RU2228243C2 - Способ и устройство для лазерной наплавки - Google Patents

Способ и устройство для лазерной наплавки Download PDF

Info

Publication number
RU2228243C2
RU2228243C2 RU2001102604/02A RU2001102604A RU2228243C2 RU 2228243 C2 RU2228243 C2 RU 2228243C2 RU 2001102604/02 A RU2001102604/02 A RU 2001102604/02A RU 2001102604 A RU2001102604 A RU 2001102604A RU 2228243 C2 RU2228243 C2 RU 2228243C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
substrate
layer
surfacing
height
Prior art date
Application number
RU2001102604/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001102604A (ru
Inventor
Джиоти МАЗУМДЕР (US)
Джиоти МАЗУМДЕР
Джастин КОЧ (US)
Джастин КОЧ
Original Assignee
Джиоти МАЗУМДЕР
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 Джиоти МАЗУМДЕР filed Critical Джиоти МАЗУМДЕР
Publication of RU2001102604A publication Critical patent/RU2001102604A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2228243C2 publication Critical patent/RU2228243C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • 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
    • B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/30—Platforms or substrates
    • B22F12/33—Platforms or substrates translatory in the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/44—Radiation means characterised by the configuration of the radiation means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/53—Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/90—Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/224—Driving means for motion along a direction within the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/41—Radiation means characterised by the type, e.g. laser or electron beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/46—Radiation means with translatory movement
    • B22F12/47—Radiation means with translatory movement parallel to the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Изобретение относится к обработке металла лазерным лучом. Система регулирования послойной наплавки содержит лазер, средство подачи материала в ванну расплава, средство оптического детектирования с оптоэлектрическим чувствительным элементом для выдачи электрического сигнала как функции высоты слоя наплавленного материала и регулятор с обратной связью для регулирования скорости наплавки. Система регулирования наплавки для изменения количества наплавляемого материала содержит лазер со средством фокусировки луча, средство перемещения лазера и подложки относительно друг друга, средство подачи материала в ванну расплава и регулятор с обратной связью для регулирования скорости наплавки в соответствии с заданной высотой слоя. Система изготовления изделия включает компьютеризированную базу конструктивных данных, содержащую описание изделия, лазер, соединенное с ним средство для подачи материала в ванну расплава, средство перемещения подложки относительно лазера и средства для подачи материала, рабочий стол для закрепления подложки, средство оптического детектирования и регулятор с обратной связью. Регулятор взаимосвязан со средством перемещения и лазером для регулирования высоты слоя наплавленного материала в соответствии с описанием. При изготовлении изделия нагревают локализованный участок подложки при помощи лазера. Формируют ванну расплава и подают в нее материал. Оптически отслеживают высоту слоя наплавленного материала, регулируют ее в соответствии с описанием изделия и перемещаются из одного участка подложки на другой. Изобретение позволяет регулировать размеры и свойства покрытия. 4 с. и 19 з.п. ф-лы 12 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способам и устройству для осаждения расплавленного металла, называемого "ванной расплава", на поверхность металлической заготовки при использовании лазерного луча и металла для осаждения, как правило, вводимого металлического порошка или металлической проволоки.
В настоящее время одной из возникших в промышленности трудностей является отставание по времени между появлением концепции и разработкой новой технологии и выпуском реальной продукции на рынки сбыта. Решающим, ограниченным временем этапом при производстве многих изделий является проектирование и изготовление форм и матриц. Для завершения разработки сложных матриц может потребоваться от недель до года до начала производства изделия. В современных производственных процессах существует потребность в дополнительных этапах для преодоления трудностей, возникающих в современных процессах производства. Например, при производстве форм и матриц заготовки должны быть обработаны механически для получения охлаждающих каналов и окончательной отделки поверхности.
В известных процессах, в которых используют наплавку металла, получают покрытый окалиной продукт из-за образования окислов и не отвечающего требованиям связующего материала. Даже в случае, когда производят наплавку приемлемого материала, процесс часто вызывает возникновение напряжений, которые необходимо снимать. Одним таким известным процессом является лазерная наплавка, при которой лазер используют для получения ванны расплава на материале подложки, в то время как вводят, расплавляют и металлургически связывают второй материал, как правило, порошок или проволоку.
Наплавка обычно отличается от сплавления на основе того, что при наплавке плавится относительно малое количество основного материала подложки по сравнению с количеством осаждаемого материала, а система подачи порошка вводит регулируемый объем металлических частиц на этот расплавленный объем. Частицы начинают распределяться по всему расплавленному объему и обеспечивают образование наплавленного слоя требуемого состава на наружном слое подложки. Удаление лазерного луча из расплавленного объема, например, путем перемещения обрабатываемой заготовки с подложкой относительно точки фокусировки луча вызывает быстрое охлаждение расплавленного объема. Охлаждение происходит настолько быстро, что объем часто сохраняет свойства расплавленной смеси.
В существующих технологических процессах лазерной наплавки движение металлической заготовки относительно точки фокусировки происходит при использовании зажимных приспособлений, манипуляторов для деталей и тому подобного. Таким образом, точка фокусировки луча остается фиксированной в пространстве, как и точка введения порошка. Для равномерного перемещения металлической заготовки обычно требуются сложные по конструкции зажимные приспособления, изготовление которых вызывает затруднения, является очень дорогостоящим и обычно не очень эффективным, особенно при усложненных геометрических формах. По этой причине почти невозможно получить практически однородное лазерное покрытие на металлических деталях, имеющих геометрию, отличную от плоской. В настоящее время невозможно регулировать размеры и свойства покрытия. Для использования базовой технологии нанесения покрытия при производстве деталей, имеющих жесткие допуски, требуемую микроструктуру и свойства, которые можно получить при обоснованных затратах и за приемлемый промежуток времени, необходимо непрерывное регулирование размеров.
Настоящее изобретение эффективно при автоматическом регулировании наплавки материала на подложку и особенно полезно при производстве металлических деталей в операциях послойной наплавки, если необходимо, при малых объемах производства, изготовлении опытных образцов и т.п. В широком смысле и в общепринятых понятиях лазер используют для локального нагрева участка на подложке с образованием ванны расплава, в которую вводят порошок для получения наплавленного слоя, имеющего определенные физические размеры.
Для отслеживания физических размеров наплавленного слоя используют средства оптического детектирования, соединенные с оптоэлектрическим чувствительным элементом, а для настройки лазера в соответствии с электрическим сигналом предусмотрен регулятор обратной связи, регулирующий таким образом скорость осаждения материала. В соответствии с изобретением заявлена система автоматического регулирования послойной наплавки материала на подложке, характеризующаяся тем, что содержит регулируемый лазер, испускающий луч, направленный в локализованный участок подложки для образования на нем ванны расплава, средство подачи материала в ванну расплава для его плавления лазером и получения слоя наплавленного материала с заданной высотой, средство оптического детектирования с оптоэлектрическим чувствительным элементом для выдачи электрического сигнала как функции высоты слоя наплавленного материала и регулятор с обратной связью для автоматического регулирования скорости наплавки материала как функции электрического сигнала.
При этом в указанной системе оптоэлектрический чувствительный элемент дополнительно предназначен для выдачи электрического сигнала как функции химического состава наплавленного материала и указанная система содержит интерфейс для компьютеризированной системы проектирования, содержащей описание изделия, подлежащего изготовлению, а регулятор с обратной связью предназначен для сравнения высоты слоя наплавленного материала с описанием и регулирования в соответствии с этим скорости наплавки материала. Причем средство оптического детектирования содержит теневую маску, через которую проходит отраженный от слоя наплавленного материала свет для направления на оптоэлектрический чувствительный элемент, а регулятор с обратной связью дополнительно содержит электрическую схему для определения наличия или отсутствия светового сигнала от слоя наплавленного материала.
Кроме того, средство оптического детектирования содержит рассеивающий элемент, оптически сопряженный с оптоэлектрическим чувствительным элементом, для определения состава наплавленного материала.
В соответствии с другим аспектом изобретения заявлена автоматическая система регулирования лазерной наплавки для изменения количества наплавляемого на подложку материала, характеризующаяся тем, что содержит испускающий луч лазер со средством фокусировки луча на локализованном участке подложки, обладающий энергией достаточной мощности для плавления подложки по крайней мере в пределах локализованного участка, средство перемещения испускающего луч лазера и подложки относительно друг друга, средство подачи материала, подлежащего плавлению, в ванну расплава для его накопления в локализованном участке по мере наплавки материала и регулятор с обратной связью для восприятия информации о высоте слоя наплавленного материала и автоматического регулирования скорости наплавки материала в соответствии с заданной высотой слоя.
При этом регулятор с обратной связью выполнен с возможностью регулирования мощности луча для регулирования скорости наплавки материала, с возможностью регулирования размера пятна луча для регулирования скорости наплавки материала, а также с возможностью регулирования скорости подачи материала для регулирования скорости наплавки материала. Кроме того, регулятор с обратной связью выполнен с возможностью регулирования скорости перемещения луча лазера относительно подложки для регулирования скорости наплавки материала и с возможностью восприятия информации о химическом составе наплавляемого на подложку материала.
Кроме того, регулятор с обратной связью выполнен с возможностью восприятия информации о химическом составе ванны расплава. При этом указанная система содержит интерфейс для компьютеризированной системы проектирования, содержащей описание изделия, подлежащего изготовлению, а регулятор с обратной связью предназначен для сравнения высоты слоя наплавленного материала с описанием и регулирования в соответствии с этим скорости наплавки материала.
Согласно еще одному аспекту изобретения заявлена система автоматического изготовления изделия, характеризующаяся тем, что включает компьютеризированную базу конструктивных данных, содержащую описание изделия, подлежащего изготовлению, регулируемый лазер, испускающий луч, направленный на локализованный участок подложки для формирования на ней ванны расплава, соединенное с лазером средство для подачи материала, подлежащего плавлению, в ванну расплава для получения слоя наплавленного материала заданной высоты, средство перемещения для перемещения подложки относительно лазера и средства для подачи материала, рабочий стол для закрепления подложки, средство оптического детектирования для выдачи электрического сигнала как функции высоты слоя наплавленного материала по мере его образования, регулятор с обратной связью, оперативно взаимосвязанный со средством перемещения и лазером для автоматического регулирования высоты слоя наплавленного материала в соответствии с описанием изделия, находящимся в компьютеризированной базе конструктивных данных. При этом средство перемещения выполнено с возможностью перемещения рабочего стола относительно неподвижных лазера и средства подачи материала, а также средство перемещения может быть выполнено с возможностью перемещения лазера и средства подачи материала относительно неподвижного рабочего стола.
При этом подложка может быть выполнена металлической, а материал, подаваемый в ванну расплава, является металлическим порошком. Кроме того, средство оптического детектирования содержит теневую маску, через которую проходит отраженный от слоя наплавленного материала свет, для направления в оптоэлектрический чувствительный элемент.
Согласно еще одному аспекту изобретения предусмотрен способ автоматического изготовления изделия, характеризующийся тем, что включает использование описания изделия, подлежащего изготовлению, формирование изделия на подложке путем нагрева локализованного участка подложки при помощи регулируемого лазера для формирования на нем ванны расплава, подачу материала в ванну расплава с помощью средства подачи материала для получения слоя наплавленного материала с заданной высотой, оптическое отслеживание высоты слоя наплавленного материала, автоматическое регулирование высоты слоя в соответствии с описанием изделия и перемещение из одного локализованного участка подложки на другой, при этом упомянутые этапы повторяют вплоть до завершения изготовления изделия.
При этом в указанном способе подложку перемещают относительно неподвижных лазера и средства подачи материала, а лазер и средство подачи материала перемещают относительно неподвижной подложки. При этом подложку выполняют металлической, а материал подают в ванну расплава в виде металлического порошка.
Кроме того, подложку перемещают наклонно относительно неподвижных лазера и средства подачи материала.
На фиг.1 представлена схема системы прямой наплавки металла, которая содержит новый регулятор с обратной связью в соответствии с настоящим изобретением и систему КСП/КСМ (компьютеризированная система мониторинга) для автоматического изготовления изделий;
на фиг.2 представлен схематичный вид лазерного распыляющего сопла, образующего ванну расплава на поверхности изделия;
на фиг.3 представлен схематичный вид лазерного распыляющего сопла, образующего ванну расплава на подложке изделия, включающий иллюстрацию части устройства с обратной связью в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.4 представлена схема системы оптического мониторинга, которая иллюстрирует важные конструктивные особенности регулятора с обратной связью в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.5 представлена схема ванны расплава, оптической оси, маски и ориентации фототранзистора в соответствии с настоящим изобретением для отслеживания размера;
фиг.6 подобна фиг.5, за исключением того, что положение при отслеживании, показывающее, происходит ли нарушение, повернуто по отношению к тому на фиг.5, как находится маска, и расположению маски относительно наплавленного материала;
на фиг.7 представлена схема электрической цепи смещающего устройства фототранзистора;
на фиг.8а представлен аналоговый сигнал напряжения для лазера перед приведением в соответствии с требованиями и регулированием с помощью системы с обратной связью;
на фиг.8b показано падение напряжения по цепи транзистора как результат сигнала о высоте при отслеживании наплавки;
на фиг.8с кривая показывает цифровой сигнал от фототранзистора, посылаемый для регулирования лазера;
на фиг.8d показан модифицированный аналоговый сигнал, посылаемый в лазер, который влияет на продолжительность импульса и результирующую энергию лазера;
фиг.9 иллюстрирует конкретный пример монолитной структуры, полученной посредством лазерного напыления на подложке;
на фиг.10 представлен график предпочтительной модели переключения;
на фиг.11 представлен вид в перспективе ступенчатого образца, включающий пронумерованные точки остаточных напряжений, полученные на основании данных по их регулированию, предоставленные международной группой пользователей;
на фиг.12 показаны матрицы для инструментов, имеющие центральные участки и полости, изготовленные способом в соответствии с настоящим изобретением.
Настоящее изобретение реализовано в способе и устройстве для отслеживания и регулирования наплавки материала на подложку, как правило, металла. В частности, настоящее изобретение применимо для процессов, основанных на образовании/поддержании ванны расплава посредством локализированного лазерного нагрева и согласованном введении порошка, как правило, металлического. Материалы подложки и вводимого порошка свариваются с образованием наплавленного слоя.
В уникальной системе в соответствии с настоящим изобретением осуществляют отслеживание и регулирование, по меньшей мере, одного размера наплавленного покрытия для получения готового изделия, имеющего требуемый контур и размеры в пределах жестких допусков. В частности, размер наплавленного покрытия пропорционален количеству второго материала, вводимого в ванну расплава. Уникальное устройство слежения и регулирования в соответствии с настоящим изобретением содержит регулятор с обратной связью, который следит за размером наплавленного покрытия и изменяет продолжительность импульса лазерного луча на основании определяемого размера. Предпочтительно определяют высоту наплавленного покрытия и преобразуют мощность лазерного луча в соответствии с высотой покрытия.
В настоящем изобретении объединены вместе технологические процессы прямой наплавки металла с прямым автоматическим регулированием при использовании обратной связи для получения готового изделия в пределах жестких допусков, а также имеющего соответствующие физические свойства. В настоящем изобретении объединены технологические процессы прямой наплавки металлов (ПНМ) с эффективным регулированием наплавки деталей, опытных образцов, форм и матриц со сложной геометрией, жесткими допусками и хорошими физическими характеристиками. Настоящее изобретение также обеспечивает возможность объединять базу данных КСП с прямой наплавкой металла, благодаря чему можно получать готовые детали с нужными свойствами за короткий период времени и при использовании автоматизированной системы с ограниченным вмешательством человека.
Настоящее изобретение далее будет описано со ссылкой на чертежи.
На фиг.1 представлена схема системы 102 прямой наплавки металла, которая содержит новый регулятор 104 с обратной связью в соответствии с настоящим изобретением и систему 106 КСП/КСМ, для автоматического изготовления изделий. Учитываемые показатели, влияющие на размеры металлического покрытия, включают мощность лазера, диаметр луча, расположение луча во времени и пространстве, время взаимодействия и скорость подачи порошка. Среди таких показателей соответствующий мониторинг и регулирование мощности лазера оказывает решающее влияние на возможность изготовления готовых изделий в пределах контролируемых допусков. Поэтому регулятор 104 с обратной связью в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно напрямую взаимодействует с УЧПУ 108, которое самостоятельно регулирует все функции системы, включая мощность лазера.
Далее, как показано на фиг.1, система содержит лазер 110 с соответствующим средством 112 фокусировки луча. Лазер закреплен над подложкой или заготовкой для фокусирования на них луча. Подложку заготовки закрепляют на рабочем столе, хотя любое количество разнообразных устройств можно использовать для осуществления относительного перемещения между подложкой заготовки и распыляющим соплом лазера. Система также содержит рабочий стол 114, средство 116 электроснабжения и охладитель 118 для охлаждения лазера. Предпочтительно, чтобы лазер был СО2- или YAG-типа, генерирующий в непрерывном или импульсном режимах, или любым другим лазером с любой другой длиной волны, имеющим плотность энергии, достаточную для плавления материала, подлежащего наплавке. Как правило, используют лазер высокочастотного (ВЧ) возбуждения или СO2-лазер высокой мощности. Предпочтительно луч лазера направлен приблизительно перпендикулярно поверхности подложки заготовки.
Как показано на фиг.2 и 3, система включает узел 202 сопла, которое предназначено для нанесения на заготовку лазерного покрытия посредством введения порошкового металла в лазерный луч. Лазер и узел сопла такого типа описаны в патентах США № 5241419 (заявители Pratt с соавторами); 5453329 (заявители Everett с соавторами) и 5477026 (Buongiomo). Соответствующее распыляющее сопло для лазера выпускает фирма Quantum Laser Corpo-ration, Norcross, Джорджия, которое описано в патенте США № 4724299.
У распыляющего сопла предусмотрено общее выпускное отверстие для луча и порошка, с тем чтобы оба согласованно направлялись в одну и ту же точку на подложке заготовки. В предпочтительной конфигурации узел распыляющего сопла лазера содержит корпус сопла с первым и вторым разнесенными на некоторое расстояние концевыми участками, как описано в патенте США № 4724299. Канал для прохода луча расположен между концевыми участками и обеспечивает сквозной проход лазерного луча. Корпус, который окружает второй концевой участок, отделен от него промежутком, с тем чтобы образовался кольцевой проход. Корпус имеет отверстие, соосное с каналом для прохода луча, обеспечивающим сквозной пропуск луча. Система подачи порошка для наплавки соединена с возможностью регулирования с каналом для подачи порошка для наплавки кроме того так, чтобы порошок выходил из отверстия соосно с лучом.
Распыляющее сопло лазера в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает однородный состав наплавленного покрытия, поскольку луч выходит из сопла практически соосно с наплавляемым порошком, причем оба имеют одну и ту же фокусную точку. Сопло имеет общее выпускное отверстие для луча и порошка, с тем чтобы оба согласованно направлялись в одну и ту же точку на заготовке. Таким образом, получают общую фокусную точку, что обеспечивает однородный состав наплавленного покрытия. Подобные результаты могут быть получены также с помощью сопла с боковым вводом, однако сопло с боковым вводом ограничивает направление перемещения места наплавки, тогда как концентрическое сопло может обеспечить изменение направления наплавки в любой момент.
В общеизвестных технологиях лазерной наплавки металлическую заготовку перемещают относительно точки фокусировки луча при использовании зажимных приспособлений, манипуляторов для деталей и т.п. Таким образом, точка фокусировки луча остается фиксированной в пространстве, что определяет и положение ввода потока порошкового металла. Равномерное перемещение металлической заготовки обычно требует усложненного зажимного приспособления, что вызывает трудности при изготовлении, часто является дорогостоящим и зачастую является не слишком эффективным, особенно при чрезмерно сложной геометрии. По этой причине при лазерной наплавке металлических деталей, имеющих сложную геометрию, возникают трудности при получении практически однородной основы. Роботы становятся стандартной частью производственного оборудования на многих металлургических предприятиях. Типичный робот имеет рабочий рычаг с пятью степенями свободы, который может перемещаться в любом направлении с постоянной скоростью. Робот может функционировать от электропривода, гидропривода или пневмопривода, либо при использовании определенной комбинации этих средств. Использование робота совместно с системой лазерной наплавки является вспомогательным средством достижения однородности наплавленного покрытия. Неподвижной в пространстве может оставаться заготовка, а поэтому сопло может перемещаться относительно заготовки вместе с движением рычага робота. Как вариант, сопло может оставаться неподвижным, а заготовка перемещаться роботом.
УЧПУ 108 регулирует предпочтительно все оперативные части системы, приведенной на фиг.1, включая режимы работы лазера, соответствующие управляющим сигналам из компьютера 106 систем КСП/КСМ, при изготовлении детали, части или заготовки. УЧПУ также получает управляющий сигнал обратной связи из регулятора с обратной связью для настройки выходной мощности лазера и дальнейшего регулирования относительного положения рабочего стола и лазера с распыляющим соплом. УЧПУ согласно фиг.1, поставляют несколько продавцов, в том числе FANUC, Allen Bradley, IGM и т.д. Система КСП/КСМ является типовой и может включать рабочее место, поставляемое любой торговой фирмой, такой как Sun Microsystems, Silicjn Graphics или Hewlett Packard. Среди конструктивных особенностей, требующих программного обеспечения для систем КСП/КСМ, является их способность генерировать траекторию перемещения по подложке при наплавке материала. Это позволяет быстро изготавливать опытные образцы и получать твердое трехмерное изделие по размерам, получаемым прямо из компьютерной системы проектирования (КСП), включая изготовление опытных образцов прямой наплавкой металла при использовании распыляющего сопла лазера.
Как лучше видно на фиг.2 и 3, распыляющее сопло 202 лазера образует ванну расплава 204 на заготовке с подложкой 206. Порошок вводят предпочтительно через сопло 208 вокруг лазерного луча 204. Предпочтительно, чтобы проекция лазерного луча на поверхность подложки не имела гауссовского профиля. Предпочтительно, чтобы проекция лазерного луча имела в основном относительно тороидальную форму с максимальной интенсивностью, приходящейся на периферию. Таким образом, в отличие от гауссовского профиля, усредненная точка профиля луча имеет более низкую интенсивность. Это обеспечивает получение в ванне расплава относительно однородного распределения температуры. Однако для упомянутого процесса могут подходить и другие пространственные распределения лазерного луча.
На фиг.3 приведена схема системы прямой наплавки металла, включающая регулятор 302 с обратной связью. Энергия, поступающая из лазера, показана большой стрелкой, а маленькой стрелкой показана энергия, которую вводят в систему подачи порошка. Показан также ввод охлаждающей воды 306 в выпускное отверстие распыляющего сопла лазера. Регулятор 302 с обратной связью размещен предпочтительно рядом с местом, где находится лазер и где сосредоточена энергия на поверхности заготовки 310.
На фиг.4 представлена схема системы оптического мониторинга, которая иллюстрирует фундаментальные физические свойства регулятора с обратной связью. Точнее оптически отслеживают такой размер, как высота ванны расплава при лазерной наплавке, и регулируют с помощью электронных средств. Нагретая до высокой температуры поверхность ванны расплава интенсивно испускает энергию в инфракрасном диапазоне. Прямоугольная фигура на фиг.4 схематично изображает ванну расплава. Узкополосный светофильтр 410, работающий предпочтительно в инфракрасном диапазоне, помещен перед линзами 412 камеры. Типовая камера имеет фокусное расстояние 135 мм при единственном условии наличия соответствующего увеличения ванны расплава.
Изображение проходит через цилиндрические удлинители 416, после которых часть изображения (приблизительно 10%) отражается на активную фокальную плоскость телевизионной (ТВ) камеры 420. Следует отметить, что в соответствии с настоящим изобретением в наличии камеры нет жесткой необходимости, а существует возможность слежения специалистом-оператором. Отраженное изображение предпочтительно проходит через светофильтр 422 нейтральной плотности, расположенный между рефлектором и активной фокальной плоскостью ТВ-камеры. Передаваемая часть оптического изображения проходит через рефлектор, и увеличенное изображение маскируется в фокальной плоскости для получения изображения с пространственным разрешением. По выходе из маски 426 изображение проходит через линзу 428, а затем попадает в светочувствительное средство, такое как фототранзистор 430.
Важно отметить, что угол оптической оси 440 и увеличение по этой оптической схеме предусмотрены такими, чтобы фототранзистором 430 могли быть распознаны незначительные изменения высоты наплавки. Что касается ориентации системы, то, как показано на фиг.5 и 6, видно, что свет от определяемой высоты ванны расплава либо маскируется по выходе из фототранзистора, либо свободно проходит через маску. Разность чувствительности между двумя режимами предпочтительно составляет менее 0,254 (двести пятьдесят тысячных) миллиметра. То есть, пороговая чувствительность между двумя режимами составляет -0,254 мм; окно "немаскированного" режима составляет -2,54 мм до перехода к "маскированному" режиму.
На фиг.4 также показана возможность включения в способ в соответствии с настоящим изобретением спектроскопического анализа путем использования средства расщепления луча или частично прозрачного зеркала 450, которое направляет часть света, поступающего от объекта, на рассеивающий элемент 460, такой как дифракционная решетка, свет из которого можно сформировать параллельным с помощью линзы 462 и направить на детектор 464, выдающий информацию о спектральном составе по линии 466. Такую информацию о спектральном составе можно использовать пассивно на мониторе и/или для регистрации данных, относящихся к составу материала ванны расплава или наплавленного покрытия по мере его образования, или можно ввести в контур обратной связи для регулирования работы системы в соответствии с составом материала. Например, может быть изменен состав подаваемого порошка в соответствии с конструктивными параметрами и проконтролирован по результату спектрального анализа, чтобы получить подтверждение, что получен правильный состав сплава или изменение состава материала.
Следует отметить также, что, хотя мощность лазера предпочтительно является переменной величиной, которую можно изменять в соответствии с хранимой в памяти компьютера программой, также могут быть использованы другие переменные, отдельно или вместе с мощностью лазера. Например, продвижение лазерного пятна или размер лазерного пятна можно изменять для достижения конструктивных параметров или, как вариант, можно регулировать подачу материала. Действительно, с помощью точного регулирования соответствующей группы параметров, наряду с наращиванием материала, в соответствии с настоящим изобретением также становится возможным удаление материала, что позволяет налету корректировать ошибки и недостатки или, как вариант, модифицировать ранее полученные детали в соответствии с новыми конструктивными параметрами.
Сигнал фототранзистора обрабатывается контуром, который регулирует мощность лазера. Большинство лазеров можно подвергать регулированию с помощью единственного аналогового сигнала напряжения, например, 0 вольт и 12 вольт будут соответствовать отсутствию энергии и полной мощности соответственно. Любое напряжение внутри интервала будет генерировать соответствующую выходную мощность. Большинство лазеров могут реагировать на этот аналоговый сигнал напряжения в течение миллисекунды. Фототранзистор способен определять наличие или отсутствие света и изменять свою проводимость. При экспозиции света проводимость фототранзистора возрастает и, следовательно, падение напряжения по транзистору уменьшается.
Как показано на фиг.7, для регулирования соответствующей чувствительности величину "R1" можно выбрать так, чтобы Vpt+Vout=5 вольтам. В этом конкретном примере напряжение в 5 вольт будет обеспечивать 50% от полной мощности, если полную мощность получают при сигнале 10 вольт. Что касается фиг.5, то на схеме наплавляемого покрытия 502 показана маска 504, расположенная между покрытием и фототранзистором 506. Другие элементы системы удалены для ясности. Как можно видеть, маска имеет плоскую форму и является непрозрачной, с отверстием, через которое может проходить свет. Когда высота наплавляемого покрытия достигает предварительно заданной величины, свет с выбранной длиной волны, отраженный от материала покрытия, проходит через маску и, как показано, попадает на фототранзистор. С другой стороны, как только уровень покрытия становится ниже отверстия в маске, свет не попадает на фототранзистор. Эта ситуация, между наличием и отсутствием света, может быть использована для регулирования и настройки работы лазера.
Противоположная ситуация показана на фиг.6, где, пока свет проходит через маску, повышение высоты наплавляемого осадка воспринимается как приемлемое, а как только свет встречает препятствие для прохода через маску, регистрируется неприемлемая ситуация, поскольку свет не попадает на фототранзистор. По мере того как высота ванны расплава изменяется в сторону наращивания, изображение снижается до тех пор, пока свет не начинает отклоняться от фототранзистора. При некоторой конкретной высоте напряжение на выходе (Vout) достигает величины, соответствующей переключению с положения "луч включен" на положение "луч выключен".
На фиг.8 представлена серия кривых, показывающих взаимосвязь сигналов, регулирующих работу лазера, реакцию фототранзистора на ситуацию свет/отсутствие света в форме падения напряжения, и как сигнал фототранзистора регулирует мощность лазера. Во всех случаях на горизонтальных осях представлено время, а на вертикальной оси представлено напряжение. На первой кривой фиг.8а показан аналоговый сигнал напряжения для лазера перед любой настройкой и регулированием с помощью системы обратной связи в соответствии с настоящим изобретением. На второй фиг.8b показано падение напряжения на реостате фототранзистора. Как можно видеть на первой кривой, аналоговый сигнал напряжения для лазера перед любым регулированием с помощью системы обратной связи является постоянным и не изменяется со временем. Что касается второй кривой, приведенной на фиг.8, то показано падение напряжения в ходе процесса наплавки по реостату фототранзистора, представленному на фиг.7.
В начале рабочего цикла импеданс фототранзистора является высоким, означающим, что световой сигнал, отраженный от поверхности расплава и пропущенный через избирательный узкополосный светофильтр, не регистрируется. В результате падение напряжения по реостату фототранзистора является относительно низким. В ситуации, когда происходит детектирование света, появляется пик, показывающий, что импеданс фототранзистора является относительно низким, а падение напряжения по реостату фототранзистора является относительно высоким. На третьей кривой, представленной на фиг.8с, падение пикового напряжения по фототранзистору обеспечивает сигнал, который является цифровым. Четвертая кривая, представленная на фиг.8d, показывает, что теперь цифровой сигнал преобразуется в исполнительный сигнал, посылаемый в лазер, и влияет на продолжительность импульса и результирующую энергию лазера. Как показано на четвертой кривой фиг.8, избыточное время наличия напряжения теперь можно регулировать в соответствии с падением напряжения в фототранзисторе и с излучением света с отслеживаемой длиной волны.
Что касается аспекта обратной связи настоящего изобретения, то фототранзистор посылает сигнал в УЧПУ, показанное на фиг.1, который затем устанавливает подачу напряжения на лазер, регулирующего мощность лазера и окончательно настраивающего продолжительность облучения лазером подложки заготовки. Напряжение аналогового сигнала соответствует мощности лазера. Это позволяет выполнять прямую наплавку металла и регулирование высоты каждого прохода по мере того, как производят наплавку слой за слоем. Таким образом, система обратной связи регулирует наращиваемые размеры заготовки. Регулятор с обратной связью в соответствии с настоящим изобретением посылает информацию лазеру, что продолжительность времени режима "луч включен" для каждого импульса следует сократить, если заготовка вышла за пределы размера. Когда луч включен, происходит наплавка. Если в конкретном месте высота слишком большая, то контур обратной связи выключает подачу энергии в лазер и резко сокращает наплавку. Автоматическое регулирование и настройка в соответствии с настоящим изобретением являются определяющими функциями, поскольку ручное регулирование неэффективно.
Систему можно использовать для наплавки материала пиксель за пикселем. Без регулирования с использованием обратной связи после нескольких минут или после наплавки нескольких слоев на заготовку могут возникнуть нарушения, после которых дальнейшие нарушения режимов могут привести к неполадкам и разрушению. Преимущество системы регулирования с обратной связью в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что до того, как может произойти нарушение, фототранзистор оценит ситуацию наличия/отсутствия света с особой длиной волны, испускаемого материалом заготовки, а компьютер предварительно запрограммирован на сокращение наплавки до тех пор, пока регулятор с обратной связью не определит наличие приемлемого режима, после чего он выдаст команду для продолжения наплавки в полном объеме.
Пример 1
Для этого исследования осуществили прямую наплавку термически обрабатываемой хромо-молибденовой матричной стали Н13 на подложки из механически обработанной стали Н13. Этот сплав, обычно используемый при литье в формы, подвергли испытаниям, в связи с потенциальной возможностью его широкого применения для быстрого изготовления инструментов для литья в формы. Выполнили сравнение термической обработки как ПНМ (прямой наплавки металла), так и механически обработанной Н13, следующих характеристик: 1) твердости, пластичности и микроструктуры в состоянии "сразу после наплавлен", 2) реакции на первичный отпуск и 3) реакции на отпуск аустенизированного (при 1010°С) материала после закалки в масле.
Для моделирования выпускаемой промышленностью системы были испытаны два варианта нанесения покрытия. Была выбрана низкая мощность, низкая скорость наплавки металла, поскольку эта обработка соответствовала параметрам, используемым для наплавки деталей и кромок. Модель процесса с высокой мощностью, высокой скоростью наплавки металла была использована, поскольку это соответствовало способу, используемому для введения сыпучего материала. Два эти вида обработки относятся к тонкой и грубой наплавке соответственно. При "тонкой" наплавке использовали систему обратной связи.
Режимы процесса, использованные для грубой наплавки, включали фокальную точку размером 1,1 мм с растром до 3,5 мм для получения толстой 1-D вертикальной стенки. Мощность лазера составляла 4500 Вт, а скорость подачи порошка была 16 г/мин. Порошок вводили перпендикулярно направлению растра. Луч и поток порошка выключали в конце каждого прохода и последовательно наращивали слои при перемещении со скоростью 750 мм/мин в одном направлении. Последовательные слои наплавляли для получения ширины 3,5 мм, высоты 70 мм и длины 120 мм, наплавленных на подложку из низкоуглеродистой стали. В ходе этого процесса температуру наплавленного слоя не измеряли, но визуально наблюдали излучение после наплавки первых 5-10 слоев. Из этого образца в состоянии "сразу после наплавки" механической обработкой изготовили образец для испытания на растяжение, ориентированный перпендикулярно к направлению наплавки, как показано на фиг.9. При испытании на растяжение деформацию измеряли экстензометром в тарированном сечении.
При тонкой наплавке металлический порошок и экранирующий газ подавали концентрически. Ванну расплава получали при фокальном пятне диаметром 0,6 мм. Скорость перемещения для обоих типов процессов наплавки была 750 мм/мин. Мощность лазера и скорость подачи порошка в процессе тонкой наплавки составляли 1000 Вт и 5 г/мин. Система с обратной связью отслеживала высоту ванны расплава по мере того, как перемещали образец в соответствии с моделью переключения, как показано на фиг.10. Толщина каждого наплавленного слоя составляла 250 мкм.
Наплавку в соответствии с моделью переключения повторяли до получения пластины высотой 90 мм. Как для подложки, так и для наплавки была использована сталь Н13, чтобы получить возможность прямого сравнения между материалом лазерной наплавки и механически обработанным материалом при последующих экспериментах по термической обработке.
Результаты анализа твердости и микроструктуры наплавленной заготовки и механически обработанной стали Н13 в термически обработанном состоянии были очень похожими. Обе содержали мартенсит отпуска и некоторое количество остаточного аустенита. После аустенизации при 1010°С в течение одного часа большая часть присутствующей в покрытии дендритной структуры, образовавшейся при кристаллизации, была ликвидирована посредством диффузии. Однако в подложке из механически обработанной стали была обнаружена полосчатость, вызванная сегрегацией в сплаве. Результаты этого исследования демонстрируют, что посредством наращивания множества слоев наплавки можно получить изделие, имеющее характеристики, эквивалентные характеристикам аналогичной детали из обычной механически обработанной стали.
Пример 2
Регулирование остаточных напряжений и вызванных ими деформаций является определяющим фактором эффективности этого процесса при демонстрации возможности получения трехмерных компонентов. Накопление остаточных напряжений является самой главной причиной образования трещин в процессе изготовления стальных компонентов инструментов. Для того чтобы понять, как происходит образование напряжений, был спроектирован образец для оценки послойного накопления напряжений. Это привело к разработке технологии наращивания множества слоев до того, как накопленные остаточные напряжения могли вызвать растрескивание. После наплавки предварительно определенного количества слоев осуществляли снижение напряжений перед наплавкой дополнительных слоев. Эта технология обеспечила успешное изготовление полноразмерного компонента IMS-T1, который показан на фиг.11. Как полагают, это был первый случай изготовления такого образца для испытаний, как IMS-T1, на инструментальной стали Н13 посредством прямой наплавки металла.
Параметры процесса примера 2 приведены непосредственно ниже:
Образец IMS-T1
материал: порошок из стали Н13
мощность лазера: 100 Вт
скорость осаждения: 5 г/мин
толщина щели: 0,254 мм
реальное время работы лазера: 50 часов
полное время работы: 100 часов
время для снижения напряжений: 24 часа
(6×4 часа)
Полное время: 124 часа.
Изготовленный образец был отправлен в независимую лабораторию для измерения остаточных напряжений. На фиг.11 также показаны точки, где были измерены остаточные напряжения. Места 2, 6 и 5 были наплавлены в процессе последнего прохода и, таким образом, в них выявили остаточные сжимающие напряжения, поскольку их не подвергали снятию напряжений. В других местах, наплавленных в ходе более ранних проходов, а затем подвергнутых снятию напряжений, выявили пренебрежимо малые остаточные напряжения, тогда как величина максимального напряжения в местах, где напряжения не были снижены, составила +340,6 МПа.
Были изготовлены матрицы для литья под давлением с заделанным медью охлаждающим блоком и каналом для водяного охлаждения, а также была изготовлена обрезная матрица. Эти компоненты имеют очень высокую точность размеров с допусками на все размеры в несколько десятых миллиметра. Эти примеры показывают способность процесса прямой наплавки металла (ПНМ) эффективно производить трехмерные компоненты при использовании стали Н13. В данном процессе имеется возможность регулирования микроструктуры и свойств посредством тщательного регулирования параметров процесса. Реакция на термическую обработку компонента, полученного лазерной наплавкой и механически обработанного компонента из стали Н13, является одинаковой. Действительно, структура лазерного наплавленного покрытия сталью Н13 после термической обработки является более гомогенной, чем у механически обработанной стали Н13.
Способы и устройства в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают способность изготавливать и восстанавливать компоненты почти любой геометрии, сведения о которой можно получать из базы данных компьютера. Существует много важных областей применения. Одним является быстрое изготовление опытных образцов/производство, изготовление, которое выполняют при значительно меньших временных затратах либо на изготовление опытных образцов, либо на производство инструментов. Другая область применения предназначена для пользователя при низком объеме производства изделий, где можно получать малые количества при низких затратах. Это особенно эффективно для производства средств для использования в медицине, таких как детали искусственных протезов для инвалидов. Другие потенциальные области применения включают формы для литья под давлением/производства полимеров, вставки для матриц для литья А1, при большом сокращении затрат времени и получении глянцевого слоя.
Настоящее изобретение обеспечивает возможность регулирования состава, микроструктуры, остаточных напряжений и механических свойств. Система позволяет использовать контур обратной связи в режиме "свет выключен" для регулирования процесса производства и вводить в чувствительный элемент контура регулирования с обратной связью оборудование и программное обеспечение для автоматической работы. Для различных материалов, используемых в процессе, нетрудно разработать математическую модель. Можно легко вводить в систему другие устройства, включая пьезоэлектрические и электрические датчики для измерения накопления остаточных напряжений, деформаций и неполадок, вызванных напряжениями, и для отслеживания начала образования трещин.

Claims (23)

1. Система автоматического регулирования послойной наплавки материала на подложке, характеризующаяся тем, что содержит регулируемый лазер, испускающий луч, направленный в локализованный участок подложки для образования на нем ванны расплава, средство подачи материала в ванну расплава для его плавления лазером и получения слоя наплавленного материала с заданной высотой, средство оптического детектирования с оптоэлектрическим чувствительным элементом для выдачи электрического сигнала, как функции высоты слоя наплавленного материала, и регулятор с обратной связью для автоматического регулирования скорости наплавки материала, как функции электрического сигнала.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что оптоэлектрический чувствительный элемент дополнительно предназначен для выдачи электрического сигнала, как функции химического состава наплавленного материала.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит интерфейс для компьютеризированной системы проектирования, содержащей описание изделия, подлежащего изготовлению, а регулятор с обратной связью предназначен для сравнения высоты слоя наплавленного материала с описанием и регулирования в соответствии с этим скорости наплавки материала.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство оптического детектирования содержит теневую маску, через которую проходит отраженный от слоя наплавленного материала свет, для направления на оптоэлектрический чувствительный элемент, а регулятор с обратной связью дополнительно содержит электрическую схему для определения наличия или отсутствия светового сигнала от слоя наплавленного материала.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство оптического детектирования содержит рассеивающий элемент, оптически сопряженный с оптоэлектрическим чувствительным элементом, для определения состава наплавленного материала.
6. Автоматическая система регулирования лазерной наплавки для изменения количества наплавляемого на подложку материала, характеризующаяся тем, что содержит испускающий луч лазер со средством фокусировки луча на локализованном участке подложки, обладающий энергией достаточной мощности для плавления подложки, по крайней мере, в пределах локализованного участка, средство перемещения испускающего луч лазера и подложки относительно друг друга, средство подачи материала, подлежащего плавлению, в ванну расплава для его накопления в локализованном участке по мере наплавки материала и регулятор с обратной связью для восприятия информации о высоте слоя наплавленного материала и автоматического регулирования скорости наплавки материала в соответствии с заданной высотой слоя.
7. Система по п.6, отличающаяся тем, что регулятор с обратной связью выполнен с возможностью регулирования мощности луча для регулирования скорости наплавки материала.
8. Система по п.6, отличающаяся тем, что регулятор с обратной связью выполнен с возможностью регулирования размера пятна луча для регулирования скорости наплавки материала.
9. Система по п.6, отличающаяся тем, что регулятор с обратной связью выполнен с возможностью регулирования скорости подачи материала для регулирования скорости наплавки материала.
10. Система по п.6, отличающаяся тем, что регулятор с обратной связью выполнен с возможностью регулирования скорости перемещения луча лазера относительно подложки для регулирования скорости наплавки материала.
11. Система по п.6, отличающаяся тем, что регулятор с обратной связью выполнен с возможностью восприятия информации о химическом составе наплавляемого на положку материала.
12. Система по п.6, отличающаяся тем, что регулятор с обратной связью выполнен с возможностью восприятия информации о химическом составе ванны расплава.
13. Система по п.6, отличающаяся тем, что она содержит интерфейс для компьютеризированной системы проектирования, содержащей описание изделия, подлежащего изготовлению, а регулятор с обратной связью предназначен для сравнения высоты слоя наплавленного материала с описанием и регулирования в соответствии с этим скорости наплавки материала.
14. Система автоматического изготовления изделия, характеризующаяся тем, что включает компьютеризированную базу конструктивных данных, содержащую описание изделия, подлежащего изготовлению, регулируемый лазер, испускающий луч, направленный на локализованый участок подложки для формирования на ней ванны расплава, соединенное с лазером средство для подачи материала, подлежащего плавлению, в ванну расплава для получения слоя наплавленного материала заданной высоты, средство перемещения для перемещения подложки относительно лазера и средства для подачи материала, рабочий стол для закрепления подложки, средство оптического детектирования для выдачи электрического сигнала, как функции высоты слоя наплавленного материала по мере его образования, регулятор с обратной связью, оперативно взаимосвязанный со средством перемещения и лазером для автоматического регулирования высоты слоя наплавленного материала в соответствии с описанием изделия, находящимся в компьютеризированной базе конструктивных данных.
15. Система по п.14, отличающаяся тем, что средство перемещения выполнено с возможностью перемещения рабочего стола относительно неподвижных лазера и средства подачи материала.
16. Система по п.14, отличающаяся тем, что средство перемещения выполнено с возможностью перемещения лазера и средства подачи материала относительно неподвижного рабочего стола.
17. Система по п.14, отличающаяся тем, что подложка выполнена металлической, а материал, подаваемый в ванну расплава, является металлическим порошком.
18. Система по п.14, отличающаяся тем, что средство оптического детектирования содержит теневую маску, через которую проходит отраженный от слоя наплавленного материала свет, для направления в оптоэлектрический чувствительный элемент.
19. Способ автоматического изготовления изделия, характеризующийся тем, что включает использование описания изделия, подлежащего изготовлению, формирование изделия на подложке путем нагрева локализованного участка подложки при помощи регулируемого лазера для формирования на нем ванны расплава, подачу материала в ванну расплава с помощью средства подачи материала для получения слоя наплавленного материала с заданной высотой, оптическое отслеживание высоты слоя наплавленного материала, автоматическое регулирование высоты слоя в соответствии с описанием изделия и перемещение из одного локализованного участка подложки на другой, при этом упомянутые этапы повторяют вплоть до завершения изготовления изделия.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что подложку перемещают относительно неподвижных лазера и средства подачи материала.
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что лазер и средство подачи материала перемещают относительно неподвижной подложки.
22. Способ по п.19, отличающийся тем, что подложку выполняют металлической, а материал подают в ванну расплава в виде металлического порошка.
23. Способ по п.20, отличающийся тем, что подложку перемещают наклонно относительно неподвижных лазера и средства подачи материала.
RU2001102604/02A 1998-06-30 1999-06-22 Способ и устройство для лазерной наплавки RU2228243C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/107,912 US6122564A (en) 1998-06-30 1998-06-30 Apparatus and methods for monitoring and controlling multi-layer laser cladding
US09/107,912 1998-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001102604A RU2001102604A (ru) 2002-12-20
RU2228243C2 true RU2228243C2 (ru) 2004-05-10

Family

ID=22319128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001102604/02A RU2228243C2 (ru) 1998-06-30 1999-06-22 Способ и устройство для лазерной наплавки

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6122564A (ru)
EP (1) EP1099184B1 (ru)
JP (2) JP2002519200A (ru)
KR (1) KR100606476B1 (ru)
CN (1) CN1205582C (ru)
AU (1) AU754346B2 (ru)
BR (1) BRPI9912231B1 (ru)
CA (1) CA2336583C (ru)
ES (1) ES2459601T3 (ru)
NO (1) NO20006700L (ru)
RU (1) RU2228243C2 (ru)
WO (1) WO2000000921A1 (ru)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447342C2 (ru) * 2005-11-15 2012-04-10 Снекма Способ изготовления гребешка лабиринтного уплотнения, термомеханическая деталь и газотурбинный двигатель, содержащий такой гребешок
RU2478028C2 (ru) * 2010-11-18 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Способ наплавки коррозионно-эрозионного порошка присадочного материала на стальную поверхность детали
RU2509639C2 (ru) * 2009-11-16 2014-03-20 Сименс Акциенгезелльшафт Монокристаллическая сварка направленно упрочненных материалов
RU2516021C2 (ru) * 2009-11-04 2014-05-20 Сименс Акциенгезелльшафт Монокристаллическая сварка направленно упрочненных материалов
RU2569612C2 (ru) * 2011-08-03 2015-11-27 Невельд С.А. Система восстановления ковочного штампа
RU2574536C2 (ru) * 2012-12-01 2016-02-10 Альстом Текнолоджи Лтд Способ изготовления металлического компонента посредством аддитивного лазерного изготовления
RU2599920C2 (ru) * 2014-11-20 2016-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" Устройство управления технологическим процессом лазерного термоупрочнения
WO2017052417A1 (ru) * 2015-09-25 2017-03-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Адирут" Способ и устройство аддитивного изготовления деталей
RU2615428C1 (ru) * 2015-10-29 2017-04-04 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Установка для лазерно-дуговой сварки деталей
RU2638850C1 (ru) * 2017-05-10 2017-12-18 Андрей Игоревич Горунов Способ выращивания монокристалла и устройство для его осуществления
RU2657971C1 (ru) * 2017-06-05 2018-06-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ изготовления металлического изделия из порошкового материала методом послойного лазерного синтеза с применением деформационной обработки
RU2664583C2 (ru) * 2015-12-24 2018-08-21 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Лазерный сварочный аппарат
RU2666201C1 (ru) * 2016-08-02 2018-09-06 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Способ лазерной сварки плоских проводов
RU185518U1 (ru) * 2018-05-19 2018-12-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Устройство контроля и адаптивного управления при прямом лазерном выращивании
RU200649U1 (ru) * 2019-12-27 2020-11-03 Общество с ограниченной ответственностью «Термолазер» Устройство для лазерной наплавки
RU200648U1 (ru) * 2019-12-27 2020-11-03 Общество с ограниченной ответственностью «Термолазер» Оптическая головка для лазерной наплавки
RU2760694C2 (ru) * 2017-01-18 2021-11-29 Айпиджи Фотоникс Корпорэйшн Способ и системы для формирования изображений в когерентном излучении и управления с обратной связью для модификации материалов

Families Citing this family (207)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69708604T2 (de) * 1996-02-16 2002-05-16 Bernal International, Inc. Stanzmesser und herstellungsverfahren
US7713297B2 (en) 1998-04-11 2010-05-11 Boston Scientific Scimed, Inc. Drug-releasing stent with ceramic-containing layer
US6122564A (en) * 1998-06-30 2000-09-19 Koch; Justin Apparatus and methods for monitoring and controlling multi-layer laser cladding
US20020110649A1 (en) * 2000-05-09 2002-08-15 Skszek Timothy W. Fabrication of alloy variant structures using direct metal deposition
US6937921B1 (en) * 1998-06-30 2005-08-30 Precision Optical Manufacturing (Pom) Production of smart dies and molds using direct metal deposition
US6472029B1 (en) * 1998-06-30 2002-10-29 The P.O.M. Group Fabrication of laminate structures using direct metal deposition
US6925346B1 (en) 1998-06-30 2005-08-02 Jyoti Mazumder Closed-loop, rapid manufacturing of three-dimensional components using direct metal deposition
US6459951B1 (en) 1999-09-10 2002-10-01 Sandia Corporation Direct laser additive fabrication system with image feedback control
US6534745B1 (en) 1999-09-27 2003-03-18 Mathew T. J. Lowney Nozzle particularly suited to direct metal deposition
EP1227910B1 (en) * 1999-11-04 2007-07-25 Aeromet Corporation Control system for depositing powder to a molten puddle
US6518541B1 (en) * 1999-11-16 2003-02-11 Joseph K. Kelly Duty cycle stabilization in direct metal deposition (DMD) systems
EP1296776A4 (en) 2000-06-01 2004-12-08 Univ Texas SELECTIVE DIRECT LASER SINTERING OF METALS
US20020082741A1 (en) * 2000-07-27 2002-06-27 Jyoti Mazumder Fabrication of biomedical implants using direct metal deposition
US6751516B1 (en) * 2000-08-10 2004-06-15 Richardson Technologies, Inc. Method and system for direct writing, editing and transmitting a three dimensional part and imaging systems therefor
US6423926B1 (en) 2000-11-16 2002-07-23 Joseph K. Kelly Direct-metal-deposition (DMD) nozzle fault detection using temperature measurements
US6793140B2 (en) * 2001-01-10 2004-09-21 The P.O.M. Group Machine-readable code generation using direct metal deposition
EP1234625A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-28 Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formkörpers durch selektives Laserschmelzen
US6710280B2 (en) * 2001-05-22 2004-03-23 The P.O.M. Group Focusing optics for adaptive deposition in rapid manufacturing
KR100419369B1 (ko) * 2001-11-16 2004-02-19 주식회사 인스텍 레이저 클래딩과 직접 금속 조형기술에서 이미지 촬영과이미지 프로세싱을 이용한 클래딩 층 높이의 실시간모니터링 및 제어 방법 및 그 시스템
CA2467221C (en) * 2001-11-17 2010-07-20 Insstek Inc. Method and system for real-time monitoring and controlling height of deposit by using image photographing and image processing technology in laser cladding and laser-aided direct metal manufacturing process
CN101694582B (zh) * 2001-11-17 2012-04-18 株式会社Insstek 实时监测和控制淀积高度的方法和系统
EP1340583A1 (en) 2002-02-20 2003-09-03 ALSTOM (Switzerland) Ltd Method of controlled remelting of or laser metal forming on the surface of an article
US6894247B2 (en) 2002-07-26 2005-05-17 Honeywell International, Inc. Powder feed splitter for hand-held laser powder fusion welding torch
US20040020625A1 (en) * 2002-07-29 2004-02-05 Jyoti Mazumder Fabrication of customized die inserts using closed-loop direct metal deposition (DMD)
AU2003293279B2 (en) * 2002-08-28 2008-10-23 Dm3D Technology, Llc Part-geometry independent real time closed loop weld pool temperature control system for multi-layer DMD process
US7139633B2 (en) * 2002-08-29 2006-11-21 Jyoti Mazumder Method of fabricating composite tooling using closed-loop direct-metal deposition
EP1396556A1 (en) * 2002-09-06 2004-03-10 ALSTOM (Switzerland) Ltd Method for controlling the microstructure of a laser metal formed hard layer
US7020539B1 (en) 2002-10-01 2006-03-28 Southern Methodist University System and method for fabricating or repairing a part
US7045738B1 (en) 2002-10-01 2006-05-16 Southern Methodist University Powder delivery system and method
WO2004039531A2 (en) * 2002-10-31 2004-05-13 Ehsan Toyserkani System and method for closed-loop control of laser cladding by powder injection
US6745609B2 (en) 2002-11-06 2004-06-08 Daimlerchrysler Corporation Sheet metal forming die assembly with textured die surfaces
SE524439C2 (sv) * 2002-12-19 2004-08-10 Arcam Ab Anordning samt metod för framställande av en tredimensionell produkt
US7431881B2 (en) * 2003-02-21 2008-10-07 The P.O.M. Group Wear-resistant alloys particularly suited to aluminum-engine head-valve seats
US20050023256A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Srikanth Sankaranarayanan 3-D adaptive laser powder fusion welding
US6995334B1 (en) * 2003-08-25 2006-02-07 Southern Methodist University System and method for controlling the size of the molten pool in laser-based additive manufacturing
US6940037B1 (en) 2003-08-25 2005-09-06 Southern Methodist University System and method for controlling welding parameters in welding-based deposition processes
US20050056628A1 (en) * 2003-09-16 2005-03-17 Yiping Hu Coaxial nozzle design for laser cladding/welding process
JP2005118851A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Toyota Motor Corp 金属部材上の金属製突起およびその形成方法
US20050155738A1 (en) * 2003-11-06 2005-07-21 Squires Wayne F. Device and method for cooling a shot plug
US7001672B2 (en) * 2003-12-03 2006-02-21 Medicine Lodge, Inc. Laser based metal deposition of implant structures
US7666522B2 (en) * 2003-12-03 2010-02-23 IMDS, Inc. Laser based metal deposition (LBMD) of implant structures
US20050212694A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Chun-Ta Chen Data distribution method and system
DE102004018699A1 (de) * 2004-04-17 2005-11-03 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Laserschweißen von Bauteilen aus Superlegierungen
DE202004021955U1 (de) 2004-08-27 2013-07-16 Credit Card Supplies Prägeblech mit dreidimensionaler Struktur zur Herstellung von Dokumenten mittels Heiß-Kalt-Laminierpresse
DE102004041434B4 (de) 2004-08-27 2013-10-10 Credit Card Supplies Verfahren zur Herstellung eines Prägeblechs für eine Heiß-Kalt-Laminierpresse mit dreidimensionalen Strukturen
GB2418208B (en) * 2004-09-18 2007-06-06 Rolls Royce Plc Component coating
US8053705B2 (en) * 2005-09-07 2011-11-08 Purdue Research Foundation Laser assisted machining process with distributed lasers
US8629368B2 (en) * 2006-01-30 2014-01-14 Dm3D Technology, Llc High-speed, ultra precision manufacturing station that combines direct metal deposition and EDM
US20070224235A1 (en) 2006-03-24 2007-09-27 Barron Tenney Medical devices having nanoporous coatings for controlled therapeutic agent delivery
US8187620B2 (en) 2006-03-27 2012-05-29 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices comprising a porous metal oxide or metal material and a polymer coating for delivering therapeutic agents
US8183498B2 (en) * 2006-05-01 2012-05-22 Tcz, Llc Systems and method for optimization of laser beam spatial intensity profile
US7951412B2 (en) 2006-06-07 2011-05-31 Medicinelodge Inc. Laser based metal deposition (LBMD) of antimicrobials to implant surfaces
US8815275B2 (en) 2006-06-28 2014-08-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Coatings for medical devices comprising a therapeutic agent and a metallic material
US8771343B2 (en) 2006-06-29 2014-07-08 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices with selective titanium oxide coatings
CA2662808A1 (en) 2006-09-14 2008-03-20 Boston Scientific Limited Medical devices with drug-eluting coating
US8604381B1 (en) 2006-10-12 2013-12-10 Purdue Research Foundation Integrated laser material processing cell
GB0620359D0 (en) * 2006-10-13 2006-11-22 Symmetry Medical Inc Medical devices
US7981150B2 (en) 2006-11-09 2011-07-19 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprosthesis with coatings
US20080223832A1 (en) * 2006-11-16 2008-09-18 Lijun Song Real time implementation of generalized predictive control algorithm for the control of direct metal deposition (dmd) process
US7866377B2 (en) * 2006-12-20 2011-01-11 The Boeing Company Method of using minimal surfaces and minimal skeletons to make heat exchanger components
US7810552B2 (en) * 2006-12-20 2010-10-12 The Boeing Company Method of making a heat exchanger
US7866372B2 (en) * 2006-12-20 2011-01-11 The Boeing Company Method of making a heat exchanger core component
US8691329B2 (en) * 2007-01-31 2014-04-08 General Electric Company Laser net shape manufacturing using an adaptive toolpath deposition method
US7760331B2 (en) * 2007-02-20 2010-07-20 Electro Scientific Industries, Inc. Decoupled, multiple stage positioning system
US8070797B2 (en) 2007-03-01 2011-12-06 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device with a porous surface for delivery of a therapeutic agent
US8431149B2 (en) 2007-03-01 2013-04-30 Boston Scientific Scimed, Inc. Coated medical devices for abluminal drug delivery
US8067054B2 (en) 2007-04-05 2011-11-29 Boston Scientific Scimed, Inc. Stents with ceramic drug reservoir layer and methods of making and using the same
US20080288318A1 (en) * 2007-04-17 2008-11-20 Smart Tram Corp. Smart tram system and method for using
US7976915B2 (en) 2007-05-23 2011-07-12 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprosthesis with select ceramic morphology
US9044827B2 (en) * 2007-05-31 2015-06-02 Dm3D Technology, Llc Real-time implementation of generalized predictive algorithm for direct metal deposition (DMD) process control
CA2691334C (en) * 2007-06-12 2018-02-27 Rolls-Royce Corporation System, method, and apparatus for repair of components
US20080314878A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-25 General Electric Company Apparatus and method for controlling a machining system
US8076607B2 (en) * 2007-06-27 2011-12-13 Ross Technology Corporation Method and apparatus for depositing raised features at select locations on a substrate to produce a slip-resistant surface
US8002823B2 (en) 2007-07-11 2011-08-23 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprosthesis coating
US7942926B2 (en) 2007-07-11 2011-05-17 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprosthesis coating
US9284409B2 (en) 2007-07-19 2016-03-15 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprosthesis having a non-fouling surface
US8815273B2 (en) 2007-07-27 2014-08-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Drug eluting medical devices having porous layers
US7931683B2 (en) 2007-07-27 2011-04-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Articles having ceramic coated surfaces
WO2009018340A2 (en) 2007-07-31 2009-02-05 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device coating by laser cladding
JP2010535541A (ja) 2007-08-03 2010-11-25 ボストン サイエンティフィック リミテッド 広い表面積を有する医療器具用のコーティング
US9352420B2 (en) 2007-10-10 2016-05-31 Ronald Peter Whitfield Laser cladding device with an improved zozzle
US8117985B2 (en) 2007-10-10 2012-02-21 Ronald Peter Whitfield Laser cladding device with an improved nozzle
US8800480B2 (en) 2007-10-10 2014-08-12 Ronald Peter Whitfield Laser cladding device with an improved nozzle
US7938855B2 (en) 2007-11-02 2011-05-10 Boston Scientific Scimed, Inc. Deformable underlayer for stent
US8029554B2 (en) 2007-11-02 2011-10-04 Boston Scientific Scimed, Inc. Stent with embedded material
US8216632B2 (en) 2007-11-02 2012-07-10 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprosthesis coating
EP2271380B1 (en) 2008-04-22 2013-03-20 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices having a coating of inorganic material
WO2009132176A2 (en) 2008-04-24 2009-10-29 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices having inorganic particle layers
EP2303350A2 (en) 2008-06-18 2011-04-06 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprosthesis coating
GB0816308D0 (en) 2008-09-05 2008-10-15 Mtt Technologies Ltd Optical module
US8231980B2 (en) 2008-12-03 2012-07-31 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical implants including iridium oxide
US8071156B2 (en) 2009-03-04 2011-12-06 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprostheses
US8583271B2 (en) * 2009-03-16 2013-11-12 The Boeing Company Controlling cutting of continuously fabricated composite parts with nondestructive evaluation
US8287937B2 (en) 2009-04-24 2012-10-16 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprosthese
US9330406B2 (en) * 2009-05-19 2016-05-03 Cobra Golf Incorporated Method and system for sales of golf equipment
KR101097173B1 (ko) 2009-09-04 2011-12-22 신한다이아몬드공업 주식회사 절삭/연마 공구 및 그 제조방법
EP3479933A1 (en) * 2009-09-17 2019-05-08 Sciaky Inc. Electron beam layer manufacturing apparatus
DE102009051551A1 (de) * 2009-10-31 2011-05-05 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils einer Strömungsmaschine
US10119195B2 (en) 2009-12-04 2018-11-06 The Regents Of The University Of Michigan Multichannel cold spray apparatus
JP5738885B2 (ja) * 2009-12-04 2015-06-24 ザ リージェンツ オブ ユニバーシティー オブ ミシガン コールド・スプレー・ノズル組立体、及び基材に粒子の被膜を付着させる方法
US8728388B2 (en) * 2009-12-04 2014-05-20 Honeywell International Inc. Method of fabricating turbine components for engines
CN101893426B (zh) * 2010-07-02 2011-11-16 西安交通大学 一种在线检测及控制激光金属成形高度的方法
DE202010010771U1 (de) 2010-07-28 2011-11-14 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Laserschmelzvorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Bauteils
GB201019601D0 (en) * 2010-11-19 2010-12-29 Pilkington Group Ltd Glazing with frequency selective coating
JP2012114157A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Toshiba Corp ドロップレシピ作成方法およびデータベース作成方法
DE102011009624A1 (de) * 2011-01-28 2012-08-02 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Prozessüberwachung
CN102133698B (zh) * 2011-02-17 2012-12-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种飞机金属整体结构制造方法
US9095994B2 (en) 2011-08-09 2015-08-04 GM Global Technology Operations LLC Method for applying variable magnetic properties to a induction heated tool face and manufacturing parts using the tool
WO2013059779A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 American Laser Enterprises, Llc System configured for removing a coating from a substrate using electromagnetic radiation
US10201877B2 (en) 2011-10-26 2019-02-12 Titanova Inc Puddle forming and shaping with primary and secondary lasers
US9539681B2 (en) 2011-11-30 2017-01-10 Board Of Trustees Of Northern Illinois University Laser assisted machining system for ceramics and hard materials
WO2013113569A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 Asml Netherlands B.V. Substrate holder and method of manufacturing a substrate holder
EP2838691B1 (en) 2012-04-16 2024-05-22 Magna International Inc. Process for laser-assisted tool build and repair
KR102061776B1 (ko) * 2012-09-05 2020-01-02 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 객체 위치를 변경하기 위한 방법 및 그 전자 장치
US9289854B2 (en) * 2012-09-12 2016-03-22 Siemens Energy, Inc. Automated superalloy laser cladding with 3D imaging weld path control
AU2013343276B2 (en) 2012-11-09 2017-11-02 Bae Systems Plc Additive layer manufacturing
EP2730354A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-14 BAE Systems PLC Additive layer manufacturing
EP2737965A1 (en) * 2012-12-01 2014-06-04 Alstom Technology Ltd Method for manufacturing a metallic component by additive laser manufacturing
US10315275B2 (en) * 2013-01-24 2019-06-11 Wisconsin Alumni Research Foundation Reducing surface asperities
TW201429591A (zh) * 2013-01-25 2014-08-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 雷射加工裝置
EP2969383B2 (en) 2013-03-15 2021-07-07 Rolls-Royce Corporation Repair of gas turbine engine components
US9474327B2 (en) 2013-08-19 2016-10-25 Nike, Inc. Sole structure masters, sole structure molds and sole structures having indicia and/or texture
FR3010334B1 (fr) * 2013-09-09 2015-09-25 Michelin & Cie Dispositif de depot de lit de poudre sur une surface muni d'une sonde a reponse electromagnetique, et procede correspondant
GB201316815D0 (en) * 2013-09-23 2013-11-06 Renishaw Plc Additive manufacturing apparatus and method
EP2868388A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-06 Alstom Technology Ltd Device for HVOF spraying process
US10124531B2 (en) 2013-12-30 2018-11-13 Ut-Battelle, Llc Rapid non-contact energy transfer for additive manufacturing driven high intensity electromagnetic fields
JP5931947B2 (ja) 2014-03-18 2016-06-08 株式会社東芝 ノズルおよび積層造形装置
JP6359316B2 (ja) 2014-03-31 2018-07-18 三菱重工業株式会社 三次元積層装置及び三次元積層方法
US9650537B2 (en) 2014-04-14 2017-05-16 Ut-Battelle, Llc Reactive polymer fused deposition manufacturing
US9586289B2 (en) 2014-04-30 2017-03-07 Alabama Specialty Products, Inc. Cladding apparatus and method
US10336007B2 (en) * 2014-05-09 2019-07-02 United Technologies Corporation Sensor fusion for powder bed manufacturing process control
DE102014208768B4 (de) * 2014-05-09 2019-07-11 MTU Aero Engines AG Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätssicherung
DE102014212246B3 (de) * 2014-06-26 2015-08-06 MTU Aero Engines AG Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätssicherung
WO2016001360A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Autotech Engineering A.I.E. Reinforced structural components
US9981341B2 (en) 2014-08-25 2018-05-29 Jyoti Mazumder Smart additive manufacturing system (SAMS)
US9573224B2 (en) 2014-09-02 2017-02-21 Product Innovation & Engineering, LLC System and method for determining beam power level along an additive deposition path
US9757902B2 (en) 2014-09-02 2017-09-12 Product Innovation and Engineering L.L.C. Additive layering method using improved build description
US9873180B2 (en) 2014-10-17 2018-01-23 Applied Materials, Inc. CMP pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes
US10875153B2 (en) 2014-10-17 2020-12-29 Applied Materials, Inc. Advanced polishing pad materials and formulations
US10399201B2 (en) 2014-10-17 2019-09-03 Applied Materials, Inc. Advanced polishing pads having compositional gradients by use of an additive manufacturing process
KR102436416B1 (ko) 2014-10-17 2022-08-26 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 애디티브 제조 프로세스들을 이용한 복합 재료 특성들을 갖는 ｃｍｐ 패드 구성
US10875145B2 (en) 2014-10-17 2020-12-29 Applied Materials, Inc. Polishing pads produced by an additive manufacturing process
US11745302B2 (en) 2014-10-17 2023-09-05 Applied Materials, Inc. Methods and precursor formulations for forming advanced polishing pads by use of an additive manufacturing process
US9776361B2 (en) 2014-10-17 2017-10-03 Applied Materials, Inc. Polishing articles and integrated system and methods for manufacturing chemical mechanical polishing articles
US20160108516A1 (en) * 2014-10-17 2016-04-21 Dm3D Technology, Llc Method of applying metallic layer on substrate and composite article formed thereby
US10821573B2 (en) 2014-10-17 2020-11-03 Applied Materials, Inc. Polishing pads produced by an additive manufacturing process
EA201790906A1 (ru) * 2014-10-24 2017-11-30 Лэйзербонд Лимитед Способ и устройство для плакирования поверхности изделия
JP6935355B2 (ja) * 2014-11-14 2021-09-15 株式会社ニコン 造形装置及び造形方法
CN117484865A (zh) * 2014-11-14 2024-02-02 株式会社 尼康 造型装置及造型方法
KR102283654B1 (ko) 2014-11-14 2021-07-29 가부시키가이샤 니콘 조형 장치 및 조형 방법
GB201420717D0 (en) * 2014-11-21 2015-01-07 Renishaw Plc Additive manufacturing apparatus and methods
US10632566B2 (en) * 2014-12-02 2020-04-28 Product Innovation and Engineering L.L.C. System and method for controlling the input energy from an energy point source during metal processing
US10537966B2 (en) 2015-03-04 2020-01-21 Technology Research Association For Future Additive Manufacturing Processing nozzle, processing head, machining apparatus, and control method and control program of processing nozzle
EP3095592A4 (en) * 2015-03-20 2017-11-01 Technology Research Association For Future Additive Manufacturing Working nozzle, working head, working device, method for controlling working nozzle, and control program
JP6951337B2 (ja) * 2015-08-14 2021-10-20 ディーエムスリーディー テクノロジ エルエルシー 直接材料堆積用レーザ走査ヘッドを備えるノズル
US10443115B2 (en) 2015-08-20 2019-10-15 General Electric Company Apparatus and method for direct writing of single crystal super alloys and metals
EP3135459A1 (en) * 2015-08-31 2017-03-01 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Method and apparatus for layerwise production of a tangible object
CN113103145B (zh) 2015-10-30 2023-04-11 应用材料公司 形成具有期望ζ电位的抛光制品的设备与方法
US10593574B2 (en) 2015-11-06 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Techniques for combining CMP process tracking data with 3D printed CMP consumables
US10065201B2 (en) 2015-11-11 2018-09-04 Technology Research Association For Future Additive Manufacturing Processing nozzle and optical machining apparatus
WO2017085470A1 (en) 2015-11-16 2017-05-26 Renishaw Plc Module for additive manufacturing apparatus and method
US10035219B2 (en) 2016-01-13 2018-07-31 Product Innovation and Engineering L.L.C. Electrostatic powder feeder
US10391605B2 (en) 2016-01-19 2019-08-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for forming porous advanced polishing pads using an additive manufacturing process
EP3208075B1 (en) * 2016-02-17 2018-06-13 Hochschule für angewandte Wissenschaften Aschaffenburg Optical method and apparatus for fabricating a structured object
SG10201700339YA (en) 2016-02-29 2017-09-28 Rolls Royce Corp Directed energy deposition for processing gas turbine engine components
WO2017163432A1 (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 ３次元積層造形装置、３次元積層造形装置の制御方法および３次元積層造形装置の制御プログラム
US11440130B2 (en) * 2016-04-15 2022-09-13 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Process control of electron beam wire additive manufacturing
US10722946B2 (en) 2016-04-25 2020-07-28 Thomas Strangman Methods of fabricating turbine engine components
CN106216678B (zh) * 2016-09-29 2018-06-29 苏州大学 激光成形均匀变高零件的方法
US10213797B2 (en) 2017-02-24 2019-02-26 Powder Motion Labs, LLC Electrostatic powder feeder
CN110267757B (zh) * 2017-04-10 2022-04-19 惠普发展公司，有限责任合伙企业 减少金属层中的应力
US20180304539A1 (en) 2017-04-21 2018-10-25 Applied Materials, Inc. Energy delivery system with array of energy sources for an additive manufacturing apparatus
AU2018273352B2 (en) 2017-05-22 2023-07-27 Howmedica Osteonics Corp. Device for in-situ fabrication process monitoring and feedback control of an electron beam additive manufacturing process
US10234848B2 (en) 2017-05-24 2019-03-19 Relativity Space, Inc. Real-time adaptive control of additive manufacturing processes using machine learning
US20210146613A1 (en) * 2017-06-06 2021-05-20 Dmg Mori Advanced Solutions Systems and Methods for Solidification Rate Control During Additive Manufacturing
US10471542B1 (en) * 2017-06-27 2019-11-12 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Cladding and freeform deposition for coolant channel closeout
US11471999B2 (en) 2017-07-26 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Integrated abrasive polishing pads and manufacturing methods
US11072050B2 (en) 2017-08-04 2021-07-27 Applied Materials, Inc. Polishing pad with window and manufacturing methods thereof
WO2019032286A1 (en) 2017-08-07 2019-02-14 Applied Materials, Inc. ABRASIVE DISTRIBUTION POLISHING PADS AND METHODS OF MAKING SAME
US10343031B1 (en) 2017-10-18 2019-07-09 Cobra Golf Incorporated Golf club head with openwork rib
JP6487009B2 (ja) * 2017-10-19 2019-03-20 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 ３次元積層造形装置、３次元積層造形装置の制御方法および３次元積層造形装置の制御プログラム
US11511166B1 (en) 2017-11-15 2022-11-29 Cobra Golf Incorporated Structured face for golf club head
US10800615B2 (en) 2018-03-16 2020-10-13 Power Motion Labs, LLC Electrostatic conveyor-wheel powder feeder
JP6886422B2 (ja) * 2018-03-30 2021-06-16 株式会社ニコン 造形装置及び造形方法
EP3597333A1 (en) 2018-07-19 2020-01-22 Howmedica Osteonics Corporation System and process for in-process electron beam profile and location analyses
US10744599B2 (en) * 2018-07-30 2020-08-18 Mitsubishi Electric Corporation Metal additive manufacturing welding condition control device and method
US11311943B2 (en) 2018-08-27 2022-04-26 The Penn State Research Foundation Multi-spectral method for detection of anomalies during powder bed fusion additive manufacturing
KR20210042171A (ko) 2018-09-04 2021-04-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 진보한 폴리싱 패드들을 위한 제형들
DE102018130798A1 (de) * 2018-12-04 2020-06-04 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Geregeltes Pulverauftragsschweißverfahren
US10994379B2 (en) * 2019-01-04 2021-05-04 George H. Lambert Laser deposition process for a self sharpening knife cutting edge
JP7061093B2 (ja) * 2019-03-28 2022-04-27 株式会社ニコン 造形装置及び造形方法
US11219951B2 (en) * 2019-07-03 2022-01-11 Directed Metal 3D, S.L. Multi-mode laser device for metal manufacturing applications
US11813712B2 (en) 2019-12-20 2023-11-14 Applied Materials, Inc. Polishing pads having selectively arranged porosity
RU2736126C1 (ru) * 2020-02-10 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Способ трехстадийной лазерной наплавки
US11612940B2 (en) 2020-03-18 2023-03-28 Powder Motion Labs, LLC Powder bed recoater
US11407172B2 (en) 2020-03-18 2022-08-09 Powder Motion Labs, LLC Recoater using alternating current to planarize top surface of powder bed
CN111364039B (zh) * 2020-03-26 2022-02-22 陕西天元智能再制造股份有限公司 一种激光熔覆自调节装置和自调节方法
CN111593341B (zh) * 2020-05-22 2022-06-14 江苏大学 一种重型燃气轮机叶片高性能热障涂层及其多工艺组合制备方法
US11806829B2 (en) 2020-06-19 2023-11-07 Applied Materials, Inc. Advanced polishing pads and related polishing pad manufacturing methods
US11980938B2 (en) 2020-11-24 2024-05-14 Rolls-Royce Corporation Bladed disk repair process with shield
US11629412B2 (en) 2020-12-16 2023-04-18 Rolls-Royce Corporation Cold spray deposited masking layer
CN112756632A (zh) * 2020-12-21 2021-05-07 江苏威拉里新材料科技有限公司 一种3d打印金属粉用保存装置
US11839915B2 (en) 2021-01-20 2023-12-12 Product Innovation and Engineering LLC System and method for determining beam power level along an additive deposition path
US11878389B2 (en) 2021-02-10 2024-01-23 Applied Materials, Inc. Structures formed using an additive manufacturing process for regenerating surface texture in situ
CN113151819A (zh) * 2021-02-23 2021-07-23 徐玲萍 一种激光熔覆再制造用高效率冷却装置
CN115121937A (zh) * 2022-08-22 2022-09-30 苏州创鑫激光科技有限公司 激光加工系统
DE102022125429A1 (de) 2022-09-30 2024-04-04 Dmg Mori Ultrasonic Lasertec Gmbh Verfahren zur additiven fertigung eines bauteils mit einem kern aus reinem kupfer oder einer kupferlegierung

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4044774A (en) * 1976-02-23 1977-08-30 Medtronic, Inc. Percutaneously inserted spinal cord stimulation lead
US4323756A (en) * 1979-10-29 1982-04-06 United Technologies Corporation Method for fabricating articles by sequential layer deposition
US4411258A (en) * 1980-03-10 1983-10-25 Pujals Jr Charles Method and device for relieving pain
US4626999A (en) * 1984-04-18 1986-12-02 Cincinnati Milacron Inc. Apparatus for controlled manipulation of laser focus point
DE3430114C2 (de) * 1984-08-16 1986-12-18 J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim Vorrichtung zum Aufbauen eines Werkstücks durch Auftragschweißen
US4633889A (en) * 1984-12-12 1987-01-06 Andrew Talalla Stimulation of cauda-equina spinal nerves
US4724299A (en) * 1987-04-15 1988-02-09 Quantum Laser Corporation Laser spray nozzle and method
US4803986A (en) * 1987-04-24 1989-02-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ergonometric transcutaneous electrical nerve stimulator
US4915757A (en) * 1988-05-05 1990-04-10 Spectra-Physics, Inc. Creation of three dimensional objects
US5041974A (en) * 1988-10-26 1991-08-20 Walker Judith B Multichannel stimulator for tuned stimulation
US5031618A (en) * 1990-03-07 1991-07-16 Medtronic, Inc. Position-responsive neuro stimulator
JP2597778B2 (ja) * 1991-01-03 1997-04-09 ストラタシイス，インコーポレイテッド 三次元対象物組み立てシステム及び組み立て方法
EP0496181B1 (de) * 1991-01-21 1998-08-19 Sulzer Hydro AG Verfahren zur Herstellung von metallischen Werkstücken mit einer Schweissvorrichtung und Vorrichtung zur Ausführung desselben
US5241419A (en) * 1992-01-27 1993-08-31 General Electric Company Co-axial viewing device for lasers
US5196015A (en) * 1992-04-30 1993-03-23 Neubardt Seth L Procedure for spinal pedicle screw insertion
US5474558A (en) * 1992-04-30 1995-12-12 Neubardt; Seth L. Procedure and system for spinal pedicle screw insertion
US5423877A (en) * 1992-05-04 1995-06-13 David C. Mackey Method and device for acute pain management by simultaneous spinal cord electrical stimulation and drug infusion
US5453329A (en) * 1992-06-08 1995-09-26 Quantum Laser Corporation Method for laser cladding thermally insulated abrasive particles to a substrate, and clad substrate formed thereby
US5358513A (en) * 1992-12-09 1994-10-25 Medtronic, Inc. Parameter selection and electrode placement of neuromuscular electrical stimulation apparatus
JPH06226478A (ja) * 1993-02-08 1994-08-16 Fuji Electric Co Ltd レーザ加工装置
JP3175994B2 (ja) * 1993-04-15 2001-06-11 松下電工株式会社 レーザ照射方法及びレーザ照射装置、並びに立体回路の形成方法、表面処理方法、粉末付着方法
JP3052694B2 (ja) * 1993-10-08 2000-06-19 日産自動車株式会社 肉盛り加工方法および肉盛り加工装置
JPH07108390A (ja) * 1993-10-13 1995-04-25 Nissan Motor Co Ltd 肉盛り加工方法および肉盛り加工装置
GB9321866D0 (en) * 1993-10-22 1993-12-15 Kinsman Grant Fuzzy logic control of laser welding
US5501703A (en) * 1994-01-24 1996-03-26 Medtronic, Inc. Multichannel apparatus for epidural spinal cord stimulator
US5477026A (en) * 1994-01-27 1995-12-19 Chromalloy Gas Turbine Corporation Laser/powdered metal cladding nozzle
JP2683874B2 (ja) * 1994-07-29 1997-12-03 長崎県 レーザ溶接の溶接状態検出方法と装置
JPH08162704A (ja) * 1994-12-01 1996-06-21 Amada Co Ltd レーザ加工機用電源の出力の制御方法
US5612887A (en) * 1995-02-09 1997-03-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Automation of pulsed laser deposition
JPH08215869A (ja) * 1995-02-20 1996-08-27 Kawasaki Steel Corp レーザ溶接方法およびその装置
US5642287A (en) * 1995-03-02 1997-06-24 Sotiropoulos; Nicholas Sculpturing device for laser beams
US5847960A (en) * 1995-03-20 1998-12-08 Electro Scientific Industries, Inc. Multi-tool positioning system
JPH09141467A (ja) * 1995-11-16 1997-06-03 Nissan Motor Co Ltd レーザ肉盛り装置
JPH09141470A (ja) * 1995-11-20 1997-06-03 Toshiba Corp 電子管用金属部材のレーザ溶接方法
JPH09243334A (ja) * 1996-03-11 1997-09-19 Nissan Motor Co Ltd 肉盛り加工部の品質検査装置
JP2730546B2 (ja) * 1996-06-11 1998-03-25 日本電気株式会社 外部シャッタユニット
JPH1029081A (ja) * 1996-07-12 1998-02-03 Amada Co Ltd レーザビーム加工機械の自動プログラミング装置
JPH1085967A (ja) * 1996-09-20 1998-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ誘起プラズマ検出方法とそれを用いるレーザ制御方法およびレーザ加工機
US6122564A (en) * 1998-06-30 2000-09-19 Koch; Justin Apparatus and methods for monitoring and controlling multi-layer laser cladding

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447342C2 (ru) * 2005-11-15 2012-04-10 Снекма Способ изготовления гребешка лабиринтного уплотнения, термомеханическая деталь и газотурбинный двигатель, содержащий такой гребешок
RU2516021C2 (ru) * 2009-11-04 2014-05-20 Сименс Акциенгезелльшафт Монокристаллическая сварка направленно упрочненных материалов
RU2509639C2 (ru) * 2009-11-16 2014-03-20 Сименс Акциенгезелльшафт Монокристаллическая сварка направленно упрочненных материалов
RU2478028C2 (ru) * 2010-11-18 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Способ наплавки коррозионно-эрозионного порошка присадочного материала на стальную поверхность детали
RU2569612C2 (ru) * 2011-08-03 2015-11-27 Невельд С.А. Система восстановления ковочного штампа
RU2574536C2 (ru) * 2012-12-01 2016-02-10 Альстом Текнолоджи Лтд Способ изготовления металлического компонента посредством аддитивного лазерного изготовления
RU2599920C2 (ru) * 2014-11-20 2016-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" Устройство управления технологическим процессом лазерного термоупрочнения
WO2017052417A1 (ru) * 2015-09-25 2017-03-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Адирут" Способ и устройство аддитивного изготовления деталей
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
CN108136500A (zh) * 2015-09-25 2018-06-08 阿迪鲁特有限责任公司 用于部件的增材制造的方法和装置
US11358329B2 (en) 2015-09-25 2022-06-14 Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu “Adirut” Method and device for the additive manufacturing of components
RU2615428C1 (ru) * 2015-10-29 2017-04-04 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Установка для лазерно-дуговой сварки деталей
RU2664583C2 (ru) * 2015-12-24 2018-08-21 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Лазерный сварочный аппарат
RU2666201C1 (ru) * 2016-08-02 2018-09-06 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Способ лазерной сварки плоских проводов
RU2760694C2 (ru) * 2017-01-18 2021-11-29 Айпиджи Фотоникс Корпорэйшн Способ и системы для формирования изображений в когерентном излучении и управления с обратной связью для модификации материалов
RU2638850C1 (ru) * 2017-05-10 2017-12-18 Андрей Игоревич Горунов Способ выращивания монокристалла и устройство для его осуществления
RU2657971C1 (ru) * 2017-06-05 2018-06-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ изготовления металлического изделия из порошкового материала методом послойного лазерного синтеза с применением деформационной обработки
RU185518U1 (ru) * 2018-05-19 2018-12-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Устройство контроля и адаптивного управления при прямом лазерном выращивании
RU200649U1 (ru) * 2019-12-27 2020-11-03 Общество с ограниченной ответственностью «Термолазер» Устройство для лазерной наплавки
RU200648U1 (ru) * 2019-12-27 2020-11-03 Общество с ограниченной ответственностью «Термолазер» Оптическая головка для лазерной наплавки
RU2811830C2 (ru) * 2022-07-11 2024-01-18 Общество с ограниченной ответственностью "Центр лазерных технологий" Устройство онлайн-мониторинга формы наплавленного слоя и управления процессом прямого лазерного выращивания изделий из металлических порошков
RU2820294C1 (ru) * 2023-09-29 2024-06-03 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Университет Иннополис" Способ роботизированной лазерной наплавки для изделий из штамповой стали

Also Published As

Publication number Publication date
EP1099184A1 (en) 2001-05-16
BR9912231A (pt) 2002-01-29
EP1099184A4 (en) 2009-04-08
BRPI9912231B1 (pt) 2015-12-08
AU754346B2 (en) 2002-11-14
JP2011167768A (ja) 2011-09-01
WO2000000921A1 (en) 2000-01-06
KR100606476B1 (ko) 2006-08-01
NO20006700L (no) 2001-02-27
WO2000000921A9 (en) 2000-05-25
CA2336583A1 (en) 2000-01-06
CN1205582C (zh) 2005-06-08
US6122564A (en) 2000-09-19
EP1099184B1 (en) 2014-01-22
CA2336583C (en) 2008-05-06
AU4704999A (en) 2000-01-17
CN1315022A (zh) 2001-09-26
ES2459601T3 (es) 2014-05-09
JP2002519200A (ja) 2002-07-02
NO20006700D0 (no) 2000-12-29
KR20010078755A (ko) 2001-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2228243C2 (ru) Способ и устройство для лазерной наплавки
CA2504368C (en) System and method for closed-loop control of laser cladding by powder injection
US5449882A (en) Mirror-based laser-processing system with temperature and position control of moving laser spot
US8629368B2 (en) High-speed, ultra precision manufacturing station that combines direct metal deposition and EDM
US6925346B1 (en) Closed-loop, rapid manufacturing of three-dimensional components using direct metal deposition
US7020539B1 (en) System and method for fabricating or repairing a part
US6995334B1 (en) System and method for controlling the size of the molten pool in laser-based additive manufacturing
US9044827B2 (en) Real-time implementation of generalized predictive algorithm for direct metal deposition (DMD) process control
US7045738B1 (en) Powder delivery system and method
US6940037B1 (en) System and method for controlling welding parameters in welding-based deposition processes
US20170242424A1 (en) Laser power monitoring in additive manufacturing
US5705788A (en) Process for treatment of materials with diode radiation
US20090024243A1 (en) Method and system for real-time monitoring and controlling height of deposit by using image photographing and image processing technology in laser cladding and laser-aided direct metal manufacturing process
EP2514553A2 (en) Method of manufacturing a component
Hu et al. Improving solid freeform fabrication by laser-based additive manufacturing
Boddu et al. Control of laser cladding for rapid prototyping--a review
Boddu et al. Empirical modeling and vision based control for laser aided metal deposition process
JPH11511807A (ja) レーザビームを用いた加工品の固相表面硬化に際して吸収係数を高める方法と装置
US6518541B1 (en) Duty cycle stabilization in direct metal deposition (DMD) systems
US20220274202A1 (en) Additive manufacturing machine
JP2022536957A (ja) レーザ走査ヘッドによって方向づけられたレーザビームおよび横方向粉末射出によって加工物の定められた表面に材料を付加するシステムおよび方法
EP4265357A1 (en) Optical systems for drop-on-demand three-dimensional (3d) object printing
Song et al. Sensing and experimental based modeling of direct metal deposition
Xing et al. Intelligent Metal Powder Laser Forming System

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150623