[发明专利]用于粉末床制造或修复的轮廓的二极管激光器纤维阵列

说明书

在粉末床中形成构建的方法包括提供第一二极管激光器纤维阵列和第二二极管激光器纤维阵列；从第二二极管激光器纤维阵列的选定纤维向粉末床发射多个激光束，第二二极管激光器纤维阵列的选定纤维对应于构建的层的图案；同时熔化粉末床中与构建的层的图案相对应的粉末；沿着粉末床的外边界扫描第一二极管激光器纤维阵列并从第一二极管激光器纤维阵列的选定纤维发射多个激光束，并且同时熔化粉末床中与构建的层的外边界相对应的粉末，以对构建的层画轮廓。还公开了一种用于在粉末床中形成构建的设备，该设备包括第一二极管激光器纤维阵列和第二二极管激光器纤维阵列。第一二极管激光器纤维阵列被配置为对构建的层画轮廓。

技术领域

本技术总体上涉及用于直接金属激光熔化(DMLM)的二极管激光器纤维阵列在部件的制造或修复中的使用，该部件尤其是燃气涡轮发动机的部件。

背景技术

增材制造是使得能够对包括金属、陶瓷和塑料在内的各种材料的部件进行“3D打印”的已知技术。在增材制造中，通过将金属粉末弄平并使用高功率激光或电子束选择性地熔融粉末，以逐层方式构建零件。在每一层之后，添加更多的粉末，并且该激光形成下一层，同时将其熔融到先前的层，以制造出埋在粉末床中的完整部件。增材制造系统和处理用于根据数字模型制造精密的三维部件。

在当前的粉末床系统中进行构建时，激光束或电子束用于扫描一层粉末以在粉末床层中烧结并熔化所需的形状。在许多情况下，当与DMLM中与检流计扫描仪一起使用的常规高功率激光相比，一维(1D)或二维(2D)阵列的相对低功率激光器可用于制造具有成本效益的零件。当使用一维或二维阵列的激光器扫描零件的内部和边界时，最适合填充零件内部的相同间隔很可能在零件的边界上产生粗糙的边缘。这有损最终零件的表面光洁度以及打印的有效分辨率。

因此，需要一种使用1D或2D阵列的激光器的DMLM系统，该DMLM系统被配置为提高零件的分辨率和表面光洁度，从而降低制造成本，同时仍保持常规DMLM的零件质量。

发明内容

本公开的各种实施例包括一种用于对粉末床中的构建画轮廓的方法和设备。根据一个示例性实施例，公开了一种对粉末床中的构建画轮廓的方法。该方法包括沿着粉末床中的构建的外边界扫描包括多个二极管激光器的第一二极管激光器纤维阵列，在沿着粉末床中的构建的外边界扫描第一二极管激光器纤维阵列期间，从第一二极管激光器纤维阵列的选定纤维发射多个激光束，并且同时熔化粉末床中与构建的层的外边界相对应的粉末，以对构建的层画轮廓。

根据另一个示例性实施例，公开了一种对粉末床中的构建画轮廓的方法，包括：提供第一二极管激光器纤维阵列和第二二极管激光器纤维阵列，从第二二极管激光器纤维阵列的选定纤维向粉末床发射多个激光束，同时熔化粉末床中与构建的层的图案相对应的粉末，在沿着粉末床中的构建的层的外边界扫描第一二极管激光器纤维阵列期间，沿着粉末床的外边界扫描第一二极管激光器纤维阵列且从第一二极管激光器纤维阵列的选定纤维发射多个激光束，以及同时熔化粉末床中与构建的层的外边界相对应的粉末，以对构建的层画轮廓。第二二极管激光器纤维阵列的选定纤维对应于构建的层的图案。