[发明专利]使用粉末金属和粉末助焊剂的流化床的增材制造

权利要求书

1.一种增材制造设备，包括：

腔室；

在所述腔室中的包括粉末金属材料和粉末助焊剂材料的粉末材 料的流化床；

能量束，其选择性地扫描所述粉末材料的床的表面的一部分以 将加热和熔化所述粉末材料，所述粉末材料接着固化以形成金属沉 积；和，

一个或多个控制器，以根据组件的预定形状控制所述能量束与 所述金属沉积之间的相对移动。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述粉末金属包括具有与 构成所述粉末助焊剂材料的颗粒的网目尺寸范围重叠的网目尺寸范 围的金属颗粒。

3.根据权利要求1所述的设备，进一步包括邻接于所述组件定 位以将形成在所述金属沉积上的熔渣去除的熔渣去除工具。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述能量束是激光束。

5.根据权利要求1所述的设备，进一步包括与所述腔室的内部 流体连通的非惰性气体的源。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述粉末金属材料和粉末 助焊剂材料包括被形成为复合金属-助焊剂颗粒的造粒颗粒。

7.一种增材制造工艺，包括：

使包括粉末金属材料和粉末助焊剂材料的粉末材料的床流化；

将所述粉末材料的床的一部分选择性地加热以形成由熔渣覆盖 的固化的金属沉积；和，

在将所述先前形成的固化的金属沉积上面的所述粉末材料的床 的一部分再次选择性地加热之前，将所述熔渣从所述固化的金属沉 积上去除。

8.根据权利要求7所述的工艺，其中使所述粉末材料的床流化 的所述步骤包括将非惰性气体引入所述粉末材料的床被保持在其中 的腔室内。

9.根据权利要求7所述的工艺，其中选择性地加热包括用能量 束选择性地扫描所述粉末材料的床的表面并且根据待形成的组件的 预定形状来控制所述固化的金属沉积与所述能量束之间的相对移 动。

10.根据权利要求7所述的工艺，其中所述粉末金属材料包括造 粒超合金颗粒。

11.根据权利要求10所述的工艺，其中所述超合金包括超出在 绘制了钛含量对铝含量的超合金的图表上所限定的可焊性的区带的 成分，其中所述可焊性的区带上限由在6wt.％处与钛含量轴交叉并且 在3wt.％处与铝含量轴交叉的线界定。

12.根据权利要求7所述的工艺，其中所述选择性加热步骤不中 断地进行以将金属连续地沉积到熔渣已被从其上去除的先前沉积的 金属上。

13.根据权利要求7所述的工艺，其中所述粉末金属材料和粉末 助焊剂材料包括被形成为复合金属-助焊剂颗粒的造粒颗粒。

14.根据权利要求7所述的工艺，其中所述粉末金属材料具有包 括铝或钛的超合金金属成分，并且所述工艺进一步包括将铝或钛添 加至所述粉末金属材料和所述粉末助焊剂材料中的至少一个内以负 责在选择性加热的所述步骤期间的铝或钛的损失。

15.一种增材制造工艺，包括：

使包括粉末金属材料和粉末助焊剂材料的粉末材料的床流化；

用能量束选择性地扫描所述粉末材料的床的一部分以形成由一 层熔渣覆盖的固化金属沉积；和，

根据待形成的组件的预定形状控制所述金属沉积与能量束之间 的相对移动。

16.根据权利要求15所述的工艺，进一步包括在将先前形成的 固化金属沉积上面的所述粉末材料的床的一部分再次选择性地扫描 之前，将所述一层熔渣从所述固化金属沉积上去除。

17.根据权利要求15所述的工艺，其中使所述粉末材料的床流 化的所述步骤包括将非惰性气体引入所述粉末材料的床被保持所在 的腔室内。