[发明专利]涡轮机叶轮制造

权利要求书

1.一种在增材制造工艺中使用粉末材料的制造涡轮机叶轮的方法，所述涡轮机叶轮包括毂以及多个叶片；所述方法包括：借助于高能量源向所述粉末材料施加能量；以及固化所述粉末材料，其中所述毂的至少一个大体积部分受到照射，以使所述粉末材料在由实心表层结构环绕的框格结构中固化，从而封闭所述框格结构；

其中所述框格结构通过如下方式获得：适当控制所述高能量源所传送的能量，以便所述粉末材料逐点熔融，并且单独体积的已熔融粉末材料被固化并彼此粘附在它们之间留出体积，在所述体积中的粉末材料并未熔融并且随后将被移除，从而在所述固化材料内留出空的空间，形成所述框格结构。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括以下步骤：

将第一层粉末材料沉积到目标表面上；

用所述高能量源照射所述第一层粉末材料的第一部分并且固化所述第一部分的粉末材料；所述第一部分对应于所述涡轮机叶轮的第一截面区域；

将第二层粉末材料沉积到所述第一部分上；

用所述高能量源照射所述第二层粉末材料的第二部分并且固化所述第二部分的粉末材料，所述第二部分对应于所述涡轮机叶轮的第二截面区域，所述第一部分和所述第二部分彼此联结；

将连续多层粉末材料沉积到先前部分上并照射每个连续层的一部分，以便产生包括多个固化层部分的所述涡轮机叶轮，每个固化层部分对应于所述涡轮机叶轮的一个截面区域；

其中连续固化层部分中的至少一些具有由外部实心表层结构部分所环绕的框格结构形成的至少一个内部部分，所述框格结构形成至少所述毂的大体积部分。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述高能量源包括电子光束发生器。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述高能量源包括激光源。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述连续多层粉末材料沉积在加热限制结构中。

6.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括以下步骤：在形成所述多个固化层部分后，控制所述涡轮机叶轮的温度，从而避免所述涡轮机叶轮中的高温梯度，并且由此最小化残余应力。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述粉末材料通过烧结来固化。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述高能量源发出脉冲以便生成所述框格结构。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括以下步骤：在所述涡轮机叶轮的毂的内部体积中形成框格结构。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述框格结构形成在叶轮基部中。

11.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括以下步骤：形成叶轮护罩。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法包括以下步骤：在所述叶轮护罩的内部体积中形成框格结构。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述框格结构形成在叶轮孔眼中。

14.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括以下步骤：穿过所述实心表层结构部分形成至少一个孔隙，以将未固化粉末材料从所述实心表层结构部分所环绕的所述框格结构移除。

15.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括以下步骤：在已经完整形成所述涡轮机叶轮的所有固化层之后，将未固化粉末材料从所述框格结构移除。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述未固化粉末材料通过穿过所述框格结构吹送或抽吸气体流来移除。