[发明专利]利用较厚的粉末层进行的增材制造方法和构件

说明书

在选择性的制造方法中通过使用厚的粉末层(7，10)提高生产速度。

技术领域

本发明涉及一种增材制造(AM)领域中的方法或构件，其中使用厚的粉末层，以便加速制造方法。

背景技术

射束熔化法，如选择性激光熔化(SLM)或者电子束熔化法(EBM)是现今所选择的技术，以便生产复杂的燃气轮机部件，尤其燃烧器部件。由于受所力求达到的精度所决定的大约0.05mm的相对小的层厚度，并且由于因借助于刮刀或辊来进行放置而引起的耗费时间地涂覆这种薄的层，造成构造速度缓慢。低的构造速度(～20cm³/h)是许多构件如今还是能够以常规的方式更有利地制造的原因。

设想了不同的技术解决方案来加速所述方法。大多数的制造商试图通过大的激光功率并且通过整合多个激光(多束)来缩短构造速度。然而，通过这种方式提高了构件中的因热机械引起的应力和扭曲的危险。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述问题。

所述目的通过一种用于制造构件的方法和一种构件来实现，其中在所述方法中逐层地将粉末涂覆为粉末层并且选择性地致密化，其特征在于，至少部分地并且至少逐层地涂覆至少0.1mm的厚的粉末层，并且致密化其中除了常用的在0.025mm至0.045mm的范围中的粒度之外，应当使用粒度更粗的、在至少0.1mm的范围中的一种或多种粉末级分，并且所述粗的粉末级分包含扁圆和/或扁长的颗粒；所述构件具有不同的区域，其中所述构件具有至少一个区域，所述区域关于待致密化的粉末层的厚度是不同的，并且与之相应地具有不同的粗糙度。

在实施例中列举出其他有利的措施，所述措施能够彼此任意地组合，以便实现其他的优点。

图1至4示出本发明的实施例。

说明书和附图仅描述本发明的实施例。

本发明所基于的思想是：加速粉末沉积的费时的步骤。在此，除了常用的在0.025mm至0.045mm的范围中的粒度之外，优选也使用一种或多种更粗的粉末级分，即粒度在至少0.1mm的范围中的粉末级分，其中所述在0.025mm至0.045mm的范围中的粒度对于产生精细的结构是必需的。

在本发明的一个具体的设计方案中，一种或多种粗的粉末级分包含非球形的，优选扁圆和/或扁长的颗粒，以便获得尽可能高的堆积密度进而获得层内部的尽可能最佳的热传递。

一种或多种较粗的粉末级分能够借助于刮刀涂覆，所述刮刀垂直于用于更精细的粉末的刮刀工作——粉末堆可能需要相应地设置。增材制造工艺的射束功率，优选SLM工艺的射束功率，和构造平台的下降，根据所涂覆的粉末层厚度来调整。

根据本发明的步骤在增材制造工艺中尤其在使用具有较大的金属颗粒的第二粉末时存在(所述第二粉末具有单峰或多峰的粒度分布)。对于构件而言，或在构件的部段中，其中轮廓精度允许涂覆较粗的粉末，可能产生显著的速度优势。在粒度处于至少0.1mm的范围中的粉末的情况下，这种粉末涂覆对于粒度处于0.025mm至0.045mm范围中的粉末而言可能是其粉末涂覆的2-4倍快。

此外，通过优化第二粉末的形态和粒度组成，更高的堆积密度是可行的进而更快的且缺陷更少的熔化是可行的，这附加地改进了构造速度和质量。

附图说明

图1示出根据本发明的处理方法。

具体实施方式

待制造的构件具有基底4，在所述基底上根据增材制造方法沿涂覆方向22'涂覆呈粉末形式的材料。在此，通过多个层7、10实现至少0.1mm的厚的层，其中设置相应的刮刀间隙宽度或者将刮刀多次移动经过已经存在的、尚未被射束熔化的粉末层。