[發明專利]用于增材制造零件的方法和根據所述方法形成的零件

在審

• 申請號: 202011546821.7
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN113102768A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 邁克爾·詹姆斯·弗里曼
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/10;B22F10/47;B33Y10/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張濤;楊帆

本公開提供了“用于增材制造零件的方法和根據所述方法形成的零件”。一種增材制造零件的方法，包括：將標準化坯料放置在基板內的凹部中；通過將材料連續地施加到所述標準化坯料來成形所述零件；以及從所述凹部移除具有所施加的材料的所述標準化坯料。所述連續地施加的材料是機械地固定到所述標準化坯料和化學地固定到所述標準化坯料中的至少一者，使得所述標準化坯料是所述零件的特征件。可以通過使用擠壓、選擇性激光熔化、粘合劑噴射、材料噴射、定向能量沉積和片材層壓中的至少一者將金屬材料熔化并固化在所述標準化坯料上而將所述材料連續地施加到插入件，并且所述標準化坯料管理在將所述材料連續地施加到所述標準化坯料期間的熱量。

技術領域

本公開涉及零件的增材制造。

背景技術

本部分中的陳述僅提供了與本公開相關的背景信息，并且可能不構成現有技術。

增材制造在基板上逐層形成零件。例如，選擇性激光熔化(SLM)用于通過熔化連續的金屬粉末層來由金屬粉末制造零件，所述金屬粉末層固化成彼此結合的固體金屬層，由此一次成形一層金屬零件。至少第一層固化的金屬粉末結合到基板，并且必須使用諸如鋸切和放電加工(EDM)線切削等方法或技術將金屬零件從基板移除。然而，從基板移除金屬零件需要另外的時間和費用。

在本公開中解決了與零件的增材制造相關的這些問題以及其他問題。

發明內容

本部分提供對本公開的總體概述而不是其全部范圍或其所有特征的全面公開。

在本公開的一種形式中，一種增材制造零件的方法包括：將標準化坯料放置在基板內的凹部中；通過將材料連續地施加到所述標準化坯料來成形零件；以及從凹部移除具有所施加的材料的標準化坯料。連續地施加的材料是機械地固定到標準化坯料和化學地固定到標準化坯料中的至少一者，使得標準化坯料是零件的特征件。在一些變型中，通過使用擠壓、選擇性激光熔化、粘合劑噴射、材料噴射、定向能量沉積和片材層壓中的至少一者將金屬材料熔化并固化在標準化坯料上而將材料連續地施加到插入件。在此類變型中，金屬材料通過所施加的金屬材料和所述標準化坯料之間的冶金結合而化學地固定到標準化坯料。此外，標準化坯料管理在將材料連續地施加到標準化坯料期間的熱量。

在至少一個變型中，標準化坯料附接到基板。例如，在一些變型中，通過標準化坯料和凹部之間的過盈配合、通過至少一個彈簧偏置元件、通過至少一個螺紋構件及它們的組合將標準化坯料附接到基板。

在一些變型中，所述方法包括：將多個標準化坯料放置在基板中的多個凹部中；通過將材料連續地施加到多個標準化坯料來成形多個零件；以及從多個凹部移除具有所施加的材料的多個標準化坯料。連續地施加的材料是機械地固定到多個標準化坯料和化學地固定到多個標準化坯料中的至少一者，使得每個標準化坯料都是多個零件中的每個零件的特征件。在至少一個變型中，多個零件包括第一組零件和第二組零件，所述第二組零件具有與第一組零件不同的形狀，并且多個標準化坯料具有相同的形狀。

在一些變型中，通過將金屬材料熔化并固化在多個標準化坯料上而將材料連續地施加到多個標準化坯料。在此類變型中，多個標準化坯料管理在將金屬材料熔化并固化在多個標準化坯料上期間產生的熱量。

在至少一種變型中，通過過盈配合、多個偏置元件、多個螺紋構件以及它們的組合將多個標準化坯料附接到基板。