【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及3d打印以便制造3d打印零件的改良的方法。額外地，本專利技術(shù)涉及調(diào)整以實現(xiàn)專利技術(shù)的方法的計算機程序產(chǎn)品。此外，本專利技術(shù)涉及包含這種計算機程序產(chǎn)品的存儲裝置。額外地，本專利技術(shù)涉及調(diào)整以根據(jù)專利技術(shù)的方法制造3d打印零件的3d打印裝置。
技術(shù)介紹
1、3d打印是工業(yè)應(yīng)用中利用的相對新的制造方法。盡管由聚合材料制成的打印零件相對容易，但是對于金屬材料的利用仍然受到額外的問題和持續(xù)增長的需求以及待解決的問題。特別地，應(yīng)注意，特別地，在其極限附近利用的其隨后應(yīng)用期間經(jīng)受高應(yīng)變的零件要求顯著改良的制造過程。
2、在這種背景中，應(yīng)注意，特別高應(yīng)變的應(yīng)用(如連續(xù)流發(fā)動機應(yīng)用)要求相應(yīng)制造的零件的高可靠性。在這種背景中，能夠要求將大量努力投入到關(guān)于零件的性質(zhì)而檢查對應(yīng)零件，以便避免問題以及由小的原因?qū)е碌纳踔潦蔷薮髶p傷。特別地，在應(yīng)用情況(如連續(xù)流發(fā)動機的熱氣體路徑零件)中，熱應(yīng)變和機械應(yīng)變的結(jié)合已經(jīng)要求利用這種零件接近它們的可能應(yīng)變，并且因此，在制造期間非常容易遭受甚至是非常小的偏差或問題。
3、因此，需要進一步優(yōu)化這種零件的制造程序以便提供安全和可靠的制造以及滿足在這種背景中的高需求的特性。
4、這些問題通過如后文與權(quán)利要求中公開的方法和產(chǎn)品解決。另外的有益的實施例在從屬權(quán)利要求中和另外的描述中公開。這些益處能夠用以對于具體需求調(diào)整對應(yīng)的解決方案或者解決另外的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、根據(jù)一方面，本專利技術(shù)涉及控制3d打印過程以便制造3d打
2、其中，方法包含通過將能量束引導(dǎo)在金屬粉末層上以便將能量引入到金屬粉末層中來選擇性地熔化金屬粉末層，
3、其中，引入的能量選擇性地熔化金屬粉末層以便逐層建造3d打印零件，
4、其中，金屬粉末層由金屬粉末組成，
5、其中，金屬粉末提供熔化溫度和潛熱，
6、其中，方法包含連續(xù)測量熔體熔化的粉末材料的溫度，
7、其中，方法包含考慮引入的能量、熔化溫度和潛熱來分析測量的溫度以便識別不利溫度點，
8、其中，方法包含基于識別的不利溫度點自動調(diào)整3d打印過程。
9、如本文中使用的這種“不利溫度點”指代提供相比指定的溫度更高的溫度的溫度點。這種指定的溫度能夠是需要極小處理能力的簡單系統(tǒng)中的預(yù)先確定的溫度。本文中，這種預(yù)先確定的溫度能夠定義為如高于熔化溫度50℃的絕對值或如高于熔化溫度5％的百分比值。然而，在典型實施例中，這種指定的溫度取決于待在那個點創(chuàng)建的3d打印零件的具體部件。例如，它能夠是如高于在代表3d打印零件的外表面的位置處的熔化溫度5％的指定百分比值，以及如高于在代表3d打印零件的內(nèi)表面的位置處的熔化溫度30％的指定百分比值。本文中，代表零件的外表面的這種位置是粉末層的融化部件延伸直到3d打印零件的外表面的位置。
10、這種金屬粉末是由金屬或金屬合金制成的粉末。因為少量的(例如)除金屬或金屬合金以外的有機物質(zhì)或非有機物質(zhì)能夠被包括以便(例如)影響這種金屬粉末的流動行為，通常優(yōu)選的是，基于金屬粉末層的材料的總重量，這種額外的零件的重量百分比最大是1％，更優(yōu)選地最大是0.1％，甚至更優(yōu)選地最大是0.05％。本文中，當確定這種含量時并不包括被包括在合金中的非金屬零件如硅或碳。
11、應(yīng)當注意，專利技術(shù)的方法能夠非常有益地利用以識別問題，如制造期間的問題或來自已知或模擬的制造程序的偏差。制造期間的這種問題能夠是例如金屬粉末的不均勻分布或通過團塊或另外的材料引起的金屬粉末的污染造成的金屬粉末層的不均勻。來自已知或模擬的制造程序的這種偏差能夠是(例如)同時制造的零件的增加或減少的數(shù)量或者建造板上零件的不同布置。應(yīng)當注意，甚至是小的改變，如上文提及的改變，在許多情況中仍然提供制造的零件的足夠的性質(zhì)。然而，在需要非常高可靠性的情況下如，例如，用于連續(xù)流發(fā)動機零件，甚至是非常小的偏差導(dǎo)致不同熱行為的明顯的可能性是可獲得的，該不同熱行為以使它的利用不可能或者甚至是危險的方式容易地損傷制造的零件的性質(zhì)。令人驚訝地注意到的是，這種問題在現(xiàn)實工業(yè)應(yīng)用中顯著高于原本預(yù)期。過于高的溫度能夠損傷(例如)總體3d打印、機械穩(wěn)定性和/或產(chǎn)生的零件的耐熱性。這種過于高的溫度容易由(例如)零件的再布置引起，零件之間沒有留下足夠的空間，導(dǎo)致熱量不能夠從3d打印部件足夠快速地消散。過于低的溫度能夠?qū)е?例如)金屬粉末的不完全熔化，導(dǎo)致(例如)機械薄弱點，機械薄弱點源于(例如)材料融合不足或者基于這個區(qū)域中不同的熱量傳導(dǎo)率在其利用期間計劃從3d打印的零件的表面消散的熱量的隨后的故障。這種過于低的溫度容易由(例如)制造單個零件而不是大批制造引起，其導(dǎo)致金屬粉末層和零件的已經(jīng)制造的部件內(nèi)不同的總體溫度分布輪廓或者允許材料進一步冷卻并從零件移除一些基本熱的3d打印程序的中斷，基本熱原本包括在制造程序中并且原本旨在通過減少在確定位置處的金屬粉末層中引入的能量來補償。例如，基于將結(jié)構(gòu)3d打印在下方選擇性地熔化的金屬粉末層的一些已經(jīng)接近熔化的材料上。
12、盡管制造程序的調(diào)整通常能夠通過提前模擬制造實現(xiàn)，但需要的處理能力是巨大的，并且使這種任務(wù)對于需要靈活調(diào)整的未來應(yīng)用和允許容易地為廣泛工業(yè)應(yīng)用實施這種方法的更穩(wěn)健過程在現(xiàn)實中不可能。允許(例如)快速地改變制造以服務(wù)當前需求的零件的數(shù)量，或基于在不同類型的3d打印裝置中可獲得的建造板的不同的幾何規(guī)定，利用需要建造板上的零件的再布置的當前可獲得的不同類型的3d打印裝置。專利技術(shù)的方法允許在不需要許多處理能力的情況下在早期階段檢測產(chǎn)生的偏差，從而允許顯著地提高用于這種敏感應(yīng)用的3d打印的利用。這種改良的靈活性和可靠性對于未來實施這種方法是極為重要的。
13、根據(jù)另一方面，本專利技術(shù)涉及計算機程序產(chǎn)品，其有形地包含在機器可讀取存儲介質(zhì)中，包括可運行以使得計算實體執(zhí)行專利技術(shù)的方法的指令。
14、根據(jù)另一方面，本專利技術(shù)涉及用于提供專利技術(shù)的計算機程序產(chǎn)品的存儲裝置，其中，裝置存儲計算機程序產(chǎn)品并且/或者提供計算機程序產(chǎn)品以供進一步使用。
15、根據(jù)另一方面，本專利技術(shù)涉及調(diào)整以根據(jù)專利技術(shù)的方法制造3d打印零件的3d打印裝置。
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1.控制3D打印過程以便制造3D打印零件(1、1')的方法，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，
3.根據(jù)權(quán)利要求1到2中的任意一項所述的方法，
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任意一項所述的方法，其中，在選擇性地熔化所述金屬粉末層(22)期間，能量的引入通過將激光束或電子束引導(dǎo)到所述金屬粉末層(22)上實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任意一項所述的方法，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任意一項所述的方法，
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任意一項所述的方法，
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任意一項所述的方法，
10.計算機程序產(chǎn)品，其有形地包含在機器可讀取存儲介質(zhì)中，包括可運行以使得計算實體執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到9中的任意一項所述的方法的指令。
11.用于提供根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機程序產(chǎn)品的存儲裝置，其中，所述裝置存儲所述計算機程序產(chǎn)品并且/或者提供所述計算機程序產(chǎn)品以供進一步使用。
12.3D打印裝置(11)，其被調(diào)整以便按照根據(jù)權(quán)
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的3D打印裝置(11)，其中，所述3D打印裝置包含調(diào)整以持續(xù)監(jiān)測來自所述粉末材料層的紅外輻射的紅外相機。
...【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
1.控制3d打印過程以便制造3d打印零件(1、1')的方法，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，
3.根據(jù)權(quán)利要求1到2中的任意一項所述的方法，
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任意一項所述的方法，其中，在選擇性地熔化所述金屬粉末層(22)期間，能量的引入通過將激光束或電子束引導(dǎo)到所述金屬粉末層(22)上實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任意一項所述的方法，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任意一項所述的方法，
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任意一項所述的方法，
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：P·阿夫多維奇，J·埃里克森，J·福南德，
申請(專利權(quán))人：西門子能源全球兩合公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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