[发明专利]用于借助预定的轨迹进行增材制造的辐照方法

说明书

提出一种用于增材制造构件(10)的辐照方法，其用于修复在用于构件(10)的增材构造的结构中的结构缺损(11，12)。该方法包括：提供激光或电子束(20)和借助激光或电子束(20)根据预定的、尤其闭合的轨迹(T)选择性地辐照结构的增材构造的层(13)的缺损区域(DB)，所述轨迹限定缺损区域(DB)，其中缺损区域(DB)包含结构缺损(11，12)。此外，提出一种用于增材制造的方法，一种对应地制造的构件以及一种计算机程序产品。

技术领域

本发明涉及一种用于增材制造构件的辐照方法，尤其用于修复用于构件的结构的各个增材构造的层的结构缺损。此外，提出一种对应的增材制造方法和一种对应地制造的构件。此外，提出一种计算机程序产品，所述计算机程序产品设立成，执行选择性的辐照。

背景技术

构件优选地设为用于在流体机械中、优选在燃气轮机的热气路径中使用。构件优选地由超合金、尤其镍基或钴基超合金构成。此外，合金可以是沉淀硬化或弥散硬化的。

当代的燃气轮机是持续改进的对象，以便提高其效率。然而，这还引起在热气路径中越来越高的温度。用于转子叶片、尤其第一级的转子叶片的金属材料在其机械强度和热学强度方面不断得到改进。显著改进承受热气负荷的部件的性能的其他可行性是应用新设计或冷却几何结构或功能，它们允许，有效地然而可靠地冷却部件或构件和从而降低在运行中的材料负荷。

生成式或增材生产由于其对工业颠覆性的潜力对于在热气路径中使用的所述涡轮机部件、如例如涡轮机叶片或燃烧部件的批量生产和重新规划也变得越来越令人感兴趣。

增材制造方法例如作为粉末床方法包括选择性激光熔化(SLM)或激光烧结(SLS)或电子束熔化(EBM)。

带有随后的温度处理的用于选择性激光熔化的方法例如从EP 2 601 006 B1中已知。

增材生产方法(英语为：“additive manufacturing”)对于复杂的或繁复或精细设计的构件、例如迷宫式结构、冷却结构和/或轻质结构尤其证实为是特别有利的。尤其地，增材生产通过特别短的工艺步骤链是有利的，因为构件的制造或生产步骤可以几乎仅基于对应的CAD文件和选择对应的生产参数进行。

尽管在设计要制造的构件时有大的自由度，但增材生产比不上传统生产的、例如通过精细浇铸制造的部件的结构质量。这尤其归因于焊接困难的构造工艺和对应地高的所涉及的温度梯度，所述温度梯度引起构件中的高的机械应力。尤其地，通过激光或电子束输入到例如粉末状的初始材料中的温度必须局部地超过初始材料的熔点。远离熔池，然而构件或粉末床并不近似地具有所述温度，这使构件非常特别易于产生热裂纹或凝固裂纹。

尽管部分可行的是，在制造机器中经由工艺监控来探测所述裂纹、应力、空心或缺陷部位或其他结构缺损，如接合缺陷、晶界或相界，然而存在如下困难，将对应的缺损可靠地并且优选也工艺有效地修补或修复。

常见的工艺监控系统例如使用光学相机、热图像相机、CMOS传感器、光敏二极管、高温计或由多个传感器或系统构成的组合。

特定的缺损、如例如在两个层之间的接合缺陷尽管可以通过重新重熔来修补或修复。尤其在易受影响的材料中，所述附加的照射或辐照然而会引起新的缺损或次生缺损，例如在对应的熔池的边缘处。

发明内容

因此，本发明的目的是，提出一种机构，所述机构能够适宜地和/或有效地实现结构缺损的修复。尤其地，提出用于调整的辐照或扫描策略和工艺控制的机构，它们降低例如在重新熔化区和固态材料之间的温度梯度。对此，提出修补策略或算法，它们例如可以保存在增材制造机器或设施的控制软件中并且在对下一层覆层之前使用。

所述目的通过实施例的主题来实现。有利的设计方案是实施例的主题。