[发明专利]用于激光烧结设备的支撑板及增强的烧结方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过激光烧结金属粉末进行模具件的制造的技术领域，其中，物体尤其是模具件通过选择性地熔化粉末制造和通过层的叠置构造。该烧结技术也称为激光烧结或SLM(Selective Laser Melting，选择性激光熔化)。

背景技术

该制造部件的技术的优点是该部件的形状可以通过计算机构建模型，并且该部件可以通过基于该模型的烧结容易地制造。特别地，激光可以由包括该部件的模型的计算机驱动，然后可以通过连续地烧结叠置的粉末层来制造该部件。

该技术尤其适合于复杂模具件的生产，因为其使得以相同的操作制造小尺寸模制元件例如薄片或珠粒成为可能。

部件的生产基于水平基准板进行，第一金属粉末层沉积在该水平基准板上，并且借助于来自激光源的光束选择性地熔化。随后第二金属粉末层被引入，之后继续选择性地熔化，如此直到获得最终部件。

基准板的表面是平坦的，因此基准板作为用于以连续的层构造物体的基座。因此，不意外地发现，当金属粉末和形成基准板的金属具有足够接近的熔点时，熔化第一层具有将板焊接到待生产的物体上的效果。在操作的末尾，基准板则需要与最终部件分开，该部件可以就这样被使用或者经受精整操作。例如，该操作可以通过借助于丝线的快速切割执行。

发明内容

本发明的目的是开发该特征并且提供基准板和制造方法的改良。

特别地，已经发现，将生产用于轮胎的硫化模具的特定部件可以被分成两个单独的部分。该部件的第一部分可以借助于传统的加工装置通过模制或者通过去除金属例如通过铣削、车削或磨削经历快速和经济制造，并且其不具有借助于这些装置特别难以生产的形状。

虽然与传统的加工设备相比，其循环时间通常更长且执行起来更昂贵，然而，部件的第二部分具有特定的形状，其借助于上述类型的激光烧结设备便利地生产。因此，在相当多的情况下，当部件包括不可能以其他方式生产的部分时，整个部件由激光烧结生产。

因此，看起来有利的是，将所讨论的部件分成两个单独的步骤生产，并且将该部件分成两个部分，每一部分将以最适合的方式生产。

根据本发明的烧结设备包括：激光源，其光功率能够选择性地熔化金属粉末的连续层；和基准板，第一金属粉末层沉积在基准板上，并且该基准板作为用于物体的构造的基座。

该设备的特征在于，所述板包括一个或多个凹槽，所述凹槽的形状确定成使得所述凹槽能够容纳给定形状的嵌件。

根据本发明的方法用于通过借助于根据本发明的设备选择性地熔化连续的金属粉末层来烧结而制造金属物体，该方法包括以下步骤，其中：

A-包括平坦头部的金属嵌件被设置在基准板的凹槽中，平坦头部的截面形状与基准板的凹槽的截面形状对应，以使得嵌件的头部与由基准板形成的平面共面，

B-给定厚度的第一金属粉末层沉积在基准板上，

C-第一金属粉末层借助于来自激光源的光束选择性地熔化在与嵌件的头部接触的金属粉末表面上，以致于每一嵌件的头部粘结到每一待制造的物体的其余部分。

通过可以借助于传统的加工装置获得作为嵌件的部件的第一部分并借助于根据本发明的激光烧结设备生产第二部分，在两个部分之间形成完美的结合以获得整体的最终部件的同时，根据本发明的设备允许整体部件的制造最优化。

因此，设置成通过一平面将待生产的部件分成两个部分，从而在部件的第一和第二部分之间的结合面可以内含于所述平面中。

于是，足以将部件的第一部分放入到将容纳其的基准板的凹槽中，并且足以设置形成嵌件的头部的部件的第一部分的结合面，以使得其与基准板的表面共面。

当第一金属粉末层通过激光束熔化时，在部件的第一和第二部分的两个结合面之间产生焊接，该焊接在部件的第一和第二部分之间的整个结合面上进行。

部件的第二部分的生产可以借助于激光烧结设备以已知的方式执行。

整体的最终部件具有与完全通过激光烧结生产的部件相同的特性。然而，其生产成本可以因此显著地降低。

附图说明

下文中的描述基于图1至7，其中：

-图1显示了根据现有技术的基准板的示意图；

-图2显示了根据本发明的基准板的示意图；

-图3显示了根据本发明的嵌件的示意图；

-图4显示了在嵌件已经装配之后基准板的示意图；

-图5和6显示了借助于根据本发明的方法生产的模具件的示意图；

-图7显示了根据本发明的基准板和从所述板抽出之后的部件的示意图。

具体实施方式