RU2015125712A - Способ изготовления детали плавлением порошка, частицы которого достигают жидкой ванны в холодном состоянии - Google Patents

Способ изготовления детали плавлением порошка, частицы которого достигают жидкой ванны в холодном состоянии Download PDF

Info

Publication number
RU2015125712A
RU2015125712A RU2015125712A RU2015125712A RU2015125712A RU 2015125712 A RU2015125712 A RU 2015125712A RU 2015125712 A RU2015125712 A RU 2015125712A RU 2015125712 A RU2015125712 A RU 2015125712A RU 2015125712 A RU2015125712 A RU 2015125712A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
bath
app
energy beam
layer
Prior art date
Application number
RU2015125712A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2678619C2 (ru
Inventor
Кристоф КОЛЕН
Жюли МЭЗОННЁВ
Жерар СОССЕРО
Original Assignee
Снекма
Мбда Франс
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 Снекма, Мбда Франс filed Critical Снекма
Publication of RU2015125712A publication Critical patent/RU2015125712A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2678619C2 publication Critical patent/RU2678619C2/ru

Links

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
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30Process control
    • 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
    • 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
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/105Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • 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
    • B23K26/14Working 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
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • 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
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • 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
    • B22F10/28Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/772Articles characterised by their shape and not otherwise provided for
    • 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

Claims (15)

1. Способ изготовления детали, включающий в себя этапы, на которых:
a) берут материал в виде частиц (60) порошка, образующих порошкообразную струю (94);
b) нагревают первое количество порошка до температуры выше температуры TF его плавления посредством высокоэнергетического пучка (95), и формируют на поверхности опоры (80) первую ванну, содержащую расплавленный порошок и участок опоры (80);
c) нагревают второе количество порошка до температуры выше температуры TF его плавления посредством высокоэнергетического пучка (95), и формируют на поверхности опоры (80) вторую ванну, содержащую расплавленный порошок и участок опоры (80) и расположенную ниже по ходу относительно первой ванны;
d) повторяют этап с) до тех пор, пока на опоре (80) не будет сформирован первый слой (10) детали;
e) нагревают n-е количество порошка до температуры выше температуры TF его плавления посредством высокоэнергетического пучка (95) и формируют n-ю ванну, частично содержащую расплавленный порошок и расположенную поверх участка первого слоя (10);
f) нагревают (n+1)-е количество порошка до температуры выше температуры TF его плавления посредством высокоэнергетического пучка (95), и формируют (n+1)-ю ванну, частично содержащую расплавленный порошок и расположенную ниже по ходу относительно n-й ванны и над участком первого слоя (10);
g) повторяют этап f) для формирования второго слоя (20) детали поверх первого слоя (10); и
h) повторяют этапы е) - g) для каждого слоя, расположенного выше сформированного ранее слоя, до получения детали, по существу, конечной формы,
отличающийся тем, что струя (94) порошка и высокоэнергетический пучок (95) по существу коаксиальны, при этом частицы (60) порошка достигают каждой ванны при температуре, которая меньше температуры ванны.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фокальная точка FL высокоэнергетического пучка (95) расположена выше рабочей плоскости Р или в указанной плоскости, а фокальная точка FP струи (94) порошка расположена ниже рабочей плоскости Р так, что частицы порошка в любой момент времени не пересекают высокоэнергетический пучок (95) на расстоянии между выходом из форсунки (190) и рабочей плоскостью Р, при этом рабочая плоскость Р определяется как плоскость, включающая в себя поверхность, на которой формируют указанные слои.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для получения фокальной точки FL высокоэнергетического пучка (95) и фокальной точки FP струи (94) порошка в соответствии с п. 2 увеличивают расстояние DefocP расфокусирования струи порошка (94) и/или уменьшают полуугол β расхождения лазерного луча (95) относительно перпендикуляра к рабочей плоскости Р, или уменьшают расстояние DefocL расфокусирования высокоэнергетического лазерного луча (95).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что распределение частиц 60 порошка по размеру является узким.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что каждая ванна имеет форму, определяемую следующими параметрами: θ<90°, Наррарр<1, и HZR/Happ≥0,6, где θ - угол между верхней поверхностью ванны и рабочей плоскостью Р, Нарр - предполагаемая высота полоски, еарр - ширина полоски и HZR - высота зоны переплавления.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что параметры θ, Happ/eapp и HZR/Happ находятся в следующих соотношениях: 15°≤θ≤60°, 0,04≤Наррарр≤0,75 и 1≤HZr/Happ≤6.
RU2015125712A 2012-11-30 2013-11-29 Способ изготовления детали плавлением порошка, частицы которого достигают жидкой ванны в холодном состоянии RU2678619C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1203257 2012-11-30
FR1203257A FR2998818B1 (fr) 2012-11-30 2012-11-30 Procede de fabrication d'une piece par fusion de poudre les particules de poudre arrivant froides dans le bain
PCT/FR2013/052905 WO2014083291A1 (fr) 2012-11-30 2013-11-29 Procede de fabrication d'une piece par fusion de poudre, les particules de poudre arrivant froides dans le bain

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015125712A true RU2015125712A (ru) 2017-01-10
RU2678619C2 RU2678619C2 (ru) 2019-01-30

Family

ID=48237001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015125712A RU2678619C2 (ru) 2012-11-30 2013-11-29 Способ изготовления детали плавлением порошка, частицы которого достигают жидкой ванны в холодном состоянии

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10967460B2 (ru)
EP (1) EP2925471A1 (ru)
JP (2) JP6480341B2 (ru)
CN (1) CN104903030B (ru)
BR (1) BR112015012278A2 (ru)
CA (1) CA2892848C (ru)
FR (1) FR2998818B1 (ru)
RU (1) RU2678619C2 (ru)
SG (2) SG10201703930VA (ru)
WO (1) WO2014083291A1 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA112682C2 (uk) * 2014-10-23 2016-10-10 Приватне Акціонерне Товариство "Нво "Червона Хвиля" Спосіб виготовлення тривимірних об'єктів і пристрій для його реалізації
RU2627527C2 (ru) * 2015-09-25 2017-08-08 Анатолий Евгеньевич Волков Способ и устройство аддитивного изготовления деталей методом прямого осаждения материала, управляемого в электромагнитном поле
US20180361665A1 (en) * 2015-12-18 2018-12-20 Aurora Labs Limited 3D Printing Method and Apparatus
FR3064509B1 (fr) * 2017-03-28 2019-04-05 Safran Aircraft Engines Dispositif de fabrication additive d'une piece de turbomachine par depot direct de metal sur un substrat
US10898968B2 (en) * 2017-04-28 2021-01-26 Divergent Technologies, Inc. Scatter reduction in additive manufacturing
WO2019083042A1 (ja) * 2017-10-27 2019-05-02 キヤノン株式会社 セラミックス造形物の製造方法
JP7366529B2 (ja) * 2017-10-27 2023-10-23 キヤノン株式会社 造形物の製造方法および造形物
CN108044930B (zh) * 2017-11-23 2020-02-21 上海汉信模具制造有限公司 一种塑胶粉末随形阶梯温度床的增材制造方法
US11084221B2 (en) 2018-04-26 2021-08-10 General Electric Company Method and apparatus for a re-coater blade alignment
US11179808B1 (en) * 2018-07-11 2021-11-23 Rosemount Aerospace Inc. System and method of additive manufacturing
US11219951B2 (en) * 2019-07-03 2022-01-11 Directed Metal 3D, S.L. Multi-mode laser device for metal manufacturing applications
KR102236148B1 (ko) * 2019-12-31 2021-04-06 한국과학기술원 3d 프린팅 공정 중 형성되는 용융풀 크기를 제어할 수 있는 3d 프린팅 시스템 및 방법
KR102220823B1 (ko) * 2019-12-31 2021-02-26 한국과학기술원 3d 프린팅 공정 중 형성되는 용융풀 깊이를 추정하는 방법 및 장치, 그리고 이를 구비한 3d 프린팅 시스템
CN113953534B (zh) * 2020-07-16 2023-08-04 中国航发商用航空发动机有限责任公司 支撑结构及其成形方法、装置、存储介质

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2052566B (en) * 1979-03-30 1982-12-15 Rolls Royce Laser aplication of hard surface alloy
US4927992A (en) * 1987-03-04 1990-05-22 Westinghouse Electric Corp. Energy beam casting of metal articles
IL92428A (en) * 1989-02-08 1992-12-01 Gen Electric Fabrication of components by layered deposition
RU2031764C1 (ru) 1991-06-27 1995-03-27 Научно-производственное объединение технологии автомобильной промышленности "НИИТавтопром" Сопло для лазерной обработки
US5396333A (en) * 1992-05-21 1995-03-07 General Electric Company Device and method for observing and analyzing a stream of material
US20060003095A1 (en) * 1999-07-07 2006-01-05 Optomec Design Company Greater angle and overhanging materials deposition
US6391251B1 (en) 1999-07-07 2002-05-21 Optomec Design Company Forming structures from CAD solid models
WO2001002160A1 (en) * 1999-07-07 2001-01-11 Optomec Design Company Method for providing features enabling thermal management in complex three-dimensional structures
US8629368B2 (en) * 2006-01-30 2014-01-14 Dm3D Technology, Llc High-speed, ultra precision manufacturing station that combines direct metal deposition and EDM
JP2007301980A (ja) 2006-04-10 2007-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ積層方法およびレーザ積層装置
CN101264519B (zh) * 2008-04-08 2010-06-16 西安交通大学 一种可调式激光同轴送粉喷嘴
CN101418706B (zh) * 2008-11-20 2010-12-22 浙江工业大学 一种汽轮机抗气蚀叶片及其成形方法
EP2292357B1 (en) * 2009-08-10 2016-04-06 BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh.-Herbst GmbH & Co KG Ceramic article and methods for producing such article
RU2450891C1 (ru) 2010-12-16 2012-05-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Способ спекания деталей лазерным послойным синтезом

Also Published As

Publication number Publication date
US20150298259A1 (en) 2015-10-22
WO2014083291A1 (fr) 2014-06-05
CN104903030A (zh) 2015-09-09
JP2019064268A (ja) 2019-04-25
JP6480341B2 (ja) 2019-03-06
RU2678619C2 (ru) 2019-01-30
EP2925471A1 (fr) 2015-10-07
CN104903030B (zh) 2017-10-24
JP2016504215A (ja) 2016-02-12
CA2892848C (fr) 2021-06-29
SG10201703930VA (en) 2017-06-29
CA2892848A1 (fr) 2014-06-05
FR2998818A1 (fr) 2014-06-06
SG11201504105YA (en) 2015-07-30
US10967460B2 (en) 2021-04-06
FR2998818B1 (fr) 2020-01-31
BR112015012278A2 (pt) 2018-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015125712A (ru) Способ изготовления детали плавлением порошка, частицы которого достигают жидкой ванны в холодном состоянии
CN105562688B (zh) 通过选择性的激光熔化来制造构件
RU2697470C2 (ru) Способ и система для аддитивного производства с использованием светового луча
US9636775B2 (en) Composite beam generator and powder melting or sintering method using the same
RU2015131615A (ru) Способ селективного лазерного плавления/спекания с применением порошкообразного флюса
MY188444A (en) Wafer producing method
RU2638488C1 (ru) Способ колебательной сварки
RU2013138351A (ru) Устройство спекания и лазерного плавления, содержащее средство индукционного нагрева порошка
MY181116A (en) Wafer producing method
KR20160092503A (ko) 재료들의 처리 방법
RU2013104192A (ru) Способ изготовления металлической детали селективным плавлением порошка
RU2016103534A (ru) Способ аддитивного изготовления деталей плавлением или спеканием частиц порошка с помощью высокоэнергетического пучка с порошками, адаптированными к целевой паре процесс/материал
JP2009135448A5 (ru)
MY177494A (en) Wafer producing method
RU2016116907A (ru) Способ расплавления поверхности посредством лазера с использованием программируемого регулирования размера пучка
MX2007001159A (es) Metodo para formar una grieta media en un sustrato y aparato para formar una grieta media en un sustrato.
Alkahari et al. Melt pool and single track formation in selective laser sintering/selective laser melting
RU2020100045A (ru) Технология аддитивного производства для порошкового материала из дисперсионно-твердеющих суперсплавов
JP5981475B2 (ja) 積層造形物の製造装置及び積層造形物の製造方法
CN103753020B (zh) 一种Zn-Al合金的激光补焊工艺
US11612953B2 (en) Method for reducing or completely closing an opening of an inner contour of a workpiece by means of a material melted by a laser deposition welding device
US20140131921A1 (en) Process for selective laser melting and system for carrying out said process
RU151056U1 (ru) Устройство для лазерного спекания порошка
JP2015062927A (ja) 脆性材料基板の加工方法および加工装置
JP2018080356A5 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant