FI109182B - Menetelmä mittatarkkojen kappaleiden valmistamiseksi lasersintrauksella - Google Patents
Menetelmä mittatarkkojen kappaleiden valmistamiseksi lasersintrauksella Download PDFInfo
- Publication number
- FI109182B FI109182B FI971192A FI971192A FI109182B FI 109182 B FI109182 B FI 109182B FI 971192 A FI971192 A FI 971192A FI 971192 A FI971192 A FI 971192A FI 109182 B FI109182 B FI 109182B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- metal
- sintering
- och
- eller
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 13
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 14
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- -1 iron group metal compound Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 3
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L Ferrous fumarate Chemical group [Fe+2].[O-]C(=O)\C=C\C([O-])=O PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L 0.000 claims description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 2
- RYXPMWYHEBGTRV-UHFFFAOYSA-N Omeprazole sodium Chemical compound [Na+].N=1C2=CC(OC)=CC=C2[N-]C=1S(=O)CC1=NC=C(C)C(OC)=C1C RYXPMWYHEBGTRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 7
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 claims 2
- 208000003028 Stuttering Diseases 0.000 claims 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 claims 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009770 conventional sintering Methods 0.000 description 3
- 238000010100 freeform fabrication Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001096 P alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940125810 compound 20 Drugs 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- JAXFJECJQZDFJS-XHEPKHHKSA-N gtpl8555 Chemical compound OC(=O)C[C@H](N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N1CCC[C@@H]1C(=O)N[C@H](B1O[C@@]2(C)[C@H]3C[C@H](C3(C)C)C[C@H]2O1)CCC1=CC=C(F)C=C1 JAXFJECJQZDFJS-XHEPKHHKSA-N 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/1003—Use of special medium during sintering, e.g. sintering aid
- B22F3/1007—Atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/30—Process control
- B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/30—Process control
- B22F10/38—Process control to achieve specific product aspects, e.g. surface smoothness, density, porosity or hollow structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
- B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/80—Data acquisition or data processing
- B22F10/85—Data acquisition or data processing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2201/00—Treatment under specific atmosphere
- B22F2201/40—Metal compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
109182
Menetelmä mittatarkkojen kappaleiden valmistamiseksi lasersintrauksella
Keksintö koskee menetelmää mittatarkkojen metallikappaleiden valmistamiseksi sintraamalla materiaalia, joka ennen sintrausta koostuu vähintään kolmen pulveri-5 maisen ainesosan seoksesta, joista ensimmäinen ainesosa on pääasiassa rautaryhmän metallia, toinen ainesosa on pääasiassa kuparia ja fosforia ja kolmas ainesosa kuparin ja vähintään yhden muun metallin seosta, ja tässä aineosien pulveriseoksessa on eniten kolmatta ainesosaa ja vähemmän sekä ensimmäistä että toista ainesosaa.
Tämän tyyppinen pulveriseos, josta sintraamalla on valmistettavissa mittatarkasti 10 sellaisia metallikappaleita, jotka eivät sintrauksen aikana oleellisesti kutistu eivätkä i laajene, on kuvattu esimerkiksi patentissa EP-0 420 962 B1 (vastaa julkaisua WO-90/11855). Tämän patentin mukaisessa menetelmässä käytetään perinteistä sintrausta uunissa, joka on suhteellisen hidas prosessi. Tämän hitaan prosessin aikana kyseisen erityisen metallisen jauheseoksen tiettyjen ainesosien rakeet kasvavat, toiset 15 ainesosat sulavat tai liukenevat ja siten kutistuvat, jonka rakeenkasvu- ja diffuusio-prosessin seurauksena kappaleen kokonaismitat pysyvät muuttumattomina, kuten julkaisuissa on selostettu. Näin ollen tämän patentin mukainen menetelmä soveltuu käytettäväksi sellaisten tuotteiden valmistukseen, joita valmistetaan suurina sarjoina, jolloin suuri määrä tuotteita voidaan sintrata samanaikaisesti, kun tavoitteena on 20 tuotteen edullinen hinta. Suurta tuotantomäärää edellytetään siitäkin syystä, että se mahdollistaa investoinnit sellaisiin uuneihin, joilla edellä mainittu suuren tuote-joukon sintraus samanaikaisesti onnistuu. Haittana on myös se, että menetelmässä tarvitaan tulenkestävää materiaalia oleva kappaleen malli. Lisäksi tämän patentin mukainen menetelmä tuottaa juuri tavoitellun mittatarkkuuden vuoksi huokoisia . 25 kappaleita, kuten julkaisussa kuvataan. Koska patentin mukaisella menetelmällä on tarkoitus valmistaa esimerkiksi työkaluja, jossa huokoisuudella ei yleensä ole ratkai-• ’ sevaa merkitystä, ei patentissa ole pidetty kappaleeseen jäävää huokoisuutta tärkeä- ’ ' ‘ nä, vaan mittatarkkuutta ja pinnanlaatua on pidetty ensisijaisina piirteinä.
i ;', Julkaisuissa EP-0 542 729, EP-0 538 244, US-5 156 697 ja artikkelissa Manthiram, , 30 Bourell, Marcus: "Nanoface Materials in Solid Freeform Fabrication"; JOM,
November 1993, s. 66-70 on kuvattu menetelmä, jossa lasersäteilyn aikaansaaman . . kuumennuksen avulla jauhekerroksia sintraamalla valmistetaan yksittäisiä kappa- leita. Tämä selektiivinen lasersintraus (SLS) tapahtuu näiden julkaisujen mukaan ....: seuraavalla tavalla. Lähdetään tietokoneella muodostetusta kappaleen mallista, joka ,'. ; 35 numeerisesti leikataan ennalta määrätyn paksuisiksi kerroksiksi, joka kerrospaksuus 109182 2 vastaa sintrauksen yhteydessä levitettävän jauhekerroksen paksuutta. Kutakin laskettua kerrosta vastaavat muodot yhdessä muodostavat kappaleen halutun lopullisen muodon. Varsinaisen kappaleen valmistus tapahtuu siten, että alustan päälle levitetään edellä mainitun paksuinen jauhekerros, joka koostuu jostain tavanomaisesta 5 sintrauksessa käytettävästä jauheseoksesta. Tämän jälkeen annetaan tietokoneen | muistissa olevan tämän jauhekerroksen tasokuvan ohjata jauhekerrokseen suunnat tua lasersädettä siten, että se skannaa kappaleen tätä leikkauspintaa vastaavan pinta-alan sintraten tämän alueen. Jauhekerroksen ne alueet, jotka eivät kuulu kappaleeseen, jäävät sintrautumatta, koska niihin ei kohdisteta lasersäteilyä. Tämän jälkeen 10 tuodaan kerroksittain aina seuraavia jauhekerroksia ja niistä jokainen sintrataan edellä kuvatulla tavalla aina kyseistä kerrosta vastaavan numeerisen tasokuvan, ts. kappaleen leikkauspinnan, mukaisesti, jolloin sintratut alueet yhdessä lopulta tulevat muodostamaan halutun kappaleen, minkä jälkeen sintrautunut kappale on irrotettavissa sintrautumattomasta jauhejäännöksestä.
15 Näissä tunnetuissa lasersintrausprosesseissa sintrattava jauhe koostuu tavanomaiseen tapaan korkeassa lämpötilassa sulavasta ensimmäisestä seoskomponentista ja alemmassa lämpötilassa sulavasta toisesta seoskomponentista, joka sintrauksen aikana sulaa ja liittää sulamattomat ensimmäiset komponentin partikkelit toisiinsa. Tällaisen tavanomaisen sintrauksen seurauksena on aina huomattava kutistuminen, 20 jolloin lineaarinen kutistuma on tyypillisesti suuruusluokkaa 5-15 %. Sillä, että sint-raus tapahtuu lasersäteellä, ei ole mitään vaikutusta tähän kutistumaan. Vaikka sintrattava jauhe muodostuisikin yhdestä jauhekomponentista, kuten esimerkiksi muo-·. : veja sintrattaessa, tapahtuu sintrauksen aikana aivan vastaavaa kutistumista. Siten • ;·] näillä tunnetuilla lasersintrausmenetelmillä on kyllä mahdollista valmistaa yksittäi- 25 siä sintrattuja kappaleita kohtuullisin kustannuksin, mutta haittapuolena on sintrauk- ’ sessa normaali kappaleen huomattava kutistuminen, jolloin ei voida puhua mistään [ ’ mainittavasta mittatarkkuudesta. Edellä mainitussa artikkelissa Manthiram, Bourell, : ” Marcus: "Nanoface Materials in Solid Freeform Fabrication" on mainittu edellä ku- v · vatun lasersintrauksen toteutus metaania sisältävässä kaasukehässä, jolla muutetaan 30 osa seoksessa olevasta puhtaasta piistä piikarbidiksi SiC. Tällä ei tiettävästi ole ai- ;‘. nakaan oleellista vaikutusta kappaleen huokoisuuteen eikä sen kutistumiseen sintra- uksen aikana. Edelleen on huomattava, että lasersintrattaessa jauhekerroksia, jotka kutistuvat, aiheuttaa tämä aina uuden kerroksen kutistuminen edellisiin kerroksiin :, t;' nähden kumulatiivisesti lisääntyviä jännityksiä syntyvän kappaleen sisään. Äärita- 1 ; ·' 35 pauksessa kappale voi särkyä näiden sisäisten jännitysten vuoksi.
3 109182
Artikkeleissa Birmingham, Tompkins, Marcus: "Silicon Carbide Shapes By Selected Area Laser Deposition Vapor Infiltration" ja Richards, Thissell, Marcus: "New | Developments in Processing and Control of Selected Area Laser Deposition of
Carbon"; SOLID FREEFORM FABRICATION SYMPOSIUM, University of Texas 5 at Austin, August 8-10, 1994 on kuvattu kappaleiden valmistusta menetelmällä, jossa lasersäde hajottaa pyrolyyttisesti kappaletta ympäröivää kaasukehää säteen osumiskohdassa ja hajoamistuotteet suotautuvat paikallisesti sulamattomien pulveri-hiukkasten väliin muodostaen ne toisiinsa sitovan matriisin. Julkaisun mukaan tuloksena on suhteellisen tiivis kappale myös ilman jälkeenpäin tehtävää lämpökäsittelyä.
10 Tässä kuvatussa menetelmässä lujittavana faasina on aina piikarbidi SiC eikä sintrat-tava jauhe sisällä lainkaan sulavaa komponenttia, joten kyse ei varsinaisesti ole lainkaan sintrauksesta, vaan kaasukehästä saostuvan yhdisteen suotautumisesta perus-jauheeseen. Koska tässä menetelmässä siten kaikki matriisimateriaali, joka sitoo sulamattomat karbidipartikkelit toisiinsa, tuodaan kaasukehästä, on seurauksena pro-15 sessin huomattava hidastuminen, koska on odotettava riittävän materiaalimäärän saostumista kaasukehästä. Matriisimateriaalin saostaminen pelkästään kaasukehästä edellyttää sitä, että sulamaton jauhe absorboi lasersäteilyä hyvin ja erittäin stabiilis-ti, kuten kyseisissä artikkeleissa on todettu. Artikkeleissa mainittu matriisimateriaali on myöskin sulamatonta ainetta, ts. piikarbidia SiC, ja se muodostetaan tetrametyy-20 lisilaanista. Näitä vastaavasti on julkaisussa US-4 853 514 todettu, että laserilla on mahdollista saostaa materiaalia kaasukehästä, mutta ei ole mainittu yhtään siihen soveltuvaa materiaalia.
. : Keksinnön tavoitteena on siten aikaansaada menetelmä, jolla voidaan valmistaa mit- tatarkasti, ts. ilman kutistumaa ja laajenemaa, pääasiassa metallia olevia kappaleita ’ . 25 sintraamalla niitä yksittäin. Tavoitteena on metallilejeerinki toisaalta sen termisten ominaisuuksien vuoksi ja toisaalta siitä syystä, että kappale olisi tarvittaessa helposti jälkikäteen työstettävissä tavanomaisin menetelmin. Mittatarkkuudella tarkoitetaan : " tässä sitä, että lineaariset mittamuutokset, ts. kutistuma tai laajenema, verrattaessa :: pulveritilaa valmiiseen sintrattuun kappaleeseen ovat pienempiä kuin ± 2 % ja mie- 30 luummin pienempiä kuin ± 0,5 %. Parhaimmillaan tulisi mittamuutokset saada alle .. +0,1 % tai mahdollisimman pieniksi. Keksinnön toisena tavoitteena on se, että näin : i : saatu sintrattu metallikappale olisi mahdollisimman vähähuokoinen ja siten mahdol- lisimman tiivis. Keksinnön kolmantena tavoitteena on tällainen menetelmä, joka olisi mahdollisimman nopea ja jossa siten pääosa sulamattomia partikkeleja sito-•; · ‘ 35 vasta matriisimateriaalista tulee itse jauheesta. Keksinnön neljäntenä tavoitteena on ”: tällainen menetelmä, joka olisi epäherkkä sintrautuvan pinnan erilaisille säteilyn ab- : ’ ·, * sorptiokertoimille. Keksinnön viidentenä tavoitteena on tällainen menetelmä, jolla 109182 4 aikaansaadussa kappaleessa on mahdollisimman vähän sintrauskutistuman aiheuttamia sisäisiä jännityksiä. Vielä keksinnön eräänä tavoitteena on tällainen menetelmä, jossa edellä kuvatut muut tavoitteet saadaan aikaan ilman jälkihehkutusta ja ilman tulenkestävää tai kuumankestävää mallia.
5 Edellä kuvatut haittapuolet saadaan eliminoitua ja edellä määritellyt tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön tärkeimpänä etuna on se, että sen avulla saadaan, lähtemällä kappaleen numeerisesta mallista, muodostettua tarvittaessa yksittäisiä metallikappaleita, jotka 10 ovat erittäin tarkasti haluttujen mittojen mukaisia ja jotka lisäksi ovat vähähuokoisia tai parhaimmillaan lähes huokosettomia. Parhaimmillaan mittamuutokset pulverista kappaleeseen ovat alle +0,2 % ja suhteellisen helposti on saavutettavissa mittatarkkuus alle ±0,5 %. Lisäksi keksinnön mukaisella menetelmällä aikaansaadun metalli-kappaleen lujuus ja sitkeys ovat hyvät ja se on tarvittaessa helposti työstettävää 15 myös lastuavilla työstömenetelmillä.
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä metallikappaleiden valmistamiseksi lähdetään sinänsä tunnetusta pulveriseoksesta, jossa on vähintään kolme pulverimaista ainesosaa. Ensimmäinen ainesosa on pääasiassa rautaryhmän metallia, toinen ainesosa on 20 pääasiassa kuparia ja fosforia ja kolmas ainesosa kuparin ja vähintään yhden muun •. : metallin seosta. Tässä ainesosien pulveriseoksessa on eniten kolmatta ainesosaa ja sitä vähemmän sekä ensimmäistä että toista ainesosaa. Keksinnön mukaisesti kap-' . pale valmistetaan lasersintraamalla tästä jauheseoksesta muodostettuja ohuita ker roksia kaasukehässä, joka sisältää ainakin jonkin rautaryhmän metallin sellaista ke-25 miallista yhdistettä, joka hajoaa sintrauslämpötilassa. On yllättäen havaittu, että la-sersintrattaessa kappaleita tästä jauheseoksesta tällaisessa kaasukehässä saadaan ν’ erittäin mittatarkkoja ja samalla vähähuokoisia kappaleita. Tämän havainnon yllät tävyys johtuu siitä, että tunnetun kolmen pulverimaisen ainesosan seoksen kutistu- 1.. mattomuus sintrauksessa perustuu tiettävästi nimenomaan rakeenkasvuun ja difluu- :' · ’: 30 sioon, jotka kumpikin ovat hitaita prosesseja ja joiden ei siten voi olettaa tapahtuvan .. ’. lasersintrauksessa, joka on nopea ilmiö. Onkin näin ollen mahdollista, että keksin- ’,.; nön mukaisen menetelmän vaikutus perustuu toistaiseksi selvittämättömään ilmiöön.
; ·' Toinen yllättävä havainto on se, että keksinnön mukaisesti on nimenomaan edullista ; toteuttaa lasersintraus sellaisessa kaasukehässä, josta pyrolyyttisen hajoamisen : ‘ : 35 kautta saostuu sintrattavaan kappaleeseen lujittavaa faasia muodostavaa materiaalia, 5 109182 ts. rautaryhmän metallia tai metalliseosta, joka ei sula sintrauslämpötilassa vaikka sintrattava pulveriseos sisältää matriisin muodostavaa sulavaa ainesosaa ja kuitenkin saavutetaan huomattava huokoisuuden väheneminen. Perinteisen opetuksen mukaan voidaan sintrauksessa pienentää huokoisuutta lisäämällä sulavan matriisimateriaalin 5 osuutta ja pidentämällä sintrausaikaa, mutta tällöin kutistuma entisestään lisääntyy.
Keksinnön mukaisesti metallikappaleen varsinainen sintraus tapahtuu esimerkiksi hermeettisesti suljetussa kammiossa, johon saostuva materiaali tuodaan kaasumuo-dossa tai höyrymuodossa erillisestä kaasulähteestä. Kammiossa on pohjalla pöytä, jonka päälle kappale muodostetaan. Lisäksi kammiossa on esimerkiksi kaksi vaunua, 10 jotka ovat liikutettavissa vaakatasossa ja siten pöydän tason suunnassa. Ensimmäisessä vaunussa on lasersäteilylähde, jolla sinänsä tunnetulla tavalla liikutellaan toiminnassa olevaa lasersädettä esim. edestakaisin ja peittävästi pulverikerroksen sen alueen yli, joka vastaa kulloistakin kappaleen leikkauspintaa. Vaihtoehtoisesti voidaan tietenkin käyttää kiinteästi paikallaan olevaa laseria ja ohjata lasersäde kap-15 paleen leikkauspintaan vaunuun sijoitetulla peilillä tai kammion kiinteään kohtaan sijoitetulla kallistettavalla peilillä. Vaunun ja laserin ja/tai peilin liikettä ohjataan tietokoneella tai muulla tarkoitukseen soveltuvalla tavalla. Toinen vaunu sisältää säiliön pulveriseosta varten, joka voidaan täyttää ulkopuolisesta varastosäiliöstä. Kammiossa olevassa säiliössä on suukappale, josta pulveria voidaan jakaa ohuena 20 kerroksena alustan ja sillä jo mahdollisesti olevaa kappaletta vastaavien pulveriker-rosten päälle. Suukappale voi sisältää erilaisia elimiä pulverikerroksen paksuuden säätämiseksi ja sen tasaisuuden varmistamiseksi.
; (/ Kappaleen valmistuksessa levitetään ensin alustan päälle yksi ohut kerros pulverise- « I · · osta, jolloin kerroksen paksuus voi vaihdella esimerkiksi välillä 50-500 pm. Samaa : ‘ 25 kappaletta valmistettaessa ovat päällekkäin tulevat jauhekerrokset yleensä keskenään ‘: “: yhtä paksuja, joskin voidaan myös käyttää vaihtelevia paksuuksia esimerkiksi kap- ; 1 · paleen eri kohtien muodon mukaan. Yhdestä levitetystä pulverikerroksesta kuumen- ! ’: ’: netaan sitten lasersäteellä skannaamalla tyypillisesti vaiheittain tai kohta kohdalta kerroksen ne alueet, jotka vastaavat kappaleen tällä kohtaa olevaa leikkauspintaa, , 30 sintrauslämpötilaan. Skannaus toteutetaan siten, että lasersäde pyyhkäisee siten aina , , . edellisen pyyhkäisyn vieritse, että syntyy halutun pinta-alan täysin kattava pyyh- käisyalue, jolloin saadaan synnytetyksi pulveriseoksen kerroksen paksuinen viipale . .· kappaleesta. Tämän jälkeen levitetään edellisen päälle uusi kerros pulveriseosta ja 1,.. · kuumennetaan lasersäteellä pyyhkäisemällä vastaavalla tavalla kohta kohdalta tämän , 35 uuden kerroksen ne alueet, jotka vastaavat kappaleen tämän kerroksen leikkaus- , -. ; pintaa, sintrauslämpötilaan. Tällöin saadaan tämän uuden kerroksen mukainen sint- 6 10918? rautunut kappaleen siivu, joka on myös sintrautunut kiinni edelliseen siivuun. Tällä tavalla jatketaan kerros kerrokselta, kunnes koko kappaleen paksuus on synnytetty mainittuja kerroksia vastaan kohtisuorassa suunnassa. Yleensä tässä kaikki kerrokset ovat keskenään samanpaksuisia. Jos käytetään vaihtelevia kerrospaksuuksia, on kap-5 paleen muoto laskennallisesti jaettava kerrospaksuutta vastaavalla tavalla laserin j ohjausta ja pulveriseoksen levityksen ohjausta varten. Alueet, joihin lasersäde ei ole osunut, pysyvät pulverina, joka on siten helposti puhdistettavissa pois kappaleen valmistumisen jälkeen. Tätä tässä kappaleessa kuvattua menetelmää kutsutaan selektiiviseksi lasersintraukseksi (SLS) ja se on sinänsä tunnettu menetelmä, joten 10 sitä ei tässä patenttihakemuksessa kuvata tämän yksityiskohtaisemmin.
Numeerinen tai muu malli laserin ohjaamiseksi edellä kuvatussa selektiivisessä la-sersintrauksessa muodostetaan edullisesti esim. lähtien kolmidimensioisesta CAD-mallista, jossa kappaleen muoto jaetaan jauhekerrosten paksuuksia vastaavin välein sijaitseviksi kappaleen leikkauspinnoiksi, jotka kukin sisältää kappaleen tarkoitettua 15 materiaalia kuvaavan alueen. Kunkin leikkauspinta-alueen muodolla ohjataan aina sitä vastaavan jauhekerroksen sintrauksessa laseria, jolloin saadaan sintrattua kyseisen leikkaspinta-alueen mukainen osa jauhekerroksesta. Päällekkäin sijoitettujen leikkauspinta-alueiden pino muodostaa siten kappaleen koko muodon. On selvää, että kunkin jauhekerroksen sintrattava alue voidaan määritellä myös jotakin muuta 20 tekniikkaa käyttäen. Oleellista kuitenkin on, että kerroksia vastaavien kappaleen leikkauspintojen muodot yhdessä muodostavat tarkoitetun kappaleen ulkomuodon. Laserin tehon ohjaamiseksi, kuten sen toiminnassa olon ja lähtötehon asettelemi-’. : seksi, ja lasersäteen kohdistuskohdan sijainnin ohjaamiseksi pulverikerroksen pinta- alalla on tarkoituksenmukaista tallentaa kerrosten leikkauspinta-alueita koskevat ’ _ : 25 tiedot muistiin numeerisessa tai muussa muodossa, josta laserin ohjauslaite voi ne sintrauksen aikana ottaa käyttöön. 1 '. · Tässä selektiivisessä lasersintrauksessa (SLS) pulveriseosta siis ei puristeta ainakaan Γι’: oleellisesti ennen sintrausta päinvastoin kuin mitä perinteisessä sintrauksessa teh dään. Pulveria voidaan kuitenkin hieman tasoittaa ja/tai tiivistää ennen lasersintraus-;'. 30 ta joko telalla tai täristämällä tai muulla vastaavalla tavalla, joka ei tuota varsinaista kolmidimensionaalista kokoonpuristumista. Kaasukehä kammiossa, jossa sintraus tapahtuu voi olla ilmakehän paineessa tai alemmassa paineessa tai ylemmässä pai-; . · neessa riippuen kulloisistakin materiaaleista ja muista prosessiolosuhteista.
i : • _ Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävän pulveriseoksen ensimmäinen | ‘ 35 ainesosa on tyypillisesti nikkelipulveria, jonka hiukkasten keskimääräinen koko on vähintään 50 μηι ja enintään 250 μιη, edullisesti enintään 150 μπι. Tyypillisesti 109182 7 ensimmäisen ainesosan keskimääräinen raekoko on suuruusluokkaa noin 100 μπι. Kolmantena ainesosana on pääosin pronssi ja/tai messinki tai muu vastaava kupari-lejeerinki, jonka hiukkasten keskimääräinen koko oleellisesti pienempi kuin ensimmäisen ainesosan rautaryhmän metallin keskimääärinen raekoko. Siten kolmannen 5 ainesosan keskimääräinen raekoko on enintään 50 pm ja edullisesti enintään 30 pm. Toisena ainesosana on kuparifosfidi a-Cu3P, jonka hiukkasten keskimääräinen koko on enintään yhtä suuri kuin ensimmäisen ainesosan hiukkasten keskimääräinen koko, mutta edullisesti samaa suuruusluokkaa kuin kolmannen ainesosan hiukkasten keskimääräinen koko. Mainittua pulveriseosta varten sekoitetaan keksinnön mukaan 10 60-75 paino-% kolmatta ainesosaa, 5-30 paino-% toista ainesosaa ja 10-30 paino-% ensimmäistä ainesosaa.
Ensimmäinen ainesosa voi olla paitsi nikkeliä myös muuta rautaryhmän metallia, kuten kobolttia tai rautaa tai näiden seosta. Sen tarkoituksena on muodostaa sintrat- tavan seoksen sulamaton ainesosa, joka samalla muodostaa lujittavan faasin. Toise- 15 na ainesosana olevan kuparifosfidin 01-CU3P, jota merkintää käytetään kuparin ja fosforin eutektisesta seoksesta, tarkoituksena on muodostaa sintrattavan metalli- seoksen kokonaan sulava ja matriisin muodostava komponentti. Siten sintrattavaa pulveriseosta kuumennetaan lasersäteellä säteen osumiskohdassa lämpötilaan, joka on korkeampi kuin toisen ainesosan sulamispiste. Mikäli kyse on kuparin ja fosforin 20 eutektisesta seoksesta C1-CU3P, on sen sulamispiste 714°C, jota korkeamman tulee lasersäteellä aikaansaadun lämpötilan olla. Mikäli kuparin ja fosforin suhde on jokin muu, tulee laserilla saadun lämpötilan olla vastavasti korkeampi, kun esimerkiksi ·. : yhdisteen CU3P sulamispiste on suuruusluokkaa 1005-1023°C. Tässä on otettava huomioon, että seoksessa olevan pronssin ja/tai messingin kupariosuus ilmeisesti ‘ : 25 vaikuttaa käytännössä vaikuttavaan sulamispisteeseen sitä alentaen. Näin ollen on . käytännössä kokeellisesti etsittävä tarkoituksenmukaiset sintrauslämpötilat. Läm- ] pötilan alarajana voidaan käytännössä pitää arvoa 800°C tai mieluummin 850°C, » ♦ • ‘' jotta saadaan riittävän nopea sintrautuminen.
» ‘ * I > «
Keksinnön tavoitteiden ja etujen saavuttamiseksi on todettu tarkoituksenmukaiseksi 30 saada aikaan myös kolmannen ainesosan, ts. kuparilejeeringin, osittainen liukene-, ·; . minen matriisin muodostavaan sulaan. Kolmas ainesosa ei kuitenkaan saa sulaa ko
konaan. Tähän päämäärään päästään, kun järjestetään lasersäteellä osumiskohdassa V syntynyt lämpötila sellaiseksi, että se poikkeaa ylös- tai alaspäin enintään 100°C
1.,. kolmannen ainesosan sulamispisteestä. Edullisesti tämä poikkeama on enintään 35 ± 50°C ja tyypillisesti ± 30°C kolmannen ainesosan sulamispisteestä. Vaikka laser- _ . säteellä aikaansaatu lämpötila osumiskohdassa olisikin kolmannen ainesosan sula-
1 t I
109182 g mispisteen yläpuolella, ei tämä ainesosa sula kokonaan, koska lämpötilaero on edellä mainitulla tavalla pieni ja kuumennusaika lyhyt. Tässä tapauksessa on kiinnitettävä huomiota myös näiden ainesosien keskinäiseen raekokoon, jolloin on edullista, että kolmannen ainesosan keskimääräinen raekoko on suurempi kuin toisen aines-5 osan keskimääräinen raekoko. Jos lasersäteellä osumiskohdassa saatu lämpötila on i alempi kuin sulamispiste ei kolmas ainesosa sen vaikutuksesta voi sulaa vaan siitä liukenee toisen ainesosan, joka on sulana, vaikutuksesta jonkin verran kuparia ja/tai muita seosaineita. Tässä tapauksessa ei toisen ja kolmannen ainesosan raekokojen suhteella ole suurta merkitystä. On tietenkin valittava kuparilejeeringin tina, sinkki 10 ja/tai muu seosaine sellaiseksi, että sulamispiste on sopivan lähellä toisen ainesosan sulamispistettä. Kokeelliselta pohjalta näyttää siltä, että lasersäteellä aikaansaadun lämpötilan on edullista olla enintään 950°C ja edullisesti enintään 900°C.
Keksinnön mukainen kaasukehä, josta ainakin rautaryhmän metalli pyrolyyttisesti, ts. kemiallisella saostuksella kaasufaasista (CVD), saostetaan lasersintrauksen aika-15 na laserin kuumentamiin kohtiin, muodostuu edullisimmassa toteutusmuodossa kyseisen metallin tai kyseisten metallien karbonyylistä, kuten nikkelitetrakarbonyy-listä. Yhdisteinä voi myöskin olla kyseisen metallin tai kyseisten metallien nitridi, kloridi, fluoridi, jodidi tai bromidi tai näiden ja/tai karbonyylien seos tai muu epäorgaaninen tai orgaaninen yhdiste tai niiden seos, joka hajoaa laserilla aikaansaadus-20 sa sintrauslämpötilassa. Tässä menetelmässä siis nimenomaan synnytetään pyrolyyttisesti sellaista metallia tai sellaisia metalleja, jotka muodostavat sintratussa materiaalissa pääasiassa ei-sulavaa lujittavaa faasia. Edullisesti rautaryhmän metallina, ' ·,; joka kaasukehästä saostetaan, on sama rautaryhmän tai samoja rautaryhmän metal- , · . leja, jota tai joita käytetään pulveriseoksen ensimmäisessä ainesosassa. Tällöin kaa- 25 sufaasista saostuu samantapaisia hiukkasia ainakin sintrautuvan materiaalin huoko- . siin kuin mitä materiaalissa jo on lujittavana faasina. Näin ollen huokoset täyttyvät . ’ lujittavalla materiaalilla, jolloin lujittavan faasin osuus kasvaa nostaen tuloksena : ’ olevan metallisen kappaleen lujuutta. Mikään ei tietenkään estä käyttämästä jonkin ‘ ’ muun rautaryhmän metallin yhdistettä kuin mitä pulverissa on, jolloin lujittavaksi 30 faasiksi saostuu muuta rautaryhmän metallia kuin mitä pulveri synnyttää. Lisäksi : ' · · voidaan käyttää muunkin metallin kuin rautaryhmän metallin yhdistettä kaasukehäs- : Ί ’: sä siten, että tämä muu metalli tai muut metallit saostuvat rautaryhmän metallien lisäksi kaasukehästä sintrautuvaan materiaaliin, jolloin pulverista sintrattua materi-‘; aalia seostetaan kaasukehästä saostumalla. Muutoin tämä laserilla sintrattavaa mate- 35 riaalia ympäröivä kaasukehä koostuu joko yksistään rautaryhmän metallin, tai -me-’; ‘ 1: tallien tai muiden metallien kaasumaisesta yhdisteestä tai vastaavasti kaasumaisista ; yhdisteistä tai jossain kantajakaasussa olevasta metallin tai metallien yhdisteestä.
109182 9
Kantajakaasuna voi olla mikä tahansa tarkoitukseen soveltuva kyseisissä olosuhteissa ei-reagoiva kaasu.
! Keksinnön mukaisessa menetelmässä on tärkeää, ettei kaasukehästä saostu metallia tai muuta yhdistettä muualle kuin niihin kohtiin, joissa lasersäteen vaikutuksesta ta-5 pahtuu sintrautumista. Keksinnön mukaisesti voidaan jauhemaisina pidettävien alueiden lämpötilaa pysyttää jäähdyttämällä sen lämpötilan alapuolella, jossa kaasukehästä voi jotain materiaalia saostua. Ei-sintrattavia pulveriseoksen kohtia voidaan jäähdyttää tai estää lämpenemästä jäähdyttämällä alustaa, jonka päälle pulverimate-riaalin kerrokset tuodaan, jollain sopivalla sinänsä tunnetulla ja tarkoitukseen sopi-10 valla tavalla. Toisena mahdollisuutena on jäähdyttää kaasukehää joko kaasukehän yhteydessä olevalla jäähdyttimellä tai kierrättämällä kaasua jäähdyttimen kautta tai tuomalla kaasua jäähdytettynä ja poistamalla sitä. Kaikkien näiden toimenpiteiden tarkoituksena on pitää pulveriseoksen ne alueet, joita ei ole tarkoitus sintrata, enintään lämpötilassa 150°C. On edullista pitää pulveriseoksen mainitut kohdat laser-15 sintrauksen aikana enintään lämpötilassa 80°C tai vielä edullisimmin alle 40°C lämpötilassa. Mikään ei estä jäähdyttämästä pulveria jollain edellä mainituista tavoista tai niiden yhdistelmällä mahdollisimman alhaiseen lämpötilaan vaikkapa 0°C alapuolelle.
On myös mahdollista sisällyttää kaasukehään jonkin sellaisen metallin yhdistettä 20 ja/tai epämetallin yhdistettä, joka saostuu sintrauslämpötilassa ja saa aikaan matriisin muodostavaan toiseen ainesosaan seostuvia materiaaleja, jolloin saadaan muita . . kuin edellä mainittuja lujittavia faaseja ja/tai matriisin muodostavan materiaalin ;,. ‘ koostumusta tai rakennetta muuten muutettua. Siten kaasukehään voidaan sisällyttää • t yhdistettä, josta saostuu jotain metalliseoksen lujittamiseen soveltuvaa keraamista ' ' 25 tai vastaavaa materiaalia, kuten karbideja, nitridejä, borideja ja/tai oksideja ym. 1 t 1 * »
I J
Claims (10)
1. Menetelmä mittatarkkojen metallikappaleiden valmistamiseksi sintraamalla materiaalia, joka ennen sintrausta koostuu vähintään kolmen pulverimaisen ainesosan seoksesta, joista ensimmäinen ainesosa on pääasiassa rautaryhmän metallia, 5 toinen ainesosa on pääasiassa kuparia ja fosforia ja kolmas ainesosa kuparin ja vähintään yhden muun metallin seosta, ja tässä aineosien pulveriseoksessa on eniten kolmatta ainesosaa ja vähemmän sekä ensimmäistä että toista ainesosaa, tunnettu seuraavasta yhdistelmästä: - kappaleen muoto saadaan aikaan kerroksittaisella muotittomalla aluekohtaisella la-10 sersintrauksella, jossa alustan päälle levitetään kerros mainittua pulveriseosta, kuumennetaan lasersäteellä kohta kohdalta kerroksen ne alueet, jotka vastaavat kappaleen tätä leikkauspintaa, sintrauslämpötilaan, minkä jälkeen levitetään lisää toinen toisiaan seuraavia päällekkäisiä pulverikerroksia, joista kussakin lasersintrataan ne alueet, jotka vastaavat kyseisen kerroksen mukaista kappaleen leikkauspintaa, ja että 15. sintraus tapahtuu kaasukehässä, joka sisältää ainakin jonkin rautaryhmän metallin sellaista kemiallista yhdistettä, joka hajoaa mainitussa sintrauslämpötilassa, jolloin rautaiyhmän metalli saostuu kulloinkin sintrautuville kappaleen leikkauspintojen alueille.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att nämnda kemiska förening av metallen i jämgruppen är metallkarbonyl, -hydrid, -klorid, -fluorid, -jodid eller 25 -bromid eller nägon annan pyrolytiskt nedbrytbar metallförening och att metallen i ": jämgruppen av nämnda kemiska förening företrädesvis är samma metall eller nägon av de metaller som i pulverblandningens första beständsdel eller altemativt nägon annan metall.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rautaryhmän 20 metallin mainittu kemiallinen yhdiste on metallikarbonyyli, -hydridi, -kloridi, -fluo- •, : ridi, -jodidi tai bromidi tai muu pyrolyyttisesti hajoava metalliyhdiste ja että maini- • · ’ tun kemiallisen yhdisteen rautaryhmän metallina on edullisesti sama metalli tai jokin • * ' . niistä metalleista kuin on pulveriseoksen ensimmäisessä aineosassa tai vaihtoehtoi sesti jokin muu metalli.
3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att den första be- .,.: 30 ständsdelen är ätminstone huvudsakligen nickel och den första beständsdelen har en •, : genomsnittlig partikelstorlek pä minst 50 pm och högst 250 pm, företrädesvis av storleksordningen 100 pm, att den tredje beständsdelen är huvudsakligen brons och/eller mässing, med en genomsnittlig partikelstorlek pä högst 50 pm och företrädesvis högst 30 pm, och att den andra beständsdelen är kopparfosfid, vars genom- 109182 i snittliga partikelstorlek är högst lika stor som den första beständsdelens genomsnitt-liga partikelstorlek.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensim- i': ’; mäinen ainesosa on ainakin pääosin nikkeliä ja ensimmäisen ainesosan hiukkasten keskimääräinen koko on vähintään 50 pm ja enintään 250 pm, edullisesti suuruusluokkaa 100 pm, että kolmantena ainesosana on pääosin pronssi ja/tai messinki, jonka hiukkasten keskimääräinen koko on enintään 50 pm ja edullisesti enintään 30 pm 30 ja että toisena ainesosana on kuparifosfidi, jonka hiukkasten keskimääräinen koko ; on enintään yhtä suuri kuin ensimmäisen ainesosan hiukkasten keskimääräinen i : koko.
4. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att för nämnda pul-verblandning blandas ca 60-75 vikt-% av den tredje beständsdelen, ca 5-30 vikt-% 5 av den andra beständsdelen och ca 10-30 vikt-% av den första beständsdelen, att nämnda gasatmosfar bestär antingen av en gasformig förening av en metall i jäm-gruppen och andra eventuella metallföreningar eller av en förening av en metall i jämgruppen i bärargasen och andra eventuella metallföremngar.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua • pulveriseosta varten sekoitetaan n. 60-75 paino-% kolmatta ainesosaa, n. 5-30 pai- 109182 no-% toista ainesosaa ja n. 10-30 paino-% ensimmäistä ainesosaa, että mainittu kaasukehä koostuu joko rautaryhmän metallin kaasumaisesta yhdisteestä ja muista mahdollisista metalliyhdisteistä tai kantajakaasussa olevasta rautaryhmän metallin yhdisteestä ja muista mahdollisista metalliyhdisteistä.
5. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 3, kännetecknat av att pulverblandningen 10 upphettas med lasersträle pä dess infallspunkter tili en temperatur som är högre än den andra beständsdelens smältpunkt, att denna temperatur avviker högst 100 °C, företrädesvis högst 50 °C och typiskt högst 30 °C frän den tredje beständsdelens smältpunkt i nägondera riktningen och att nämnda temperatur som ästadkommits med lasersträle är högst 950 °C, företrädesvis högst 900 °C. 15 6. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 5, kännetecknat av att nedbrytning av fö- reningen av en metall i jämgruppen i gasatmosfar pä andra punkter än de som upp-hettats med laser och sälunda sintras förhindras genom att kylä ned underlaget och/eller hälla gasatmosfärens temperatur vid en förutbestämd temperatur inom om-rädet av pulverblandningens skikt, och att pulverblandningen pä underlaget hälls ’: 20 inom de omräden där ingen sintring förekommer, vid en temperatur under 150 °C, ‘ företrädesvis en temperatur under 80 °C och typiskt en temperatur pä högst 40 °C.
5. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pulveri- seos kuumennetaan lasersäteellä sen osumiskohdissa lämpötilaan, joka on korkeampi kuin toisen ainesosan sulamispiste, että tämä lämpötila poikkeaa enintään 100°C, edullisesti enintään 50°C ja tyypillisesti enintään 30°C kolmannen ainesosan sulamispisteestä jompaankumpaan suuntaan ja että lasersäteellä aikaansaatu mainittu 10 lämpötila on enintään 950°C, edullisesti enintään 900°C.
6. Patenttivaatimuksen 1 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasukehässä olevan rautaryhmän metallin yhdisteen hajoaminen muualla kuin laserilla kuumennetuissa ja siten sintrautuvissa kohdissa estetään jäähdyttämällä alustaa ja/tai pitämällä kaasukehän lämpötila pulveriseoksen kerrosten alueella ennalta määrätys- 15 sä lämpötilassa ja että alustalla olevan pulveriseos pidetään niillä alueilla, joissa sintrautumista ei tapahdu, lämpötilassa alle 150°C, edullisesti lämpötilassa alle 80°C ja tyypillisesti enintään lämpötilassa 40°C.
7. Förfarande enligt patentkrav 6, kännetecknat av att gasatmosfärens tempera-:·, tur ställs in vid ett förutbestämt värde med gascirkulation och/eller gasutbyte ,. t och/eller gasnedkylning. 25 8. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 3, kännetecknat av att den första be- • : ständsdelen är en blandning av metaller i jämgmppen och i den första beständsdelen ": innehäller berörda metall i jämgmppen eller blandning av metaller i jämgmppen . . dessutom andra legeringsämnen av metall och/eller icke-metall. : 9. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 4, kännetecknat av att gasatmosfären 30 dessutom innefattar en kemisk förening av en metall som ingär i den tredje be- . . ständsdelen som även nedbryts vid sintringstemperatur, varvid berörda metall eller ' ' metaller och/eller icke-metaller och/eller föreningar sintras inom de snittytor av stycket som sintras respektive gang. 109182
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasukehän lämpötilaa asetellaan ennalta määrättyyn arvoon kaasukierrolla ja/tai kaasun vaih- 20 dolla ja/tai kaasun jäähdytyksellä.
8. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensim- ; · ’ mäisenä ainesosana on rautaryhmän metallien seos ja että ensimmäisessä ainesosas- , sa kyseinen rautaryhmän metalli tai rautaryhmän metallien seos lisäksi sisältää mui ta metallisia ja/tai epämetallisia seosaineita. i .. 25
9. Patenttivaatimuksen 1 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuke- !':'; hä lisäksi käsittää jonkin kolmanteen ainesosaan sisältyvän metallin sellaista kemial- « lista yhdistettä, joka myös hajoaa sintrauslämpötilassa, jolloin kyseinen metalli tai metallit ja/tai epämetallit ja/tai yhdisteet saostuvat kulloinkin sintrautuville kappa-. t leen leikkauspintojen alueelle. I 30 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun lase- , , rin tehoa ja kohdistuspaikkaa ohjataan pulveriseoksen kerroksittaisessa sintrauksessa ja samalla metallin saostamisessa kaasufaasista tietokoneella tai muulla numeerisella ohjauksella, jolloin kappaleen mallista on muodostettu käytettävien jauhekerrosten : paksuuksia vastaavat kappaleen leikkauspintojen alueet, jotka yhdessä aikaansaavat 109182 kappaleen muodon, nämä leikkauspintojen alueet tallennetaan muistiin mainittua laserin ohjausta varten ja että mainittu ohjaus toteutetaan näiden muistiin tallennettujen tietojen mukaan. 5 1. Förfarande för framställning av mättnoggranna metallstycken genom att sintra material som före sintringen bestar av en blandning av minst tre pulveriformiga be-ständsdelar, av vilka den första beständsdelen är huvudsakligen metall i jämgrup-pen, den andra beständsdelen är huvudsakligen koppar och fosfor och den tredje beständsdelen är en legering av koppar och minst en annan metall, och denna pulver-10 blandning av beständsdelar innehäller mest av den tredje beständsdelen och mindre av säväl den första som den andra beständsdelen, kännetecknat av följande kombi-nation: - styckets form ästadkoms med formfri lasersintring i lager och zonvis, där ett skikt av nämnda pulverblandning appliceras pä ett underlag, de zoner av skiktet upphettas 15 punkt för punkt med lasersträle vilka motsvarar denna snittyta hos stycket tili sint-ringstemperaturen, varefter ytterligare efter varandra följande och pä varandra be-lägna pulverskikt appliceras, i vilka vart och ett av de zoner lasersintras vilka motsvarar styckets snittyta för respektive skikt, och att • ‘ : - sintringen sker i gasatmosfär innehällande ätminstone en kemisk förening av en ’ ': 20 metall i jämgruppen som bryts ned vid nämnda sintringstemperatur, varvid metallen ; i i jämgruppen utfälls inom de omräden av snittytoma hos stycket som sintras respek- : i tive gäng.
10. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att effekten och infallsstället för nämnda laser styrs med dator eller annan digitalstyming vid sintringen i lager av pulverblandningen och samtidigt vid utfallningen av metall ur gasfasen, varvid man av styckets modell bildat omräden av styckets snittytor som motsvarar tjocklekama 5 hos de pulverskikt som används, och som tillsammans ästadkommer styckets form, dessa snittytsomraden lagras i minnet för nämnda laserstyming och att nämnda styming utförs i enlighet med dessa i minnet lagrade data.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9403165A SE9403165D0 (sv) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Sätt att sintra föremål |
| SE9403165 | 1994-09-21 | ||
| FI9500514 | 1995-09-20 | ||
| PCT/FI1995/000514 WO1996009132A1 (en) | 1994-09-21 | 1995-09-20 | Method for fabricating dimensionally accurate pieces by laser sintering |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI971192A FI971192A (fi) | 1997-03-21 |
| FI971192A0 FI971192A0 (fi) | 1997-03-21 |
| FI109182B true FI109182B (fi) | 2002-06-14 |
Family
ID=20395316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI971192A FI109182B (fi) | 1994-09-21 | 1997-03-21 | Menetelmä mittatarkkojen kappaleiden valmistamiseksi lasersintrauksella |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5732323A (fi) |
| EP (1) | EP0782487B1 (fi) |
| JP (1) | JPH10506151A (fi) |
| AT (1) | ATE183953T1 (fi) |
| CA (1) | CA2199713A1 (fi) |
| DE (1) | DE69511881T2 (fi) |
| DK (1) | DK0782487T3 (fi) |
| ES (1) | ES2138234T3 (fi) |
| FI (1) | FI109182B (fi) |
| NO (1) | NO971307D0 (fi) |
| SE (1) | SE9403165D0 (fi) |
| WO (1) | WO1996009132A1 (fi) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1060570A (ja) * | 1996-08-23 | 1998-03-03 | Injietsukusu:Kk | 焼結体およびその製造方法 |
| IT1290210B1 (it) * | 1997-01-29 | 1998-10-22 | Pirelli | Metodo per la produzione di pneumatici,per la realizzazione di stampi di vulcanizzazione per detti pneumatici,pneumatici e stampi cosi' |
| US5980812A (en) | 1997-04-30 | 1999-11-09 | Lawton; John A. | Solid imaging process using component homogenization |
| DE19721595B4 (de) * | 1997-05-23 | 2006-07-06 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Material zur direkten Herstellung metallischer Funktionsmuster |
| US5932055A (en) * | 1997-11-11 | 1999-08-03 | Rockwell Science Center Llc | Direct metal fabrication (DMF) using a carbon precursor to bind the "green form" part and catalyze a eutectic reducing element in a supersolidus liquid phase sintering (SLPS) process |
| DE19821810C1 (de) * | 1998-05-15 | 2000-03-09 | Atz Evus | Verfahren zur Herstellung metallischer und nichtmetallischer Funktionsmuster mit Hilfe von Rapid Prototyping/Tooling-Verfahren oder anderer Verfahren und alternativer Prozeßgaszuführung |
| SG81940A1 (en) * | 1998-11-12 | 2001-07-24 | Univ Singapore | Method of laser casting copper-based composites |
| JP3584782B2 (ja) * | 1999-05-21 | 2004-11-04 | 松下電工株式会社 | 立体造形物製造法 |
| JP3551838B2 (ja) * | 1999-05-26 | 2004-08-11 | 松下電工株式会社 | 三次元形状造形物の製造方法 |
| US6396025B1 (en) | 1999-07-01 | 2002-05-28 | Aeromet Corporation | Powder feed nozzle for laser welding |
| WO2001091924A1 (en) * | 2000-06-01 | 2001-12-06 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Direct selective laser sintering of metals |
| DE10039144C1 (de) * | 2000-08-07 | 2001-11-22 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile mittels Lasersintern |
| DE10039143C1 (de) * | 2000-08-07 | 2002-01-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile mittels Lasersintern und deren Nachbehandlung |
| US6376148B1 (en) | 2001-01-17 | 2002-04-23 | Nanotek Instruments, Inc. | Layer manufacturing using electrostatic imaging and lamination |
| US6746506B2 (en) | 2002-07-12 | 2004-06-08 | Extrude Hone Corporation | Blended powder solid-supersolidus liquid phase sintering |
| DE102004008054B8 (de) * | 2003-02-25 | 2007-02-08 | Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma | Metallpulver-Zusammensetzung zur Verwendung beim selektiven Lasersintern |
| US7540996B2 (en) * | 2003-11-21 | 2009-06-02 | The Boeing Company | Laser sintered titanium alloy and direct metal fabrication method of making the same |
| US7261542B2 (en) * | 2004-03-18 | 2007-08-28 | Desktop Factory, Inc. | Apparatus for three dimensional printing using image layers |
| US7521652B2 (en) * | 2004-12-07 | 2009-04-21 | 3D Systems, Inc. | Controlled cooling methods and apparatus for laser sintering part-cake |
| US20100229394A1 (en) * | 2004-12-31 | 2010-09-16 | Industrial Technology Research Institute | Method for fabricating wick microstructures in heat pipes |
| JP2006200030A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Aisan Ind Co Ltd | 立体造形物の製造方法及び製造装置 |
| WO2007044007A1 (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-19 | Stratasys, Inc. | Transactional method for building three-dimensional objects |
| US20070141375A1 (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-21 | Budinger David E | Braze cladding for direct metal laser sintered materials |
| US8075300B2 (en) * | 2008-06-30 | 2011-12-13 | Stratasys, Inc. | Vapor smoothing surface finishing system |
| US10226818B2 (en) | 2009-03-20 | 2019-03-12 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Process for joining powder injection molded parts |
| US20180253774A1 (en) * | 2009-05-19 | 2018-09-06 | Cobra Golf Incorporated | Method and system for making golf club components |
| EP2260937A1 (en) | 2009-06-12 | 2010-12-15 | DSM IP Assets B.V. | Device for processing and conditioning of material transported through the device |
| DE102011085154A1 (de) | 2011-10-25 | 2013-04-25 | Evonik Industries Ag | Vorrichtung zur Vermeidung von Ablagerungen an optischen Komponenten im Laser-Sintern |
| US9415374B2 (en) | 2012-04-18 | 2016-08-16 | Dsm Ip Assets B.V. | Device useful for hydrogenation reactions (III) |
| KR102061377B1 (ko) | 2012-04-18 | 2020-02-17 | 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. | 수소화 반응에 유용한 장치(ii) |
| JP6360037B2 (ja) | 2012-04-18 | 2018-07-18 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | 水素化反応に有用な装置の使用 |
| US20140076749A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Raytheon Company | Variable density desiccator housing and method of manufacturing |
| CN104884224B (zh) | 2012-11-30 | 2017-08-29 | 赫斯基注塑系统有限公司 | 模制系统的部件 |
| US9587309B1 (en) * | 2013-03-15 | 2017-03-07 | Concurrent Technologies Corporation | Additive manufacturing using metals from the gaseous state |
| DE102013011767A1 (de) | 2013-07-10 | 2015-01-15 | Hochschule Mittweida (Fh) | Verwendung von kurzgepulster Laserstrahlung eines Lasers zum Verfestigen von Schichten aus nichtmetallischen Pulver |
| JP5943963B2 (ja) * | 2014-05-20 | 2016-07-05 | 有限会社 ナプラ | 三次元造形用材料、及び、三次元造形方法 |
| US9970318B2 (en) | 2014-06-25 | 2018-05-15 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Shroud segment and method of manufacturing |
| DE102014212176A1 (de) * | 2014-06-25 | 2015-12-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Pulverbettbasiertes additives Fertigungsverfahren und Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens |
| US20170361377A1 (en) * | 2014-12-05 | 2017-12-21 | Moog Inc. | Neutralization of Reactive Metal Condensate in Additive Manufacturing |
| EP3034159B1 (en) * | 2014-12-18 | 2020-11-04 | The Procter and Gamble Company | Static mixer and method of mixing fluids |
| WO2016102970A1 (en) * | 2014-12-23 | 2016-06-30 | Renishaw Plc | Additive manufacturing apparatus and methods |
| US10729600B2 (en) | 2015-06-30 | 2020-08-04 | The Procter & Gamble Company | Absorbent structure |
| HUE057989T2 (hu) | 2015-11-04 | 2022-06-28 | Procter & Gamble | Nedvszívó szerkezetet tartalmazó nedvszívó árucikk |
| EP3370673B1 (en) | 2015-11-04 | 2022-03-30 | The Procter & Gamble Company | Absorbent structure |
| US10087332B2 (en) * | 2016-05-13 | 2018-10-02 | NanoCore Technologies | Sinterable metal paste for use in additive manufacturing |
| DE102016009272A1 (de) | 2016-07-18 | 2018-01-18 | Giang Do | Elektrophoretische Beschichtung von additiv gefertigten zellularen Strukturen zur Verwendung als schaltbare Katalysatorsysteme |
| DE102016008759A1 (de) | 2016-07-18 | 2018-01-18 | Giang Do | Additiv gefertigte zelluare Bauteile als justierbare statische Mischer |
| US20180071819A1 (en) | 2016-09-15 | 2018-03-15 | NanoCore Technologies, Inc. | System and method for additive metal manufacturing |
| BE1024640B1 (fr) * | 2016-10-13 | 2018-05-16 | Safran Aero Boosters S.A. | Procede de fabrication additive de reservoir d'huile de turbomachine |
| EP3618951A1 (en) | 2017-05-01 | 2020-03-11 | DSM IP Assets B.V. | Device for processing and conditioning of material transported through the device |
| US11407034B2 (en) | 2017-07-06 | 2022-08-09 | OmniTek Technology Ltda. | Selective laser melting system and method of using same |
| EP3520929A1 (de) * | 2018-02-06 | 2019-08-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum selektiven bestrahlen einer materialschicht, herstellungsverfahren und computerprogrammprodukt |
| US10520923B2 (en) | 2018-05-22 | 2019-12-31 | Mantle Inc. | Method and system for automated toolpath generation |
| US11925981B2 (en) | 2020-06-29 | 2024-03-12 | Arcam Ab | Method, apparatus and control unit for selectively sintering a powder layer in additive manufacturing processes to achieve a future, desired heat conductivity |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4853514A (en) * | 1957-06-27 | 1989-08-01 | Lemelson Jerome H | Beam apparatus and method |
| US4863538A (en) * | 1986-10-17 | 1989-09-05 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for producing parts by selective sintering |
| HUT56018A (en) * | 1986-10-17 | 1991-07-29 | Univ Texas | Method and apparatus for producing workpieces by selective sintering |
| US5155324A (en) * | 1986-10-17 | 1992-10-13 | Deckard Carl R | Method for selective laser sintering with layerwise cross-scanning |
| JPH0192381A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Inoue Japax Res Inc | マイクロ溶着 |
| JP2639949B2 (ja) * | 1987-12-10 | 1997-08-13 | トヨタ自動車株式会社 | 耐摩耗性Ｃｕ基合金 |
| JPH01275735A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-06 | Isamu Kikuchi | 焼結合金材およびその製造法 |
| US5637175A (en) * | 1988-10-05 | 1997-06-10 | Helisys Corporation | Apparatus for forming an integral object from laminations |
| WO1990011855A1 (en) * | 1989-04-07 | 1990-10-18 | Aktiebolaget Electrolux | Manufacture of dimensionally precise pieces by sintering |
| US5156697A (en) * | 1989-09-05 | 1992-10-20 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Selective laser sintering of parts by compound formation of precursor powders |
| US5431967A (en) * | 1989-09-05 | 1995-07-11 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Selective laser sintering using nanocomposite materials |
| AU643700B2 (en) * | 1989-09-05 | 1993-11-25 | University Of Texas System, The | Multiple material systems and assisted powder handling for selective beam sintering |
| US5017317A (en) * | 1989-12-04 | 1991-05-21 | Board Of Regents, The Uni. Of Texas System | Gas phase selective beam deposition |
| US5314003A (en) * | 1991-12-24 | 1994-05-24 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Three-dimensional metal fabrication using a laser |
| US5510066A (en) * | 1992-08-14 | 1996-04-23 | Guild Associates, Inc. | Method for free-formation of a free-standing, three-dimensional body |
| US5352405A (en) * | 1992-12-18 | 1994-10-04 | Dtm Corporation | Thermal control of selective laser sintering via control of the laser scan |
| US5622769A (en) * | 1993-02-12 | 1997-04-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ceramic circuit board having a thermal conductivity substrate |
| JP3336741B2 (ja) * | 1994-05-19 | 2002-10-21 | 住友金属工業株式会社 | 金属薄膜積層セラミックス基板 |
-
1994
- 1994-09-21 SE SE9403165A patent/SE9403165D0/xx unknown
-
1995
- 1995-09-20 CA CA002199713A patent/CA2199713A1/en not_active Abandoned
- 1995-09-20 DE DE69511881T patent/DE69511881T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-20 AT AT95930559T patent/ATE183953T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-09-20 DK DK95930559T patent/DK0782487T3/da active
- 1995-09-20 JP JP8510634A patent/JPH10506151A/ja not_active Ceased
- 1995-09-20 EP EP95930559A patent/EP0782487B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-20 US US08/793,929 patent/US5732323A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-20 WO PCT/FI1995/000514 patent/WO1996009132A1/en active IP Right Grant
- 1995-09-20 ES ES95930559T patent/ES2138234T3/es not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-20 NO NO971307A patent/NO971307D0/no not_active Application Discontinuation
- 1997-03-21 FI FI971192A patent/FI109182B/fi active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9403165D0 (sv) | 1994-09-21 |
| NO971307L (no) | 1997-03-20 |
| JPH10506151A (ja) | 1998-06-16 |
| CA2199713A1 (en) | 1996-03-28 |
| FI971192A (fi) | 1997-03-21 |
| ATE183953T1 (de) | 1999-09-15 |
| EP0782487A1 (en) | 1997-07-09 |
| US5732323A (en) | 1998-03-24 |
| DK0782487T3 (da) | 2000-01-31 |
| FI971192A0 (fi) | 1997-03-21 |
| EP0782487B1 (en) | 1999-09-01 |
| ES2138234T3 (es) | 2000-01-01 |
| DE69511881D1 (de) | 1999-10-07 |
| NO971307D0 (no) | 1997-03-20 |
| WO1996009132A1 (en) | 1996-03-28 |
| DE69511881T2 (de) | 2000-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI109182B (fi) | Menetelmä mittatarkkojen kappaleiden valmistamiseksi lasersintrauksella | |
| Agarwala et al. | Direct selective laser sintering of metals | |
| Olakanmi et al. | A review on selective laser sintering/melting (SLS/SLM) of aluminium alloy powders: Processing, microstructure, and properties | |
| KR102464867B1 (ko) | 고 탄소 함량 코발트계 합금 | |
| Das et al. | A review on the various synthesis routes of TiC reinforced ferrous based composites | |
| US3725015A (en) | Process for forming high density refractory shapes and the products resulting therefrom | |
| Simchi et al. | Densification and microstructural evaluation during laser sintering of M2 high speed steel powder | |
| US20150135897A1 (en) | Manufacture of metal articles | |
| Leong et al. | In-situ formation of copper matrix composites by laser sintering | |
| GB2538652A (en) | Additive manufacturing | |
| CA2889477A1 (en) | Additive manufacturing method and apparatus | |
| Dewidar et al. | Processing conditions and mechanical properties of high-speed steel parts fabricated using direct selective laser sintering | |
| Thijs | Microstructure and texture of metal parts produced by selective laser melting | |
| CA2342328A1 (en) | Powder metal injection molding process for forming an article from the nickel-based superalloy "hastelloy x" | |
| Das et al. | Direct laser fabrication of superalloy cermet abrasive turbine blade tips | |
| CN102773479A (zh) | 一种难熔金属零部件的近净成形方法 | |
| CN116134166A (zh) | 用于增材制造的镍基超级合金 | |
| Wright et al. | Supersolidus liquid phase sintering of high speed steels: part 3: computer aided design of sinterable alloys | |
| Ferro et al. | Creating in718-high carbon steel bi-metallic parts by fused deposition modeling and sintering | |
| Tolochko et al. | Selective laser sintering and cladding of single‐component metal powders | |
| Stašić et al. | Densification behavior of 316L-NiB stainless steel powder and surface morphology during selective laser melting process using pulsed Nd: YAG laser | |
| Bonek et al. | Effect of laser surface melting on structure and properties of a high speed tool steel | |
| Vallabhajosyula et al. | Modeling and production of fully ferrous components by indirect selective laser sintering | |
| Kovalev et al. | Selective laser sintering of steel powders to obtain products based on SAPR-models | |
| US5141776A (en) | Method of depositing a refractory inorganic coating on the surface of a workpiece |