[发明专利]制造三维制品的方法

权利要求书

1.用于制造三维制品(11)的方法，包括以下步骤

a)通过增量制造工艺由金属基体材料(12)连续堆积所述制品(11)，从而产生其性能具有实质上各向异性的制品；和

b)在足够高的温度下热处理所述制造的制品(11)以通过重结晶和／或颗粒粗化显著降低所述各向异性。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述增量制造工艺是激光金属成型(LMF)、激光工程化近净成型(LENS)或直接金属沉积(DMD)中的一种，并且使用线材形式的金属基体材料。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于所述增量制造工艺是选择性激光熔化(SLM)、选择性激光烧结(SLS)或电子束熔化(EBM)中的一种，并且使用粉末形式的金属基体材料。

4.根据权利要求3的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

a)生成所述制品的三维模型，然后通过切片法计算截面；

b)随后将所述计算的截面传送到机器控制单元(15)；

c)提供处理所需要的所述基体材料的粉末；

d)在基材板或先前处理过的粉末层上制备具有规则和均匀厚度的粉末层(12)；

e)根据存储在控制单元(15)中的三维模型通过用能束(14)扫描对应于所述制品截面的区域来进行熔化；

f)将先前形成的截面的上表面降低一层的厚度(d)；

g)重复所述步骤c)到f)直至达到根据三维模型的最终截面；和

h)热处理所述三维制品(11)。

5.根据权利要求4的方法，其特征在于使所述粉末的颗粒尺寸分布与所述粉末层(12)的层厚度(d)相适应以产生较好的流动性，这对于制备具有规则和均匀厚度(d)的粉末层(12)是必需的。

6.根据权利要求3-5中任一项的方法，其特征在于所述粉末颗粒具有球形形状。

7.根据权利要求3-6中任一项的方法，其特征在于粉末的精确颗粒尺寸分布通过筛分和／或风选(空气分离)获得。

8.根据权利要求4的方法，其特征在于所述粉末通过粉末冶金工艺提供，特别是气体或水雾化、等离子旋转电极工艺或机械研磨中的一种。

9.根据权利要求3的方法，其特征在于所述增量制造工艺使用悬浮液而不是粉末。

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其特征在于所述金属基体材料是高温Ni基合金。

11.根据权利要求1-9中任一项的方法，其特征在于所述金属基体材料是高温Co基合金。

12.根据权利要求1-9中任一项的方法，其特征在于所述金属基体材料是高温Fe基合金。

13.根据权利要求10-12中任一项的方法，其特征在于所述合金包含细分散的氧化物，特别是Y₂O₃、AlO₃、ThO₂、HfO₂、ZrO₂中的一种。

14.根据权利要求1-13中任一项的方法，其特征在于所述热处理用于降低杨氏模量的各向异性。

15.根据权利要求1-14中任一项的方法，其特征在于所述热处理是不同的各个热处理的组合。

16.根据权利要求1-14中任一项的方法，其特征在于所述热处理由多个步骤组成，每个步骤代表加热速率、保温温度、保温时间和冷却速率的特定组合。

17.根据权利要求16的方法，其特征在于至少一个所述热处理步骤在足够高的温度下进行并且保持足够长的时间以在所述制造的制品(11)的微观结构中部分或完全溶解各组分，特别是金属间化合物相、碳化物或氮化物。

18.根据权利要求16或17的方法，其特征在于至少一个所述热处理步骤在足够高的温度下进行并且保持足够长的时间以沉淀金属碳化物、金属氮化物或金属碳氮化物，特别是M(C，N)、M₆C、M₇C₃或M₂₃C₆中的一种。