[发明专利]加层制造部件的后处理

说明书

本发明涉及一种通过加层制造来制造的坯料以及一种制造及后处理该坯料的方法。该坯料由部件、工具和将工具连接至部件的连接构件构成，部件、工具和连接构件在构建期间全部由同一构建材料一体地形成。连接构件可以被切断或破坏以使工具与部件断开连接，这使得工具能够被用于从部件的表面机械地移除表面构建材料。

技术领域

本发明涉及通过加层制造处理形成的坯料、以及生产及后处理该坯料的方法。

背景技术

加层制造(ALM)由于其易于制造复杂部件的能力而成为工程领域中不断发展的技术。然而，由于通过聚结颗粒来形成ALM部件的制造处理，因此，在所制造的部件可以以最终产品使用之前，需要进行显著的后处理来移除松散的半聚结材料。

ALM部件的后处理通常需要使用空气软管和刷子来移除松散材料并且需要金属工具来从ALM部件移除半聚结材料。空气软管和刷子只能移除松散的灰尘，因此需要金属工具、比如钻头来从ALM部件移除半聚结材料。金属工具需要精确定位并且难以操作。在较小特征部被半聚结材料阻挡的情况下，后处理尤其困难。较小特征部通常难以触及并且通常需要大量的用户技巧来移除这些区域中的半聚结粉末，这增加了制造处理的时间。

此外，用于移除半聚结材料的传统工具的材料通常与ALM部件的材料不匹配。因此，由于这种工具或ALM部件中的一者通常比另一者硬，因此从ALM部件移除半聚结材料的处理也可能对ALM部件或工具造成损坏。

因此，期望提供一种用于从ALM部件移除半聚结材料的器具，该器具既能够触及难以够到的特征部，又能够使在使用期间对ALM部件和/或工具的任何损坏最少。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种坯料，该坯料包括部件、工具和将工具连接至部件的连接构件。部件、工具和连接构件一体地形成为由构建材料构成的单件。连接构件可以被破坏或切断以使工具与部件断开连接。在工具已与部件断开连接之后，工具可以用于从部件的表面机械地移除表面构建材料。

本发明的第二方面提供了一种制造及后处理部件的方法，该方法包括用构建材料通过加层制造处理形成坯料，该坯料包括部件、工具和将工具连接至部件的连接构件。部件、工具和连接构件通过加层制造处理一体地形成为由构建材料构成的单件。连接构件被破坏或切断以使工具与部件断开连接。在工具已与部件断开连接之后，工具被用于从部件的表面机械地移除表面构建材料。

工具被用于通过工具的运动机械地移除表面构建材料，而不是使用非机械方法比如在部件处吹送空气。通常，工具被用于通过使工具与部件的表面接触并然后使工具以与部件的表面接触的方式移动、例如通过使工具旋转和/或往复运动来从部件的表面机械地移除表面构建材料。工具的这种运动从部件的表面机械地移除表面构建材料，例如通过刮擦动作、铰孔动作或抛光动作来移除表面构建材料。

本发明的第三方面提供了一种计算机文件，该计算机文件包含用于通过加层制造处理形成根据本发明的第一方面的坯料的指令。

优选地，部件具有带内表面的特征部(比如孔、通道、通路、凹部或拐角部)；并且工具形成在该特征部的内部。使工具在这样的凹形的或难触及的特征部内部形成使得工具是能够“定制”的，换言之，工具是具有合适尺寸和形状的以触及内表面的所有区域。

可选地，坯料在工具与特征部的内表面之间具有间隙，使得工具的任何部分都不与特征部的内表面接触，至少直到工具被用于移除表面构建材料的后处理阶段为止。工具形成在特征部的内部且工具的任何部分都不与特征部的内表面接触，这防止了在加层制造处理期间工具聚结至该内表面。

工具可以完全形成在特征部内，或者更优选地，工具具有形成在特征部的外部的第一(近端)部分和形成在特征部的内部的第二(远端)部分。不需要的表面构建材料是被工具的第二部分从特征部的内表面移除的。第一部分从特征部突出而使得第一部分易于用钳或类似装置夹持。