[發明專利]基于粉末床對多個相同部件進行增材構建的方法和設備

有效

• 申請號: 201880010754.1
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN110382140B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: M·奧特
• 申請（專利權）人: 西門子能源環球有限責任兩合公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F5/04;B23P6/00;B29C64/153;B22F7/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張鵬

1.一種用于基于粉末床來對多個部件(10)進行增材構建的方法，包括以下步驟：

借助于一個夾持裝置(2)將所述多個部件(10)中的每個部件固定在一個底板(1)上；

調整被固定的所述多個部件(10)中的至少一些部件相對于所述底板(1)的垂直位置，使得每個部件(10)的一個結構頂端(11)與所述底板(1)的間隔處于預先確定的公差范圍(TB)內；

在所述底板(1)上提供構建材料的一個粉末床(3)，直至所述粉末床達到所述公差范圍(TB)的高度；以及

分別在所述多個部件(10)的所述結構頂端(11)上進行材料的逐層增材構建，其中用于所述逐層增材構建的標稱層厚度(D)對應于所述公差范圍(TB)的上限與下限的差值的尺寸。

2.根據權利要求1所述的方法，其中在由材料構建出每個層之后，執行對所述垂直位置的調整和/或檢查。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述多個部件(10)是多個修復部件，并且其中在所述固定之前，分別在所述多個部件(10)的一個磨損區域中移除材料，以限定所述結構頂端(11)。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述多個部件(10)是多個鑄造的部件(10)。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述多個部件(10)是相同的部件。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中在所述逐層增材構建期間，測量所述多個部件(10)的每個結構頂端(11)相對于所述底板(1)和/或相對于所述粉末床的表面的距離。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其中沿著構建方向測量，所述預先確定的公差范圍(TB)的上限與下限的差值為10μm至80μm。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述多個部件(10)是多個通過精密鑄造而制造的部件(10)。

9.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述多個部件(10)是多個通過真空精密鑄造而制造的部件(10)。

10.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述多個部件(10)是多個渦輪機轉子葉片，并且所述結構頂端(11)表示一個翼型件尖端。

11.根據權利要求1或2所述的方法，其中在所述逐層增材構建期間，借助于一個激光器來測量所述多個部件(10)的每個結構頂端(11)相對于所述底板(1)和/或相對于所述粉末床的表面的距離。

12.根據權利要求1或2所述的方法，其中沿著構建方向測量，所述預先確定的公差范圍(TB)的上限與下限的差值為20μm至30μm。

13.一種用于基于粉末床來進行增材制造的設備(100)，包括一個底板(1)和多個夾持裝置(2)，所述多個夾持裝置(2)能夠相對于所述底板(1)彼此獨立地調整高度，其中所述多個夾持裝置(2)分別被設計為相對于所述底板(1)固定一個部件(10)，其中所述設備(100)被設計用于執行根據權利要求1至12中任一項所述的方法。

14.根據權利要求13所述的設備(100)，其中每個夾持裝置(2)被設計為：能夠通過所述底板中的一個引導件來調整高度。

15.根據權利要求13或14所述的設備(100)，其中每個夾持裝置(2)具有一個托架和/或一個夾緊裝置(4)，并且其中所述夾持裝置(2)被設計為：能夠通過液壓、氣動、機電或壓電的裝置(5)相對于所述底板(1)來調整高度。

16.根據權利要求13或14所述的設備(100)，所述設備(100)具有至少四個夾持裝置(2)。