[发明专利]用于增材制造构件的方法和设备

说明书

本发明涉及用于增材制造构件的方法和设备，用于增材制造构件(10)的方法包括：检测用于在构建平台(2)上的构件(10)的层(12)的棱边轮廓(11)，所述层从粉末床(1)增材构建或要增材构建；以及将用于要新施加的粉末层的涂覆器方向(BR)相对于所检测到的棱边轮廓(11)定向为，使得增材构建的层(12)的棱边(11)与所述涂覆器方向(BR)形成不同于90°的角度。

技术领域

本发明涉及一种用于增材制造构件的方法以及一种相应的设备。所述方法能够是作为增材制造法的一部分的覆层法。

背景技术

构件优选设计用于在流体机械，优选燃气轮机中使用。构件优选由超合金构成，尤其由镍基或钴基的超合金构成。超合金能够是沉淀硬化的或可沉淀硬化的。

增材制造法(英语：“additive manufacturing”)已被证实为对于繁复的或复杂的或细工设计的构件，例如迷宫式结构、冷却结构和/或轻质结构是特别有利的。尤其，增材制造的特征在于特别短的工艺步骤链，其中构件的制造或生产步骤能够直接基于结构数据，例如相应的CAD文件进行。此外，增材制造对于原型的开发或制造特别有利，所述原型例如出于成本原因不能借助于常规的减材法或切削法或铸造技术制造或者不能有效地制造。

例如从EP 2 601 006 B1中已知一种选择性激光熔化的增材法。

在增材制造(英语：“additive manufacturing”)中，在粉末床法的情况下，粉末在熔化或固化之前例如借助于导板或涂覆器作为薄层施加在优选平坦的构建平台上。为此，涂覆器或刮板通常线性地引导经过构建平台。

事先必须将构件在考虑覆层方向的情况下设置在构建平台上。具有简单的棱边几何形状或轮廓的简单的构件优选设置在构建平台的中心并且可能地以棱边平行于或垂直于覆层方向设置。根据经验，这种设置是不利的，因为涂覆器会接近或扫过具有整个宽度或延伸的所有层的所提及的棱边。这尤其会引起不均匀的层涂覆和/或增强地引起局部的工具磨损。因为该过程或该问题在后续的层中是相同的，因此会引起缺陷蔓延，进而特别严重地损坏层质量或构件质量。

一种避免所述缺点的可能性例如是将构件在构建平台上设置成，使得涂覆器以例如45°的倾斜的角度或斜角碰到构件的棱边或轮廓。这例如能够通过转动或相应地设置构件或将相应的数据模型匹配于构建平台的定向来实现。然而，在要制造的构件中，这通常是困难的，因为很少出现构件的简单的和/或线性的棱边几何形状或轮廓，并且尤其轮廓在逐层构建的过程中改变或发生变化。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够限制或克服所提及的缺点的方式。

所述目的通过一种用于增材制造构件的方法和一种用于借助该方法基于粉末床增材制造构件的设备来实现。有利的设计方案在本文中说明。

本发明的一个方面涉及一种增材制造方法。所述方法包括检测在构建平台上的从粉末床中增材构建或要增材构建的层的棱边轮廓。所构建的层尤其是用于构件的已经熔化和固化的层。

棱边轮廓的检测优选表示检测棱边轮廓相对于构建平台的位置，或者反之。

当前，表述“棱边轮廓”优选表示在构建平台上的构建的或要构建的层的外部的、优选水平的棱边，和/或在构建平台上的构件的通过棱边形成的轮廓。棱边轮廓能够为构件的外边界，尤其是构件的相应构建的层的外边界。

在一个设计方案中，根据数据模型，优选结构数据，如CAD数据，检测或确定增材构建的或要增材构建的层的棱边轮廓或所述棱边轮廓相对于构建平台的位置。

在一个设计方案中，借助于扫描过程，例如借助激光扫描仪，物理地检测棱边轮廓或其相对于构建平台的位置，其中借助相应的扫描仪检查所构建的层。

在一个设计方案中，相应地根据数据模型或制造数据并且——作为辅助方式或质保措施——借助于扫描仪扫描棱边轮廓。