[发明专利]形成和修复钻地工具的方法

权利要求书

1.一种形成钻地工具的至少一部分的方法，所述方法包括：

将钻地工具的至少一个部件(110)的至少一个几何特征(131)的电子表示输入到包括存储器(170)和处理器(172)的计算机系统(168)中，所述计算机系统操作性地连接至多轴定位系统(176)、直接金属沉积设备(178)和材料移除设备(180)；

所述方法的特征在于进一步包括：

使用所述处理器生成用于由所述直接金属沉积设备(178)来对金属材料进行沉积的沉积路径，所述沉积路径至少部分基于所述钻地工具的所述至少一个部件(110)的所述至少一个几何特征(131)的所述电子表示；

沿所述沉积路径操作所述直接金属沉积设备(178)来沉积金属材料，以将金属材料沉积在耦接至所述多轴定位系统(176)的钻地工具部件(110)上，从而至少部分形成所述钻地工具的所述至少一个几何特征(131)；

使用所述处理器(172)生成用于由所述材料移除设备(180)对金属材料进行移除的移除路径，所述移除路径至少部分基于所述钻地工具的所述至少一个几何特征(131)的所述电子表示；以及

沿所述移除路径操作所述材料移除设备(180)来移除金属材料，以从所述钻地工具的所述至少一个部件(110)的所述至少一个几何特征(131)移除所沉积的金属材料的至少一部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中沿沉积路径操作所述直接金属沉积设备来沉积金属材料以在所述钻地工具的所述至少一个部件上沉积金属材料包括：

将来自热源(161)的热量应用于所述钻地工具的所述至少一个部件的一部分，以在所述钻地工具部件的表面上形成熔融池(124)；

通过经由所述直接金属沉积设备的沉积喷嘴(118)来引导粉末化金属材料的流来将粉末化金属材料(120)引入到所述熔融池中；

使用来自所述热源和所述熔融池中所含有的热量中的一者或两者的热量来至少部分熔融所述粉末化金属材料；以及

固化所述熔融池和所述至少部分熔融的粉末化金属材料，以在所述钻地工具部件的所述表面上形成一定体积的金属材料。

3.如权利要求2所述的方法，其中将所述粉末化金属材料引入到所述熔融池中包括引入包括与所述钻地工具的所述至少一个部件的金属材料的成分大致上相同的成分的粉末化金属材料。

4.如权利要求2所述的方法，其中将所述粉末化金属材料引入到所述熔融池中包括引入包括与所述钻地工具部件的所述至少一个部件的金属材料的成分不同成分的粉末化金属材料。

5.如权利要求2所述的方法，其中将所述粉末化金属材料引入到所述熔融池中包括引入包括合金成分的粉末化金属材料，所述合金成分包括至少百分之四十的镍。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中沿所述沉积路径操作所述直接金属沉积设备以在所述钻地工具的所述至少一个部件上沉积金属材料包括：

大致上连续地获得关于由所述直接金属沉积设备的热源(161)形成的熔融池的温度和由所述直接金属沉积设备的所述热源形成的所述熔融池的大小中的至少一者的信息；以及

响应于与所述熔融池的所述温度和所述熔融池的所述大小中的至少一者有关的所述信息调整所述热源的功率等级。

7.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中沿所述沉积路径操作所述直接金属沉积设备来沉积金属材料以在耦接至所述多轴定位系统的所述钻地工具的所述至少一个部件上沉积金属材料从而至少部分形成所述钻地工具的所述几何特征包括以下中的至少一者：通过操纵所述多轴定位系统来旋转和平移所述钻地工具的所述至少一个部件。

8.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中沿所述移除路径操作所述材料移除工具来移除金属材料以移除所沉积的金属材料的至少一部分从而形成所述钻地工具的所述几何特征包括以下中的至少一者：通过操纵所述多轴定位系统来旋转和平移所述钻地工具的所述至少一个部件。