RU2014138802A

RU2014138802A - Способ производства металлического компонента посредством аддитивного лазерного производства

Info

Publication number: RU2014138802A
Application number: RU2014138802A
Authority: RU
Inventors: Томас ЭТТЕР; Маттиас ХЕБЕЛЬ; Юлиус ШУРБ; Феликс РЕРИГ
Original assignee: Альстом Текнолоджи Лтд
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-04-20
Also published as: CN104511589A; JP2015066599A; US20150090074A1; EP2865465A1; EP2865465B1; CN104511589B

Abstract

1. Способ производства трехмерного металлического изделия/компонента, выполненного из жаропрочного сплава на основе Ni, Со, Fe или их комбинаций, полностью или частично, содержащего микроструктуру со скорректированными размерами зерен в соответствии с условиями нагрузки упомянутого изделия/компонента, в результате процесса аддитивного производства, выбранного из группы селективной лазерной плавки (SLM) или селективного лазерного спекания (SLS), с использованием металлического основного материала в порошковой форме, причем упомянутые скорректированные размеры зерен формируются непосредственно во время упомянутого процесса аддитивного производства, причем упомянутый способ содержит этапы:а) формирования трехмерной модели упомянутого изделия с последующим процессом разделения на тонкие слои для вычисления поперечных сечений;b) затем передача упомянутых вычисленных поперечных сечений в блок управления станком;с) обеспечение порошка упомянутого основного материала, который требуется для процесса;d) приготовление порошкового слоя с регулярной и однородной толщиной на пластине-основании или на предварительно обработанном порошковом слое, или на традиционно произведенной заготовке;е) выполнение плавления порошка посредством сканирования энергетическим пучком в области, соответствующей поперечному сечению упомянутого изделия согласно трехмерной модели,сохраненной в блоке управления;f) понижение верхней поверхности ранее сформированного поперечного сечения на толщину одного слоя;g) повторение упомянутых этапов от с) до f) до достижения последнего поперечного сечения согласно трехмерной модели иh) необязательно про

Claims

1. Способ производства трехмерного металлического изделия/компонента, выполненного из жаропрочного сплава на основе Ni, Со, Fe или их комбинаций, полностью или частично, содержащего микроструктуру со скорректированными размерами зерен в соответствии с условиями нагрузки упомянутого изделия/компонента, в результате процесса аддитивного производства, выбранного из группы селективной лазерной плавки (SLM) или селективного лазерного спекания (SLS), с использованием металлического основного материала в порошковой форме, причем упомянутые скорректированные размеры зерен формируются непосредственно во время упомянутого процесса аддитивного производства, причем упомянутый способ содержит этапы:

а) формирования трехмерной модели упомянутого изделия с последующим процессом разделения на тонкие слои для вычисления поперечных сечений;

b) затем передача упомянутых вычисленных поперечных сечений в блок управления станком;

с) обеспечение порошка упомянутого основного материала, который требуется для процесса;

d) приготовление порошкового слоя с регулярной и однородной толщиной на пластине-основании или на предварительно обработанном порошковом слое, или на традиционно произведенной заготовке;

е) выполнение плавления порошка посредством сканирования энергетическим пучком в области, соответствующей поперечному сечению упомянутого изделия согласно трехмерной модели,

сохраненной в блоке управления;

f) понижение верхней поверхности ранее сформированного поперечного сечения на толщину одного слоя;

g) повторение упомянутых этапов от с) до f) до достижения последнего поперечного сечения согласно трехмерной модели и

h) необязательно проведение термической обработки упомянутого трехмерного изделия,

причем на этапе е) используют установку сдвоенного лазера, где в одном и том же станке комбинируют два лазерных пучка с различными свойствами пучков, и посредством скорректированного профилирования пучка и встраивания подходящего переключателя пучка регулируемым образом выполняют переключение между двумя различными диаметрами лазерного пучка, и при этом в каждом слое лазерный пучок с меньшим диаметром сканирует всю область, тем самым создавая мелкие размеры зерен, и в каждом k-том слое, с k>1, лазерный пучок с большим диаметром сканирует ту область, где требуется крупный размер зерен, тем самым переплавляя область с мелкими размерами зерен.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что 2≤k≤6, предпочтительно k=4.

3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что слои имеют переменные толщины.

4. Компонент/изделие, произведенные способом по любому из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что компонент/изделие представляют собой деталь тракта горячих газов или опытный образец со сложной конструкцией, используемые в компрессоре, камере сгорания или турбинной секции газовой турбины.