JP2015533650A - 選択的レーザ溶融の固体軸対称粉末床 - Google Patents

選択的レーザ溶融の固体軸対称粉末床 Download PDF

Info

Publication number
JP2015533650A
JP2015533650A JP2015524247A JP2015524247A JP2015533650A JP 2015533650 A JP2015533650 A JP 2015533650A JP 2015524247 A JP2015524247 A JP 2015524247A JP 2015524247 A JP2015524247 A JP 2015524247A JP 2015533650 A JP2015533650 A JP 2015533650A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser melting
selective laser
powder bed
melting system
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2015524247A
Other languages
English (en)
Inventor
ディー． ヘインズ，ジェフリー
ディー． ヘインズ，ジェフリー
Original Assignee
エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー，インコーポレイテッド
エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー，インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー，インコーポレイテッド, エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー，インコーポレイテッド filed Critical エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー，インコーポレイテッド
Publication of JP2015533650A publication Critical patent/JP2015533650A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • 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
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/30—Platforms or substrates
    • B22F12/33—Platforms or substrates translatory in the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/144—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • 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
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/001—Turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B23K2103/05—Stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/14—Titanium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B23K2103/26—Alloys of Nickel and Cobalt and Chromium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
    • B23K35/286—Al as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3046—Co as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • B23K35/325—Ti as the principal constituent
    • 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
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • 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

Abstract

選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）システムが、環状の粉末床を備える。

Description

本発明は、２０１２年７月２７日出願の米国特許仮出願第６１／６７６，４５１号の優先権を主張するものである。
本発明は、概して付加製造用途に関する。
選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）は、デジタル情報源として３Ｄ ＣＡＤデータを使用し、高出力レーザビーム（通常、イッテルビウムファイバレーザ）の形態のエネルギを使用して、微細金属粉末を溶融させることにより３次元の金属部品を製造する付加製造工程（additive manufacturing process）である。
選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）装置は、通常、Ｘ、Ｙ、Ｚ次元に約１５インチ（３８１ｍｍ）の直線的な粉末床ビルドチャンバで作動する。加工可能な材料の種類は、ステンレス鋼、工具鋼、コバルトクロム、チタン、ニッケル、アルミニウム、およびその他の噴霧粉材料の形態のものを含む。
開示のこれに限定されない実施例の以下の詳細な説明から、種々の特徴が当業者にとって明らかとなるであろう。詳細な説明に添付の図面を以下のように簡単に説明する。
開示の限定されない一実施例による例示の選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）システムの概略図。 選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）システムの開示の限定されない一実施例による環状粉末床の透視側面図。 選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）システムの開示の限定されない一実施例による環状粉末床の透視側面図。 図２の環状粉末床を有する例示の選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）システムによって製造された軸対称コンポーネントの概略斜視図。 図３の環状粉末床を有する例示の選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）システムによって製造された軸対称コンポーネントの概略斜視図。 開示の限定されない別の実施例による例示の選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）システムの概略図。
図１は、ガスタービンエンジンケース、燃焼器、ロケットノズル、および相対的に大型の直径を有する環状、リング状、円筒状、円錐台形、円錐形のその他のコンポーネントなどの、軸対称のコンポーネントに特定の応用性を有する選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）システム２０を概略的に示す。このシステム２０は、概ね環状の粉末床２２と、一つまたは複数のレーザ２４と、リコータブレード２６と、制御部２８と、を含む。当然のことながら、様々なコンポーネントおよびサブシステムを付加的あるいは代替的に設けてもよい。
概ね環状の粉末床２２は、環状のパターンに配置された複数のビルドチャンバ３０Ａ〜３０ｎによって画定される。各ビルドチャンバ３０Ａ〜３０ｎは、密閉封止されるとともに、一つまたは複数のレーザ２４からのレーザビームが通過する窓に加えて、メルトバスの望ましくない反応を避けることを目的とする不活性ガスの入口および出口を含む。
各ビルドチャンバ３０Ａ〜３０ｎは、曲線状の内壁３２と、曲線状の外壁３４と、を含む。曲線状の内壁および外壁３２，３４は、例えばガスタービンエンジンケースＣ（図４）などの概ね円筒状のコンポーネントの製造を容易にするように基部３６に対して垂直（Ｚ軸；図２）である。代替的に、曲線状の内壁および外壁３２，３４は、例えばロケットノズルＲ（図５）などの概ね円錐形のコンポーネントの製造を容易にするように、基部３６（図３）に対して角度がつけられてもよい。さらに、例えばロケットノズルＲ（図５）などの完全なコンポーネントを形成するように後でＺ軸に沿って組み付けられるコンポーネントの円錐台形のセクションを製造するために、概ね円錐形のビルドチャンバ２２（図３）の様々な直径を利用してもよい。
概ね環状の粉末床２２の基部３６は、軸対称のコンポーネントを粉末のストック内に製造するように下降させてもよいが、いずれの場合にも軸対称のコンポーネントの層を一つ以上のレーザ２４によって製作した後、基部３６が積層された厚さの分だけ下降される。代替的に、基部３６は固定されたまま、一つ以上のレーザ２４およびリコータブレード２６が軸対称コンポーネントに対して上昇される。さらに代替的に、一つ以上のレーザ２４およびリコータブレード２６を回転静止させた状態で、環状粉末床２２および／または基部３６が中心軸Ｚを中心として回転する。製造を容易にするようにこれらの様々な組合せが提供されうることを理解されたい。
開示のこれに限定しない一実施例では、一つ以上のレーザ２４が複数のビルドチャンバ３０Ａ〜３０ｎの各々と関連付けられる。連続性を保証するように、複数のビルドチャンバ３０Ａ〜３０ｎの各々に関連付けられた一つ以上のレーザ２４の少なくとも一つが、その複数のビルドチャンバ３０Ａ〜３０ｎに関連付けられた任意のレーザと部分的に重複してもよい。
別の開示のこれに限定しない実施例の選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）システム２０’では、一つ以上のレーザ２４が、リコータブレード２６とともに回転するように、リコータブレード２６に取り付けられる（図６）。換言すれば、レーザビーム処理のみならずリコータブレード２６による粉末の均一化も回転によって達成される。
開示のこれに限定しない一実施例による工程では、材料粉末の貯臓器（図示せず）および環状の粉末床２２の上で中心軸Ｚに接したリコータブレード２６を回転させることにより、制御部２８に応答して金属材料粉末が分散される。一つ以上のレーザ２４が各層を加工した後、リコータブレード２６が新しい材料粉末を軸対称コンポーネントの上に分散させ、次に積層される層の厚さに対応させるようにこのコンポーネントを下降させてもよい。しかしながら、一つ以上のレーザ２４によって加工された層は完全に滑らかではなく、場合によっては適用される層の厚さよりも大きい可能性がある。これらの時点において、リコータブレード２６はまた、材料粉末の新しい層の適用時に最後に加工された層の上を磨滅させて加工の連続性を容易にする。
環状の粉末床２２により、残留応力の少ない軸対称コンポーネントの、効率的な大型の軸対称の形成外壁部の形成が容易となる。
幾つかの図面を通した同様の参照符号は、対応するもしくは同様の構成要素を特定するものであることを理解されたい。また、図示の実施例に特定の構成要素の配置が開示されるが、その他の配置もまた本発明から利益が得られることを理解されたい。
限定されない複数の異なる実施例が特定の図示の構成要素を有するが、本発明の実施例はそれらの特定の組合せに限定されるものではない。限定されない任意の実施例からの構成要素または特徴部の一部を、限定されない任意のその他の実施例からの特徴部または構成要素と組み合わせて用いることも可能である。
用語「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」の使用、および説明に即した（特に以下の請求項に即した）同様の参照は、特に指示がない限り、または文脈によって特に否定されない限り、単数および複数の両方を包含するものであると解釈される。量に関連して用いられる修飾語「ａｂｏｕｔ」は、規定された数値を含むとともに、文脈によって規定された意味を有する（例えば、特定の数量の測定に関連した誤差の程度を含む）。本明細書に記載の全ての範囲は端点を含み、それらの端点は、互いに独立して結合可能である。
特定のステップの順序を示し、記載し、特許請求の範囲に記載するが、特に示されない限り、これらのステップは任意の順序で行われ、分離され、もしくは組み合わせられ、さらに本発明の開示から利益が得られることを理解されたい。
上記の記載は限定的なものではなく例示に過ぎない。種々の限定されない実施例を本明細書に記載するが、上記の教示に照らして種々の修正および変形例が付記の特許請求の範囲に包含されることが当業者にとって理解されるであろう。従って、付記の特許請求の範囲内において、本発明が明確に記載されたもの以外に実施されうることを理解されたい。そのため、本発明の真の範囲および意義を画定するために付記の特許請求の範囲を検討すべきである。

Claims (20)

  1. 環状の粉末床を備えた選択的レーザ溶融システム。
  2. 前記環状の粉末床が、円筒状であることを特徴とする請求項１に記載の選択的レーザ溶融システム。
  3. 前記環状の粉末床が、円錐台形であることを特徴とする請求項１に記載の選択的レーザ溶融システム。
  4. 前記環状の粉末床が、環状パターンに配置された複数のビルドチャンバによって画定されることを特徴とする請求項１に記載の選択的レーザ溶融システム。
  5. 前記複数のビルドチャンバの各々が、曲線状の内壁および曲線状の外壁を含むことを特徴とする請求項１に記載の選択的レーザ溶融システム。
  6. 前記曲線状の内壁および前記曲線状の外壁が、基部に対して垂直であることを特徴とする請求項５に記載の選択的レーザ溶融システム。
  7. 前記曲線状の内壁および前記曲線状の外壁が、基部に対して角度をなすことを特徴とする請求項５に記載の選択的レーザ溶融システム。
  8. 複数のレーザをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の選択的レーザ溶融システム。
  9. 前記環状の粉末床が、複数のビルドチャンバによって画定され、前記複数のビルドチャンバの各々が、前記複数のレーザのうちの少なくとも一つに関連付けられることを特徴とする請求項８に記載の選択的レーザ溶融システム。
  10. 前記環状の粉末床の中心に画定される中心軸を中心として回転可能なリコータブレードをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の選択的レーザ溶融システム。
  11. 前記リコータブレードに取り付けられた少なくとも一つのレーザを更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の選択的レーザ溶融システム。
  12. 環状パターンに配置された複数のビルドチャンバを備えた選択的レーザ溶融システム。
  13. 前記複数のビルドチャンバの各々が、曲線状の内壁および曲線状の外壁を含むことを特徴とする請求項１２に記載の選択的レーザ溶融システム。
  14. 前記曲線状の内壁および前記曲線状の外壁が、基部に対して垂直であることを特徴とする請求項１３に記載の選択的レーザ溶融システム。
  15. 前記曲線状の内壁および前記曲線状の外壁が、基部に対して角度をなすことを特徴とする請求項１３に記載の選択的レーザ溶融システム。
  16. 環状の粉末床内部に軸対称のコンポーネントを製造することを備えた付加製造方法。
  17. 前記環状の粉末床を画定するように複数のビルドチャンバを環状パターンに配置することをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の付加製造方法。
  18. 前記複数のビルドチャンバの各々に対して少なくとも一つのレーザを関連付けることを特徴とする請求項１７に記載の付加製造方法。
  19. 前記環状の粉末床の中心に画定される中心軸を中心としてリコータブレードを回転させることをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の付加製造方法。
  20. 前記リコータブレードに少なくとも一つのレーザを取り付けることを特徴とする請求項１６に記載の付加製造方法。
JP2015524247A 2012-07-27 2013-03-05 選択的レーザ溶融の固体軸対称粉末床 Withdrawn JP2015533650A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261676451P 2012-07-27 2012-07-27
US61/676,451 2012-07-27
PCT/US2013/029141 WO2014018100A1 (en) 2012-07-27 2013-03-05 Solid axisymmetric powder bed for selective laser melting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015533650A true JP2015533650A (ja) 2015-11-26

Family

ID=49997701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015524247A Withdrawn JP2015533650A (ja) 2012-07-27 2013-03-05 選択的レーザ溶融の固体軸対称粉末床

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160193695A1 (ja)
EP (1) EP2877316A4 (ja)
JP (1) JP2015533650A (ja)
CN (1) CN104718047A (ja)
WO (1) WO2014018100A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019060337A (ja) * 2017-08-14 2019-04-18 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービンエンジン用の入口フレーム
JP2019082164A (ja) * 2017-08-14 2019-05-30 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービンエンジン用の入口フレーム
WO2020004507A1 (ja) 2018-06-26 2020-01-02 株式会社Ihi 三次元造形装置

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2990821C (en) 2014-06-25 2024-02-06 William L. Hunter Devices, systems and methods for using and monitoring spinal implants
US11596347B2 (en) 2014-06-25 2023-03-07 Canary Medical Switzerland Ag Devices, systems and methods for using and monitoring orthopedic hardware
DE102015109841A1 (de) * 2015-06-19 2016-12-22 Aconity3D Gmbh Pulverauftragseinheit für eine PBLS-Anlage und Verfahren zum Auftragen von zwei aufeinander folgenden Pulverschichten in einem PBLS-Verfahren
DE102015211494A1 (de) * 2015-06-22 2016-12-22 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
GB2543305A (en) * 2015-10-14 2017-04-19 Rolls Royce Plc Apparatus for building a component
EP3368311B1 (en) * 2015-10-30 2022-09-14 Seurat Technologies, Inc. Additive manufacturing system
US10239157B2 (en) * 2016-04-06 2019-03-26 General Electric Company Additive machine utilizing rotational build surface
ITUA20163108A1 (it) * 2016-05-03 2017-11-03 3D New Tech S R L Apparecchiatura per additive manufacturing per la costruzione di oggetti in leghe intermetalliche ad elevata temperatura di fusione
US10518478B2 (en) 2016-05-10 2019-12-31 Hamilton Sundstrand Corporation Additive manufacturing systems and methods
EP3554836B1 (en) 2016-12-13 2021-01-27 Stratasys, Inc. Rotary silo additive manufacturing system
DE102016226150A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum generativen Herstellen von Werkstücken
US10022794B1 (en) 2017-01-13 2018-07-17 General Electric Company Additive manufacturing using a mobile build volume
US10478893B1 (en) 2017-01-13 2019-11-19 General Electric Company Additive manufacturing using a selective recoater
US20180200962A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 General Electric Company Additive manufacturing using a dynamically grown build envelope
US11007713B2 (en) * 2017-04-26 2021-05-18 GM Global Technology Operations LLC High throughput additive manufacturing system
US10821514B2 (en) 2017-05-31 2020-11-03 General Electric Company Apparatus and method for continuous additive manufacturing
US20180345370A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 General Electric Company Apparatus with large, stationary raw material supply mechanism and method for continuous additive manufacturing
US20180345600A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 General Electric Company Method for real-time simultaneous additive and subtractive manufacturing with a dynamically grown build wall
US10814395B2 (en) 2018-01-24 2020-10-27 General Electric Company Heated gas circulation system for an additive manufacturing machine
US10814388B2 (en) * 2018-01-24 2020-10-27 General Electric Company Heated gas circulation system for an additive manufacturing machine
US11224940B2 (en) 2018-02-05 2022-01-18 General Electric Company Powder bed containment systems for use with rotating direct metal laser melting systems
US11141818B2 (en) 2018-02-05 2021-10-12 General Electric Company Rotating direct metal laser melting systems and methods of operation
US10493527B1 (en) 2018-05-08 2019-12-03 General Electric Company System for additive manufacturing
US11426818B2 (en) 2018-08-10 2022-08-30 The Research Foundation for the State University Additive manufacturing processes and additively manufactured products
BE1027248B1 (nl) 2019-05-02 2020-12-01 Common Sense Eng And Consult Bvba Werkwijze en inrichting voor het creëren van een gasstroom bij het additief vervaardigen van een product in een poederbed
CN111390170B (zh) * 2020-04-17 2021-06-18 中国科学院福建物质结构研究所 一种爬升式大尺寸回转件激光3d打印设备及打印方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001334581A (ja) * 2000-05-24 2001-12-04 Minolta Co Ltd 三次元造形装置
JP3446733B2 (ja) * 2000-10-05 2003-09-16 松下電工株式会社 三次元形状造形物の製造方法及びその装置
EP1234625A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-28 Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formkörpers durch selektives Laserschmelzen
DE10235434A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-12 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eins dreidimensionalen Objekts mittels eines generativen Fertigungsverfahrens
JP2007503342A (ja) * 2003-05-23 2007-02-22 ズィー コーポレイション 三次元プリント装置及び方法
DE10360094C9 (de) * 2003-12-20 2009-11-05 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Pulverdosierung - automatische Pulverzustellung
DE102004022386B4 (de) * 2004-05-01 2006-05-04 Laserinstitut Mittelsachsen E.V. Vorrichtung zur Herstellung von Mikrokörpern
DE102005030067A1 (de) * 2005-06-27 2006-12-28 FHS Hochschule für Technik, Wirtschaft und soziale Arbeit St. Gallen Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Gegenstandes durch ein generatives 3D-Verfahren
DE102005054723A1 (de) * 2005-11-17 2007-05-24 Degussa Gmbh Verwendung von Polyesterpulver in einem formgebenden Verfahren und Formkörper, hergestellt aus diesem Polyesterpulver
CN201109649Y (zh) * 2007-12-14 2008-09-03 华南理工大学 用于选区激光熔化成型的金属粉末铺粉装置
DE102008030186A1 (de) * 2008-06-26 2009-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Erzeugen eines Bauteils durch selektives Laserschmelzen sowie hierfür geeignete Prozesskammer
DE102008031925B4 (de) * 2008-07-08 2018-01-18 Bego Medical Gmbh Duales Herstellungsverfahren für Kleinserienprodukte
RU2401180C2 (ru) * 2008-08-15 2010-10-10 Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" Способ получения градиентных материалов из порошков и устройство для его осуществления

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019060337A (ja) * 2017-08-14 2019-04-18 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービンエンジン用の入口フレーム
JP2019082164A (ja) * 2017-08-14 2019-05-30 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービンエンジン用の入口フレーム
US10830135B2 (en) 2017-08-14 2020-11-10 General Electric Company Polska sp. z o.o Inlet frame for a gas turbine engine
WO2020004507A1 (ja) 2018-06-26 2020-01-02 株式会社Ihi 三次元造形装置
US11524338B2 (en) 2018-06-26 2022-12-13 Ihi Corporation Three-dimensional modeling device

Also Published As

Publication number Publication date
CN104718047A (zh) 2015-06-17
WO2014018100A1 (en) 2014-01-30
US20160193695A1 (en) 2016-07-07
EP2877316A4 (en) 2015-12-02
EP2877316A1 (en) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015533650A (ja) 選択的レーザ溶融の固体軸対称粉末床
CN106141181B (zh) 3-d构件上的增材制造
JP6871425B2 (ja) 複合付加製造技術を用いた部品及び部品の製造方法
US10946487B2 (en) Method for producing a turbomachine impeller
US9903207B2 (en) Turbo-machine impeller manufacturing
US10350684B2 (en) Additive manufacturing method for making complex film holes
EP2772688B1 (en) A vane structure and a method of manufacturing a vane structure
JP6114718B2 (ja) 軸対称体および軸対称製品の製造方法
US20180001423A1 (en) Methods and thin walled reinforced structures for additive manufacturing
US20160319690A1 (en) Additive manufacturing methods for turbine shroud seal structures
US11746663B2 (en) High-temperature component and method of producing the high-temperature component
JP6845261B2 (ja) 積層造形のための方法および多目的粉末除去機構
JPWO2016151781A1 (ja) 加工ノズル、加工ヘッド、加工装置
EP2971532A1 (en) Additive manufacturing baffles, covers, and dies
CA2903808A1 (en) Production of turbine components with heat-extracting features using additive manufacturing
US20190105735A1 (en) Method for producing a workpiece by coating and additive manufacturing; corresponding workpiece
EP3766619B1 (en) Method for producing shaped article
US20160237853A1 (en) Turbine exhaust case with coated cooling holes
Ramiro-Castro et al. Effects of gravity and non-perpendicularity during powder-fed directed energy deposition of Ni-based alloy 718 through two types of coaxial nozzle
US20160245120A1 (en) Method for producing a component, and the corresponding component
JP2017190688A (ja) タービン部材、軸流タービン、およびタービン部材の製造方法
CA3047819C (en) Burner tip for fitting in a burner with air duct system and fuel channel system and method for the production thereof
Panchagnula et al. A novel methodology to manufacture complex metallic sudden overhangs in weld-deposition based additive manufacturing
EP2865479A1 (en) Method and system for generating a component using thermal spraying and laser fusing
US20190240783A1 (en) Method of manufacturing a component

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151118

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20160520