[发明专利]用于增材制造的构建平台和方法

说明书

本发明涉及用于增材制造构件(1)、尤其由超合金增材制造构件的构建平台(2)，其中构建平台(2)具有表面区域(3)，所述表面区域通过增材制造方法来制造，其中增材制造方法是射束熔化方法或射束焊接方法。此外，描述将构建平台(2)用作为用于、构件(1)、尤其由超合金增材制造构件的基底，以及描述一种用于增材制造构件(2)的方法，其中构建平台(2)的表面区域(3)通过射束熔化方法或射束焊接方法制造。

技术领域

本发明涉及一种用于增材制造构件的构建平台、一种对应的用于增材制造的设备和构建平台作为用于增材制造的基底的应用。此外，本发明涉及一种用于增材制造构建平台的方法。

背景技术

构件优选设置用于使用在流体机械、优选燃气轮机中。构件优选由超合金、尤其镍基的或钴基的超合金构成。超合金能够沉淀硬化或者是可沉淀硬化的。

构件还能够由耐结垢的和/或耐高热的合金构成或者包括该合金。

优选地，构件应用在流体机械、如燃气轮机的热气路径或热气区域中。

生材或增材制造方法例如包括射束熔化和/或射束焊接方法。尤其选择性激光熔化(SLM)或电子束熔化(EBM)属于射束熔化方法。例如电子束焊接或激光堆焊(LMD)、尤其激光粉末堆焊属于所述的射束焊接。

已证明增材加工方法(英文：“additive manufacturing”)对于复杂的或复杂化的或精巧设计的构件、例如迷宫式结构、冷却结构和/或轻质结构是特别有利的。尤其是，增材加工、尤其通过特别短的工序序列的增材加工是有利的，因为构件的制造或加工步骤能够直接地基于相应的CAD文件进行。

此外，增材加工对于原型的开发或制造是特别有利的，所述原型例如出于成本原因借助于常规的减材或切削方法或铸造技术无法或无法高效地制造。

在增材加工的领域中、尤其在借助于射束熔化和/或射束焊接方法加工高性能材料时观察到的问题是：沉积的材料带或痕迹的组分或构成与相应的基底的特性相关。尤其是，沉积的焊接轨道(焊道)的焊透深度能够与基底材料在相应部位处的化学和/或物理特性相关。

用于所描述的增材制造方法的基底通常借助于精密铸造技术来制造。在涡轮机部件、尤其由高性能材料、例如超合金构成的涡轮机构件的增材加工的领域中，相应的基底材料优选同样包括耐高温的或耐高热的材料、例如超合金。

然而，沉积结果与基底组分的所提出的相关性尤其在加工用于涡轮机部件的材料时是成问题的，其中最小的痕迹或杂质已经会破坏要增材制造的或要构建的构件的期望的特性。例如，少量的氧或其他元素已经会妨碍构成期望的或所需要的材料相，如镍基或钴基超合金的γ或γ’相，其中所述元素例如在制造期间在基底和构件之间的界面处扩散到所述构件中。

基底的组分的所述的变化会受制于制造，并进而是不受控的。尤其是，这在制造结果的可复现性方面是大的障碍，该障碍例如对于参数寻优意味着提高的开发耗费和/或提高的成本和时间耗费。

发明内容

因此，本发明的目的是：提出一种手段，借助所述手段能够消除上述问题。尤其是，提出一种构建平台，所述构建平台至少在决定性的表面区域上具有关于其化学和物理特性均匀的组分，使得在将该构建平台用作为基底的情况下能够在增材制造中实现可复现的制造结果。

所述目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的设计方案是从属权利要求的主题。

本发明的一个方面涉及一种用于增材制造构件、尤其由超合金、如镍基或钴基超合金、尤其耐高热的合金增材制造构件的构建平台，所述构件用于在燃气轮机的热气区域中使用。构建平台具有表面区域，所述表面区域通过增材制造方法来制造或构建或能够通过其制造，其中增材制造方法是射束熔化方法或射束焊接方法。

作为替选方案，增材制造方法能够是烧结方法、例如选择性激光烧结(SLS)。