[发明专利]铝合金产品及其制造方法

说明书

本公开内容涉及用于增材制造中的新型金属粉末，以及经由增材制造由此类金属粉末制成的铝合金产品。可定制金属粉末的组成和/或物理性质。增材制造可转而用于生产定制的铝合金产品。

背景技术

铝合金产品一般经由成型铸造或锻造工艺生产。成型铸造一般涉及将熔融铝合金铸造成其最终形式，例如经由压模、永久模具、湿型砂和干砂、熔模和石膏铸造。锻造产品一般通过将熔融铝合金铸造成铸锭或坯料来生产。铸锭或坯料一般进一步热加工，有时冷加工，以生产其最终形式。

发明内容

广泛地说，本公开内容涉及用于增材制造中的金属粉末和线材，以及经由增材制造由此类金属粉末和线材制成的铝合金产品。可定制金属粉末和线材的组成和/或物理性质。增材制造可转而用于生产定制的铝合金产品。

附图说明

图1是具有大致均匀的微观结构的增材制造产品(100)的示意性横截面视图。

图2a-2d是增材制造产品的示意性横截面视图，所述增材制造产品由单一金属粉末生产，并且具有铝或铝合金的第一区域(200)和多金属相的第二区域(300)，其中图2b-2d相对于图2a中所示的原始增材制造产品是变形的。

图3a-3f是增材制造产品的示意性横截面视图，所述增材制造产品具有第一区域(400)和不同于第一区域的第二区域(500)，其中所述第一区域经由第一金属粉末产生，并且第二区域经由不同于第一金属粉末的第二金属粉末产生。

图4是示出可相对于增材制造的铝合金产品完成的一些潜在处理操作的流程图。尽管溶解(20)、加工(30)和沉淀(40)步骤作为串联示出，但步骤可以任何适用的次序完成。

图5a是使用电子束增材制造以生产铝合金主体的一个实施例的示意图。

图5b示出了可与图5a的电子束实施例一起使用的线材的一个实施例，所述线材具有外管部分和容纳在外管部分内的一定体积的颗粒。

图5c-5f示出了可与图5a的电子束实施例一起使用的线材的一个实施例，所述线材具有细长外管部分和至少一个第二细长内管部分。图5c和5e是线材的示意性侧视图，且图5d和5f分别是图5c和5e的线材的示意性俯视图。

图5g示出了可与图5a的电子束实施例一起使用的线材的一个实施例，所述线材具有至少第一纤维和第二纤维，其中所述第一纤维和第二纤维具有不同的组成。

图6a是使用粘合剂头部的粉末床增材制造系统的一个实施例的示意图。

图6b是使用激光器的粉末床增材制造系统的另一个实施例的示意图。

图6c是使用多个粉末进料供应器和激光器的粉末床增材制造系统的另一个实施例的示意图。

图7是使用多个粉末进料供应器以生产定制金属粉末掺混料的粉末床增材制造系统的另一个实施例的示意图。

具体实施方式

如上所述，本公开内容涉及用于增材制造中的金属粉末和线材，以及经由增材制造由此类金属粉末和线材制成的铝合金产品。可定制金属粉末和线材的组成和/或物理性质。增材制造可转而用于生产定制的铝合金产品。

新的铝合金产品一般经由这样的方法生产，所述方法促进选择性地加热到高于待形成的特定铝合金产品的液相线温度的温度，从而形成熔池，随后为熔池的快速凝固。快速凝固促进将各种合金元素与铝一起维持在固溶体中。在一个实施例中，新的铝合金产品经由增材制造技术生产。增材制造技术促进粉末选择性地加热到高于特定铝合金的液相线温度，从而形成熔池，随后为熔池的快速凝固