[发明专利]寿命标定量的确定

说明书

本发明涉及一种确定通过增材制造工艺制造的成品部件(100、200)的寿命标定量的方法。该方法包括限定待通过增材制造技术制造的多个部件(100、200)的步骤。所述多个部件(100、200)包括第一测试件(310)和第一成品部件(100)。该方法还包括使用增材制造工艺并通过标称相同的材料成分和构建参数在同一制造批次中制造部件。然后确定第一测试件(310)的特征机械性能。该方法还包括根据第一测试件(310)的特征机械性能来确定第一成品部件(100)的寿命标定量的值。然后，为第一成品部件(100)和第一测试件(310)设置标志(340、341)，该标志将第一成品部件(100)与所确定的寿命标定量相关联。

技术领域

本公开涉及一种用于确定通过增材制造工艺制造的部件的寿命标定量的方法。

背景技术

通过增材制造技术制造的产品的质量易受许多变量的影响，例如部件的几何形状和构建设计、粉末规格和处理、聚变激光性能(例如功率输出和光学质量)、后期制造工艺和精加工、检查方法、制造期间的干扰、材料污染和/或操作员错误以及技术。

这可能使得难以实现质量一致性。因此，在有必要能够保证所制造产品的质量的示例中，传统验证技术(例如，基于标准材料物理特性的有限元建模，用于制造部件的材料试样的测试和/或测试所制成零件的百分比，使用最小材料性能和有限元模型的应力来估计部件寿命)可能无法提供所需的确定性。例如，对于燃气轮机中的部件的认证，燃气轮机中的部件经受具有挑战性的环境，传统的质量验证实践可能需要对增材制造部件进行比通过传统制造技术(例如铸造)所制成的物品所需的测试更多数量的测试，因此，通过增材制造制造部件在商业上不那么有吸引力。

而且，在现有技术中，在增材制造途径中所使用的所有可能的构建参数对部件的机械性能的影响尚不完全已知或尚未量化。

鉴于增材制造为制造提供了许多益处(例如制造的速度和简单性)，因此非常需要一种验证由增材制造技术所制成的零件的物理完整性并因此评估该零件的可能使用寿命的方法。

发明内容

根据本公开，提供了本发明中所阐述的设备和方法。根据随后的描述，本发明的其他特征将是显而易见的。

因此，可以提供一种确定通过增材制造工艺制造的成品部件的寿命标定量的方法。该方法可以包括限定待通过由参数集限定的增材制造工艺制造的多个部件的步骤，其中，所述多个部件包括第一测试件和第一成品部件。该方法还可以包括以下步骤：使用增材制造工艺并通过标称相同的材料成分和构建工艺参数在同一制造批次中制造部件，确定第一测试件的特征机械性能，并根据第一测试件的特征机械性能来确定第一成品部件的寿命标定量的值。该方法还包括向第一成品部件提供第一标志并向第一测试件提供第二标志的步骤，其中，第一标志和第二标志将第一成品部件和第一测试件与所确定的寿命标定量、第一测试件的机械性能和增材制造参数集相关联。因此，提供了一种制造和测试增材制造部件的方法，以提供对成品部件的寿命估计和质量的更高的确定性。

特征机械性能可以是下述各项中的一项：

a.弹性模量；

b.密度；

c.极限抗拉强度；

d.弹限强度；

e.低周疲劳强度；

f.高疲劳强度；

g.蠕变强度和/或延展性；

h.抗氧化性；或者

i.耐腐蚀性。

这些性能有利地提供了所使用的材料的关键性能的限定。

寿命标定量可以表示第一成品部件的预期的操作寿命和/或操作循环次数。因此，寿命标定量向用户提供关于部件的使用寿命和/或安全寿命的信息。