RU2013151901A - Способ изготовления металлического компонента посредством аддитивного лазерного изготовления - Google Patents

Способ изготовления металлического компонента посредством аддитивного лазерного изготовления Download PDF

Info

Publication number
RU2013151901A
RU2013151901A RU2013151901/02A RU2013151901A RU2013151901A RU 2013151901 A RU2013151901 A RU 2013151901A RU 2013151901/02 A RU2013151901/02 A RU 2013151901/02A RU 2013151901 A RU2013151901 A RU 2013151901A RU 2013151901 A RU2013151901 A RU 2013151901A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grains
component
powder
layer
product
Prior art date
Application number
RU2013151901/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2574536C2 (ru
Inventor
Томас ЭТТЕР
Максим КОНТЕР
Маттиас ХЕБЕЛЬ
Юлиус ШУРБ
Original Assignee
Альстом Текнолоджи Лтд
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 Альстом Текнолоджи Лтд filed Critical Альстом Текнолоджи Лтд
Publication of RU2013151901A publication Critical patent/RU2013151901A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2574536C2 publication Critical patent/RU2574536C2/ru

Links

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
    • B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/005—Repairing methods or devices
    • 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
    • B22F10/34—Process control of powder characteristics, e.g. density, oxidation or flowability
    • 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
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B22F10/366—Scanning parameters, e.g. hatch distance or scanning strategy
    • 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
    • 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
    • B22F7/00—Manufacture 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
    • 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
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046—Welding
    • B23K15/0086—Welding welding for purposes other than joining, e.g. built-up welding
    • 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
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • 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
    • B23K26/342—Build-up welding
    • 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
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • 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
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • 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
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0272—Rods, electrodes, wires with more than one layer of coating or sheathing material
    • 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
    • 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
    • B23K35/38—Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • 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
    • B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/64—Treatment of workpieces or articles after build-up by thermal means
    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/30—Manufacture with deposition of material
    • F05D2230/31—Layer deposition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/606—Directionally-solidified crystalline structures
    • 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
  • Architecture (AREA)

Abstract

1. Способ изготовления трехмерного металлического изделия/компонента (11), полностью или частично, причем способ включает стадии, на которыха) последовательно наращивают указанные изделие/компонент (11) из металлического базового материала (12) с помощью процесса аддитивного изготовления путем сканирования энергетическим лучом (14), тем самымb) создают контролируемую ориентацию зерен по первичному и вторичному направлению изделия/компонента (11),с) причем вторичная ориентация зерен достигается применением конкретной картины сканирования энергетическим лучом (14), которая согласуется с профилем сечения изделия/компонента (11) или с условиями локальной нагрузки на изделие/компонент (11).2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирование вторичной ориентации зерен достигается проведением траекторий движения сканера в последовательных слоях попеременно, параллельно и перпендикулярно направлению компонента (11), где желательно наименьшее значение модуля Юнга.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для достижения невыраженной вторичной ориентации зерен траектории движения сканера поворачивают под произвольными углами в последовательных слоях.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для достижения невыраженной вторичной ориентации зерен векторы сканирования устанавливают параллельными внутри каждого островка каждого слоя и поворачивают на угол 63° в каждом последующем слое.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный способ аддитивного изготовления представляет собой одно из селективного лазерного плавления (SLM), селективного лазерного спекания (SLS) или электронно-лучевого плавления (EBM), причем используется металл

Claims (15)

1. Способ изготовления трехмерного металлического изделия/компонента (11), полностью или частично, причем способ включает стадии, на которых
а) последовательно наращивают указанные изделие/компонент (11) из металлического базового материала (12) с помощью процесса аддитивного изготовления путем сканирования энергетическим лучом (14), тем самым
b) создают контролируемую ориентацию зерен по первичному и вторичному направлению изделия/компонента (11),
с) причем вторичная ориентация зерен достигается применением конкретной картины сканирования энергетическим лучом (14), которая согласуется с профилем сечения изделия/компонента (11) или с условиями локальной нагрузки на изделие/компонент (11).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирование вторичной ориентации зерен достигается проведением траекторий движения сканера в последовательных слоях попеременно, параллельно и перпендикулярно направлению компонента (11), где желательно наименьшее значение модуля Юнга.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для достижения невыраженной вторичной ориентации зерен траектории движения сканера поворачивают под произвольными углами в последовательных слоях.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для достижения невыраженной вторичной ориентации зерен векторы сканирования устанавливают параллельными внутри каждого островка каждого слоя и поворачивают на угол 63° в каждом последующем слое.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный способ аддитивного изготовления представляет собой одно из селективного лазерного плавления (SLM), селективного лазерного спекания (SLS) или электронно-лучевого плавления (EBM), причем используется металлический базовый материал в форме порошка, и указанный способ включает стадии, на которых:
а) создают трехмерную модель указанного изделия с последующим процессом послойного разделения для расчета сечений;
b) после этого направляют указанные рассчитанные сечения в управляющее устройство (15);
с) обеспечивают порошок указанного базового материала, который необходим для процесса;
d) готовят слой (12) порошка с постоянной и равномерной толщиной на пластинчатой подложке или на ранее обработанном порошковом слое;
е) выполняют плавление проведением сканирования энергетическим лучом (14) на участке, соответствующем сечению указанных изделий согласно трехмерной модели, сохраняемой в управляющем устройстве (15);
f) понижают верхнюю поверхность предварительно сформированного сечения на толщину одного слоя (d);
g) повторяют указанные стадии от с) до f), пока не будет достигнуто последнее сечение согласно трехмерной модели; и
h) необязательно проводят термическую обработку указанного трехмерного изделия (11), в которой на стадиях е) выполняют сканирование энергетическим лучом (14) таким образом, чтобы
- векторы сканирования были перпендикулярными либо между последовательными слоями, либо между каждым из определенных участков (островков) слоя, тем самым создавая конкретную желательную вторичную кристаллографическую ориентацию зерен, или
- векторы сканирования имели произвольно выбранные углы между последовательными слоями или между каждым из определенных участков (островков) слоя, тем самым без создания конкретной вторичной кристаллографической ориентации зерен.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что гранулометрический состав указанного порошка корректируют сообразно толщине (d) слоя в указанном слое (12) порошка, чтобы обеспечить хорошую текучесть, которая требуется для образования порошковых слоев (12) с постоянной и равномерной толщиной (d).
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что зерна порошка имеют сферическую форму, причем порошок с точным гранулометрическим составом получают просеиванием и/или с помощью веялки (воздушной сепарацией).
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанный порошок создают с помощью процесса порошковой металлургии, в частности одного из газового или водяного распыления, технологического процесса с вращением электрода в плазме или механического размалывания.
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что в указанном способе аддитивного изготовления порошок используют в виде суспензии.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный металлический базовый материал представляет собой одно из высокотемпературного сплава на основе никеля (Ni), сплава на основе кобальта (Со), сплава на основе железа (Fe) или их комбинации.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанный сплав содержит тонкодиспергированные оксиды, в частности один из Y2O3, Al2O3, ThO2, HfO2, ZrO2.
12. Способ по одному из пп.1, 2, 5, отличающийся тем, что предпочтительное согласование вторичной ориентации зерен применяют только в предназначенных для этого локальных объемах.
13. Компонент (11), изготовленный способом по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что компонент (11) используют в компрессоре, камере сгорания или турбинной секции газовой турбины, предпочтительно в качестве лопасти, лопатки или теплового экрана.
14. Компонент (11) по п.13, причем компонент представляет собой деталь с аэродинамическим профилем, в котором регулирование вторичной ориентации зерен согласуется с аэродинамическим профилем, причем регулирование вторичной ориентации зерен постепенно и непрерывно соотносится с формой аэродинамического профиля.
15. Компонент (11) по п.13, в котором регулирование вторичной ориентации зерен согласуется с условиями локальной нагрузки на деталь.
RU2013151901/02A 2012-12-01 2013-11-21 Способ изготовления металлического компонента посредством аддитивного лазерного изготовления RU2574536C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12008074.2 2012-12-01
EP12008074.2A EP2737965A1 (en) 2012-12-01 2012-12-01 Method for manufacturing a metallic component by additive laser manufacturing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013151901A true RU2013151901A (ru) 2015-05-27
RU2574536C2 RU2574536C2 (ru) 2016-02-10

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623537C2 (ru) * 2015-11-13 2017-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Способ изготовления деталей послойным лазерным сплавлением металлических порошков жаропрочных сплавов на основе никеля

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623537C2 (ru) * 2015-11-13 2017-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Способ изготовления деталей послойным лазерным сплавлением металлических порошков жаропрочных сплавов на основе никеля

Also Published As

Publication number Publication date
CA2833890C (en) 2017-02-21
KR20140071907A (ko) 2014-06-12
AU2013263783B2 (en) 2017-12-21
KR20160100883A (ko) 2016-08-24
CN103846437B (zh) 2017-05-10
JP2014129597A (ja) 2014-07-10
AU2013263783A1 (en) 2014-06-19
CA2833890A1 (en) 2014-06-01
JP5933512B2 (ja) 2016-06-08
US20140154088A1 (en) 2014-06-05
CN103846437A (zh) 2014-06-11
EP2737965A1 (en) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014107541A (ru) Способ изготовления гибридного компонента
JP5933512B2 (ja) レーザ付加製造法により金属部品を製造する方法
RU2013138729A (ru) Способ изготовления трехмерного изделия
CN107971491B (zh) 一种消除电子束选区熔化增材制造镍基高温合金零部件微裂纹的方法
Guo et al. Effects of scanning parameters on material deposition during Electron Beam Selective Melting of Ti-6Al-4V powder
Murr A metallographic review of 3D printing/additive manufacturing of metal and alloy products and components
Arısoy et al. Influence of scan strategy and process parameters on microstructure and its optimization in additively manufactured nickel alloy 625 via laser powder bed fusion
CN105828983B (zh) 用于基于粉末的增材制造过程的γ’沉淀增强镍基超合金
CN104511589A (zh) 用于通过添加性激光制造来制造金属部件的方法
US11033959B2 (en) Method for manufacturing machine components by additive manufacturing
RU2015100869A (ru) Способ изготовления металлического или керамического компонента посредством аддитивного призводства селективным лазерным плавлением
JP2014040663A5 (ru)
RU2526909C1 (ru) Способ изготовления металлического изделия из порошкового материала цикличным послойным лазерным синтезом
RU2562722C1 (ru) Способ изготовления изделий сложной формы из порошковых систем
RU2016103534A (ru) Способ аддитивного изготовления деталей плавлением или спеканием частиц порошка с помощью высокоэнергетического пучка с порошками, адаптированными к целевой паре процесс/материал
CN105386037A (zh) 一种采用选区激光熔化成形技术成形功能梯度零件的方法
JP6466793B2 (ja) タービン部品製造方法、タービン部品、およびタービン部品製造装置
JPWO2016031279A1 (ja) 積層造形用粉体及び積層造形体の製造方法
JP6635227B1 (ja) 三次元形状造形物の製造方法
CN107855522A (zh) 一种多孔微槽道结构的激光增材制造方法
US10449625B2 (en) Production method for magnetic inductor
CN108247049A (zh) 一种采用CoCrMo合金粉末的激光选区增材制造方法
CN108526653A (zh) 一种基于并行脉冲电弧熔化的金属三维打印成型方法
RU2574536C2 (ru) Способ изготовления металлического компонента посредством аддитивного лазерного изготовления
JP6687138B2 (ja) ガラス材の製造方法及びガラス材の製造装置