[發(fā)明專利]增材制造的方法和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780048917.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN109562453B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡爾·霍克利;西蒙·普爾施克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子股份公司
• 主分類號(hào): B22F3/105
• 分類號(hào): B22F3/105;B22F5/04;B22F7/06;B23P15/02;B23P6/00;B23P6/04;B22F5/10;B22F5/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊鐵成;杜誠

本發(fā)明涉及一種增材制造的方法，包括：增材制造用于部件(100)的第一部分(1)，其中，向第一部分(1)提供位置特征(10)，在第一部分(1)上增材制造用于部件(100)的第二部分(2)，并且在第二部分(1)的增材制造期間發(fā)生構(gòu)建故障的情況下，反向加工當(dāng)前堆積直到位置特征(10)被暴露，與第一部分(1)分開地增材制造第二部分(2)，從而向第二部分(2)提供相應(yīng)位置特征(20)，以及連接第一部分(1)和第二部分(2)以提供部件(100)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及增材制造的方法，具體涉及在增材制造領(lǐng)域中防止或避免系統(tǒng)故障的方法。更具體地，本發(fā)明可以涉及參考概念。

背景技術(shù)

粉末床制造方法例如選擇性激光熔化或選擇性激光燒結(jié)是用于根據(jù)例如粉末材料制作、原型制作或制造零件或部件的相對(duì)熟知的方法。用于這種方法的常規(guī)裝置或裝備通常包括制造或構(gòu)建平臺(tái)，在該平臺(tái)上，在一層基礎(chǔ)材料的供給之后，然后可以將基礎(chǔ)材料熔化，例如，通過激光束的能量將基礎(chǔ)材料熔化并隨后固化基礎(chǔ)材料，逐層地構(gòu)建部件。層厚度由例如自動(dòng)地在粉末床上移動(dòng)并去除多余材料的刮件確定。典型的層厚度為20μm或40μm。在制造期間，所述激光束在表面上掃描并熔化選定區(qū)域上的粉末，其中可以根據(jù)待制造部件的幾何形狀通過CAD文件預(yù)先確定選定區(qū)域。

例如，從EP 2 601 006 B1中已知一種選擇性激光熔化的方法。

在本文中所用的術(shù)語“部件”優(yōu)選與陶瓷部件或金屬部件有關(guān)。更優(yōu)選地，部件可以與渦輪機(jī)的部件，例如燃?xì)鉁u輪機(jī)的部件有關(guān)。

在部件的大型零件的增材制造中，例如，通過選擇性激光熔化或電子束熔化的增材制造中，由于長的關(guān)聯(lián)構(gòu)建時(shí)間，因此資源的浪費(fèi)和/或構(gòu)建的故障的風(fēng)險(xiǎn)很大。特別是，如果構(gòu)建作業(yè)在堆積(buildup)中間發(fā)生故障或者在例如中途制造構(gòu)建作業(yè)時(shí)，則通常會(huì)浪費(fèi)零件，并且新的制造過程需要從頭開始。這致使浪費(fèi)時(shí)間、原材料和金錢。

似乎對(duì)所提到的問題沒有實(shí)際的解決方案，其中，一旦發(fā)生災(zāi)難性故障，即無法從機(jī)器環(huán)境內(nèi)恢復(fù)構(gòu)建，可以恢復(fù)和/或繼續(xù)構(gòu)建作業(yè)。替代地，必須取消不恰當(dāng)或錯(cuò)誤制造的部件的構(gòu)建作業(yè)，并且浪費(fèi)或報(bào)廢相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供解決所提到的問題的手段。特別地，提供了一種方法，借助該方法可以使增材制造系統(tǒng)或方法是故障安全的和/或可以避免材料或部件的浪費(fèi)。特別地，替代地，至少在部件的各個(gè)部分中的堆積故障可以被“修復(fù)(heal)”，并且原始堆積可以被調(diào)整或繼續(xù)。

本發(fā)明的一方面涉及一種增材制造部件的零件的方法，包括增材制造用于部件的第一部分，其中，向第一部分提供位置特征。

位置特征可以與參考特征或?qū)?zhǔn)特征有關(guān)或是參考特征或?qū)?zhǔn)特征。

該方法還包括增材制造用于該部件的第二部分，例如，優(yōu)選地在第一部分的頂部上增材制造用于該部件的第二部分。為此，第二部分優(yōu)選地與第一部分粘接、以冶金方式連接和/或永久地連接。

在發(fā)生構(gòu)建故障的情況下，優(yōu)選地在第二部分的增材制造期間發(fā)生構(gòu)建故障的情況下，該方法包括反向加工當(dāng)前堆積，有利地是由第一部分和第二部分的已固化部分形成的堆積，直到位置特征被暴露為可見。

所述“反向加工”可以涉及技術(shù)人員已知的任何研磨加工技術(shù)。優(yōu)選地，反向加工涉及通過相應(yīng)的增材制造技術(shù)熔化和/或蒸發(fā)已固化的材料或翼片組去掉已固化的材料。

有利地，位置特征或多個(gè)位置特征應(yīng)被設(shè)置在有利的位置處，例如，應(yīng)該制造部件的區(qū)：在這些區(qū)上，相當(dāng)復(fù)雜的幾何形狀容易發(fā)生構(gòu)建故障或錯(cuò)誤堆積。

在暴露位置特征之后，該方法包括在第二堆積中或與第一部分分開地增材制造第二部分，從而向第二部分提供相應(yīng)位置特征。

相應(yīng)位置特征優(yōu)選地與位置特征配合或匹配。相應(yīng)位置特征還可以構(gòu)成與所提及的位置特征互補(bǔ)的位置特征。