[发明专利]用于增材制造的抽吸设备

说明书

本发明涉及一种用于针对增材制造在粉末床(PB)上方引导保护气体(SG)的设备(100)。设备包括用于将保护气体(SG)引入到粉末床(PB)的气体入口(14)和用于除去保护气体(SG)的固定的气体出口(12)，其中，设备(100)进一步被配置为在粉末床(PB)上方层状地引导保护气体(SG)，并且其中，设备(100)还具有出气口(10)，该出气口(10)被布置为可以平行于粉末床平面移动，以用于在部件的增材制造期间从构建室(BR)抽吸出保护气体。本发明还涉及一种用于引导保护气流的方法。

技术领域

本发明涉及一种设备，该设备用于针对部件的增材制造在粉末床上方引导保护气体或者用于相应地从构建室抽吸出保护气体。此外，本发明提出了一种用于引导保护气流的方法。

该部件优选地用于流体机械中，优选地在燃气涡轮机的热气路径中。该部件优选地由镍基合金或高温合金构成，特别是由镍基或钴基的高温合金构成。合金可以是沉淀硬化的或能够被沉淀硬化的。

背景技术

生成或增材制造方法包括例如选择性激光熔化(SLM)或激光烧结(SLS)或电子束熔化(EBM)作为粉末床方法。

一种用于选择性激光熔化的方法是例如从EP 2 601 006B1中已知的。

增材制造(英文：“additive manufacturing”)已经证明是对于复合的或复杂的或精细设计的部件(例如迷宫状结构、冷却结构和/或轻型结构)是特别有益的。特别地，增材制造借助于特别短的工艺步骤链是有益的，因为部件的生产或制造步骤可以直接在相应的CAD文件的基础上进行。

此外，增材制造对于如下原型的开发或生产特别有利，这样的原型例如由于成本原因而不能或不能有效地通过常规的减材或切削方法或铸造技术生产。

通过SLM生产的产品的冶金质量决定性地依赖于所产生的产品(尤其是焊接中产生的产品)从熔池区域运走的情况如何。特别重要的是，从熔池和/或粉末床的相应区域去除焊接飞溅物和浓烟。为此，设备制造商在设备的构建室中在粉末床上方或生产表面上方提供了层状气流(保护气流)。

此外，气流使来自气体环境的氧气远离熔池，从而在很大程度上防止了部件的氧化或腐蚀。

尽管有保护气流，但根据在构建平台上的位置，部件仍可能被浓烟严重污染。待施加的粉末层的所选择的层厚度越大，这变得越关键，因为随着层厚度的增加，需要更高的激光能量，并因此会产生更多的焊接飞溅物和浓烟。

所述气流优选被安排为层状，其中，具有连通的或多个成排布置的气体开口的气体入口和/或气体出口可以被安排为条状。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够改善浓烟和/或气体的导出或抽吸的方法。因为为了增加基于粉末床的增材制造中的工艺效率而明显趋向于更大的层厚度，所以尤其存在对于改善浓烟导出的需求。通过本发明的解决方案，除了提高的抽吸功率外，还可以有益地形成适合于个别辐照条件的保护气流。

此目的通过独立权利要求的对象解决。有益的实施方式是从属权利要求的对象。

本发明的一个方面涉及一种设备，该设备用于在部件的增材制造期间在粉末床上方引导保护气体或从构建室抽吸出保护气体。有利地，该设备包括气体入口和固定的气体出口，该气体入口用于将保护气体引入到粉末床，该气体出口用于(例如从构建室)除去保护气体。

此外，该设备优选地被配置为在粉末床上方层状地引导保护气体，其中该设备具有出气口以用于在部件的增材制造期间从构建室抽吸出保护气体，该出气口被布置成可以平行于粉末床平面进行移动和/或控制。

术语“浓烟”在这里可以表示熔化或燃烧的产物、焊接飞溅物或其他影响待生产部件的冶金质量的物质。被抽吸的或者从构建室被除去的并且包含有浓烟的保护气体可以是气溶胶。