[发明专利]复合模具的添加制造

权利要求书

1.一种形成用于制造井下工具的模具的方法，包括：

根据计算机辅助图案使用自动层叠装置沉积材料混合物和粘合剂的连续层，所述材料混合物包括第一成分和第二成分，所述第一成分至少具有与第二成分不同的形状、尺寸或化学成分，第一成分包括第一粒子尺寸，第二成分包括第二粒子尺寸，第一粒子尺寸不同于第二粒子尺寸，将所述第一成分或所述第二成分中的至少一种造粒，所造粒的第一成分或第二成分具有构成颗粒的多个粒子，所述多个粒子中的每个小于所述颗粒，多个粒子中的每个的粒子尺寸在10纳米和10微米之间，连续层的层包括第一区域和第二区域，第一区域比第二区域包括更多的第一成分。

2.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一成分和所述第二成分一起造粒成均匀颗粒。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述颗粒具有从50μm至100μm的颗粒直径。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述材料混合物具有1-200W/mK的范围的热导率。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一成分和所述第二成分独立地包括无定形碳、活性炭或片状石墨。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一成分和所述第二成分独立地选自以下材料构成的组：硅酸锆、碳化硅、氮化铝、无定形碳及其组合。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一成分和所述第二成分中的至少一种具有范围为1-8W/mK的热导率。

8.如权利要求1所述的方法，还包括用所述粘合剂将所述材料混合物的连续层的一部分结合在一起。

9.如权利要求1所述的方法，其中在所述连续层的至少一部分的沉积期间，所述材料混合物变化，以产生部件，其中所述部件的至少一部分具有梯度成分，以使得所得到的模具具有带有第一表面光洁度的内表面的第一外部区域和带有第二表面光洁度的内表面的第二外部区域，第一表面光洁度不同于第二表面光洁度。

10.如权利要求9的方法，所述梯度成分包括从第一粒子尺寸到第二粒子尺寸的粒子尺寸梯度。

11.一种使用模具形成井下工具中所使用的部件的方法，包括：

基于计算机辅助设计使用自动层叠装置沉积包括粒状粉末的材料成分的连续层，粒状粉末具有第一粒子尺寸和第二粒子尺寸，第一粒子尺寸和第二粒子尺寸不同，连续层的层包括第一区域和第二区域，第一区域比第二区域包括更多的第一粒子尺寸，第一区域包括一个或多个切割器凹穴；

将所述材料成分的连续层的一部分结合在一起，以形成所述模具，以使得所得到的模具限定具有第一表面光洁度的一个或多个切割器凹穴和具有第二表面光洁度的内表面的外部区域，第一表面光洁度高于第二表面光洁度；以及

使用所述模具形成所述部件。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述粒状粉末具有从1μm至200μm的直径。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述粒状粉末具有1-200W/mK的范围的热导率。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述粒状粉末包括至少两种粉末状材料的混合物。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述至少两种粉末状材料包括第一成分和第二成分，所述第一成分和所述第二成分独立地选自由以下材料构成的组：无定形碳、金属氧化物、金属碳化物、金属硼化物、金属氮化物及其组合。

16.如权利要求14所述的方法，其中所述至少两种粉末状材料包括第一成分和第二成分，所述第一成分和所述第二成分独立地选自由以下材料构成的组：硅酸锆、碳化硅、氮化铝、无定形碳及其组合。

17.如权利要求11所述的方法，还包括在沉积之前用结合剂材料涂覆所述粒状粉末。