[发明专利]用于模块化增材制造构件的方法和构件

说明书

本发明涉及一种用于增材制造构件(10)的方法，所述方法包括如下步骤：借助基于粉末床的方法增材构建用于构件(10)的多个子部段(1)，将子部段(1)设置成复合件(2)，并且增材完成构件(10)，其中沿着围绕子部段(1)的复合件(2)的环周方向(UR)借助堆焊方法让材料(4)沉积，使得子部段(1)材料配合地彼此连接。

技术领域

本发明涉及一种用于增材制造，尤其模块化制造构件或工件的方法以及一种借助或可借助该方法制造的构件。

背景技术

构件优选设为用于在涡轮机械，优选燃气轮机中使用。尤其优选地，构件是涡轮叶片和/或涡轮叶片的叶身。

创成式或增材制造方法例如是激光堆焊(LMD)或选择性激光熔化(SLM)。

堆焊方法例如从EP 2 756 909 A1中已知。

而用于选择性激光熔化的方法例如从EP 1 355 760 B1中已知。

为了从粉末床中，例如借助SLM，制造构件，例如借助激光束根据预设的曝光几何形状对粉末床曝光，其中优选从3D-CAD文件中取出相应的数据。

在AM(“additive Manufacturing增材制造”)领域中的增材加工方法被证实为对于复杂的或复杂化的或精细设计的构件，例如轻型结构，是尤其有利的。尤其，增材制造有利地特征在于尤其短的工艺步骤链，因为构件的制造或加工步骤可能能够直接基于CAD文件进行。

此外，增材制造对于原型的开发或制造是尤其有利的，所述原型例如出于成本理由借助于常规的减材的、切削的或铸造方法不能够制造或不能够有效地制造。

然而在增材制造时通常出现的问题是：尤其在基于粉末床的工艺，如选择性激光熔化，从相应的CAD文件中设计构件无法容易地复现或在加工技术方面实施。该限制能够涉及构件的材料和几何形状；例如，在SLM方法中，圆形的和/或水平内置的空腔或通道需要支撑结构，所述支撑结构必须被共同构建，然而在原有提出的设计中不存在并且也是不期望的。另一问题涉及尤其精细的表面结构或迷宫状的特征或结构的构成，所述表面结构或迷宫状的特征或结构在所制造的构件或要制造的设计中必须被再加工和/或必须去除多余的粉末。然而这尤其能够由于空腔的大小是复杂化的或不可行的。

即使例如在SLM制造构件或部件时进行构件定向，例如相对于构建方向进行构件定向，使得最小化例如由于支撑结构引起的所提出的加工所决定的缺点或典型后果，而所述缺点或典型后果从不可完全避免。

发明内容

因此，本发明的目的是：提出能够用于解决所提出的问题的手段。尤其，提出一种改进的方法和/或一种改进的构件，所述方法和/或构件有利地尤其能够包括精细分辨的内部结构进而能够尤其时间和/或资源有效地制造。

所述目的通过一种用于增材制造构件的方法和一种借助于该方法制造的构件来实现。有利的设计方案在本文中说明。

本发明的一个方面涉及一种用于增材制造构件，优选涡轮叶片或涡轮叶片的叶身的方法，所述方法包括如下步骤：借助基于粉末床的方法增材构建构件的多个子部段。基于粉末床的方法例如能够是选择性激光熔化(SLM)、选择性激光烧结(SLS)或电子束熔化(EBM)。

增材构建或制造能够模块化进行。

所描述的子部段能够借助于基于粉末床的方法顺序或平行地构建。

方法还包括将子部段设置成，例如连接、接合或拼接成复合件，尤其可松开的复合件，或通过可松开地固定或对接子部段来拼合。子部段在该步骤中优选(还)没有材料配合地彼此连接。

该方法还包括增材完成构件，其中沿着环周方向至少部分地围着(围绕)子部段的复合件借助堆焊方法，优选激光堆焊(LMD)让材料沉积，使得子部段材料配合地或物质配合地彼此连接。