JP7221002B2 - ハイブリッド物品を準備するための方法 - Google Patents

ハイブリッド物品を準備するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7221002B2
JP7221002B2 JP2018134623A JP2018134623A JP7221002B2 JP 7221002 B2 JP7221002 B2 JP 7221002B2 JP 2018134623 A JP2018134623 A JP 2018134623A JP 2018134623 A JP2018134623 A JP 2018134623A JP 7221002 B2 JP7221002 B2 JP 7221002B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
model
additional structure
build surface
cladding
component
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.)
Active
Application number
JP2018134623A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019048453A (ja
Inventor
ロバート・トレント・ヒュレンダー
ケマル・メフメット・コスカン
ケレム・トルン
オヌル・オンダー
クリストファー・エドワード・トンプソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2019048453A publication Critical patent/JP2019048453A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7221002B2 publication Critical patent/JP7221002B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/062Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • B22F10/25Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30Process control
    • B22F10/36Process control of energy beam parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/66Treatment of workpieces or articles after build-up by mechanical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80Data acquisition or data processing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00Apparatus 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
    • B22F12/90Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342Build-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/60Preliminary treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/04Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from several pieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/002Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/002Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • B23P6/007Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only additive methods, e.g. build-up welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/005Repairing methods or devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G05B19/4099Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/062Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
    • B22F2007/068Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts repairing articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10Processes characterised by the sequence of their steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/04Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/08Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/001Turbines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/14Titanium or alloys thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18Dissimilar materials
    • B23K2103/26Alloys of Nickel and Cobalt and Chromium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/30Manufacture with deposition of material
    • F05D2230/31Layer deposition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/80Repairing, retrofitting or upgrading methods
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

本発明は、付加製造によって部分的に形成されるハイブリッド物品を準備する方法を対象とする。より詳細には、本発明の実施形態は、付加製造クラッディングプロセスによって形成された部分を含むハイブリッド物品、いくつかの例ではタービンエンジンの構成部品を含むハイブリッド物品を準備するための方法に関する。
現行の構成部品補修プロセスは、画像システムによって部品の画像を取り込むこと、およびレーザクラッディング補修をするための単一層用の2次元ツールパスを生成することを含む。この単一層のクラッディングは、垂直の構築方向に連続的に繰り返され、各連続層に対して同じツールパスをたどり、所望の高さに到達するまで、連続して積み重ねる複数の層を堆積する。ツールパスは2次元で発生されるので、ビルド高さおよび幾何形状は最初の層の形状に限定される。この結果生じた修正部品は、典型的には、構成部品の満足のいく補修とするためにかなりの後処理を必要とする。これは、時間および資源コスト、ならびに材料ロスを伴う。より複雑な形状を形成することができるが、それには各層に対する個別のツールパスを生成することが必要となり、これはまた、後形成処理とともに材料ロスを必要とする。
したがって、当分野では、後処理の必要性を少なくして、部品の追加部分および置換部分の複雑な幾何形状を形成することを可能にする方法およびプロセスが必要とされている。
本発明の1つの態様では、ハイブリッド物品を提供するための方法が提供される。様々な実施形態によれば、本方法は、部品の表面上に付加構造体を配置することを含み、この表面は、部品のビルド面の作業空間に関するx、y、z座標に基づく空間に定義される。付加構造体は、使用者が選択したモデルに基づき、付加構造体は、ビルド面のx、y、z座標と厳密に一致するように定義された境界面を有し、使用者が選択したモデルは3次元構造体を定義する。本方法は、コンピュータ設計システムを用いて、作業空間に対するビルド面と境界面のそれぞれの輪郭を位置合わせすること、およびクラッディングシステムに指示して、付加構造体モデルに従って、2つ以上のクラッディング層をビルド面上に導くことを含み、モデルの連続した層またはスライスは連続したツールパスを規定する。様々な実施形態では、クラッディングシステムは、CNCシステムおよびロボットシステムのうちの1つとすることができる。いくつかの実施形態では、ビルド面と境界面の位置合わせされた輪郭は同じではなく、いくつかのこのような実施形態では、少なくとも境界面の輪郭はビルド面の輪郭に一致するように適合される。いくつかのさらなる実施形態では、1つまたは複数の連続したツールパスは、3次元でビルド面の輪郭と一致するように適合される。
このように、1つの実施形態では、方法は、複数の層を備える付加構造体を部品のビルド面上に配置することを含み、ビルド面はxおよびy座標に基づいて定義され、付加構造体は、複数の層を定義するx、y、z座標に基づいた一連の平面によって定義された3次元モデルによって定義され、1つの層は、x、y、z座標によって定義された輪郭を有する境界面を備え、境界面の輪郭は、ビルド面の輪郭と接続するように適合され、付加構造体は、少なくともビルド面と境界面との境界で、部品の幾何形状とは異なる幾何形状、および部品の幾何形状と一致する幾何形状のうちの1つの幾何形状を有し、任意選択的に、付加構造体の1つまたは複数の連続した層は、ビルド面の輪郭と3次元で一致するように修正され、ビルド面および境界面の両方が、対応するx、y、z座標に従う空間内で向きを合わされると、クラッディングシステムは、複数の3次元モデルの層のそれぞれに対応するツールパスに従って、付加構造体の連続した層のそれぞれを堆積するように導かれる。
本発明の別の態様では、ハイブリッド物品を提供するための方法が提供される。様々な実施形態によれば、ハイブリッド物品を形成するための方法は、部品の表面上に付加構造体を配置することを含む。より詳細には、本方法は、部品を提供して、付加構造体を受け入れるために部品を準備するステップ、付加構造体を定義するためのモデルを準備するステップ、ビルド面上に堆積される複数のクラッディング層として付加構造体を形成するステップの大まかなステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ハイブリッド物品を検査して、任意選択的に、ハイブリッド物品を仕上げ加工することをさらに含む。
様々な実施形態では、付加構造体を受け入れるために部品を提供して準備するステップは、
(i)付加構造体を受け入れるための部品のビルド面を選択するステップと、
(ii)ビルド面の2次元画像を取り込むステップと、
(iii)ビルド面の取り込まれた2次元画像に対するデータを処理して3次元座標x、y、zを提供し、ビルド面輪郭をレンダリングするステップと
を含む。
様々な実施形態では、付加構造体を定義するためのモデルを準備するステップは、
(i)付加構造体のためのモデルを選択するステップであって、選択されたモデルが少なくとも3次元で付加構造体を定義し、選択された境界面を含む、ステップと、
(ii)ビルド面輪郭のx、y、z座標をモデルの作業環境内に取り込むステップであって、取り込まれた座標が、モデルによって定義された境界面に対するx、y、z座標と一致する、ステップと、
(iii)付加構造体モデルの境界面を部品のビルド面輪郭に初期位置合わせするステップであって、付加構造体モデルの境界面、および部品のビルド面輪郭のそれぞれが幾何形状を有する、ステップと、
(iv)ビルド面輪郭を境界面に直接当てはめること、およびビルド面輪郭の幾何形状に合うように、付加構造体の境界面の幾何形状を調節することのうちの1つによって、境界面とビルド面とを最終位置合わせするステップと、
(v)付加構造体モデルを選択された軸線に沿って複数の層にスライスするステップであって、各層が予め選択された高さを有し、層が境界面に対応する第1の層を含む、ステップと、
(vi)付加構造体モデルの各層に対するレーザクラッディングパラメータを有する個別のツールパスを発生させるステップと
を含む。
様々な実施形態では、ビルド面上に堆積される複数のクラッディング層として付加構造体を形成するステップは、
(i)第1のツールパスに従って第1のクラッディング層をビルド面上に導くステップと、
(ii)複数のクラッディング層を連続して導くステップであって、各クラッディング層が、付加構造体モデルの層に対応したツールパスに従って堆積される、ステップと
を含むステップを含む。
様々な実施形態によれば、本方法は、粉末を吹き付けて、またはワイヤを送り出してレーザクラッディングを行うことから選択されたプロセスに従ってハイブリッド物品を形成することを含む。
本発明の他の特徴と利点は、本発明の原理を例として示す添付の図面と関連した好ましい実施形態の以下のより詳細な説明から明らかになろう。
ハイブリッド物品を形成するための方法の1つの実施形態を示すフロー図である。 本開示の方法による補修のための代表的な構成部品の図である。 本開示の方法による補修のために部分を除去することによって初期修正された、図2に示す構成部品の図である。 本開示の方法による付加構造体を形成するためのモデルの図である。 図3に示すビルド面の輪郭を示す線図である。 図4に示した付加構造体の境界面の輪郭と重ねられた図3に示したビルド面の輪郭を示す線図である。 斜視図で重ねて示された、付加構造体とビルド面の2つのモデルのそれぞれに対するコンピュータモデルの図形描画図である。 斜視図で重ねて示された、付加構造体とビルド面のそれぞれに対するコンピュータモデルの別の図形描画図である。 本開示の方法による、図3に示した構成部品の補修によって形成された代表的なハイブリッド物品の図である。
可能な場合は、図面全体を通じて、同じ参照番号を使って同じ部品を表す。
様々な例示的な実施形態によれば、本明細書では、複数の積層クラッド層の形成を含む付加製造(3次元)プロセスを用いてハイブリッド物品を提供するための方法が提供される。様々な実施形態によれば、本発明のプロセスによるプログラム(「ツ-ルパス発生ツール」または「ツールパス発生ソフトウェア」)によって、使用者は補修すべき部品の表面上に積み上げを指示することができる。様々な実施形態によれば、使用者は、予め選択したビルドモデルに従って補修を指示することができる。さらに、いくつかの実施形態によれば、使用者は、モデルを部品の幾何形状に合わせるように選ぶことができる、または、本発明のプロセスによるコンピュータプログラムを使用して部品の幾何形状に合うように付加構造体の3次元ビルドを変形することができる。このように、部品とモデルとの境界面輪郭または3次元全体形状におけるミスマッチは、補修ビルドを提供するのに障害とはならない。
いくつかの実施形態では、本発明は、構成部品の補修のためのプロセスを含み、これによって、損傷部品の一部分は除去され、次いで、予め選択されたモデルに従って、付加構造体を直接構成部品上に形成することによって置き換えられる。いくつかの実施形態では、モデルは元の部品の設計に基づく。いくつかの特定の実施形態では、モデルは部品の更新された設計に基づく。さらに他の特定の実施形態では、モデルは異なる構成部品に基づく。
いくつかの実施形態では、本発明は、既存の構成部品上に部品の一部分を形成することを含み、この形成された部分は除去部分に対応していない。本方法によれば、構成部品に対する付加構造体の幾何形状または配置の向きに制限はない。いくつかの実施形態では、ハイブリッド物品は、複数の付加構造体を付加することによって形成することができ、複数の付加構造体の1つまた複数は、除去部分の置換、または新しい部分の追加のどちらか、あるいは両方とすることができることは認識される。
本明細書の方法は、様々な構成部品のいずれにも有用である。いくつかの例では、本方法は、タービンブレードからの部品、特に、ブレード、バケット、ノズル、および燃料混合器から選択されたタービン構成部品の修正/補修に有用である。もちろん、本方法は、タービン構成部品に限らず様々な製造部品のいずれの補修または修正のために使用することができることは認識される。
本明細書で開示する方法は、2次元ツールパス発生ツールの欠点を克服する。様々な実施形態では、本方法は、5軸、3+2軸、3軸、および2+1軸プログラムのうちのいずれか1つまたは複数を発生させることができ、したがって、従来の2次元クラッド層に限定されず複雑な幾何形状を生成することを可能にする。本方法はまた、高い精度と再現性で、積み上げモデルを部品上に配置および堆積することを可能にする。また、本方法は、救済不可能と思われた部品の修復を含め、以前は実施できなかった補修および改造の実施、ならびに、元の設計にはなかった新しいハイブリッド要素を有する部品の生成を可能にする。したがって、いくつかの例では、本方法による3次元印刷を用いて遺された部品を改良することができ、補修後に構成部品の性能を向上させることができる。
ハイブリッド物品を形成するための方法
次に、図1を参照すると、フロー図によって、本開示によるハイブリッド物品を形成する方法の概要が提供されている。図示のように、方法100は次のステップを含む。
付加構造体を受け入れるための部品のビルド面を選択するステップ101
ビルド面の2次元画像を取り込むステップ102
ビルド面の取り込まれた2次元画像に対するデータを処理して3次元座標x、y、zを提供し、ビルド面輪郭をレンダリングするステップ103
ビルド面輪郭を定義する、ビルド面の2次元以上の座標を提供するステップ104
ビルド面輪郭の座標をモデルの作業環境に取り込むステップであって、取り込まれた座標が、モデルによって定義された境界面に対する座標と一致する、ステップ105
付加構造体のためのモデルを選択するステップであって、選択されたモデルは少なくとも3次元で付加構造体を定義し、選択された境界面を含む、ステップ106
付加構造体モデルの境界面をビルド面輪郭に初期位置合わせをするステップであって、付加構造体モデルの境界面、およびビルド面輪郭のそれぞれが幾何形状を有する、ステップ107
ビルド面輪郭を境界面に直接当てはめること、およびビルド面輪郭の幾何形状に合うように、付加構造体の境界面の幾何形状を調節することのうちの1つによって、境界面とビルド面とを最終位置合わせするステップ108
付加構造体モデルを選択された軸線に沿って複数の層にスライスするステップであって、各層は予め選択された高さと一致し、スライスは境界面に対応する第1の層を含む、ステップ109
付加構造体モデルの各層に対する個別のツールパスを発生させるステップ110
第1のツールパスに従って第1のクラッディング層をビルド面上に導くステップ111
複数のクラッディング層を連続して導くステップであって、各クラッディング層は、付加構造体モデルの層に対応したツールパスに従って堆積される、ステップ112。
いくつかの実施形態では、(I)(a)~(I)(c)のうちの任意の1つまたは複数のステップの1つまたは複数はCADプログラムを用いて実行される。
様々な実施形態によれば、本方法は、上に付加構造体が形成されるビルド面を提供するステップを含む。いくつかの実施形態では、ビルド面は、部品の一部分が切り取られた部品の切断面の表面である。他の実施形態では、ビルド面は部品の任意の表面とすることができる。したがって、いくつかの実施形態では、ハイブリッド物品は、部品の除去部分を部品の元の設計に従って置き換えること、部品の除去部分を新しい設計に従って置き換えること、部品に追加の部分を付加すること、およびこれらの組合せのうちの1つによって形成される。
本方法は、いくつかの実施形態では、付加構造体を受け入れるための部品のビルド面を選択するステップの前に、部品の少なくとも一部分を除去して付加構造体を受け入れるための部品のビルド面を提供するために、所定の位置で部品を切断することを含む。部品の除去部分は、限定するものではないが、機械加工およびEDMを含む公知の従来の方法のいずれかによって除去することができる。代表的な実施形態では、本方法は、付加構造体を受け入れるための部品のビルド面を選択するステップの前に、部品の少なくとも一部分を除去して付加構造体を受け入れるための部品のビルド面を提供するために、所定の位置で部品を切断することと、除去部分の少なくとも高さ寸法と一致するモデルを選択することとを含む。モデルは、部品に対する元のモデルおよび新しいモデルに対応するモデルより成る群れから選択することができる。
次に、図2を参照すると、本開示のプロセスによって修正することができる部品200の例が示されており、ここで、部品は、先端に隣接した損傷205を示すタービンブレード200である。本発明のいくつかの実施形態によれば、図2に示すようなブレード200などの部品は、損傷した先端部205を、元の部品のモデルまたは別のモデルから選択されたモデルに基づく付加構造体245に置き換えることによって補修することができる。図3に示すように、損傷部分205は除去されてビルド面210を提供することができる。
いくつかの実施形態では、クラッディング材送出ユニットと、少なくとも1つのレーザと、部品のビルド面をクラッディング材に対して向きを合わせるための向き決めユニットと、クラッディング制御器とを備える製作ユニットのクラッディング機械作業空間内に部品は配置され向きを合わされる。
いくつかの実施形態では、製作ユニットは、2次元カメラ、あるいは2次元または3次元走査または撮像装置を含む画像取込ユニットと、画像取込および処理プログラムとを含む。いくつかの実施形態では、画像取込プログラムはレーザクラッディング機械と結び付けられている。使用時、ビルド面の3次元の各座標x、y、zは機械の作業空間のx、y、z座標に対応する。したがって、本発明のプロセスに従ってハイブリッド物品モデルを用いて部品を補修する際、ビルド面の画像は画像システムによって取り込まれ、3次元ツールパス発生ソフトウェアは材料の仮想モデルをその位置に付加するように置く。いくつかの特定の実施形態では、作業空間はCNCシステムによって定義され、ツールパス発生ソフトウェアは、特定の部品に対するレーザパラメータを有する部品固有のCNCプログラムを生成する。他の実施形態では、作業空間は、クラッディング層を堆積させるためのロボットシステムとともに使用するように構成される。
次に、図4を参照すると、ブレード200の分離部分215が示されており、これは、図では、図2のブレード200の除去された損傷部分205に対するモデルのレンダリングに対応する。本発明のプロセスによるいくつかの実施形態では、付加構造体230に対するモデルを選択することは、製造されたときの、または稼働中の元の部品の部品形状と同じ部品形状を有するモデル、および、その部品の部品形状とは異なる部品形状を有するモデルから選択することを含む。本方法によれば、付加構造体245の境界面輪郭225を含む付加構造体230に対するコンピュータモデルと、ビルド面輪郭220に対する取り込まれた座標とは、図6および図7に示すように位置合わせされる。
ツ-ルパス発生ツールは、付加構造体230に対する仮想モデルをスライスすることができ、これによって、付加構造体245を形成する複数の層の連続した各層に対する唯一のツールパスの生成が可能になる。次に図8を参照すると、付加構造体230に対して描かれたモデルが、部品上にクラッド層を堆積させるための個別のツールパスの座標を導く選択された切断線235とともに示されている。ツ-ルパス発生ツールを用いる本発明のプロセスによれば、各ツールパスは、付加構造体230に対するモデルの各層に対応するレーザクラッディングパラメータに従って形成される。その結果できたハイブリッド物品は、いくつかの例では、図9に示すような補修された部品240を備え、ここでは、損傷部分205は付加構造体245で置き換えられている(損傷部分205を示す図2、および分離された除去部分215を示す図4と比較のこと)。
3次元ツ-ルパス発生ツールは、画像またはレーザ走査システムと合わせて使用すると、付加構造体に対する3次元仮想モデルを実際の構成部品に合わせて、CNCシステムで使用するための部品固有のCNCコードを発生させることができる、あるいはロボットシステムまたは他のクラッディングシステムに指示することができる。いくつかの実施形態によれば、ツ-ルパス発生ツールは、構成部品のビルド面の輪郭に合うように付加構造体モデルの連続した層の1つまたは複数の輪郭を適応的に修正することができる。このようにしてできたハイブリッド物品は、元の構成部品の幾何形状に従う積層付加構造体とともに形成することができる。
いくつかの実施形態では、クラッディング材送出ユニットは、金属粉末またはワイヤを含むクラッディング材を送出するように構成されている。本方法は、レーザ出力および送り速度から選択されたレーザクラッディングパラメータを制御することを含むことができる。さらに、複数の積み上げ層の1つまたは複数は、機械加工することができる余肉を含む。
いくつかの実施形態では、本方法は、手作業での研削、適応的なCNC機械加工、従来式のCNC機械加工、およびこれらの組合せより成る群から選択された1つまたは複数の機械加工のステップによってハイブリッド物品を仕上げ加工することを含む。
いくつかの実施形態では、部品はタービン構成部品である。また、いくつかの特定の実施形態では、部品は、ブレード、シュラウド、ノズル、および燃料混合器より成る群から選択されたタービン構成部品である。
代表的な実施形態では、本明細書の方法は、例えば、修正された、または補修されたシュラウドなどのタービン構成部品から形成されたハイブリッド物品を提供するために有用である。いくつかの例によれば、本方法は、構成部品の1つまたは複数の部分の除去、および、除去部分を系統的に置き換えること、および、任意選択的に、処理前の幾何形状に従う部品に厳密に合うハイブリッド物品を提供するように部品をさらに処理することを含む。このように、いくつかの例では、稼働中の部品で、損傷して廃棄される部品を回収することができ、損傷部分は除去されて、元の部品に基づいたモデル、または部品の新しいモデルに基づいたモデルに従って置き換えられる。
レーザクラッディング
様々な実施形態によれば、本明細書の方法は、部品のビルド面上に付加構造体を形成するために複数の個別のクラッド層のそれぞれを形成するための付加クラッディングプロセスの使用を含む。いくつかの実施形態では、付加方法は、粉末を吹き付けて、またはワイヤを送り出して行うレーザクラッディングの1つまたは複数を含む。
レーザクラッディングは、金属基板上に金属層を施工するための良く知られた技法である。これは、金属構成部品を補修すること、構成部品に構造体または要素を付加すること、ならびに、例えば、構成部品の耐食性および耐摩耗性を向上させるために保護面を提供することのうちの1つまたは複数のために用いられる。簡単に言えば、粉末状およびワイヤ状の金属材料のクラッディングは、2次元の特定のパターンで(すなわち、2次元パスを定めるプログラムに従って)基板上に施工され、次いで、具体的には、レーザ照射によって(例えば、基板にわたってレーザ光を走査して)基板を加熱する。金属粉末がレーザからのエネルギーを吸収すると、粉末は溶融して凝固する。最初の凝固した金属の層の上に連続して層を付加して3次元の積層体が形成される。ここで、連続した各層は最初の層の2次元パスをたどる。
いくつかの特定の実施形態では、金属粉末用の材料は、ニッケルおよびコバルト基超合金、ステンレスおよび合金鋼、チタン、アルミニウム、およびバナジウム合金、ならびにこれらの組合せを含む金属合金を含むことができる。
好ましい実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を行うことができ、また本発明の要素に対して等価物を置き換えることができることは当業者には理解されるであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく本発明の教示に対して特定の状況または材料を適応させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために考えられる最良の態様として開示された特定の実施形態に限定されるのではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲内に当てはまるすべての実施形態を含むことが意図されている。
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
[実施態様1]
(I)部品上に付加構造体(245)を配置してハイブリッド物品を形成することであって、
(a)部品を提供して、前記付加構造体(245)を受け入れるために前記部品を準備するステップであって、
(i)前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品のビルド面(210)を選択するステップと、
(ii)前記ビルド面(210)の2次元画像を取り込むステップと、
(iii)前記ビルド面(210)の前記取り込まれた2次元画像に対するデータを処理して3次元座標x、y、zを提供し、ビルド面輪郭(220)をレンダリングするステップと
を含むステップを含む、ステップと、
(b)前記付加構造体(245)を定義するためのモデルを準備するステップであって、
(i)前記付加構造体(245)のためのモデルを選択するステップであって、前記選択されたモデルが少なくとも3次元で前記付加構造体(245)を定義し、選択された境界面(225)を含む、ステップと、
(ii)前記ビルド面輪郭(220)の前記x、y、z座標を前記モデルの前記作業環境内に取り込むステップであって、前記取り込まれた座標が、前記モデルによって定義された前記境界面(225)に対するx、y、z座標と一致する、ステップと、
(iii)前記付加構造体モデル(230)の前記境界面(225)を前記部品の前記ビルド面輪郭(220)に初期位置合わせするステップであって、前記付加構造体モデル(230)の前記境界面(225)、および前記部品の前記ビルド面輪郭(220)のそれぞれが幾何形状を有する、ステップと、
(iv)前記ビルド面輪郭(220)を前記境界面(225)に直接当てはめること、および前記ビルド面輪郭(220)の前記幾何形状に合うように、前記付加構造体(245)の境界面(225)の前記幾何形状を調節することのうちの1つによって、前記境界面(225)と前記ビルド面(210)とを最終位置合わせするステップと、
(v)前記付加構造体モデル(230)を選択された軸線に沿って複数の層にスライスするステップであって、各層が予め選択された高さを有し、前記層が前記境界面(225)に対応する第1の層を含む、ステップと、
(vi)前記付加構造体モデル(230)の各層に対する個別のツールパスを発生させるステップと
を含むステップを含む、ステップと、
(c)前記ビルド面(210)上に堆積される複数のクラッディング層として前記付加構造体(245)を形成するステップであって、
(i)前記第1のツールパスに従って第1のクラッディング層を前記ビルド面(210)上に導くステップと、
(ii)複数のクラッディング層を連続して導くステップであって、各クラッディング層が、前記付加構造体モデル(230)の層に対応したツールパスに従って堆積される、ステップと
を含むステップを含む、ステップと
を含むステップを含む、部品上に付加構造体(245)を配置してハイブリッド物品を形成することと、
(II)前記ハイブリッド物品を検査して、任意選択的に、前記ハイブリッド物品を仕上げ加工することと
を含む、ハイブリッド物品を形成するための方法であって、
粉末を吹き付けて、またはワイヤを送り出してレーザクラッディングを行うこと、あるいは粉末床で付加固結することから選択されたプロセスに従って前記ハイブリッド物品を形成することを含む方法。
[実施態様2]
ステップ(I)(c)が、CNCシステムおよびロボットシステムから選択されたシステムに対する作業空間に前記部品を配置し向きを合わせることを含むステップをさらに含む、実施態様1に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様3]
前記作業空間が、クラッディング材送出ユニットと、少なくとも1つのレーザと、前記部品の前記ビルド面(210)を前記クラッディング材送出ユニットに対して向きを合わせるための向き決めユニットと、クラッディング制御器とを備える製作ユニットを含む、実施態様2に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様4]
前記製作ユニットが、2次元カメラ、あるいは2次元または3次元走査または撮像装置を含む画像取込ユニットと、画像取込および処理プログラムとを含み、前記ビルド面(210)の3次元の各座標x、y、zが前記機械の作業空間のx、y、z座標に対応するように前記画像取込プログラムが前記レーザクラッディング機械と結び付けられ、前記製作ユニットが、レーザ出力および送り速度から選択されたレーザクラッディングパラメータの1つまたは複数を指示する、実施態様3に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様5]
前記クラッディング材送出ユニットが、金属粉末またはワイヤを含むクラッディング材を送出するように構成されている、実施態様4に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様6]
前記付加構造体(245)を形成するための前記ステップ(I)(c)の間、前記部品と前記レーザとの間の離間距離が一定に保たれている、実施態様4に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様7]
(I)(a)~(I)(c)のうちの任意の1つまたは複数の前記ステップの1つまたは複数がCADプログラムを用いて実行される、実施態様4に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様8]
前記ハイブリッド物品が、前記部品の除去部分を前記部品の元の設計に従って置き換えること、前記部品の除去部分を前記部品の新しい設計に従って置き換えること、前記部品に追加の部分を付加すること、およびこれらの組合せのうちの1つによって形成される、実施態様1に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様9]
前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品のビルド面(210)を選択する前記ステップの前に、ステップ(I)(a)が、
前記部品の少なくとも一部分を除去して前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品の前記ビルド面(210)を提供するために、所定の位置で前記部品を切断することを含むステップをさらに含み、
前記部品の前記除去部分が、機械加工およびEDMのうちの1つによって除去される、実施態様1に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様10]
前記ステップ(I)(b)が、前記部品の部品形状と同じ部品形状を有するモデル、および、前記部品の部品形状とは異なる部品形状を有するモデルから、前記付加構造体(245)に対する前記モデルを選択することをさらに含む、実施態様1に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様11]
前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品のビルド面(210)を選択する前記ステップの前に、前記ステップ(I)(a)が、前記部品の少なくとも一部分を除去して前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品の前記ビルド面(210)を提供するために、所定の位置で前記部品を切断することを含むステップをさらに含み、
前記ステップ(I)(b)が、前記除去部分の少なくとも高さ寸法と一致するモデルを選択することをさらに含み、前記モデルが、前記部品に対する元のモデルおよび新しいモデルに対応するモデルより成る群れから選択される、実施態様1に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様12]
前記複数の積み上げ層の1つまたは複数が、機械加工することができる余肉を含む、実施態様1に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様13]
前記ステップ(II)が、手作業での研削、適応的なCNC機械加工、従来式のCNC機械加工、およびこれらの組合せより成る群から選択された1つまたは複数の機械加工のステップによって前記ハイブリッド物品を仕上げ加工することをさらに含む、実施態様1に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様14]
前記部品がタービン構成部品(200)である、実施態様1に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様15]
前記部品が、ブレード、シュラウド、ノズル、および燃料混合器より成る群から選択されたタービン構成部品(200)である、実施態様15に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様16]
ハイブリッド物品を形成するための方法であって、
(I)粉末を吹き付けて、またはワイヤを送り出してレーザクラッディングを行うこと、あるいは粉末床で付加固結することから選択されたプロセスによって前記ハイブリッド物品を形成するために部品上に付加構造体(245)を配置することであって、
(a)前記付加構造体(245)を受け入れるために前記部品を準備するステップであって、
(i)クラッディング材送出ユニットと、少なくとも1つのレーザと、前記部品の前記ビルド面(210)を前記クラッディング材送出ユニットに対して向きを合わせるための向き決めユニットと、クラッディング制御器とを備える製作ユニットのクラッディング機械作業空間内に前記部品を配置し向きを合わせるステップであって、前記製作ユニットが、2次元カメラ、あるいは2次元または3次元走査または撮像装置を含む画像取込ユニットと、画像取込および処理プログラムとを含み、前記ビルド面(210)の3次元の各座標x、y、zが前記機械の作業空間のx、y、z座標に対応するように前記画像取込プログラムが前記レーザクラッディング機械と結び付けられた、ステップと、
(ii)前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品のビルド面(210)を選択するステップと、
(iii)前記ビルド面(210)の2次元画像を取り込むステップと、
(iv)前記ビルド面(210)の前記取り込まれた2次元画像に対するデータを処理して3次元座標x、y、zを提供し、ビルド面輪郭(220)をレンダリングするステップと
を含むステップを含む、ステップと、
(b)前記付加構造体(245)を定義するためのモデルを準備するステップであって、
(i)前記付加構造体(245)のためのモデルを選択するステップであって、前記選択されたモデルが少なくとも3次元で前記付加構造体(245)を定義し、選択された境界面(225)を含む、ステップと、
(ii)前記ビルド面輪郭(220)の前記x、y、z座標を前記モデルの前記作業環境内に取り込むステップであって、前記取り込まれた座標が、前記モデルによって定義された前記境界面(225)に対するx、y、z座標と一致する、ステップと、
(iii)前記付加構造体モデル(230)の前記境界面(225)を前記部品の前記ビルド面輪郭(220)に初期位置合わせするステップであって、前記付加構造体モデル(230)の前記境界面(225)、および前記部品の前記ビルド面輪郭(220)のそれぞれが幾何形状を有する、ステップと、
(iv)前記ビルド面輪郭(220)を前記境界面(225)に直接当てはめること、および前記ビルド面輪郭(220)の前記幾何形状に合うように、前記付加構造体(245)の境界面(225)の前記幾何形状を調節することのうちの1つによって、前記境界面(225)と前記ビルド面(210)とを最終位置合わせするステップと、
(v)前記付加構造体モデル(230)を選択された軸線に沿って複数の層にスライスするステップであって、各層が予め選択された高さを有し、前記層が前記境界面(225)に対応する第1の層を含む、ステップと、
(vi)前記付加構造体モデル(230)の各層に対する個別のツールパスを発生させるステップと
を含むステップを含む、ステップと、
(c)前記ビルド面(210)上に堆積される複数のクラッディング層として前記付加構造体(245)を形成するステップであって、
(i)前記第1のツールパスに従って第1のクラッディング層を前記ビルド面(210)上に導くステップと、
(ii)複数のクラッディング層を連続して導くステップであって、各クラッディング層が、前記付加構造体モデル(230)の層に対応したツールパスに従って堆積され、前記部品と前記レーザとの間の離間距離が一定に保たれる、ステップと
を含むステップを含む、ステップと
を含むステップを含む、配置することであり、
(I)(a)~(I)(c)のうちの任意の1つまたは複数のステップの1つまたは複数がCADプログラムを用いて実行され、
前記クラッディング層の前記形成することが、レーザ出力および送り速度から選択されたレーザクラッディングパラメータのうちの1つまたは複数を制御することを含む、配置することと、
(II)前記ハイブリッド物品を検査して、任意選択的に、前記ハイブリッド物品を仕上げ加工することと
を含む方法。
[実施態様17]
前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品のビルド面(210)を選択する前記ステップの前に、前記ステップ(I)(a)が、前記部品の少なくとも一部分を除去して前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品の前記ビルド面(210)を提供するために、所定の位置で前記部品を切断することを含むステップをさらに含み、前記ステップ(I)(b)が、前記除去部分の少なくとも高さ寸法と一致するモデルを選択することをさらに含み、前記モデルが、前記部品に対する元のモデルおよび新しいモデルに対応するモデルより成る群れから選択される、実施態様16に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様18]
ステップ(I)(c)が、CNCシステムおよびロボットシステムから選択されたシステムに対する作業空間に前記部品を配置し向きを合わせることを含むステップをさらに含む、実施態様17に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様19]
前記ハイブリッド物品がタービン構成部品(200)であり、前記ハイブリッド物品が、1つまたは複数の付加構造体(245)を備えた構成部品の基板を備え、各付加構造体(245)が、金属から選択されたクラッディング材を積み重ねた複数の層を備える、実施態様17に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
[実施態様20]
複数の層を備える付加構造体(245)を部品のビルド面(210)上に配置することを含む、ハイブリッド物品を提供するための方法であって、前記ビルド面(210)がxおよびy座標に基づいて定義され、前記付加構造体(245)が、複数の層を定義するx、y、z座標に基づいた一連の平面によって定義された3次元モデルによって定義され、1つの層が、x、y、z座標によって定義された輪郭を有する境界面(225)を備え、前記境界面(225)の前記輪郭が、前記ビルド面(210)の前記輪郭と接続するように適合され、前記付加構造体(245)が、少なくとも前記ビルド面(210)と前記境界面(225)との境界で、前記部品の幾何形状とは異なる幾何形状、および前記部品の幾何形状と一致する幾何形状のうちの1つの幾何形状を有し、任意選択的に、前記付加構造体(245)の1つまたは複数の連続した層が、前記ビルド面(210)の前記輪郭と3次元で一致するように修正され、前記ビルド面(210)および前記境界面(225)の両方が、対応するx、y、z座標に従う空間内で向きを合わされると、クラッディングシステムが、前記複数の前記3次元モデルの層のそれぞれに対応するツールパスに従って、前記付加構造体(245)の前記連続した層のそれぞれを堆積するように導く、方法。
100 方法
101 ステップ
102 ステップ
103 ステップ
104 ステップ
105 ステップ
106 ステップ
107 ステップ
108 ステップ
109 ステップ
110 ステップ
111 ステップ
112 ステップ
200 部品、タービン構成部品、タービンブレード
205 損傷部分
210 ビルド面
215 分離部分
220 ビルド面輪郭
225 境界面
230 付加構造体
235 切断線
240 補修された部品
245 付加構造体

Claims (13)

  1. ハイブリッド物品を形成するための方法であって、当該方法が、
    (I)部品上に付加構造体(245)を配置してハイブリッド物品を形成することであって、
    (a)部品を提供して、前記付加構造体(245)を受け入れるために前記部品を準備するステップであって、
    (i)前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品のビルド面(210)を選択するステップと、
    (ii)前記ビルド面(210)の2次元画像を取り込むステップと、
    (iii)前記ビルド面(210)の前記取り込まれた2次元画像に対するデータを処理して3次元座標x、y、zを提供し、ビルド面輪郭(220)をレンダリングするステップと
    を含むステップと、
    (b)前記付加構造体(245)を定義するためのモデルを準備するステップであって、
    (i)前記付加構造体(245)のためのモデルを選択するステップであって、前記選択されたモデルが少なくとも3次元で前記付加構造体(245)を定義し、かつ選択された境界面(225)を含む、ステップと、
    (ii)前記ビルド面輪郭(220)の前記x、y、z座標を前記モデルの作業環境内に取り込むステップであって、前記取り込まれた座標が、前記モデルによって定義された前記境界面(225)に対するx、y、z座標と一致する、ステップと、
    (iii)前記付加構造体モデル(230)の前記境界面(225)を前記部品の前記ビルド面輪郭(220)に初期位置合わせするステップであって、前記付加構造体モデル(230)の前記境界面(225)及び前記部品の前記ビルド面輪郭(220)のそれぞれが幾何形状を有する、ステップと、
    (iv)前記ビルド面輪郭(220)を前記境界面(225)に直接当てはめること、及び前記ビルド面輪郭(220)の前記幾何形状に合うように、前記付加構造体(245)の境界面(225)の前記幾何形状を調節することのうちの1つによって、前記境界面(225)と前記ビルド面(210)とを最終位置合わせするステップと、
    (v)前記付加構造体モデル(230)を選択された軸線に沿って複数の層にスライスするステップであって、各層が予め選択された高さを有し、前記層が前記境界面(225)に対応する第1の層を含む、ステップと、
    (vi)前記付加構造体モデル(230)の各層に対する個別のツールパスを発生させるステップと
    を含むステップと、
    (c)前記ビルド面(210)上に堆積される複数のクラッディング層として前記付加構造体(245)を形成するステップであって、
    (i)前記第1のツールパスに従って第1のクラッディング層を前記ビルド面(210)上に導くステップと、
    (ii)複数のクラッディング層を連続して導くステップであって、各クラッディング層が、前記付加構造体モデル(230)の層に対応したツールパスに従って堆積される、ステップと
    を含むステップと
    を含むステップを含む、部品上に付加構造体(245)を配置してハイブリッド物品を形成することと、
    (II)前記ハイブリッド物品を検査することと
    を含んでおり、
    当該方法が、粉末を吹き付けて又はワイヤを送り出してレーザクラッディングを行うプロセスに従って前記ハイブリッド物品を形成することを含んでおり、
    前記ステップ(I)(a)が、前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品のビルド面(210)を選択する前記ステップの前に、前記部品の少なくとも一部分を除去して前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品の前記ビルド面(210)を提供するために、所定の位置で前記部品を切断することを含むステップをさらに含み、
    前記ステップ(I)(b)が、前記除去部分の少なくとも高さ寸法と一致するモデルを選択することをさらに含み、前記モデルが、前記部品に対する元のモデル及び新しいモデルに対応するモデルより成る群れから選択される、方法。
  2. ステップ(I)(c)が、CNCシステム及びロボットシステムから選択されたシステムに対する作業空間に前記部品を配置し向きを合わせることを含むステップをさらに含む、請求項1記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  3. 前記作業空間が、クラッディング材送出ユニットと、少なくとも1つのレーザと、前記部品の前記ビルド面(210)を前記クラッディング材送出ユニットに対して向きを合わせるための向き決めユニットと、クラッディング制御器とを備える製作ユニットを含み、前記製作ユニットが、2次元カメラ、或いは2次元又は3次元走査又は撮像装置を含む画像取込ユニットと、画像取込及び処理プログラムとを含み、前記ビルド面(210)の3次元の各座標x、y、zが前記機械の作業空間のx、y、z座標に対応するように前記画像取込プログラムが前記レーザクラッディング機械と結び付けられ、前記製作ユニットが、レーザ出力及び送り速度から選択されたレーザクラッディングパラメータの1つ又は複数を指示する、請求項2記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  4. 前記付加構造体(245)を形成するための前記ステップ(I)(c)の間、前記部品と前記レーザとの間の離間距離が一定に保たれている、請求項1記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  5. (I)(a)~(I)(c)のうちの1つ又は複数のステップがCADプログラムを用いて実行される、請求項1記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  6. 前記ハイブリッド物品が、前記部品の除去部分を前記部品の元の設計に従って置き換えること、前記部品の除去部分を前記部品の新しい設計に従って置き換えること、前記部品に追加の部分を付加すること、及びこれらの組合せのうちの1つによって形成される、請求項1記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  7. 記部品の少なくとも一部分を除去して前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品の前記ビルド面(210)を提供するために、所定の位置で前記部品を切断することを含むステップが、機械加工及びEDMのうちの1つによって前記部品の少なくとも一部分を除去することを含む、請求項1記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  8. 前記ステップ(I)(b)が、前記部品の部品形状と同じ部品形状を有するモデル、及び、前記部品の部品形状とは異なる部品形状を有するモデルから、前記付加構造体(245)に対する前記モデルを選択することをさらに含む、請求項1記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  9. 前記ステップ(II)が、手作業での研削、適応的なCNC機械加工、従来式のCNC機械加工、及びこれらの組合せより成る群から選択された1つ又は複数の機械加工のステップによって前記ハイブリッド物品を仕上げ加工することをさらに含む、請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  10. 前記部品が、ブレード、シュラウド、ノズル及び燃料混合器より成る群から選択されたタービン構成部品(200)である、請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  11. ハイブリッド物品を形成するための方法であって、当該方法が、
    (I)粉末を吹き付けて、又はワイヤを送り出してレーザクラッディングを行うプロセスによって前記ハイブリッド物品を形成するために部品上に付加構造体(245)を配置することであって、
    (a)前記付加構造体(245)を受け入れるために前記部品を準備するステップであって、
    (i)クラッディング材送出ユニットと、少なくとも1つのレーザと、前記部品の前記ビルド面(210)を前記クラッディング材送出ユニットに対して向きを合わせるための向き決めユニットと、クラッディング制御器とを備える製作ユニットのクラッディング機械作業空間内に前記部品を配置し向きを合わせるステップであって、前記製作ユニットが、2次元カメラ、或いは2次元又は3次元走査又は撮像装置を含む画像取込ユニットと、画像取込及び処理プログラムとを含み、前記ビルド面(210)の3次元の各座標x、y、zが前記機械の作業空間のx、y、z座標に対応するように前記画像取込プログラムが前記レーザクラッディング機械と結び付けられた、ステップと、
    (ii)前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品のビルド面(210)を選択するステップと、
    (iii)前記ビルド面(210)の2次元画像を取り込むステップと、
    (iv)前記ビルド面(210)の前記取り込まれた2次元画像に対するデータを処理して3次元座標x、y、zを提供し、ビルド面輪郭(220)をレンダリングするステップと
    を含むステップと、
    (b)前記付加構造体(245)を定義するためのモデルを準備するステップであって、
    (i)前記付加構造体(245)のためのモデルを選択するステップであって、前記選択されたモデルが少なくとも3次元で前記付加構造体(245)を定義し、選択された境界面(225)を含む、ステップと、
    (ii)前記ビルド面輪郭(220)の前記x、y、z座標を前記モデルの前記作業環境内に取り込むステップであって、前記取り込まれた座標が、前記モデルによって定義された前記境界面(225)に対するx、y、z座標と一致する、ステップと、
    (iii)前記付加構造体モデル(230)の前記境界面(225)を前記部品の前記ビルド面輪郭(220)に初期位置合わせするステップであって、前記付加構造体モデル(230)の前記境界面(225)、及び前記部品の前記ビルド面輪郭(220)のそれぞれが幾何形状を有する、ステップと、
    (iv)前記ビルド面輪郭(220)を前記境界面(225)に直接当てはめること、及び前記ビルド面輪郭(220)の前記幾何形状に合うように、前記付加構造体(245)の境界面(225)の前記幾何形状を調節することのうちの1つによって、前記境界面(225)と前記ビルド面(210)とを最終位置合わせするステップと、
    (v)前記付加構造体モデル(230)を選択された軸線に沿って複数の層にスライスするステップであって、各層が予め選択された高さを有し、前記層が前記境界面(225)に対応する第1の層を含む、ステップと、
    (vi)前記付加構造体モデル(230)の各層に対する個別のツールパスを発生させるステップと
    を含むステップと、
    (c)前記ビルド面(210)上に堆積される複数のクラッディング層として前記付加構造体(245)を形成するステップであって、
    (i)前記第1のツールパスに従って第1のクラッディング層を前記ビルド面(210)上に導くステップと、
    (ii)複数のクラッディング層を連続して導くステップであって、各クラッディング層が、前記付加構造体モデル(230)の層に対応したツールパスに従って堆積される、ステップと
    を含むステップと
    を含むステップを含み、
    前記部品と前記レーザとの間の離間距離が一定に保たれ、
    (I)(a)~(I)(c)のうちの1又は複数のステップがCADプログラムを用いて実行され、
    前記クラッディング層の前記形成することが、レーザ出力及び送り速度から選択されたレーザクラッディングパラメータのうちの1つ又は複数を制御することを含む、配置することと、
    (II)前記ハイブリッド物品を検査ることと
    を含んでおり、
    前記ステップ(I)(a)が、前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品のビルド面(210)を選択する前記ステップの前に、前記部品の少なくとも一部分を除去して前記付加構造体(245)を受け入れるための前記部品の前記ビルド面(210)を提供するために、所定の位置で前記部品を切断することを含むステップをさらに含み、前記ステップ(I)(b)が、前記除去部分の少なくとも高さ寸法と一致するモデルを選択することをさらに含み、前記モデルが、前記部品に対する元のモデル及び新しいモデルに対応するモデルより成る群れから選択され、ステップ(I)(c)が、CNCシステム及びロボットシステムから選択されたシステムに対する作業空間に前記部品を配置し向きを合わせることを含むステップをさらに含む、方法。
  12. 前記ハイブリッド物品を仕上げ加工することを含む、請求項11に記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
  13. 前記ハイブリッド物品がタービン構成部品(200)であり、前記ハイブリッド物品が、1つ又は複数の付加構造体(245)を備えた構成部品の基板を備え、各付加構造体(245)が、金属から選択されたクラッディング材を積み重ねた複数の層を備える、請求項11又は請求項12記載のハイブリッド物品を形成するための方法。
JP2018134623A 2017-07-20 2018-07-18 ハイブリッド物品を準備するための方法 Active JP7221002B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17404002.2 2017-07-20
EP17404002.2A EP3431211B1 (en) 2017-07-20 2017-07-20 Method for manufacturing a hybrid article

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019048453A JP2019048453A (ja) 2019-03-28
JP7221002B2 true JP7221002B2 (ja) 2023-02-13

Family

ID=59699641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018134623A Active JP7221002B2 (ja) 2017-07-20 2018-07-18 ハイブリッド物品を準備するための方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10583490B2 (ja)
EP (1) EP3431211B1 (ja)
JP (1) JP7221002B2 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3431211B1 (en) * 2017-07-20 2022-03-16 General Electric Company Method for manufacturing a hybrid article
EP3454148A1 (en) * 2017-09-06 2019-03-13 General Electric Company Process for preparing an additive toolpath for a hybrid article
US11465245B2 (en) 2019-01-30 2022-10-11 General Electric Company Tooling assembly for magnetically aligning components in an additive manufacturing machine
US11458681B2 (en) 2019-01-30 2022-10-04 General Electric Company Recoating assembly for an additive manufacturing machine
US11173574B2 (en) 2019-01-30 2021-11-16 General Electric Company Workpiece-assembly and additive manufacturing systems and methods of additively printing on workpieces
SG11202108113PA (en) * 2019-01-30 2021-08-30 Gen Electric Additive manufacturing system and methods for repairing components
US11144034B2 (en) * 2019-01-30 2021-10-12 General Electric Company Additive manufacturing systems and methods of generating CAD models for additively printing on workpieces
US11407035B2 (en) 2019-01-30 2022-08-09 General Electric Company Powder seal assembly for decreasing powder usage in a powder bed additive manufacturing process
US11285538B2 (en) * 2019-01-30 2022-03-29 General Electric Company Tooling assembly and method for aligning components for a powder bed additive manufacturing repair process
US11198182B2 (en) * 2019-01-30 2021-12-14 General Electric Company Additive manufacturing systems and methods of additively printing on workpieces
US11426799B2 (en) 2019-01-30 2022-08-30 General Electric Company Powder seal assembly for decreasing powder usage in a powder bed additive manufacturing process
US11498132B2 (en) * 2019-01-30 2022-11-15 General Electric Company Additive manufacturing systems and methods of calibrating for additively printing on workpieces
WO2020194448A1 (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 株式会社ニコン 造形システム
US11298884B2 (en) 2019-06-07 2022-04-12 General Electric Company Additive manufacturing systems and methods of pretreating and additively printing on workpieces
CN111079208B (zh) * 2019-11-20 2024-01-23 杭州电子科技大学 基于粒子群算法的cad模型之间面对应关系识别方法
CN111151747A (zh) * 2019-12-31 2020-05-15 浙江大学 一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法
CN111331318A (zh) * 2020-02-28 2020-06-26 共享智能装备有限公司 整铸座环加工方法
CN112404908A (zh) * 2020-11-21 2021-02-26 西安航天动力机械有限公司 一种基于熔丝增材的无底球冠钢质零件快速成形方法
CN114749680A (zh) * 2022-04-15 2022-07-15 武汉轻工大学 增材制造方法、设备、装置、存储介质及冶金结合件
CN115415742A (zh) * 2022-08-17 2022-12-02 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种导管焊接夹具的制造方法
CN115319101B (zh) * 2022-08-27 2023-06-13 中国长江电力股份有限公司 一种激光熔覆修复巴氏合金瓦的方法
US20240085350A1 (en) * 2022-09-09 2024-03-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Adaptive manufacturing using ct scan data

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008190038A (ja) 2007-01-31 2008-08-21 General Electric Co <Ge> 適応ツールパス堆積方法を使用したレーザネットシェイプ製造方法
JP2009151770A (ja) 2007-12-11 2009-07-09 General Electric Co <Ge> 適応加工システム及び適応加工方法
JP2015535746A (ja) 2012-09-12 2015-12-17 シーメンス エナジー インコーポレイテッド 三次元画像化溶接経路制御を有する自動化された超合金レーザークラッディングのための方法
JP2017504501A (ja) 2013-12-20 2017-02-09 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company 付加製造装置および付加製造方法

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040060639A1 (en) 2002-08-13 2004-04-01 Dawn White Method of apparatus for ensuring uniform build quality during object consolidation
US9723866B2 (en) * 2004-08-11 2017-08-08 Cornell University System and method for solid freeform fabrication of edible food
US7930054B2 (en) * 2006-03-27 2011-04-19 The Boeing Company Method and system for toolpath generation
US7797828B2 (en) * 2006-04-28 2010-09-21 Honeywell International Inc. Adaptive machining and weld repair process
US20080288318A1 (en) * 2007-04-17 2008-11-20 Smart Tram Corp. Smart tram system and method for using
EP2317075B1 (en) 2009-10-30 2013-01-02 Alstom Technology Ltd Method for repairing a gas turbine component
GB2477154B (en) 2010-01-26 2012-03-21 Rolls Royce Plc A method of restoring a metallic component
US9175568B2 (en) 2010-06-22 2015-11-03 Honeywell International Inc. Methods for manufacturing turbine components
US8668442B2 (en) 2010-06-30 2014-03-11 Honeywell International Inc. Turbine nozzles and methods of manufacturing the same
US20120034101A1 (en) 2010-08-09 2012-02-09 James Allister W Turbine blade squealer tip
US20120110848A1 (en) 2010-11-08 2012-05-10 United Technologies Corporation Low and extra low sulfur alloys for repair
US8506836B2 (en) 2011-09-16 2013-08-13 Honeywell International Inc. Methods for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes
US9289826B2 (en) 2012-09-17 2016-03-22 Honeywell International Inc. Turbine stator airfoil assemblies and methods for their manufacture
JP6342912B2 (ja) 2012-11-08 2018-06-13 ディーディーエム システムズ, インコーポレイテッド 金属構成要素の加法的製造および修復
ITCO20120061A1 (it) 2012-12-13 2014-06-14 Nuovo Pignone Srl Metodi per produrre pale di turbomacchina con canali sagomati mediante produzione additiva, pale di turbomacchina e turbomacchine
EP2752720A1 (en) 2013-01-07 2014-07-09 BAE Systems PLC Object production using an additive manufacturing process and quality assessment of the object
US9429023B2 (en) 2013-01-14 2016-08-30 Honeywell International Inc. Gas turbine engine components and methods for their manufacture using additive manufacturing techniques
CN105246644A (zh) 2013-01-31 2016-01-13 西门子能源公司 超合金部件的局部修复
US9174312B2 (en) 2013-03-12 2015-11-03 Honeywell International Inc. Methods for the repair of gas turbine engine components using additive manufacturing techniques
US20160010466A1 (en) 2013-03-15 2016-01-14 United Technologies Corporation Gas turbine engine component with twisted internal channel
US20160052057A1 (en) 2013-03-28 2016-02-25 United Technologies Corporation Gas turbine component manufacturing
US9724877B2 (en) 2013-06-23 2017-08-08 Robert A. Flitsch Methods and apparatus for mobile additive manufacturing of advanced structures and roadways
US20150034266A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 Siemens Energy, Inc. Building and repair of hollow components
US20150047168A1 (en) 2013-08-13 2015-02-19 Allister William James Repair chain for turbomachinery components using additive manufacturing technology
US9156240B2 (en) 2013-10-01 2015-10-13 The Boeing Company Automated production and installation of patches for reworking structures
US10174621B2 (en) 2013-10-07 2019-01-08 United Technologies Corporation Method of making an article with internal structure
WO2015058043A1 (en) 2013-10-18 2015-04-23 United Technologies Corporation Multiple piece engine component
US20160263712A1 (en) 2014-01-24 2016-09-15 United Technologies Corporation Additive repair for combutster liner panels
US20150224607A1 (en) 2014-02-07 2015-08-13 Siemens Energy, Inc. Superalloy solid freeform fabrication and repair with preforms of metal and flux
US9896944B2 (en) 2014-04-18 2018-02-20 Siemens Energy, Inc. Forming a secondary structure directly onto a turbine blade
US9669489B2 (en) 2014-05-19 2017-06-06 United Technologies Corporation Methods of repairing integrally bladed rotors
US20160045982A1 (en) 2014-08-18 2016-02-18 Siemens Energy, Inc. Hybrid welding/printing process
US20160167172A1 (en) 2014-08-26 2016-06-16 Liburdi Engineering Limited Method of cladding, additive manufacturing and fusion welding of superalloys and materialf or the same
US20160069184A1 (en) 2014-09-09 2016-03-10 Rolls-Royce Corporation Method of blade tip repair
EP3015197B1 (de) 2014-10-30 2017-03-08 MTU Aero Engines GmbH Vorrichtung zur Herstellung oder Reparatur eines dreidimensionalen Objekts
US10307817B2 (en) 2014-10-31 2019-06-04 United Technologies Corporation Additively manufactured casting articles for manufacturing gas turbine engine parts
US9857784B2 (en) 2014-11-12 2018-01-02 International Business Machines Corporation Method for repairing with 3D printing
US10099290B2 (en) 2014-12-18 2018-10-16 General Electric Company Hybrid additive manufacturing methods using hybrid additively manufactured features for hybrid components
EP3098677B1 (en) * 2015-05-27 2019-05-08 Ansaldo Energia IP UK Limited Method for machining a component on a multi-axis machine tool driven by an nc-controller and apparatus for conducting said method
CN105081517A (zh) 2015-07-31 2015-11-25 共享铸钢有限公司 一种大型铸钢件材质疏松类缺陷的挖除方法
EP3159080A1 (en) * 2015-10-19 2017-04-26 Siemens Aktiengesellschaft Method of adjusting an additive manufacturing apparatus, method of manufacturing and setup
EP3431211B1 (en) * 2017-07-20 2022-03-16 General Electric Company Method for manufacturing a hybrid article
EP3454148A1 (en) * 2017-09-06 2019-03-13 General Electric Company Process for preparing an additive toolpath for a hybrid article

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008190038A (ja) 2007-01-31 2008-08-21 General Electric Co <Ge> 適応ツールパス堆積方法を使用したレーザネットシェイプ製造方法
JP2009151770A (ja) 2007-12-11 2009-07-09 General Electric Co <Ge> 適応加工システム及び適応加工方法
JP2015535746A (ja) 2012-09-12 2015-12-17 シーメンス エナジー インコーポレイテッド 三次元画像化溶接経路制御を有する自動化された超合金レーザークラッディングのための方法
JP2017504501A (ja) 2013-12-20 2017-02-09 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company 付加製造装置および付加製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10583490B2 (en) 2020-03-10
EP3431211B1 (en) 2022-03-16
JP2019048453A (ja) 2019-03-28
EP3431211A1 (en) 2019-01-23
US20190022760A1 (en) 2019-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7221002B2 (ja) ハイブリッド物品を準備するための方法
US10585421B2 (en) Process for preparing an additive toolpath for a hybrid article
Ding et al. A tool-path generation strategy for wire and arc additive manufacturing
EP1952932B1 (en) Laser net shape manufacturing using an adaptive toolpath deposition method
EP0596683A1 (en) Apparatus for forming objects by incremental buildup of layers
US20220379380A1 (en) Hybrid additive and subtractive manufacturing
Flores et al. Toolpath generation for the manufacture of metallic components by means of the laser metal deposition technique
US10656626B2 (en) Methods and software for manufacturing a discrete object from an additively manufactured body of material including a precursor to a discrete object and a reference feature(s)
Zhang et al. Damage reconstruction from tri-dexel data for laser-aided repairing of metallic components
Kapil et al. 5-axis slicing methods for additive manufacturing process
Kerschbaumer et al. Hybrid manufacturing process for rapid high performance tooling combining high speed milling and laser cladding
Tao et al. Recent repair technology for aero-engine blades
Kapil et al. Hybrid layered manufacturing of turbine blades
Freire et al. Direct energy deposition: a complete workflow for the additive manufacturing of complex shape parts
Shen et al. Wire and arc additive remanufacturing of hot-forging dies: a preliminary study
Kapil et al. Elimination of support mechanism in additive manufacturing through substrate tilting
RU2718823C1 (ru) Способ изготовления топологически оптимизированного рабочего колеса водометного движителя методом прямого лазерного выращивания
Куликов et al. 3D printing technology for metal products: From an automatic design system to a real part
CN112327754A (zh) 一种汽车模具基于经验知识的一键式智能nc编程方法
Liu Online measurement based tool path generation toward integrated robotic laser cladding
Panchagnula et al. A novel methodology to manufacture complex metallic sudden overhangs in weld-deposition based additive manufacturing
EP4335566A1 (en) Additively manufacturing using ct scan data
Li et al. Hybrid manufacturing scheme for metal using robot and CNC machine
EP4335567A1 (en) Adaptive component overhaul using structured light scan data
JP2020179522A (ja) 3次元形状加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190528

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210708

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220727

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221026

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20221026

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7221002

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350