用于添加制造構件的方法及由此制作的構件技術

一種方法，其包括利用添加制造(AM)系統來添加制造具有定位器元件的子構件。使用AM系統的控制系統來用于定位定位器元件的第一位置。基于定位，將另一個子構件的一部分有選擇地放置在定位器元件附近。然后在一個區域將第二子構件附接至第一子構件，其中該區域基于從控制系統知曉的定位，以便制作出構件。一種構件，其包括具有AM定位器元件的第一子構件；以及附接至第一子構件的第二子構件，其中定位器元件在與第一子構件相同的添加制造構建室內附接至第二子構件。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術大體上涉及添加制造技術，并且更具體地涉及用于添加制造構件的方法和由此方法制作的構件。
技術介紹
利用常規添加制造方法產生的構件和產品已知具有特別在任何面向下的表面上的較差表面精整和過大的粗糙度。這些缺陷影響產生某些結構的能力，例如包括水平管、拱形、室(閉合或以其它)，等。面向下的表面中的這些瑕疵導致縮短的零件疲勞壽命、材料相對于粗糙表面的累積、循環流體的流動和湍流問題，以及從孔隙的流體泄漏。結果，常規添加方法通常在產品設計中避免，其中可能需要諸如較大未支承的懸垂部分和其它面向下的表面的性質。就精密構件制造而言，特別是在涉及多個子構件時，耗時且一體的步驟為子構件的緊固、定位和/或再緊固。在子構件與底座工件和/或其它(多個)子構件的任何最終附接(多個)步驟之前，通常需要該(多個)步驟來將子構件置于精確的位置。因此，不斷需要改善制造技術。
技術實現思路
本專利技術通過提供添加制造構件的方法和由導致構件改善的這些相同方法制成的構件來克服上述缺陷中的至少一些。更具體而言，本專利技術針對一種改善的方法，其允許構件在構件的某些(多個)表面上具有改善的精整，且/或利用更簡化的制造步驟構成，而沒有伴隨的質量降低。因此，按照本專利技術的一個方面，一種方法包括：利用添加制造系統來添加制造具有至少一個定位器元件的第一子構件，由此使用添加制造系統的控制系統來定位至少一個定位器元件的第一位置；基于定位，將第二子構件的一部分有選擇地置于第一子構件的至少一個定位器元件附近；以及在一個區域中將第二子構件附接到第一子構件上，其中該區域基于從所述添加制造系統的控制系統的定位，由此限定構件。因此，按照本專利技術的另一方面，一種構件包括：第一子構件，其中第一子構件具有添加制造的定位器元件；以及附接到第一子構件上的第二子構件，其中定位器元件在與第一子構件相同的添加制造構建室內附接至第二子構件。本專利技術的第一技術方案提供了一種方法，包括：利用添加制造系統來添加制造具有至少一個定位器元件的第一子構件，由此使用所述添加制造系統的控制系統來用于定位所述至少一個定位器元件的第一位置；基于所述定位，將第二子構件的一部分有選擇地放置于所述第一子構件的所述至少一個定位器元件附近；以及在一個區域中將所述第二子構件附接至所述第一子構件，其中所述區域基于來自所述添加制造系統的所述控制系統的所述定位，由此限定構件。本專利技術的第二技術方案是在第一技術方案中，所述附接包括利用焊接源來焊接。本專利技術的第三技術方案是在第二技術方案中，所述焊接源包括激光器。本專利技術的第四技術方案是在第二技術方案中，所述焊接包括以下中的一者：氣體焊接、電子束焊接、摩擦攪拌焊接、超聲波焊接和熱焊接。本專利技術的第五技術方案是在第一技術方案中，所述第二子構件是添加制造的。本專利技術的第六技術方案是在第三技術方案中，所述添加制造還包括將所述第一子構件和所述第二子構件添加制造為整體工件。本專利技術的第七技術方案是在第六技術方案中，所述有選擇地放置還包括使所述第二子構件從所述整體工件朝所述第一子構件旋轉。本專利技術的第八技術方案是在第七技術方案中，在所述旋轉期間，所述第二子構件保持附接至所述第一子構件。本專利技術的第九技術方案是在第一技術方案中，所述第二子構件經由以下中的至少一者來制造：鑄造、擠制、軋制、鍛造和機加工。本專利技術的第十技術方案是在第一技術方案中，所述添加制造、有選擇地放置和附接在共同的構建室中完成。本專利技術的第十一技術方案是在第一技術方案中，所述添加制造包括直接金屬激光熔化(DMLM)。本專利技術的第十二技術方案是在第五技術方案中，所述第一子構件和所述第二子構件在共同的構建室中的共用的構建板上添加制造。本專利技術的第十三技術方案是在第一技術方案中，至少一個定位器元件還包括至少一個支承元件。本專利技術的第十四技術方案是在第十三技術方案中，所述第二子構件的一部分包括構造成至少部分地承載在所述至少一個支承元件上的承載表面。本專利技術的第十五技術方案是在第一技術方案中，所述有選擇地放置包括將所述第二子構件人工地或自動地放置在所述第一子構件上。本專利技術的第十六技術方案是在第四技術方案中，所述熱焊接包括以脈沖模式激光焊接。本專利技術的第十七技術方案是在第一技術方案中，所述構件的一部分包括基本水平的表面。本專利技術的第十八技術方案是在第十七技術方案中，所述基本水平的表面包括基本面向下的表面。本專利技術的第十九技術方案是在第一技術方案中，所述構件的一部分包括以下中的一者：管、拱形和懸垂物。本專利技術的第二十技術方案是在第一技術方案中，所述構件包括以下中的一者：開啟的室和封閉的室。本專利技術的第二十一技術方案是在第一技術方案中，在附接之后還包括以下中的一者：添加制造所述構件；將第三子構件附接至所述構件；以及將所述構件附接至第二構件。本專利技術的第二十二技術方案提供了一種通過第一技術方案的方法制造的構件。本專利技術的第二十三技術方案提供了一種構件，包括：第一子構件，其中所述第一子構件具有添加制造的定位器元件；以及附接至所述第一子構件的第二子構件，其中所述添加制造的定位器元件在與所述第一子構件相同的添加制造構建室內附接至所述第二子構件。本專利技術的第二十四技術方案是在第二十三技術方案中，第一和第二子構件中的至少一者具有至少一個基本面向下的表面。本專利技術的第二十五技術方案是在第二十四技術方案中，所述至少一個基本面向下的表面包括以下中的一者的一部分：管、拱形、造型的表面和懸垂物。本專利技術的第二十六技術方案是在第二十三技術方案中，所述第一子構件包括支承元件，以及所述第二子構件包括構造成承載在所述支承元件上的承載表面。本專利技術的第二十七技術方案是在第二十六技術方案中，所述支承元件和所述承載表面限定連接區域，其中所述連接區域是熱焊接的。本專利技術的第二十八技術方案是在第二十七技術方案中，所述連接區域是利用以脈沖模式操作的激光器來熱焊接的。本專利技術的第二十九技術方案是在第二十七技術方案中，還包括所述連接區域下方的空間。本專利技術的第三十技術方案是在第二十七技術方案中，所述連接區域的一部分為凹入的。本專利技術的各種其它特征和優點將從以下詳細描述和附圖中變得清楚。附圖說明附圖示出了當前構想成用于執行本專利技術的一個實施例。圖1A-1E為結合本專利技術的方面的連續地構建的構件的截面立面視圖。圖2為根據本專利技術的實施例構成的構件的部分的截面示意圖。圖3為根據本專利技術的另一個實施例的子構件的截面立面視圖。圖4為根據本專利技術的另一個實施例的子構件的截面立面視圖。圖5A-5C為結合本專利技術的方面的連續地構建的構件的截面立面視圖。圖6為繪出根據本專利技術的方面的方法的流程圖。零件列表10第一子構件12定位器元件14子構件16變窄的區域18第一位置20第二子構件22第二子構件的位置24第二表面30區域40附加(例如，第三)子構件100構件200構建板210熱焊接220激光器230控制系統240構建室300方法310添加制造具有至少一個定位器元件的第一子構件320定位對添加制造系統的控制系統已知的至少一個定位器元件的第一位置330將第二子構件的一部分有選擇地放置在第一子構件的至少一個定位器元件附近340相對于基于控制系統已知的定位(例如，第一位置)的位置，第二子構件在一個區域中附接到第一子構件上。具體實施方式除非另外限定，否則本文中使用的技術和科學用語具有本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方法，包括：利用添加制造系統來添加制造具有至少一個定位器元件的第一子構件，由此使用所述添加制造系統的控制系統來用于定位所述至少一個定位器元件的第一位置；基于所述定位，將第二子構件的一部分有選擇地放置于所述第一子構件的所述至少一個定位器元件附近；以及在一個區域中將所述第二子構件附接至所述第一子構件，其中所述區域基于來自所述添加制造系統的所述控制系統的所述定位，由此限定構件。

【技術特征摘要】
2015.07.01 US 14/7893501.一種方法，包括：利用添加制造系統來添加制造具有至少一個定位器元件的第一子構件，由此使用所述添加制造系統的控制系統來用于定位所述至少一個定位器元件的第一位置；基于所述定位，將第二子構件的一部分有選擇地放置于所述第一子構件的所述至少一個定位器元件附近；以及在一個區域中將所述第二子構件附接至所述第一子構件，其中所述區域基于來自所述添加制造系統的所述控制系統的所述定位，由此限定構件。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述附接包括利用焊接源來焊接。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述焊接源包括激光器。4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述焊接包括以下中的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：ME格雷厄姆，JB小迪頓，MA謝弗頓，TC阿德科克，AD迪爾，MG瓊斯，P辛赫，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：美國;US