[发明专利]用于通过添加性激光制造来制造金属部件的方法

摘要

本发明涉及用于通过添加性激光制造来制造金属部件的方法。本发明涉及用于制造三维金属物件/部件的方法，其整个地或部分地由Ni基、Co基、Fe基超级合金或其组合通过基于粉末的添加性制造工艺制成。在通过扫描执行粉末熔化的步骤期间使用了双激光设置，其中两个不同射束属性的激光射束在同一机器中组合起来，并且通过以受控的方式调节的射束型式和合适的射束开关的集成，从而在两个不同的激光射束直径之间执行切换。在每层中，具有较小直径的激光射束扫描整个区域，并且在每隔k‑1(k>1)层中，具有较大直径的激光射束扫描需要粗晶粒尺寸的区域，从而使细晶粒尺寸的区域再熔化。利用这种制造方法可实现金属部件和原型的更高的寿命和操作性能。

主权项

1.一种用于制造三维金属物件/部件的方法，所述三维金属物件/部件整个地或部分地由Ni基、Co基、Fe基超级合金或其组合通过添加性制造工艺利用粉末形式的金属基体材料制成，所述三维金属物件/部件包括具有针对所述物件/部件的负载条件经调节的晶粒尺寸的微结构，所述添加性制造工艺选自选择性激光熔化(SLM)或选择性激光烧结(SLS)组成的组，其中所述经调节的晶粒尺寸是在所述添加性制造工艺期间直接产生的，所述方法包括如下步骤：a) 产生所述物件的三维模型，之后进行切片工艺以计算横截面；b) 然后将所述计算的横截面传送至机器控制单元；c) 提供所述工艺所需要的所述基体材料的粉末；d) 在衬底板上或在之前经处理的粉末层上或在传统制造的预型件上准备具有规则且均匀厚度的粉末层；e) 根据储存在控制单元中的三维模型，通过在与所述物件的横截面相对应的区域中用能量射束扫描而执行粉末的熔化；f) 将之前形成的横截面的上表面降低一层厚度；g) 从c)至f) 重复所述步骤，直至达到根据所述三维模型的最终的横截面；且h) 可选地对所述三维物件进行热处理，其中在步骤e)中，使用了双激光设置，其中不同射束属性的两个激光射束在同一机器中组合起来，并通过以控制的方式调节的射束型式和合适的射束开关的集成，从而在两个不同的激光射束直径之间执行切换，并且在每层中，具有较小直径的激光射束扫描整个区域，从而在每隔k-1层中产生细晶粒尺寸，其中k>1，具有较大直径的激光射束扫描需要粗晶粒尺寸的区域，从而使具有细晶粒尺寸的区域再熔化。