[发明专利]制造装置

说明书

本发明涉及一种用于制造由金属材料制成的部件(100)的装置(1)，该装置包括由所述金属材料制成的沉积构件(2)。该装置(1)还包括通过发射能量束(5)沉积材料，以局部改变材料的晶体结构的冲击构件(4)。

技术领域

本发明涉及钛基合金部件制造领域。

本发明更具体地、但不唯一地应用于钛合金壳体的制造，钛合金壳体包括例如所述壳体的钩状部或密封部，该钩状部或密封部径向地向内延伸。

背景技术

为了一体地制造钛基合金壳体，通常需要由相同的材料形成主环形部分和次要部分。而且，通常难以铸造大型钛基合金壳体。因此，需要一种能够容易且廉价地生产大型部件的装置和制造工艺。一种已知的解决方案包括使用增材制造装置通过直接金属沉积(DMD)提供金属。增材制造使得能够一体地生产形状复杂的大型部件。然而，这种方法导致柱状微结构的产生，这对于承受机械应力的部件来说是不可接受的。此外，这种方法在制造过程中会在部件中产生可能导致部件失效的残余应力。

因此，希望有一种解决方案使得能够通过材料沉积来制造具有更好的晶体结构的部件。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是提供一种制造装置，该制造装置用于沉积材料，以制造具有改进的结晶性能的部件，来降低所制造的部件中的残余应力。

根据第一方面，本发明涉及一种用于制造由金属材料制成的部件的装置，该装置包括用于沉积所述金属材料的构件。该装置还包括如下构件：该构件用于通过发射能量束来冲击正在沉积的材料，以局部改变材料的晶体结构。

从属权利要求将在文本达成一致后粘贴在此处。

附图说明

本发明的其它特征和优点将通过以下说明来显现，以下说明完全是说明性的而非限制性的，且应该结合附图来阅读，在附图中：

-图1为根据本发明的装置的图。

-图2为冲击激光束聚焦在沉积材料上的图。

具体实施方式

制造装置

根据第一方面，本发明涉及一种用于制造钛基合金部件100的装置1。

制造装置1基本上包括构件2和至少一个冲击构件4，构件2用于沉积熔融金属珠101(以形成部件100)，冲击构件4发射能量束5。

沉积构件

典型地，沉积构件2是已知的DMD型沉积构件。

因此，沉积构件2可包括沉积头21，沉积头21发射能量束(例如，电子束或激光)，能量束与来自材料供应部22的金属丝或金属粉末流相遇。来自沉积头21的束被聚焦以使金属熔融。沉积头21使熔融金属以珠101的形式沉积。优选地，沉积金属可以是钛基合金，典型地是TA6V型合金。

根据这里示出的实施例，沉积头21由第一电源8a供电。

冲击构件

冲击构件4是本发明的特别有利的设置。根据这里示出的实施例，冲击构件4是激光器。通常，且如下文将进行解释的，冲击构件4适于将能量束5聚焦在新沉积的材料珠101上，以改变金属部件100的晶体结构，特别是改变成基本上等轴的结构。如下文将进行解释的，冲击构件使得材料局部应变硬化，并使得机械波在部件中传播。如下文将详细描述的，所述机械波使得材料松弛(即，改变材料的晶体结构)，以消除任何残余应力。

优选地，冲击构件4是脉冲纳秒激光器，适于在5至150纳秒的持续时间内发射脉冲。以特别优选的方式，激光器发射脉冲的持续时间为10至100纳秒。此外，优选地，激光束的能量介于5至15焦耳之间，特别优选地介于9至11焦耳之间。如下文将描述的，冲击构件4被布置成能够将能量束5聚焦在先前由沉积构件2沉积的珠101上。