Способ послойного изготовления детали селективным плавлением или селективным спеканием слоев порошка с оптимальной плотностью посредством высокоэнергетического пучка - RU2015125546A
Код документа: RU2015125546A
Формула
1. Способ изготовления детали селективным плавлением или селективным спеканием слоев порошка с помощью высокоэнергетического пучка, включающий в себя этапы, на которых:
a) берут материал в виде частиц (60) порошка;
b) осаждают первый слой (10) порошка указанного материала на опору (80) для формирования детали;
c) сканируют по меньшей мере одну область первого слоя (10) указанным пучком (95) для локального нагрева порошка в этой области до температуры, превышающей температуру спекания порошка так, чтобы частицы указанного порошка, расплавленные или спеченные таким образом, в указанной области образовали по меньшей мере первый единичный элемент (15);
d) наносят второй слой (20) порошка из указанного материала на первый слой (10) порошка;
e) сканируют по меньшей мере одну область второго слоя (20) указанным пучком для локального нагрева порошка в этой области до температуры, превышающей температуру спекания порошка так, чтобы частицы указанного порошка, спеченные или расплавленные таким образом, образовали по меньшей мере один второй единичный элемент (25);
f) повторяют этапы d) и е) для каждого нового слоя порошка, нанесенного поверх предшествующего слоя, до тех пор, пока деталь не будет полностью сформирована,
отличающийся тем, что порошок имеет многомодальное распределение зерен по размеру, при этом между этапами а) и b) указанный порошок непрерывно подогревают до температуры Тр и создают поток инертного газа, проходящий через указанный порошок для того, чтобы уменьшить влажность воздуха, адсорбированного на поверхности частиц (60) порошка.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порошок имеет бимодальное распределение зерен по размеру.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что порошок имеет первое распределение частиц небольшого размера со средним размером, основанным на величине первого среднего диаметра, и второе распределение частиц крупного размера со средним размером, основанным на величине второго среднего диаметра, которая, по существу, в семь раз больше, чем величина первого среднего диаметра, при этом первое распределение частиц составляет по существу 27 мас. % порошка.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порошок имеет тримодальное распределение зерен по размеру.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что порошок имеет первое распределение частиц небольшого размера, имеющих средний размер, основанный на величине первого среднего диаметра, второе распределение частиц среднего диаметра, имеющих средний размер, основанный на величине второго среднего диаметра, которая, по существу, в семь раз больше, чем величина первого среднего диаметра, и третье распределение частиц крупного размера, средний размер которых основан на величине третьего среднего диаметра, которая, по существу, в сорок девять раз больше, чем величина первого среднего диаметра; при этом первое распределение частиц составляет, по существу, 11 мас. % порошка, а второе распределение частиц составляет, по существу, 14 мас. % порошка.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что все частицы порошка имеют идентичный и гомогенный химический состав.
7. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что порошок представляет собой предварительно легированный порошок, полученный способом синтеза порошка из единственного исходного сплава.
8. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что порошок представляет собой полностью или частично плакированный порошок.
9. Способ по любому из пп. 3 или 5, отличающийся тем, что первое и второе распределения частиц имеют отличающиеся друг от друга химические составы.
10. Способ по любому из пп. 3 или 5, отличающийся тем, что первое распределение частиц образовано смесью из двух порошков с разными химическими составами.
11. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что указанный материал, полученный из частиц указанного порошка, является металлическим, интерметаллическим, керамическим, или полимерным материалом.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что указанный материал, полученный из частиц указанного порошка, является металлическим материалом и принадлежит к группе, включающей в себя сплавы на основе железа, титана, кобальта, меди, марганца, алюминия, молибдена, вольфрама, циркония, серебра, тантала, цинка, золота, ниобия, платины или никеля.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанный металлический материал, выполненный из указанного порошка, принадлежит группе, включающей TAV6 и Инконель 718.
14. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что высокоэнергетический пучок представляет собой лазерный луч.
15. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что температура Тр предварительного нагрева находится в интервале от 80°C до 150°C.
16. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что между этапами b) и с), и между этапами d) и е) опору (80) для формирования детали подвергают воздействию ультразвуковых колебаний.
