[发明专利]用于制造钛物体的方法和装置

权利要求书

1.一种通过实体自由成形制造以可焊接的材料来生产物体的方法，其中所述方法包括：

-创建待形成的物体的虚拟三维模型，

-将所述虚拟三维模型分为一组虚拟平行层，然后将每个层分为一组虚拟的准一维片，从而形成所述物体的虚拟矢量化分层模型，

-将所述物体的所述矢量化分层模型装载到能够调整置于封闭反应容器中的线进料系统、支持基材、高能量等离子体转移弧焊炬的位置和活化的焊接控制系统中，

-利用压力为约10⁵Pa且包含最大50ppm氧的惰性气氛置换所述封闭反应容器内部的气氛，

-使所述控制系统运行以根据所述物体的所述虚拟矢量化分层模型的第一层的图案将所述可焊接材料的一系列准一维片焊接到所述支持基材上，

-通过以根据所述物体的所述虚拟矢量化分层模型的第二层的图案将所述可焊接材料的一系列准一维片焊接到预先沉积的层上而形成所述物体的第二层，以及

-对于所述物体的所述虚拟矢量化分层模型的每个连续层，逐层重复所述焊接工艺，直至形成整个物体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可焊接材料是可焊接的金属、可焊接的合金化金属、或聚合材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述可焊接材料是钛或合金化的钛。

4.根据权利要求1-3所述的方法，其中，所述惰性气体是氩气、氦气或这些混合物中的一种。

5.根据权利要求1-3所述的方法，其中，所述反应室内部的所述惰性气体是氩气，并且其中所述氩气的压力比环境大气压力高约100Pa。

6.一种通过实体自由成形制造来生产可焊接材料的物体的反应器，其中所述反应器包括：

-反应室(1)，所述反应室(1)对于环境气氛是关闭的，

-致动器(2)，所述致动器(2)控制置于所述反应室内部的支持基材(3)的位置和移动，

-致动器(4)，所述致动器(4)控制具有送线器的高能量等离子体转移弧焊炬(5)的位置和移动，

-控制系统，所述控制系统能够阅读待形成的物体的虚拟三维矢量化分层模型并将所述虚拟模型用于控制所述致动器(2，4)的位置和移动、焊炬(5)和送线器的运行，使得通过根据待形成的物体的所述虚拟三维矢量化分层模型，将所述可焊接材料的准一维片的分层结构焊接到支持结构上而构造实体物体，

其特征在于，

-所述反应室的壁的所有邻接壁元件(6)以钝角(大于90°)接合，

-所述致动器(2)从所述反应室下方延伸并通过所述反应室壁中的开口(7)而突出到所述反应室内，从而将所述支持基材(3)保持在所述反应室内，

-所述开口(7)被至少一种弹性不透气膜(8)密封，所述弹性不透气膜(8)在所述开口(7)处气密地附着至所述反应器壁并附着至所述致动器(2)，

-所述致动器(4)从所述反应室的外部延伸并通过所述反应室壁的开口(9)而突出到所述反应室内，从而将具有所述可焊接材料的送线器的所述高能量等离子体转移弧焊炬(5)保持在所述反应室内，

-所述开口(9)被至少一种弹性不透气膜(10)密封，所述弹性不透气膜(10)在所述开口(9)处气密地附着至所述反应器壁并附着至所述致动器(4)，以及

-所述反应器装备有位于所述反应室下部的至少一个可关闭的进气口(11)和位于所述反应室上部的至少一个可关闭的出气口(12)。

7.根据权利要求6所述的反应器，其中，通过使用两层气密性弹性橡胶(8，10)来关闭所述开口(7，9)，所述气密性弹性橡胶(8，10)通过使用附着至所述反应器壁的夹持框架(109)和附着至致动器臂(2，4)的夹持环附着，所述致动器臂(2，4)通过所述开口突出到所述反应室中。

8.根据权利要求6或7所述的反应器，其中，所述反应器填充有氩气作为惰性气体并且其中所述进气口(11)装备有用于将氩气压力调整为比环境大气压力高约100Pa的设备。

9.根据权利要求8所述的反应器，其中，所述反应器装备有用于测量所述反应室内部的所述惰性气氛的氧含量的设备以及用于在氧浓度升高到预设最大值之上的情况下利用新鲜惰性气体执行所述室的吹洗的设备。

10.根据权利要求9所述的反应器，其中，将所述氧浓度的预设最大值设定为20ppm。