wird als Turbinen-Schaufel in einer Gasturbine eingesetzt. Neben dem Bauteil selbst wird ein Verfahren zum Herstellen des gradierten Metall-Schicht-Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten angegeben: a) Bereitstellen zumindest einer Ausgangs-Schicht zumindest einer der Schichten des gradierten Metall-Schicht-Bauteils auf einem Grundkörper und b) Umwandeln der Ausgangs-Schicht in die Schicht. Zur Herstellung wird bevorzugt als Ausgangsschicht eine Ausgangs-Schicht mit pulverförmigem Ausgangs-Material des Metalls verwendet. Zur Herstellung des gradierten Metall-Schicht-Bauteils wird vorzugsweise selektives Laser-Schmelzen (selective laser melting, SLM) eingesetzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein gradiertes Metall-Schichtbauteil, ein Verfahren zum Herstellen des gradierten Metall-Schicht-Bauteils sowie eine Verwendung des gradierten Metall-Schicht-Bauteils.
  • Es ist bekannt, ein metallisches Bauteil aus einzelnen, untereinander gleichartigen, metallischen Schichten (Metall-Schichten, Metall-Lagen) aufzubauen. Dazu wird beispielsweise sogenanntes selektives Laserschmelzen (Selective Laser Melting, SLM) eingesetzt. Gemäß diesem Verfahren wird auf einem Grundkörper (z.B. eine Grundplatte) eine Ausgangsschicht mit Metallpulver aufgetragen. Mittels Laserstrahl wird das aufgetragene Metallpulver lokal umgeschmolzen. Dabei entsteht eine Metall-Schicht. Das Auftragen des Metallpulvers und das nachfolgende Umschmelzen des Metallpulvers werden mehrmals wiederholt, wobei durch Verwendung jeweils des gleichen Metallpulvers das metallische Bauteil mit einer Vielzahl von einzelnen, untereinander gleichartigen metallischen Schichten entsteht. Es resultiert ein homogenes Metall-Schicht-Bauteil.
  • Es gibt metallische Bauteile, beispielsweise Turbinenschaufeln einer Gasturbine, deren Bereiche unterschiedlichsten Anforderungen genügen müssen. Zum Beispiel sollte ein Turbinenschaufel-Kronenboden der Turbinenschaufel einen hohen Anteil an härtender Gamma’-Strichphase aufweisen. Im Gegensatz dazu ist für eine Turbinenschaufel-Spitze (tip) eine hohe Oxidations-Beständigkeit wichtig. Gleichzeitig ist eine Turbinenschaufel sehr hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Von daher wäre es sinnvoll, für den Turbinenschaufel-Kronenboden und für die Turbinenschaufel-Spitze ein gleiches Turbinenschaufelmaterial einzusetzen (thermischer Ausdehnungskoeffizient).
  • Mit ein und demselben Material gelingt es aber nicht, einen hohen Anteil an so genannter härtender Gamma’-Strichphase und gleichzeitig eine hohe Oxidationsbeständigkeit zu erzielen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, aufzuzeigen, wie ein metallisches Bauteil und dessen Herstellung auszugestalten sind, so dass unterschiedlichste Anforderungen an verschiedene Bereiche des Bauteils erfüllt und gleichzeitig thermisch induzierte mechanische Belastungen des Bauteils minimiert werden können.
  • Die Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein gradiertes Metall-Schicht-Bauteil angegeben, mit mindestens einer Metall-Träger-Schicht, aufweisend mindestens einen Träger-Schicht-Parameter und mindestens ein Träger-Schicht-Material mit mindestens einem Metall, eine auf der Träger-Schicht angeordnete erste Stapel-Schicht, aufweisend mindestens einen ersten Stapel-Schicht-Parameter und ein erstes Stapel-Schicht-Material mit dem Metall, und mindestens eine auf der ersten Stapel-Schicht angeordnete zweite Stapel-Schicht, aufweisend mindestens einen zweiten Stapel-Schicht-Parameter und mindestens ein zweites Stapel-Schicht-Material mit dem Metall. Dabei sind die Schicht-Parameter derart ausgewählt und ausgestaltet, dass das gradierte Metall-Schicht-Bauteil mindestens einen Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradienten aufweist.
  • Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient bedeutet, dass sich ein spezieller Parameter, also eine spezielle physikalische Größe, von Schicht zu Schicht graduell ändert. Dabei können sich mehrere Parameter (Größen) ändern. Die graduellen Änderungen der einzelnen Größen können unterschiedlich sein. Sie müssen nicht gleich sein.
  • Die Träger-Schicht dient als Träger-Körper. Auf dem Träger-Körper sind die Schicht-Stapel aufgebracht. Der Träger-Körper ist in die Bildung des Gradienten mit eingebunden.
  • Der Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient kann in einem, zur Ausbreitungsrichtung der Schichten im Wesentlichen senkrechten Querschnitte beobachtet werden. Der Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient führt dazu, dass eine thermisch induzierte, mechanische Belastung des gesamten Bauteils auf ein Minimum reduziert werden kann. Gleichzeitig ist es aber möglich, unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften in das Bauteil zu integrieren.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren zum Herstellen des gradierten Metall-Schicht-Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten angegeben: a) Bereitstellen zumindest einer Ausgangs-Schicht zumindest einer der Schichten des gradierten Metall-Schicht-Bauteils auf einem Grundkörper und b) Umwandeln der Ausgangs-Schicht in die Schicht. Zur Herstellung wird bevorzugt als Ausgangsschicht eine Ausgangs-Schicht mit pulverförmigem Ausgangs-Material des Metalls verwendet.
  • In einer besonderen Ausgestaltung weisen das Träger-Schicht-Material, das erste Stapel-Schicht-Material und/oder das zweite Stapel-Schicht-Material zumindest ein weiteres Metall auf. Dies bedeutet, dass die einzelnen Schichten Metall-Legierungen aufweisen. Vorzugsweise sind die Metall-Legierungen der Schichten gleiche bzw. ähnliche Metall-Legierungen. Dies bedeutet, dass die Metall-Legierungen im Wesentlichen die gleichen Bestandteile (Metalle) aufweisen, allerdings in unterschiedlichen Zusammensetzungen (unterschiedliche Metall-Anteile an der jeweiligen Metall-Legierung). Zur Herstellung wird bevorzugt weiteres, vom pulverförmigen Ausgangs-Material verschiedenes, weiteres pulverförmiges Ausgangs-Material des weiteren Metalls verwendet.
  • Gemäß einer besonderen Ausgestaltung resultiert der Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient aus unterschiedlichen Schicht-Materialien. Insbesondere weist das Träger-Schicht-Material einen Träger-Schicht-Metall-Anteil des Metalls auf, das erste Stapel-Schicht-Material einen ersten Stapel-Schicht-Metall-Anteil des Metalls auf und das zweite Stapel-Schicht-Material einen zweiten Stapel-Schicht-Metall-Anteil des Metalls auf. Dabei unterscheiden sich die Schicht-Metall-Anteile derart voneinander, dass der Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient resultiert. Der Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient ergibt sich beispielsweise so, wie es oben beschrieben wurde: Die Schichten weisen gleiche bzw. ähnliche Metall-Legierungen auf, deren Zusammensetzungen sich von Schicht zu Schicht ändern.
  • Vorzugsweise sind die Metall-Schicht-Anteile aus dem Bereich von 1 Gew.-% (Gewichts-Prozent) bis 90 Gew.-% ausgewählt. Beispielsweise ist das Metall Chrom. In der Metall-Träger-Schicht ist Chrom mit einem Anteil von 20 Gew.-% enthalten, in der ersten Stapel-Schicht mit einem Anteil von 40 Gew.-% und in der zweiten Stapel-Schicht mit einem Anteil von 60 Gew.-%.
  • Allein durch unterschiedliche Material-Zusammensetzungen der Schichten kann sich der gewünschte Metall-Schicht-Bauteil-Gradient ergeben. Durch schichtweise graduelle Änderung anderer Größen kann der Metall-Schicht-Bauteil-Gradient aber auch resultieren. Eine derartige Größe ist insbesondere eine Schicht-Dicke. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung resultiert der Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient daher aus unterschiedlichen Schicht-Dicken der Schichten des Metall-Schicht-Bauteils. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn zumindest eine der Schichten eine aus dem Bereich von 1 µm bis 100 µm und insbesondere eine aus dem Bereich von 10 µm bis 50 µm ausgewählte Schicht-Dicke aufweist. Diese Schicht-Dicken betreffen bevorzugt die Stapel-Schichten. Diese Schicht-Dicken lassen sich mit dem eingangs beschriebenen SLM-Verfahren sehr gut realisieren.
  • Dabei ist auch denkbar, dass sich sowohl die Zusammensetzungen als auch die Schicht-Dicken von Schicht zu Schicht ändern (wie oben bereits angedeutet). Beides Mehrere Gradienten führen dazu, dass ein hinsichtlich thermischer Belastungen optimiertes Metall-Schicht-Bauteil zugänglich ist.
  • Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist das Metall zumindest einer der Schichten umgeschmolzenes, elementares Metall. Vorzugsweise weist das Metall Chrom auf. Es liegt eine Metall-Schicht mit umgeschmolzenem Chrom, beispielsweise einer Chrom-Legierung, vor.
  • Hinsichtlich des Verfahrens zum Herstellen des Metall-Schicht-Bauteils werden zum Bereitstellen der Ausgangs-Schicht das pulverförmige Ausgangs-Material und das weitere pulverförmige Ausgangs-Material vor einem Auftragen der pulverförmigen Ausgangs-Materialien auf dem Grundkörper gemischt. Dabei kann das Vermischen vorab durchgeführt werden. Das bedeutet, dass bereits vorbereitete Pulvermischungen verwendet werden. Vorzugseise findet aber das Mischen der Ausgangs-Materialien erst unmittelbar vor dem Auftragen der Mischungen auf dem Grundkörper statt. Die verschiedenen Ausgangs-Materialien werden von einander separiert in verschiedenen Vorratsbehältnissen bereitgestellt.
  • In einer besonderen Ausgestaltung werden als pulverförmiges Ausgangsmaterial und/oder als weiteres pulverförmiges Ausgangsmaterial metallisches Ausgangsmaterial verwendet und zum Umwandeln ein Umschmelzen des metallischen Ausgangsmaterials durchgeführt wird. Zum Umschmelzen des metallischen Ausgangsmaterials wird vorzugsweise selektives Laserschmelzen mit Hilfe eines Laserstrahls durchgeführt. Mit diesem Verfahren lassen sich dünne Metall-Schichten mit Schicht-Dicken im µm-Bereich herstellen. Zur Vereinfachung des Herstell-Verfahrens ist es dabei besonders vorteilhaft zum Bereitstellen der Ausgangsschicht eine vertikale und/oder horizontale Positionsveränderung des Grundkörpers durchzuführen.
  • Gradierte Metall-Schicht-Bauteile können in verschiedensten technischen Gebieten eingesetzt werden, insbesondere aber in der Gasturbinen-Technik. Das gradierte Metall-Schicht-Bauteil ist vorzugsweise eine Turbinen-Schaufel einer Gasturbine. Ein solches gradiertes Metall-Schicht-Bauteil wird in einer Gasturbine verwendet. Mit der Erfindung gelingt es dabei, einen hohen Anteil an härtender Gamma'-Strichphase und gleichzeitig eine hohe Oxidationsbeständigkeit zu erzielen.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels und der dazugehörigen Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Die Figuren sind schematisch und stellen keine maßstabsgetreuen Abbildungen dar.
  • 1 zeigt einen Querschnitt eines gradierten Metall-Schicht-Bauteils.
  • 2 zeigt ein Verfahren zum Herstellen des gradierten Bauteils.
  • Das gradierte Metall-Schicht-Bauteil 1 ist eine Turbinen-Schaufel einer Gasturbine. Die gesamte Turbinen-Schaufel ist aus verschiedenen Schichten mit unterschiedlichen Chrom-Legierungen wie folgt aufgebaut.
  • Die Turbinen-Schaufel weist eine Metall-Träger-Schicht 10, eine auf der Metall-Träger-Schicht 10 aufgebrachte erste Stapel-Schicht 11 und eine auf der ersten Stapel-Schicht 11 aufgebrachte zweite Stapelschicht 12 auf. Die Metall-Träger-Schicht 10 wird von einem Grundkörper der Turbinen-Schaufel gebildet.
  • Die Metall-Träger-Schicht weist einen Träger-Schicht-Parameter und ein Träger-Schicht-Material mit dem Metall Chrom auf.
  • Die erste Stapel-Schicht weist mindestens einen ersten Stapelschicht-Parameter und ein erstes Stapelschicht-Material mit dem Metall auf. Auch dieses Metall ist Chrom. Die zweite Stapelschicht weist einen zweiten Stapelschicht-Parameter mit einem zweiten Stapelschicht-Material, ebenfalls Chrom auf. Die Zusammensetzungen der Chrom-Legierungen der Träger-Schicht und der Stapel-Schicht unterscheiden sich bezüglich der Chromanteile an den Legierungen voneinander.
  • Dabei unterscheiden sich die Zusammensetzungen derart, dass das gradierte Metall-Schicht-Bauteil einen Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradienten hinsichtlich des Chromanteils aufweist.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Schicht-Dicken 111 annähernd gleich. In einer alternativen Ausführungsform resultiert ein weiterer Metall-Schicht-Parameter-Gradient durch Variation der Schicht-Dicken der Stapel-Schichten 11 und 12 (und eventuell vorhandener, nicht gezeigter weiterer Stapel-Schichten) des Metall-Schicht-Bauteils 1.
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren wird das sogenannte „Selective Laser Melting“ (SLM) Verfahren angewandt. Dazu wird zunächst pulverförmiges Ausgangsmaterial schichtförmig auf dem Grundkörper aufgebracht. Das Ausgangsmaterial ist metallisch, im vorliegenden Fall Chrom-haltig. Nachfolgend wird mit Hilfe eines Laserstrahls 26 das aufgebrachte pulverförmige Material aufgeschmolzen. Es entsteht eine entsprechende Metall-Schicht.
  • Das Metall-Schicht-Bauteil wird schichtweise in einem Pulverbett aufgebaut. Dazu werden metallische Ausgangsmaterialien in Vorratsbehältern mit (beispielsweise zwei) Pulverfördereinheiten 21 und 22 bereitgestellt. Die Ausgangspulver weisen ähnlich Kornfraktion auf (z.B. 20 µm bis 40 µm). Mit Hilfe einer Mischvorrichtung 23 werden die Ausgangs-Materialien in entsprechenden Verhältnissen gemischt.
  • Die so erzeugte metallische Pulvermischung wird auf eine Rüttel-Platte in einer dünnen Schicht aufgetragen. Durch Rütteln der Rüttel-Platte werden die pulverförmigen Ausgangsmaterialien homogen vermischt. Abschließend transportiert ein Schieber 24 das Ausgangsmaterial in die SLM-Prozesskammer 25.
  • Nachfolgend wird die aufgetragene Ausgangs-Schicht mit Hilfe von Laser-Strahlung aufgeschmolzen. Die Ausgangs-Schicht wird mit Hilfe eines Laserstrahls, beispielsweis basierend auf einem vordefinierten Scanvektor, abgescannt (Laserstrahl-Umschmelzen). Es entsteht die entsprechenden Metall-Schicht. Anschließend wird der Trägerkörper mit der aufgebrachten Schicht abgesenkt (vertikal verschoben).
  • Das Auftragen der Ausgangsschichten und das Aufschmelzen der Ausgangsmaterialien werden wiederholt durchgeführt. Dabei entsteht das gradierte Metall-Schicht-Bauteil.
  • Verwendung findet das gradierte Metall-Schicht-Bauteil (Turbinen-Schaufel) in eine Gasturbine.

Claims (18)

  1. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil (1) mit – mindestens einer Metall-Träger-Schicht (10), aufweisend mindestens einen Träger-Schicht-Parameter und mindestens ein Träger-Schicht-Material mit mindestens einem Metall, – eine auf der Träger-Schicht (10) angeordnete erste Stapel-Schicht (11), aufweisend mindestens einen ersten Stapel-Schicht-Parameter und ein erstes Stapel-Schicht-Material mit dem Metall, und – mindestens eine auf der ersten Stapel-Schicht (11) angeordnete zweite Stapel-Schicht (12), aufweisend mindestens einen zweiten Stapel-Schicht-Parameter und mindestens ein zweites Stapel-Schicht-Material mit dem Metall, wobei – die Schicht-Parameter derart ausgewählt und ausgestaltet sind, dass das gradierte Metall-Schicht-Bauteil (1) mindestens einen Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradienten aufweist.
  2. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil nach Anspruch 1, wobei das Träger-Schicht-Material, das erste Stapel-Schicht-Material und/oder das zweite Stapel-Schicht-Material zumindest ein weiteres Metall aufweisen.
  3. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient aus unterschiedlichen Schicht-Materialien resultiert.
  4. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil nach Anspruch 3, wobei – das Träger-Schicht-Material einen Träger-Schicht-Metall-Anteil des Metalls aufweist, – das erste Stapel-Schicht-Material einen ersten Stapel-Schicht-Metall-Anteil des Metalls aufweist, – das zweite Stapel-Schicht-Material einen zweiten Stapel-Schicht-Metall-Anteil des Metalls aufweist und – sich die Schicht-Metall-Anteile derart voneinander unterscheiden, dass der Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient resultiert.
  5. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil nach Anspruch 4, wobei zumindest einer der Metall-Schicht-Anteile aus dem Bereich von 1 Gew.% bis 90 Gew.% ausgewählt ist.
  6. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Metall-Schicht-Bauteil-Parameter-Gradient aus Schicht-Dicken der Schichten des Metall-Schicht-Bauteils resultiert.
  7. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil nach Anspruch 6, wobei zumindest eine der Schichten eine aus dem Bereich von 1 µm bis 100 µm und insbesondere eine aus dem Bereich von 10 µm bis 50 µm ausgewählte Schicht-Dicke (111) aufweist.
  8. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Metall zumindest einer der Schicht-Materialien umgeschmolzenes, elementares Metall ist.
  9. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Metall Chrom aufweist.
  10. Gradiertes Metall-Schicht-Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das gradierte Metall-Schicht-Bauteil (1) eine Turbinenschaufel einer Gasturbine ist.
  11. Verfahren zum Herstellen eines gradierten Metall-Schicht-Bauteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit folgenden Verfahrensschritten: a) Bereitstellen zumindest einer Ausgangs-Schicht zumindest einer der Schichten des gradierten Metall-Schicht-Bauteils auf einem Grundkörper und b) Umwandeln der Ausgangs-Schicht in die Schicht. Anmerkung: Mehrere Ausgangsmaterialien für ein und das selbe Metall können verwendet werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei als Ausgangs-Schicht eine Ausgangs-Schicht mit pulverförmigem Ausgangs-Material des Metalls verwendet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei mindestens ein weiteres, vom pulverförmigen Ausgangs-Material verschiedenes, weiteres pulverförmiges Ausgangs-Material des weiteren Metalls verwendet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei zum Bereitstellen der Ausgangsschicht das pulverförmige Ausgangsmaterial und das weitere pulverförmige Ausgangsmaterial vor einem Auftragen der pulverförmigen Ausgangsmaterialien auf dem Grundkörper gemischt werden.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei als pulverförmiges Ausgangsmaterial und/oder als weiteres pulverförmiges Ausgangsmaterial metallisches Ausgangsmaterial verwendet werden und zum Umwandeln ein Umschmelzen des metallischen Ausgangsmaterials durchgeführt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei zum Umschmelzen des metallischen Ausgangsmaterials selektives Laserschmelzen mit Hilfe eines Laserstrahls (26) durchgeführt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei zum Bereitstellen der Ausgangsschicht eine vertikale und/oder horizontale Positionsveränderung des Grundkörpers durchgeführt wird.
  18. Verwendung des gradierten Metall-Schicht-Bauteils (1) nach Anspruch 10 in einer Gasturbine.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110465657A (zh) * 2018-05-09 2019-11-19 中国科学院金属研究所 一种激光增材制造合金钢的控形沉积方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2025777A2 (de) * 2007-07-27 2009-02-18 United Technologies Corporation Turbinenmotorkomponenten mit niedriger Transitwärmebelastung
DE102011008809A1 (de) * 2011-01-19 2012-07-19 Mtu Aero Engines Gmbh Generativ hergestellte Turbinenschaufel sowie Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102011081112A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für hohe thermische Belastungen, ein Bauteil herstellbar mit dem Verfahren und ein Flugzeugtriebwerk mit dem Bauteil

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2025777A2 (de) * 2007-07-27 2009-02-18 United Technologies Corporation Turbinenmotorkomponenten mit niedriger Transitwärmebelastung
DE102011008809A1 (de) * 2011-01-19 2012-07-19 Mtu Aero Engines Gmbh Generativ hergestellte Turbinenschaufel sowie Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102011081112A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für hohe thermische Belastungen, ein Bauteil herstellbar mit dem Verfahren und ein Flugzeugtriebwerk mit dem Bauteil

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110465657A (zh) * 2018-05-09 2019-11-19 中国科学院金属研究所 一种激光增材制造合金钢的控形沉积方法
CN110465657B (zh) * 2018-05-09 2021-07-23 中国科学院金属研究所 一种激光增材制造合金钢的控形沉积方法

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