[go: up one dir, main page]

RU2598015C2 - Устройство спекания и лазерного плавления, содержащее средство индукционного нагрева порошка - Google Patents

Устройство спекания и лазерного плавления, содержащее средство индукционного нагрева порошка Download PDF

Info

Publication number
RU2598015C2
RU2598015C2 RU2013138351/02A RU2013138351A RU2598015C2 RU 2598015 C2 RU2598015 C2 RU 2598015C2 RU 2013138351/02 A RU2013138351/02 A RU 2013138351/02A RU 2013138351 A RU2013138351 A RU 2013138351A RU 2598015 C2 RU2598015 C2 RU 2598015C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal powder
sintering
induction heating
temperature
laser
Prior art date
Application number
RU2013138351/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013138351A (ru
Inventor
Тьерри ФЛЕШ
Жан-Батист МОТТЕН
Original Assignee
Снекма
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=43919936&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2598015(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2013138351A publication Critical patent/RU2013138351A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2598015C2 publication Critical patent/RU2598015C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/30—Platforms or substrates
    • B22F12/33—Platforms or substrates translatory in the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/08—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation
    • B05C9/14—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation the auxiliary operation involving heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/36—Successively applying liquids or other fluent materials, e.g. without intermediate treatment
    • B05D1/38—Successively applying liquids or other fluent materials, e.g. without intermediate treatment with intermediate treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/10—Auxiliary heating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/44—Radiation means characterised by the configuration of the radiation means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/90—Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к лазерному спеканию металлического порошка. Устройство лазерного спекания для наплавки металлической детали из металлического порошка содержит генератор лазерного луча, средство отклонения лазерного луча для сканирования поверхности детали, емкость для спекания, содержащую металлический порошок для утолщения детали посредством расплавления металлического порошка лазерным лучом, и по меньшей мере одно средство индукционного нагрева металлического порошка, содержащегося в зоне упомянутой емкости для спекания. Предложен способ лазерного спекания для наплавки металлической детали из металлического порошка, а также устройство и способ лазерного спекания для выполнения металлической детали из металлического порошка. Обеспечивается снижение остаточных напряжений после отверждения детали. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к области изготовления металлических деталей и, в особенности, к области изготовления деталей технологией селективного лазерного плавления слоя порошка. Он включает также случай ремонта или восстановления деталей путем наплавки материала.
Технология изготовления деталей спеканием, сопровождающимся плавлением лазером или электронным пучком, уже известна и широко используется, когда речь идет о быстром изготовлении детали по опытному образцу, то есть об изготовлении детали сложной формы за короткое время и в малом количестве. Спекание является способом, который позволяет выполнять механические детали или другие объекты из более или менее тонкого порошка. В первом случае эти порошки спрессовываются для образования предварительной формы, которая затем нагревается для получения монолитности. Одной из технологий нагрева, используемых для изготовления металлических деталей спеканием, является технология лазерного плавления. В этом способе материал взят в форме порошка, который расплавляют лазером большой мощности (от 2000 Вт до нескольких кВт). Повторное нанесение порошка и его плавление лазером позволяет постепенно утолщать деталь и, в зависимости от выбора схемы сканирования лазером, получать желаемые формы.
Способ, используемый для изготовления этих деталей, когда они выполнены из сплава титана, никеля или кобальтовой основы, что используется в случае авиационных деталей, вызывает значительные остаточные напряжения, вызванные термическими градиентами вследствие последовательных расплавов слоев. Эти градиенты могут увеличиваться в зависимости от геометрии, толщины и изменений сечений изготавливаемых деталей. И в зависимости от материалов, остаточные напряжения вследствие этих градиентов могут вызывать деформации детали в процессе изготовления и трещин или надрывов при эксплуатации.
Таким образом, важно контролировать температуру в процессе плавления и поддерживать равномерную температуру в порошке для уменьшения остаточных напряжений в процессе отверждения.
Для управления этими термическими градиентами существуют различные решения, такие как использование нагревающих пластин, нагрев порошков конвекцией либо предварительный нагрев порошка высокоэнергетическим пучком. Во всяком случае, эти способы имеют множество недостатков. Нагревающая пластина характеризуется нагревом, который локализован только на пластине, на которой находится порошок, ограниченной температурой предварительного нагрева и неравномерным нагревом по толщине емкости для изготовления; собственно нагрев порошков конвекцией локализован на верхней поверхности емкости для изготовления и не является равномерным по толщине порошка; наконец, предварительный нагрев пучком также локализован на верхней поверхности емкости для изготовления и, тем более, не является равномерным по толщине емкости для изготовления.
В совокупности эти способы обеспечивают только очень локализованный контроль температуры и не гарантируют равномерной температуры в детали в процессе изготовления.
Целью настоящего изобретения является исключение указанных недостатков путем предложения устройства и способа, обеспечивающих устранение вышеупомянутых недостатков, изготовления или наплавки деталей лазерной плавкой на слое порошка, остаточные напряжения которых после отверждения являются минимальными.
Для достижения этой цели объектом изобретения является устройство для выполнения или наплавки металлической детали спеканием и лазерным плавлением, содержащее генератор лазерного луча, средство отклонения упомянутого луча для сканирования поверхности выполняемой детали, емкость для спекания, содержащую металлический порошок, предназначенный для покрывания поверхности детали и расплавления лазерным лучом для утолщения упомянутой детали, отличающееся тем, что оно содержит, кроме того, по меньшей мере одно средство для индукционного нагрева порошка, содержащегося в зоне упомянутой емкости для спекания.
Индукционный нагрев позволяет контролировать температуру детали и порошка, который ее окружает, и, таким образом управлять градиентами температур внутри детали.
Предпочтительно, емкость для спекания имеет цилиндрическую форму, боковые стенки которой (то есть стенки, образованные образующими цилиндра) несут множество средств индукционного нагрева, при этом упомянутые стенки выполнены из материала, не подверженного индукционному нагреву.
Более предпочтительно, цилиндр емкости для спекания содержит вертикально подвижное дно (дно, определяемое как секущая поверхность совокупности образующих цилиндра), при этом боковые стенки окружены множеством слоев средств нагрева, причем упомянутые слои расположены этажами по всей высоте хода подвижного дна, каждый из которых образован множеством средств индукционного нагрева, расположенных на одинаковом расстоянии от упомянутого подвижного дна.
Этими многочисленными средствами нагрева возможно регулировать температуру до желаемой величины в каждой зоне скопления порошка, содержащегося в емкости для спекания.
Предпочтительным образом, емкость для спекания содержит дно, предназначенное для приема выполняемой детали, при этом упомянутое дно снабжено средством нагрева и регулирования его температуры. Таким образом, исключаются возможные явления тепловой накачки вблизи дна.
В частном варианте воплощения устройство содержит, кроме того, по меньшей мере одно средство измерения температуры порошка в месте, расположенном в толще емкости для спекания.
Предпочтительно, емкость для спекания содержит измерительную трубку, оборудованную по меньшей мере одной термопарой, упомянутая трубка проходит так, чтобы пересекать по меньшей мере частично скопление порошка, содержащегося в упомянутой емкости.
Предпочтительно, устройство содержит, кроме того, средство регулирования температуры по меньшей мере в одном месте скопления порошка с помощью по меньшей мере одного средства нагрева, при этом упомянутое средство нагрева управляется в зависимости от величины, выдаваемой упомянутым средством измерения температуры порошка.
Изобретение касается также способа выполнения или наплавки металлической детали спеканием и лазерным плавлением, при этом упомянутую деталь располагают в емкости для спекания, содержащей металлический порошок, предназначенный для плавления лазерным лучом для утолщения упомянутой детали, причем способ включает в себя этап покрывания детали толщиной порошка на утолщаемой поверхности, этап плавления порошка сканированием упомянутым лазерным лучом, этап отверждения охлаждением расплавленного материала, отличающегося тем, что он включает в себя, кроме того, этап индукционного нагрева порошка, содержащегося в емкости для спекания.
В частном варианте воплощения индукционный нагрев осуществляют перед лазерным плавлением.
В другом варианте воплощения индукционный нагрев осуществляют после лазерного плавления для регулирования температуры порошка, содержащегося в емкости для спекания, в процессе фазы отверждения жидкой части детали.
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
- фиг. 1 - схематичный вид устройства для спекания путем лазерного плавления,
- фиг. 2 - схематичный вид в вертикальном разрезе устройства для спекания лазерным плавлением в соответствии с вариантом воплощения изобретения, и
- фиг. 3 - вид сверху устройства по фиг. 2.
На фиг. 1 изображено устройство для выполнения металлической детали спеканием и лазерным плавлением.
Генератор 1 лазерного луча испускает лазерный луч 2, который он направляет на совокупность отражающих зеркал 3, при этом последнее зеркало 4 является поворотным для обеспечения сканирования поверхности выполняемой детали 5. Следует отметить, что передача лазерного пучка необязательно обеспечивается зеркалами, может быть использовано оптическое волокно в зависимости от длины волны используемого лазера, а сканирование лазерного пучка может быть осуществлено другими средствами, такими, как линзы F-Theta.
Деталь 5 расположена на пластине 10 для изготовления, расположенной на пути лазерного пучка 2; она, кроме того, погружена в емкость 6 таким образом, чтобы быть равномерно покрытой слоем металлического порошка 7, предназначенного для спекания. Вторая емкость 8 - для подачи порошка - размещена сбоку от емкости 6 для спекания и заполнена порошком 7 для спекания. Устройство 9 типа поршня позволяет перемещать количество порошка 7 из емкости 8 подачи в емкость 6 для спекания для покрывания детали 5 слоем порошка заданной толщины. Толщина этого слоя соответствует толщине, на которую может быть увеличена толщина детали в процессе прохода плавления лазерным лучом 2, с близкими показателями уплотнения и усадки при затвердевании. Устройства для опускания емкости 6 для спекания и подъема емкости 8 питания позволяет, с одной стороны, удержать спекаемую деталь 5 на уровне сопряжения стенок емкости 6 и, с другой стороны, вывести слой металлического порошка 7 необходимой толщины на поверхность напротив поршня 9 емкости 8 подачи.
Спекание детали 5 и плавление порошка лазером осуществляется последовательными элементарными операциями, осуществляемыми следующим образом: деталь 5 - на уровне стенок емкости 6 для спекания, поршень 9 перемещают в направлении этой емкости 6, чтобы он наносил желаемую толщину порошка 7 на деталь 5, затем он остается в положении ожидания на краю емкости 8 питания. Лазерный пучок осуществляет сканирование поверхности детали с помощью качающегося зеркала 4, что вызывает плавление металлического порошка и его соединение с деталью 5, что, следовательно, увеличивает толщину последней. Деталь 5 опускается затем вниз для компенсации увеличения ее толщины и для того, чтобы ее поверхность вновь оказалась вровень с емкостью 6 для спекания, тогда как емкость 8 подачи поднимается для того, чтобы поместить адекватное количество порошка 7 напротив поршня 9. Этот процесс повторяется необходимое количество раз для достижения желаемых геометрии и размеров для детали 5.
Обратимся теперь к фиг. 2 и 3, на которых представлено устройство для выполнения деталей спеканием и лазерной плавкой по изобретению.
Выполняемая деталь размещается на пластине 10 для изготовления, которая является вертикально подвижной под действием опускающего поршня 11 и покрыта порошком 7 для спекания, подводимым поршнем 9 подачи из емкости подачи (не изображена на чертеже). В данном случае емкость 6 для спекания изображена в виде куба, однако эта форма не является обязательной. Внутри стенок этой емкости для спекания размещена целая серия индукторов 12, которые подключены к электропитанию, не изображенному на чертеже, причем серия предназначена для придания желаемой температуры скоплению порошка. Горизонтально эти индукторы расположены равномерно по периферии емкости 6 для спекания таким образом, чтобы придать скоплению порошка наиболее равномерную температуру; вертикально несколько серий индукторов размещены одни над другими для того, чтобы обеспечить нагрев порошка независимо от получаемого размера детали 5, то есть независимо от положения, принимаемого пластиной 10 для изготовления в вертикальной плоскости. Серии индукторов проходят, таким образом, до нижней части вертикальных стенок емкости 6 для спекания.
В середине емкости для спекания на расстоянии от стенок емкости для спекания и от изготавливаемой детали, которое совместимо с выполняемыми операциями, размещена трубка 13 контроля, которая проходит сквозь пластину 10 для изготовления и которая проходит вертикально по всей высоте емкости для спекания. В пластине 10 для изготовления выполнено, таким образом, отверстие, которое позволяет ей вертикально перемещаться в зависимости от увеличения толщины детали 5 без влияния на трубку 13 контроля. Эта трубка содержит множество средств измерения температуры порошка, например, термопар, которые расположены равномерно по его высоте. Их назначением является измерение температуры порошка 7, когда положение пластины 10 таково, что эти термопары 14 находятся над упомянутой пластиной и когда они, таким образом, находятся в контакте с порошком 7.
Ниже будет описана работа устройства по изобретению для выполнения детали спеканием и лазерным плавлением. Ремонт детали путем наплавки материала осуществляется аналогичным образом.
Выполнение детали, по существу, осуществляется таким же образом, как и в классическом устройстве, то есть порошок, предварительно помещенный в емкость 8 подачи, доставляется поршнем 9 подачи над деталью 5, которую необходимо увеличить по толщине. Лазерный луч 2 направляется на этот порошок в соответствии со схемой сканирования, которая описывает утолщаемую поверхность, и локально расплавляет порошок для его соединения с существующей деталью.
Изобретение, во всяком случае, отличается тем, что устройство дополнено серией индукторов 12, функцией которых является регулирование температуры порошка 7 в процессе фазы отверждения расплавленного металла и его соединения с существующей деталью.
Эти индукторы, которые оборудуют периметр пластины для изготовления и охватывают изделие в процессе изготовления, образуют нагревательную систему для порошка вследствие его металлического состава. Они отделены от порошка 7 стенками емкости 6 для спекания, которые выполнены из материала, позволяющего осуществить индукционный нагрев порошка, но которые практически не нагреваются под действием наведенных токов.
Эта нагревательная система управляется системой регулирования температуры порошка в его различных зонах, исходя из информации о температуре, измеренной трубкой 13 контроля и ее термопарами 14. Эти измерения температуры позволяют управлять нагревом индукторов 12 для регулирования температуры детали 5 как конструкции и порошка 7, который ее окружает. Учитывая значительное количество индукторов, имеющихся вокруг емкости 6 для спекания, регулирование температуры порошка может быть осуществлено зонально, что обеспечивает лучший контроль охлаждения и отверждения с учетом некоторых особых параметров, таких, например, как толщина уже спеченного материала в каждой точке детали и, таким образом, локальных характеристик проводимости и конвекции.
Программа управления индукционным нагревом, осуществление которого известно специалистам, определяет силу электрического тока, который должен проходить по каждому индуктору для обеспечения заданной температуры в каждой точке емкости с порошком. При необходимости фаза осуществления этой программы может быть реализована посредством выполнения калибрования на эталонной детали для каждого из типов сплавов, из которого предусмотрено выполнение детали.
Изобретение позволяет также путем осуществления измерений на различных уровнях термопарами 14 трубки 13 убедиться в правильности температуры порошка во всех точках емкости для изготовления и, таким образом, гарантировать правильное охлаждение детали 5 в процессе ее выполнения.
Устройство может также быть дополнено системой нагрева пластины для изготовления и регулирования системы для исключения явлений тепловой накачки, которая могла бы возникнуть вследствие наличия на дне емкости 6 холодной пластины для изготовления. Нагрев этой пластины может быть выполнен любым известным образом, например, посредством совокупности нагревательных трубок, которые проходят через ее толщину.
В частном варианте воплощения положение трубки 13 контроля может не быть неизменным, но может изменяться в зависимости от изготовляемой детали и ее формы. Для этого в пластине 10 для изготовления предусмотрено несколько местоположений для отверстий, в которые может входить трубка 13. Можно также сделать выполненные тепловые измерения более точными и оптимизировать нагрев в каждой точке порошка 7.

Claims (20)

1. Устройство лазерного спекания для наплавки металлической детали из металлического порошка, содержащее генератор (1) лазерного луча (2), средство отклонения (4) упомянутого лазерного луча для сканирования поверхности детали (5), емкость (6) для спекания, содержащую металлический порошок (7), предназначенный для покрывания поверхности детали (5) и предназначенный для утолщения и выполнения детали посредством расплавления металлического порошка (7) лазерным лучом (2),
отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно средство (12) индукционного нагрева металлического порошка, содержащегося в зоне упомянутой емкости для спекания.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость (6) для спекания имеет форму цилиндра, боковые стенки которого выполнены из материала, не подверженного индукционному нагреву, при этом упомянутое средство (12) индукционного нагрева металлического порошка является удерживаемым на упомянутых боковых стенках.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что цилиндр емкости (6) для спекания содержит вертикально подвижное дно (10), при этом боковые стенки цилиндра окружены множеством средств нагрева, которые выполнены в виде слоев, расположенных этажами по всей высоте хода упомянутого подвижного дна, и каждый из слоев образован множеством средств (12) индукционного нагрева, расположенных на одинаковом расстоянии от упомянутого подвижного дна.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что емкость (6) для спекания содержит дно (10), выполненное с возможностью размещения упомянутой детали (5) и снабженное средствами нагрева и регулирования его температуры.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно средство измерения температуры металлического порошка (7) в месте, расположенном внутри упомянутой емкости (6) для спекания.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что средство измерения температуры металлического порошка (7) удерживается измерительной трубкой (13), которая размещена в емкости (6) для спекания, средства измерения включают в себя по меньшей мере одну термопару (14), и упомянутая измерительная трубка (13) проходит в емкости (6) для спекания так, что пересекает по меньшей мере частично скопление металлического порошка (7), содержащегося в упомянутой емкости (6) для спекания.
7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что содержит средство регулирования температуры по меньшей мере в одном месте скопления металлического порошка (7) с помощью средства (12) индукционного нагрева, выполненного с возможностью управления в зависимости от величины, выдаваемой упомянутым средством измерения температуры металлического порошка (7).
8. Устройство лазерного спекания для выполнения металлической детали из металлического порошка, содержащее генератор (1) лазерного луча (2), средство отклонения (4) упомянутого лазерного луча для сканирования поверхности детали (5), емкость (6) для спекания, содержащую металлический порошок (7), предназначенный для покрывания поверхности детали (5) и предназначенный для выполнения и утолщения упомянутой детали посредством расплавления металлического порошка (7) лазерным лучом (2), отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно средство (12) индукционного нагрева металлического порошка, содержащегося в зоне упомянутой емкости для спекания.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что емкость (6) для спекания имеет форму цилиндра, боковые стенки которого выполнены из материала, не подверженного индукционному нагреву, упомянутое средство (12) индукционного нагрева металлического порошка является удерживаемым на упомянутых боковых стенках.
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что цилиндр емкости (6) для спекания содержит вертикально подвижное дно (10), а боковые стенки цилиндра окружены множеством средств нагрева, которые выполнены в виде слоев, расположенных этажами по всей высоте хода упомянутого подвижного дна, при этом каждый из слоев образован множеством средств (12) индукционного нагрева, расположенных на одинаковом расстоянии от упомянутого подвижного дна.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что емкость (6) для спекания содержит дно (10), выполненное с возможностью размещения упомянутой детали (5) и снабженное средствами нагрева и регулирования его температуры.
12. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере одно средство измерения температуры металлического порошка (7) в месте, расположенном внутри упомянутой емкости (6) для спекания.
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что средство измерения температуры металлического порошка (7) удерживается измерительной трубкой (13), которая размещена в емкости (6) для спекания, средства измерения включают в себя по меньшей мере одну термопару (14), и упомянутая измерительная трубка (13) проходит в емкости (6) для спекания так, что пересекает по меньшей мере частично скопление металлического порошка (7), содержащегося в упомянутой емкости (6) для спекания.
14. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что содержит средство регулирования температуры по меньшей мере в одном месте скопления металлического порошка (7) с помощью средства (12) индукционного нагрева, выполненного с возможностью управления в зависимости от величины, выдаваемой упомянутым средством измерения температуры металлического порошка (7).
15. Способ лазерного спекания для наплавки металлической детали из металлического порошка, при этом способ включает в себя следующие этапы:
- располагают упомянутую деталь в емкости (6) для спекания, содержащей металлический порошок (7), предназначенный для утолщения и выполнения упомянутой детали (5) посредством расплавления металлического порошка лазерным лучом (2),
- покрывают поверхность утолщаемой и выполняемой детали (5) слоем металлического порошка,
- расплавляют металлический порошок (7) сканированием упомянутым лазерным лучом,
- отверждают охлаждением расплавленного материала, отличающийся тем, что способ включает в себя, кроме того, этап индукционного нагрева металлического порошка (7), содержащегося в упомянутой емкости (6) для спекания.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что индукционный нагрев осуществляют перед лазерным плавлением.
17. Способ по п. 15, в котором индукционный нагрев осуществляют после лазерного плавления для регулирования температуры металлического порошка (7), содержащегося в емкости (6) для спекания, в процессе фазы отверждения расплавленной части детали (5).
18. Способ лазерного спекания для выполнения металлической детали из металлического порошка, при этом способ включает в себя следующие этапы:
- выполняют упомянутую деталь (5) в емкости (6) для спекания, содержащей металлический порошок (7), предназначенный для выполнения и утолщения упомянутой детали (5) посредством расплавления металлического порошка лазерным лучом (2),
- покрывают поверхность выполняемой и утолщаемой детали (5) слоем металлического порошка (7),
- расплавляют металлический порошок (7) сканированием упомянутым лазерным лучом и
- отверждают охлаждением расплавленного материала, отличающийся тем, что способ включает в себя, кроме того, этап индукционного нагрева металлического порошка (7), содержащегося в упомянутой емкости (6) для спекания.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что индукционный нагрев осуществляют перед лазерным плавлением.
20. Способ по п. 18, в котором индукционный нагрев осуществляют после лазерного плавления для регулирования температуры металлического порошка (7), содержащегося в емкости (6) для спекания, в процессе фазы отверждения расплавленной части детали (5).
RU2013138351/02A 2011-02-01 2012-01-30 Устройство спекания и лазерного плавления, содержащее средство индукционного нагрева порошка RU2598015C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1150795 2011-02-01
FR1150795A FR2970887B1 (fr) 2011-02-01 2011-02-01 Dispositif de frittage et fusion par laser comprenant un moyen de chauffage de la poudre par induction
PCT/FR2012/050196 WO2012104536A2 (fr) 2011-02-01 2012-01-30 Dispositif de frittage et fusion par laser comprenant un moyen de chauffage de la poudre par induction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013138351A RU2013138351A (ru) 2015-03-10
RU2598015C2 true RU2598015C2 (ru) 2016-09-20

Family

ID=43919936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013138351/02A RU2598015C2 (ru) 2011-02-01 2012-01-30 Устройство спекания и лазерного плавления, содержащее средство индукционного нагрева порошка

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9616458B2 (ru)
EP (1) EP2670547B2 (ru)
CN (1) CN103338881B (ru)
BR (1) BR112013018989B1 (ru)
CA (1) CA2825648C (ru)
FR (1) FR2970887B1 (ru)
RU (1) RU2598015C2 (ru)
WO (1) WO2012104536A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697748C2 (ru) * 2017-12-06 2019-08-19 Общество с ограниченной ответственностью "Редиус 168" Конструктивный элемент станка

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103173759B (zh) * 2013-03-13 2015-05-20 华中科技大学 一种粉床随动送铺粉机构
EP2789413B1 (de) * 2013-04-08 2019-01-16 MTU Aero Engines AG Temperaturregelung für eine Vorrichtung zur generativen Herstellung von Bauteilen und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE102013212620A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Trumpf Gmbh + Co. Kg Verfahren und Bearbeitungsmaschine zum Generieren eines dreidimensionalen Bauteils durch selektives Laserschmelzen
US10543549B2 (en) 2013-07-16 2020-01-28 Illinois Tool Works Inc. Additive manufacturing system for joining and surface overlay
EP2848335A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-18 SLM Solutions GmbH Method and apparatus for repairing a component
FR3010785B1 (fr) 2013-09-18 2015-08-21 Snecma Procede de controle de la densite d'energie d'un faisceau laser par analyse d'image et dispositif correspondant
CN105916661B (zh) 2014-01-16 2019-09-10 惠普发展公司，有限责任合伙企业 生成三维对象
CN105916665B (zh) * 2014-01-16 2019-11-05 惠普发展公司，有限责任合伙企业 生成三维对象
KR101971413B1 (ko) 2014-01-16 2019-04-22 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 입체 물체 생성
DE102014203711A1 (de) * 2014-02-28 2015-09-03 MTU Aero Engines AG Erzeugung von Druckeigenspannungen bei generativer Fertigung
CA2859414C (en) * 2014-04-04 2017-03-14 Matsuura Machinery Corporation Metal powder processing equipment
CN104552962A (zh) * 2014-09-01 2015-04-29 长春瑶光科技有限公司 一种3d打印机底板及其加热方法
EP3023177B1 (en) * 2014-11-21 2018-07-11 SLM Solutions Group AG Carrier arrangement for use in a method for simultaneously repairing a plurality of components by using additive manufacturing
FR3029829B1 (fr) * 2014-12-10 2017-09-29 Snecma Eprouvette, dispositif experimental et procede de caracterisation d'une poudre pour fabrication additive
DE102015205314A1 (de) * 2015-03-24 2016-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Anlage für ein additives Herstellungsverfahren mit Heizeinrichtung für den Pulverraum
JP6241458B2 (ja) * 2015-07-14 2017-12-06 トヨタ自動車株式会社 肉盛層の品質判定方法及びレーザ肉盛装置
GB201513532D0 (en) * 2015-07-31 2015-09-16 Rolls Royce Plc A method and an apparatus
US10974337B2 (en) 2015-08-17 2021-04-13 Illinois Tool Works Inc. Additive manufacturing systems and methods
US20170145586A1 (en) * 2015-11-23 2017-05-25 Hobart Brothers Company System and method for single crystal growth with additive manufacturing
DE102015225652A1 (de) 2015-12-17 2017-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur additiven Herstellung, Bauteil und Einrichtung zur additiven Herstellung
EP3411170A4 (en) 2016-01-28 2020-02-12 Seurat Technologies, Inc. SYSTEM AND METHOD FOR ADDITIVE MANUFACTURING AND SPATIAL HEAT TREATMENT
CN105880589B (zh) * 2016-04-15 2018-04-17 西安交通大学 一种感应‑超声复合辅助激光金属成形的方法
ITUA20163108A1 (it) * 2016-05-03 2017-11-03 3D New Tech S R L Apparecchiatura per additive manufacturing per la costruzione di oggetti in leghe intermetalliche ad elevata temperatura di fusione
US20170355019A1 (en) * 2016-06-14 2017-12-14 Hamilton Sundstrand Corporation Thermal control for additive manufacturing
JP6855181B2 (ja) * 2016-06-30 2021-04-07 キヤノン株式会社 ３次元造形装置、および３次元造形物の製造方法
DE102016114056A1 (de) * 2016-07-29 2018-02-01 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Pulvermodul für eine Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte
DE102016216721A1 (de) * 2016-09-05 2018-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur additiven Herstellung mittels poröser Hilfsstruktur, Bauteil und Vorrichtung
CN109715319B (zh) * 2016-10-31 2021-04-02 惠普发展公司，有限责任合伙企业 金属粒子的融合
FR3069469B1 (fr) * 2017-07-28 2026-01-02 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif d'inspection de temperature lors d'un procede de fabrication additive
US10792682B2 (en) 2017-10-02 2020-10-06 Illinois Tool Works Inc. Metal manufacturing systems and methods using mechanical oscillation
CN112512735A (zh) 2018-08-03 2021-03-16 瑞尼斯豪公司 粉末床熔融设备和方法
GB201907714D0 (en) 2019-05-31 2019-07-17 Renishaw Plc Metal powder bed additive manufacturing apparatus and methods
DE102020106516A1 (de) 2020-03-10 2021-09-16 Universität Paderborn Sensor-integriertes Fertigungssystem für die Additive Fertigung
TR2021021555A2 (tr) * 2021-12-29 2022-01-21 Sentes Bir Metalurji Kimya Enerji Ueretim Ve Geri Doenuesuem Teknolojileri Sanayi Ticaret Anonim Sir Toz yatak füzyon eklemeli̇ i̇malat tezgahlarinda toz katmaninin isitilmasina dai̇r yöntem
DE102023202654A1 (de) 2023-03-23 2024-09-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Pulverbetteinheit für eine Herstellungseinrichtung, Herstellungseinrichtung und Herstellungsverfahren zum pulverschichtweisen Aufbauen eines Festkörpers sowie Erzeugungsverfahren zum Erzeugen eines digitalen Herstellungsmodells

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2021881C1 (ru) * 1986-10-17 1994-10-30 Борд оф Риджентс, Дзе Юниверсити оф Тексас Систем Способ изготовления детали и устройство для его осуществления
US20040056022A1 (en) * 2001-02-02 2004-03-25 Wilhelm Meiners Method and device for the selective laser sintering of metallic substances
CN101070595A (zh) * 2007-06-13 2007-11-14 华中科技大学 激光感应复合熔覆制备材料涂层的方法及装置
CN100503130C (zh) * 2007-06-13 2009-06-24 华中科技大学 自动送粉激光感应复合熔覆方法及装置
RU2365468C2 (ru) * 2007-06-13 2009-08-27 Государственное научное учреждение "Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси" Способ получения градиентных материалов из порошков и устройство для его осуществления

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5197081A (en) * 1990-05-24 1993-03-23 Inductotherm Corp. magnetic return apparatus for coreless induction furnaces
US5554837A (en) 1993-09-03 1996-09-10 Chromalloy Gas Turbine Corporation Interactive laser welding at elevated temperatures of superalloy articles
US6822194B2 (en) * 2002-05-29 2004-11-23 The Boeing Company Thermocouple control system for selective laser sintering part bed temperature control
CN201168782Y (zh) * 2008-02-03 2008-12-24 何德生 一种具有预热功能的激光粉末烧结快速成型机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2021881C1 (ru) * 1986-10-17 1994-10-30 Борд оф Риджентс, Дзе Юниверсити оф Тексас Систем Способ изготовления детали и устройство для его осуществления
US20040056022A1 (en) * 2001-02-02 2004-03-25 Wilhelm Meiners Method and device for the selective laser sintering of metallic substances
CN101070595A (zh) * 2007-06-13 2007-11-14 华中科技大学 激光感应复合熔覆制备材料涂层的方法及装置
CN100503130C (zh) * 2007-06-13 2009-06-24 华中科技大学 自动送粉激光感应复合熔覆方法及装置
RU2365468C2 (ru) * 2007-06-13 2009-08-27 Государственное научное учреждение "Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси" Способ получения градиентных материалов из порошков и устройство для его осуществления

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697748C2 (ru) * 2017-12-06 2019-08-19 Общество с ограниченной ответственностью "Редиус 168" Конструктивный элемент станка

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013018989A2 (pt) 2017-03-28
CN103338881B (zh) 2016-08-17
EP2670547B1 (fr) 2014-12-03
US20130309420A1 (en) 2013-11-21
EP2670547B2 (fr) 2018-08-08
WO2012104536A3 (fr) 2012-10-26
CA2825648C (fr) 2019-02-26
CA2825648A1 (fr) 2012-08-09
CN103338881A (zh) 2013-10-02
RU2013138351A (ru) 2015-03-10
FR2970887A1 (fr) 2012-08-03
EP2670547A2 (fr) 2013-12-11
BR112013018989B1 (pt) 2019-03-06
WO2012104536A2 (fr) 2012-08-09
FR2970887B1 (fr) 2013-12-20
US9616458B2 (en) 2017-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2598015C2 (ru) Устройство спекания и лазерного плавления, содержащее средство индукционного нагрева порошка
US10792861B2 (en) Method for manufacturing a three-dimensional object
RU2657897C2 (ru) Способ плавления порошка, включающий нагрев области, прилегающей к ванне
CN114472927B (zh) 一种多能束选区激光熔化装置及增材方法
CN100349077C (zh) 一种电子束选区同步烧结工艺及三维分层制造设备
US8884186B2 (en) Method and device use to produce a set of control data for producing products by free-form sintering and/or melting, in addition to a device for the production thereof
CN106660123B (zh) 使用光束的增材制造方法和系统
CA3031220C (en) Methods using ghost supports for additive manufacturing
US20040056022A1 (en) Method and device for the selective laser sintering of metallic substances
US11279082B2 (en) Generative manufacturing of components with a heatable building platform and apparatus for implementing this method
US10981322B2 (en) Process for the accelerated production of objects by means of generative manufacturing
JP2018532050A (ja) 付加製造のための装置及び方法
US9707718B2 (en) Method of fabricating a part by selective melting or selective sintering of powder beds by means of a high energy beam
KR20130139247A (ko) 3차원 물체를 생산하기 위한 방법
US20220134433A1 (en) Additive manufacture
CN212310848U (zh) 用于基于pbf的三维(3d)打印机的热处理设备
CN105562688A (zh) 通过选择性的激光熔化来制造构件
EP3124139B1 (en) A method for producing a component and an apparatus for working the method
CN109746444A (zh) 一种通过优化基板减小增材制造残余应力和非稳态的方法
JP2024527797A (ja) 付加的金属鋳造のためのシステムおよび方法
CN111225757A (zh) 从粉末床在预先存在的部件上增材制造结构的方法
CN111922339A (zh) 粉末床3d打印方法及设备
JP7154735B2 (ja) ３次元積層装置及びその粉体温度制御方法
US20210162552A1 (en) Homogeneous cooling for welding processes, in particular waam
JP2023531023A (ja) ３次元ワークピースを製造するための装置を操作する方法と、３次元ワークピースを製造するための装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner