[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

EA024135B1 - Способ и устройство для изготовления металлических объектов с использованием технологии изготовления твердого тела свободной формовкой - Google Patents

Способ и устройство для изготовления металлических объектов с использованием технологии изготовления твердого тела свободной формовкой Download PDF

Info

Publication number
EA024135B1
EA024135B1 EA201391415A EA201391415A EA024135B1 EA 024135 B1 EA024135 B1 EA 024135B1 EA 201391415 A EA201391415 A EA 201391415A EA 201391415 A EA201391415 A EA 201391415A EA 024135 B1 EA024135 B1 EA 024135B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
torch
direct
metal material
wire
layer
Prior art date
Application number
EA201391415A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201391415A1 (ru
Inventor
Фердинанд Штемпфер
Original Assignee
Норск Титаниум Компонентс Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Норск Титаниум Компонентс Ас filed Critical Норск Титаниум Компонентс Ас
Publication of EA201391415A1 publication Critical patent/EA201391415A1/ru
Publication of EA024135B1 publication Critical patent/EA024135B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
    • B23K9/1675—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode making use of several electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02—Plasma welding
    • B23K10/027—Welding for purposes other than joining, e.g. build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/22—Direct deposition of molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B22F10/362—Process control of energy beam parameters for preheating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/10—Auxiliary heating means
    • B22F12/17—Auxiliary heating means to heat the build chamber or platform
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/30—Platforms or substrates
    • B22F12/33—Platforms or substrates translatory in the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/46—Radiation means with translatory movement
    • B22F12/47—Radiation means with translatory movement parallel to the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/46—Radiation means with translatory movement
    • B22F12/48—Radiation means with translatory movement in height, e.g. perpendicular to the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/006—Control circuits therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02—Plasma welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0026—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0033—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046—Welding
    • B23K15/0086—Welding welding for purposes other than joining, e.g. built-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/10—Non-vacuum electron beam-welding or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0608—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
    • B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/60—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K28/00—Welding or cutting not covered by any of the preceding groups, e.g. electrolytic welding
    • B23K28/02—Combined welding or cutting procedures or apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B23K9/042—Built-up welding on planar surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B23K9/044—Built-up welding on three-dimensional surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/08—Arrangements or circuits for magnetic control of the arc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006—Power supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire
    • B23K9/125—Feeding of electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/133—Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B33Y40/10—Pre-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C14/00—Alloys based on titanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/513—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using plasma jets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G05B19/4099—Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80—Data acquisition or data processing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/10—Auxiliary heating means
    • B22F12/13—Auxiliary heating means to preheat the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/41—Radiation means characterised by the type, e.g. laser or electron beam
    • B22F12/43—Radiation means characterised by the type, e.g. laser or electron beam pulsed; frequency modulated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/14—Titanium or alloys thereof
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35134—3-D cad-cam
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45135—Welding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу и устройству для изготовления объектов (преимущественно из титана и титанового сплава) по технологии свободной формовки. Производительность нанесения материала увеличена благодаря использованию металлического подаваемого материала в форме проволоки и применению двух плазменных дуг прямого действия, одна из которых служит для нагрева зоны нанесения в базовом материале, а другая - для нагрева и расплавления подаваемой проволоки.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу и устройству для изготовления объектов по технологии свободной формовки, преимущественно объектов из титана или титанового сплава.
Предшествующий уровень техники
Детали сложной формы из титана или его сплавов обычно изготавливают методами литья, ковки или механической обработки заготовки. Недостатки данных методов состоят в высоких затратах такого дорогого металла, как титан, и в значительных затратах времени.
Физические объекты, обладающие высокой плотностью, могут изготавливаться по технологии, известной как быстрое прототипирование (Β;·ιρίά Рго1о(уршд), быстрое производство (Βαριά МапиГасШгшд), послойное изготовление (БаусиМ МапиГасШгшд) или аддитивная технология (ΑάάίΙίνο РаЪпсаОон). Данная технология использует программу компьютерного дизайна (САИ), чтобы сначала спроектировать виртуальную модель изделия, которое нужно изготовить, а затем трансформировать виртуальную модель в тонкие параллельные срезы (слои), обычно расположенные горизонтально. После этого можно изготовить физическое изделие путем нанесения последовательных слоев исходного материала в виде жидкой пасты, порошка или листов, близких по форме к соответствующим виртуальным слоям, вплоть до формирования изделия целиком. Слои спекают с получением твердого, плотного изделия. Применительно к нанесению слоев из твердых материалов с последующим их спеканием или сваркой данная технология может именоваться также свободной формовкой.
Свободная формовка является гибкой технологией, позволяющей получать изделия практически любой формы с относительно высокой производительностью, в типичном случае соответствующей времени изготовления от нескольких часов до нескольких дней на каждое изделие. Поэтому она подходит для изготовления опытных образцов (прототипов) и небольших серий, но менее эффективна для крупномасштабного производства.
Технология послойного изготовления может быть расширена на нанесение кусков (элементов) конструкционного материала, т.е. каждый структурный слой виртуальной модели изделия разбивается на массив элементов, которые укладываются рядом друг с другом, чтобы сформировать слой. Это позволяет изготавливать металлические изделия путем приваривания к подложке проволоки в виде последовательных полос, формирующих каждый слой согласно виртуальной слоеной модели изделия, с повторением этого процесса для каждого слоя до завершения формирования изделия. Поскольку точность сваривания обычно слишком низка для формирования готового изделия с приемлемыми размерами, сформированное изделие обычно рассматривается как полуфабрикат, требующий дополнительной механической обработки для достижения требуемой точности размеров.
В работе [1] описаны способ и устройство для изготовления профилированных металлических деталей с непосредственным использованием результатов автоматизированного проектирования в сочетании со свободной формовкой изделий сложной формы с помощью электронного пучка (е1ес(гоп Ъеат ГгееГогт ГаЪпсаРоц ЕВР). Деталь изготавливается путем приваривания последовательных слоев металлической сварочной проволоки под действием тепловой энергии, обеспечиваемой электронным пучком. Данный процесс схематично проиллюстрирован на фиг. 1, которая является копией фиг. 1 из работы [1]. Процесс ЕВР включает подачу металлической проволоки в зону расплава, образованную и поддерживаемую сфокусированным электронным пучком в высоком вакууме. Позиционирование электронного пучка и сварочной проволоки обеспечивается установкой электронной пушки и позиционирующей системы (опорной подложки) с возможностью поступательного перемещения вдоль одной или более осей (X, Υ, Ζ) и вращения. При этом положение электронной пушки и опоры подложки по четырем координатам контролируется системой управления. Утверждается, что эффективность процесса близка к 100% в отношении использования материала и к 95% в отношении использования энергии. Способ может применяться для нанесения основной массы металла или для нанесения небольших доз. Отмечается также обеспечиваемый способом значительный эффект в части сокращения затрат времени, а также материальных и других расходов по сравнению с традиционным изготовлением металлических деталей механической обработкой. Недостатком технологии с применением электронного пучка является необходимость высокого вакуума (10-1 Па или менее) в рабочей камере.
Известно также использование плазменной дуги для генерирования тепла при сварке металлических материалов. Данный способ может применяться при атмосферном или более высоких давлениях, что позволяет использовать более простое, т. е. менее дорогое технологическое оборудование. В одном из вариантов данного способа, известном, как дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (ДСВЭ), плазменную дугу прямого действия формируют между нерасходуемым вольфрамовым электродом и зоной сварки. Плазменная дуга обычно защищается посредством подачи через плазменный факел газа, образующего вокруг дуги защитный слой. ДСВЭ может предусматривать подачу присадочной металлической проволоки или металлического порошка в зону расплава или в плазменную дугу в качестве материала-наполнителя сварного шва.
Из И8 2010/0193480 известно применение ДСВЭ-факела для формирования объектов методом свободной формовки (СФ), в котором на подложку наносят последовательные слои металлического присадочного материала с низкой ковкостью. Плазменная струя создается подачей энергии в поток газа с ис- 1 024135 пользованием дугового электрода, на который подается ток, имеющий изменяющуюся величину. Плазменную струю направляют на заданную целевую зону, чтобы предварительно нагреть ее до начала нанесения слоев. Силу тока регулируют и вводят в плазменную струю наносимый материал, чтобы обеспечить нанесение расплава в заданной целевой зоне. Силу тока изменяют таким образом, чтобы обеспечить в фазе охлаждения, с целью минимизации напряжений в материале, медленное охлаждение расплавленного наносимого материала при повышенной температуре, в типичном варианте превышающей температуру перехода подаваемого материала из хрупкого в ковкое состояние.
В И8 2006/185473 описан другой пример, относящийся к использованию ДСВЭ-факела вместо дорогостоящего лазера, традиционно применяемого в технологии свободной формовки (СФ) с подачей относительно недорогого титанового материала и легирующих компонентов путем соответствующего комбинирования титанового материала и легирующих компонентов, обеспечивающего снижение затрат на исходные материалы. Более конкретно, в одном варианте используется проволока из чистого титана (имеющая меньшую стоимость, чем проволока из титанового сплава) в сочетании с порошкообразными легирующими компонентами, подаваемыми непосредственно в ходе процесса СФ и совмещаемыми с титановой проволокой в зоне расплава, создаваемой сварочным факелом или другим высокоэнергетическим пучком. В другом описанном варианте используется губчатый титановый материал, который смешивается с легирующими элементами и которому придается вид проволоки, пригодной для применения в процессе СФ в сочетании с плазменным сварочным факелом или другим высокоэнергетическим пучком с целью получения деталей из титана, имеющих точно заданную форму.
Чистый титан или титановые сплавы, нагретые до температуры выше 400°С, могут окисляться при контакте с кислородом. Поэтому необходимо защитить зону сварки и нагретое изделие, формируемое послойным методом, от кислорода, содержащегося в окружающей атмосфере.
Одно решение этой проблемы известно из νθ 2011/0198287, где описан способ повышения производительности нанесения благодаря применению для изготовления объектов (особенно объектов из титана и титановых сплавов) технологии свободной формовки в камере реактора, изолированной от окружающей среды. Благодаря тому что камера, в которой производится нанесение, в достаточной степени свободна от кислорода, отпадает необходимость применения защитных мер с целью избежать окисления только что образованного сварного соединения атмосферным кислородом. В результате процесс сварки может происходить с большей производительностью, поскольку становится допустимой более высокая температура зоны сварки без риска черезмерного окисления сварного шва. Например, при изготовлении объектов из титана или титанового сплава отпадает необходимость в охлаждении зоны сварки до температуры ниже 400°С с целью избежать окисления.
Другое решение задачи повышения скорости (производительности) нанесения материала известно из υδ 6268584, где описана наплавочная головка, состоящая из следующих компонентов: комплекта сопел для подачи порошка с целью создания сходящихся пучков порошка, направленных к зоне наплавки, центральное окно, которое позволяет фокусировать различные пучки на подложку, на которую производится наплавление, и потоки газа, коаксиальные каждому из порошковых сопел, чтобы сконцентрировать пучки порошка, исходящие из этих сопел, с целью получить большее расстояние между соплом и наплавочной головкой. Увеличенное рабочее расстояние критично для того, чтобы гарантированно предотвратить прилипание частиц металла к наплавочному устройству в процессе наплавки. В частности, в состав наплавочной головки входит система типа манифольда, способная одновременно использовать для осуществления процесса наплавки несколько лазерных пучков. Данная головка содержит также средство для активного концентрирования пучка порошка из каждого сопла с целью повышения эффективности использования материала.
В νθ 2006/133034 описано применение комбинации дуговой сварки металла в защитной атмосфере и лазерной сварки для преодоления проблем, связанных с реакционной способностью Τι и характеристиками его расплава, которые сильно затрудняют изготовление из него изделий методом прямого нанесения. Технологии дуговой сварки в защитной атмосфере имеют серьезные недостатки, которые существенно ограничивают их применение при нанесении Τι. В число этих недостатков входят нестабильность переноса металла, чрезмерное разбрызгивание, плохая управляемость формой наносимого слоя и высокие требования по подводу тепла, приводящие к искажениям формы в процессе нанесения. Кроме того, невозможно повысить производительность из-за блуждания катодного пятна в ходе процесса нанесения.
Согласно νθ 2006/133034 решение этих проблем обеспечивает процесс нанесения металла, включающий шаги обеспечения наличия подложки и нанесения на подложку металла, поступающего из зоны подачи. Между зоной подачи металла и подложкой создают электрическую дугу, на которую воздействуют лазерным излучением с целью сформировать на подложке зону расплавленного металла, которую затем охлаждают для получения на подложке первого слоя застывшего металла.
- 2 024135
Сущность изобретения
Основная задача, решаемая изобретением, состоит в создании устройства для изготовления металлических объектов по технологии свободной формовки.
Другая задача состоит в создании способа быстрого послойного изготовления объектов из титана или титановых сплавов.
Изобретение основано на осознании того, что производительность (скорость) нанесения слоя может быть повышена путем подачи наносимого металлического материала в форме проволоки и применения двухдуговых разрядов прямого действия, один из которых используют для нагрева зоны расплава в базовом материале, а другой - для нагрева и расплавления подаваемой проволоки.
Таким образом, в своем первом аспекте изобретение относится к способу изготовления трехмерного объекта из металлического материала по технологии свободной формовки, согласно которому объект изготавливают посредством последовательного наплавления порций металлического материала на несущую подложку.
Способ по изобретению характеризуется тем, что включает использование несущей подложки из материала, сходного с материалом, из которого изготавливается объект, и последовательное нанесение каждой порции материала путем:
ί) использования первой плазменной дуги прямого действия (ПДПД) для предварительного нагрева и формирования в базовом материале зоны расплава в месте, на которое должен наноситься металлический материал, ϊϊ) подачи подлежащего нанесению металлического материала в форме подаваемой проволоки из указанного материала к месту, расположенному над зоной расплава, ίίί) использования второй плазменной дуги прямого действия (ПДПД) для нагрева и расплавления подаваемой проволоки из металлического материала таким образом, чтобы обеспечить стекание металлического материала по каплям в зону расплава, и ίν) перемещения несущей подложки относительно первой и второй ПДПД по заданному паттерну с обеспечением формирования последовательно наносимыми порциями расплавленного металлического материала, при их отверждении, трехмерного объекта.
В своем втором аспекте изобретение относится к устройству для изготовления трехмерного объекта из металлического материала по технологии свободной формовки. Устройство содержит сварочную горелку для создания сварочного факела с интегрированным механизмом подачи проволоки для подачи проволоки из металлического материала, систему для позиционирования и перемещения несущей подложки относительно сварочной горелки и систему управления, способную считывать построенную методом компьютерного дизайна модель (КД-модель) объекта, подлежащего изготовлению, и использовать КД-модель для регулирования положения и перемещения системы для позиционирования и перемещения несущей подложки и для осуществления функционирования сварочного факела с интегрированным механизмом подачи проволоки таким образом, чтобы обеспечить формирование физического объекта посредством наплавления на несущую подложку последовательных порций металлического материала.
При этом устройство характеризуется тем, что несущая подложка выполнена из металлического материала, сходного с материалом объекта, подлежащего изготовлению, сварочная горелка содержит
ί) первую горелку (ПДПД-горелку) для создания факела плазменной дуги прямого действия (ПДПД-факела), электрически соединенную с базовым материалом, и ίί) вторую ПДПД-горелку для создания факела плазменной дуги прямого действия (ПДПД-факела), электрически соединенную с подаваемой проволокой из металлического материала.
Система управления устройства способна независимо обеспечивать функционирование и регулирование первого ПДПД-факела для формирования и поддержания зоны расплава в базовом материале в месте, на которое должен наноситься металлический материал, и обеспечивать функционирование и регулирование механизма подачи проволоки и второго ПДПДфакела для осуществления расплавления подаваемого в требуемое положение металлического материала таким образом, чтобы обеспечить стекание металлического материала по каплям в зону расплава.
Термин сходный металлический материал в контексте изобретения означает, что металлический материал изготовлен из того же металла или сплава, что и металлический материал, с которым он сплавляется.
Термин базовый материал в контексте изобретения соответствует целевому материалу для нагрева посредством первого ПДПД-факела, т. е. материалу, из которого должна быть сформирована зона расплава. При нанесении первого слоя металлического материала базовым материалом является несущая подложка. После того как на несущую подложку было произведено нанесение одного или более слоев
- 3 024135 металлического материала, базовым материалом становится металлический материал верхнего нанесенного слоя, на который будет наноситься новый слой металлического материала.
Термин факел плазменной дуги прямого действия (ПДПД-факел) в контексте изобретения соответствует любому факелу, создаваемому посредством горелки и способному осуществить нагрев и возбуждение потока инертного газа до состояния плазмы посредством электрического дугового разряда, а затем вывести поток плазменного газа, включая электрическую дугу, через отверстие (сопло), чтобы сформировать ограниченный по поперечному сечению факел, который выступает из отверстия и интенсивно переносит тепло, генерируемое в дуге, к целевой зоне. Электрод и целевая зона электрически соединены с источником постоянного тока таким образом, что электрод ПДПД-горелки является катодом, а целевая зона -анодом. Тем самым гарантируется, что плазменный факел, включающий в себя электрическую дугу, доставляет высококонцентрированный тепловой поток к маленькому участку поверхности в целевой зоне с отличным управлением протяженностью этого участка и уровнем теплового потока, переносимого от ПДПД-факела. Плазменная дуга прямого действия обладает преимуществом, состоящим в обеспечении стабильных и воспроизводимых дуговых разрядов с малым блужданием и малыми колебаниями расстояния между катодом и анодом. Как следствие, ПДПД-факел пригоден как для формирования зоны расплава в базовом материале, так и для нагрева и расплавления подаваемой металлической проволоки. ПДПД-факел может эффективно использовать электрод из вольфрама и сопло из меди. Однако изобретение не ограничено каким-либо конкретным вариантом или типом ПДПД-факела. В контексте изобретения применимо любое известное или потенциально возможное устройство, способное функционировать как ПДПД-факел.
Использование независимо управляемых первого ПДПД-факела для предварительного нагрева базового материала и формирования зоны расплава и второго ПДПД-факела для нагрева и расплавления подаваемой проволоки из металлического материала создает преимущество, состоящее в обеспечении возможности усилить подачу тепла к подаваемой металлической проволоке независимо от подачи тепла к подложке. В результате становится возможным увеличить тепловой поток в подаваемом материале без риска возникновения распыленной дуги (’кртау аге), приводящей к разбрызгиванию металла. Таким образом, обеспечивается возможность повысить производительность нанесения (наплавки) подаваемого металлического материала без перегрева при этом подложки и без риска разбрызгивания или образования чрезмерной зоны расплава с потерей, в результате, контроля над застыванием нанесенного материала. Данное свойство достигается благодаря включению источника постоянного тока таким образом, что электрод первого ПДПД-факела приобретает отрицательную полярность, а базовый материал - положительную полярность с формированием электрической цепи, в которой электрический заряд переносится дуговым разрядом между электродом первого ПДПД-факела и базовым материалом, а также благодаря соединению электрода второго ПДПД-факела с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а подаваемой проволоки из металлического материала - с положительным полюсом для формирования электрической цепи, в которой электрический заряд переносится дуговым разрядом между электродом второго ПДПД-факела и указанной проволокой.
Первый и второй ПДПД-факелы предпочтительно имеют отдельные источники питания и средства для регулирования мощности, подводимой к соответствующим факелам. Эти средства предпочтительно включают в себя средства для мониторинга температуры зоны базового материала, в которой производится наплавка, и средства для регулировки ширины и для позиционирования дуги, например магнитные средства отклонения дуги. При этом первый ПДПД-факел, служащий для формирования зоны расплава в базовом материале, предпочтительно создает широкую дугу, например подобную дуге, формируемой факелом при дуговой сварке вольфрамовым электродом в среде защитного газа (ДСВЭ-факелом, создаваемым ДСВЭ-горелкой), чтобы сформировать зону расплава в более широкой области поверхности базового материала.
Термин модель, построенная методом компьютерного дизайна (еотрШсг а88181еб бсЬдп тобс1. КД-модель) в контексте изобретения соответствует любому известному или потенциально возможному виртуальному трехмерному представлению подлежащего изготовлению объекта, которое может быть использовано системой управления устройства согласно второму аспекту изобретения, т. е. для управления положением и перемещением несущей подложки и обеспечения функционирования сварочного факела с интегрированным механизмом подачи проволоки, чтобы обеспечить построение физического объекта путем последовательного наплавления порций металлического материала на несущую подложку в соответствии с паттерном, обеспечивающим получение физического объекта согласно его трехмерной виртуальной модели. Данный результат может быть, например, достигнут созданием виртуальной векторной послойной модели путем разбиения трехмерной виртуальной модели на массив параллельных виртуальных слоев с последующим разбиением каждого из параллельных слоев на массив квазиодномерных виртуальных кусочков. После этого можно сформировать физический объект путем использования системы управления для нанесения и приплавления подаваемых квазиодномерных кусочков из металлического материала к несущей подложке согласно паттерну, соответствующему первому слою виртуальной векторной послойной модели. Затем та же последовательность действий, а именно нанесение и приплавление подаваемых квазиодномерных кусочков из пригодного для сварки материала к не- 4 024135 сущей подложке повторяется для второго слоя объекта согласно паттерну, соответствующему второму слою виртуальной векторной послойной модели. Далее процесс нанесения и приплавления повторяется, слой за слоем, для каждого последовательного слоя виртуальной векторной послойной модели объекта вплоть до завершения формирования объекта. При этом изобретение не привязано к какой-то конкретной КД-модели и/или компьютерной программе для обеспечения функционирования системы управления устройства согласно изобретению. Изобретение не привязано также к какому-то конкретному типу системы управления. Может быть использована любая известная или потенциально возможная система управления (включающая КД-модель, программное обеспечение, аппаратное обеспечение, актуаторы и т. д.), способная обеспечить построение металлических трехмерных объектов по технологии свободной формовки при условии, что система управления настроена на независимое (раздельное) управление первым ПДПД-факелом для формирования зоны расплава и вторым ПДПД-факелом для расплавления проволоки из металлического материала, подаваемой в зону расплава.
Скорость подачи (скорость проволоки) и позиционирование подаваемой проволоки из металлического материала желательно контролировать и регулировать в соответствии с мощностью, реально подаваемой во второй ПДПД-факел, чтобы гарантировать, что проволока непрерывно нагревается и расплавляется при достижении заданного положения над зоной расплава в базовом материале. Этот результат может быть достигнут при применении в качестве средства подачи проволоки факела электрической дуговой сварки в среде газа (ЭДССГ-факела) без формирования дуги в ЭДССГ-факеле. Такой вариант средства подачи проволоки обладает тем преимуществом, что электрически соединяет проволоку с источником постоянного тока второго ПДПД-факела, а также позиционирует проволоку с высокой точностью. Подаваемая проволока из металлического материала может иметь любой практически реализуемый диаметр, например 1,0, 1,6 или 2,4 мм.
Термин металлический материал в контексте изобретения охватывает любой известный или потенциально возможный металл или сплав, которому может быть придана форма проволоки и который может быть использован в процессе свободной формовки для получения трехмерного объекта. Неограничивающими примерами подходящих материалов являются титан и титановые сплавы, например сплавы Τί-6Ά1-4ν.
Мощность, подводимая к первому и второму ПДПД-факелам, будет зависеть от используемого металлического материала, диаметра подаваемой проволоки, термических свойств базового материала, производительности наплавки и других факторов. Поэтому изобретение не привязано к какому-либо конкретному интервалу подводимой мощности, а может использовать любые реальные значения разности потенциалов и тока, которые обеспечивают нормальное функционирование первого и второго ПДПД-факелов. Специалист сможет определить нужные параметры, например, методом проб и ошибок. Проведенные заявителем эксперименты показали, что при использовании проволоки диаметром 1,6 мм из титанового сплава Огабе 5 можно изготовить трехмерные объекты с механическими свойствами, близкими к свойствам известных объектов из титана, при производительности нанесения 3,7-3,8 кг/ч, когда первый ПДПД-факел питается током около 150 А, а второй ПДПД-факел -током около 250 А. При изготовлении объекта по СФ-технологии согласно первому и второму аспектам изобретения в эффективно защищенной атмосфере, например в рабочей камере, описанной в \УО 2011/0198287, предположительно может быть достигнута скорость нанесения 10 кг/ч. Эта оценка подтверждается и другим экспериментом, который был проведен заявителем с использованием проволоки диаметром 2,4 мм из титана Огабе 5. В этом эксперименте была достигнута производительность нанесения 9,7 кг/ч при питании первого ПДПД-факела током около 250 А, а второго ПДПД-факела током около 300 А.
В качестве альтернативы изобретение может дополнительно содержать средство для генерирования в зоне расплава тепловых импульсов, чтобы подавить тенденции к росту кристаллических дендритов в зоне расплава. Тем самым обеспечивается изготовление металлических объектов, обладающих благодаря улучшенной структуре зерна более высокими механическими свойствами. Тепловые импульсы могут формироваться третьим генератором, формирующим импульсный потенциал постоянной полярности. Отрицательный полюс этого генератора должен быть связан с электродом второго ПДПД-факела, а его положительный полюс - с базовым материалом, чтобы сформировать электрическую цепь, в которой электрический заряд переносится посредством импульсного дугового разряда между электродом второго ПДПД-факела и базовым материалом. Этот дуговой разряд между электродом второго ПДПД-факела и базовым материалом будет возникать и прекращаться в соответствии с прилагаемым импульсным потенциалом постоянной полярности, создавая пульсирующий тепловой поток, поступающий в зону расплава в базовом материале. Частота пульсаций может находиться в интервале от 1 Гц до нескольких килогерц или более, например до 10 кГц.
Перечень фигур
Фиг. 1 - это копия фиг. 1 из работы [1], на которой схематично иллюстрируется принцип свободной формовки.
Фиг. 2 - это копия фиг. 1 из И8 2006/0185473, на которой схематично иллюстрируется принцип свободной формовки плазменной дугой прямого действия.
На фиг. 3 схематично, в сечении изображено устройство согласно второму аспекту изобретения.
- 5 024135
На фиг. 4 схематично, в сечении изображен второй вариант изобретения, использующий тепловые импульсы.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Далее изобретение будет описано более подробно на примерах его предпочтительных вариантов. Эти примеры не должны рассматриваться как ограничивающие объем составляющей основу изобретения идеи использования двух ПДПД-факелов, один из которых служит для формирования зоны расплава в базовом материале, а другой -для расплавления подаваемого материала.
Первый вариант изобретения
Первый вариант устройства согласно второму аспекту изобретения схематично представлен на фиг.
3. Несущая подложка 1 выполнена из сплава Τί-6Ά1-4ν и имеет форму прямоугольного кубоида. На этой подложке должен быть сформирован по технологии свободной формовки трехмерный объект из того же сплава Τί-6Ά1-4ν. На фиг. 3 иллюстрируется начальная стадия процесса нанесения (наплавки), на которой производится наплавка (приваривание) первой полосы 2 из сплава Τί-6Ά1-4ν.
Проволока 3, изготовленная из данного сплава, непрерывно подается механизмом 4 подачи проволоки, который позиционирует проволоку 3 таким образом, чтобы ее дистальный конец находился над зоной 5 расплава, т. е. в зоне нанесения материала на несущую подложку 1. Как это иллюстрируется верхней стрелкой на фиг. 3, проволоке 3 придается скорость, которая согласована со скоростью нагрева и расплавления ее дистального конца. В результате капли 6 из расплавленной проволоки непрерывно поступают в зону 5 расплава.
Первая плазменная дуга 7 прямого действия формируется первым ПДПД-факелом, создаваемым первой ПДПД-горелкой 8, электрически соединенной с источником 9 постоянного тока таким образом, что ее электрод 10 является катодом, а несущая подложка 1 - анодом. Плазменная дуга 7 прямого действия функционирует непрерывно и служит для расплавления базового материала (который на этой стадии процесса СФ соответствует несущей подложке) с образованием зоны 5 расплава в области нанесения материала. Степень воздействия источника 9 постоянного тока регулируется системой управления (не изображена) так, чтобы поддерживать постоянные размеры зоны 5 расплава. ПДПД-факел является факелом дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (ДСВЭ) с использованием магнитного отклонителя дуги (не изображен) с целью управления размером и положением дуги 7. Вторая плазменная дуга 11 прямого действия образована ПДПД-факелом, создаваемым второй ПДПД-горелкой 12, электрически соединенной с источником 13 постоянного тока таким образом, что ее электрод 14 является катодом, а подаваемая проволока 3 - анодом. Плазменная дуга 11 прямого действия функционирует непрерывно и служит для нагрева и расплавления дистального конца проволоки 3. Степень воздействия источника 13 постоянного тока регулируется так, чтобы поддерживать степень нагрева и расплавления, соответствующую скорости подачи проволоки, для того, чтобы формирование капель 6 обеспечивало непрерывное поступление расплавленной проволоки в зону 5 расплава. Степень воздействия источника 13 постоянного тока и скорость подачи проволоки 3 на выходе механизма 4 подачи проволоки постоянно регулируются и контролируются системой управления так, чтобы зона 5 расплава снабжалась расплавленной проволокой с расходом, соответствующим заданной производительности наплавки сплава Τί-6Ά1-4ν. Система управления одновременно используется для обеспечения функционирования и контроля актуатора (исполнительного привода, не изображен), который постоянно позиционирует (перемещает) несущую подложку 1 таким образом, чтобы зона расплава была локализована в зоне нанесения, задаваемой КМ-моделью объекта, подлежащего изготовлению. На проиллюстрированной стадии процесса СФ несущая подложка 1 движется в направлении, показанном нижней стрелкой.
Второй вариант
Второй вариант изобретения соответствует рассмотренному первому варианту с добавлением дополнительного средства формирования в зоне 5 расплава тепловых импульсов.
Средством для формирования тепловых импульсов является источник 15 постоянного тока, электрически соединенный со второй ПДПД-горелкой 12 таким образом, что электрод 14 является катодом, а несущая подложка 1 - анодом. В дополнение, имеется также средство 16 для обеспечения пульсаций мощности, поступающей от источника 15, так что дуга 11, обеспечивающая нагрев и расплавление проволоки 3, будет достигать зоны 5 расплава с частотой пульсаций мощности питания и благодаря этому обеспечивать доставку в зону расплава пульсирующего теплового потока. Средство 16 может регулироваться системой управления с обеспечением в зоне расплава пульсирующего дугового разряда с частотой 1 кГц.
Литература
Τат^η§е^, К. М. аиб НаДеу, Κ.Ά., Е1се1гоп Веат РгееЕогт РаЪпсайоп Еог СоЧ ЕГГссОус №аг-№1 8Ьаре МапиТасШгтд, ΝΑΤΟ/Κ.ΤΟΑνΤ-139 §рес1аП818' Меейпд оп Соз! ЕГГссОус тапиТасШгтд У1а №1 8Ьаре Рюсеззтд (АтЯегбат. №1йег1апЙ8, 2006) (ΝΑΤΟ), рр 9-25;
Ьйр://п1г8.па8а.доу/агсЫуе/па8а/са81.п1г5.па8а.доу/20080013538_2008013396.рйГ.

Claims (10)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ изготовления трехмерного объекта из металлического материала по технологии свободной формовки посредством последовательного наплавления порций металлического материала на несущую подложку, отличающийся тем, что включает использование несущей подложки из материала, сходного с материалом, из которого изготавливается объект, и последовательное нанесение каждой порции материала путем
    ί) использования первой плазменной дуги прямого действия (ПДПД) для предварительного нагрева и формирования в базовом материале зоны расплава в месте, на которое должен наноситься металлический материал, ϊϊ) подачи подлежащего нанесению металлического материала в форме подаваемой проволоки из указанного материала к месту, расположенному над зоной расплава, ίίί) использования второй плазменной дуги прямого действия (ПДПД) для нагрева и расплавления подаваемой проволоки из металлического материала таким образом, чтобы обеспечить стекание металлического материала по каплям в зону расплава, и ίν) перемещения несущей подложки относительно первой и второй ПДПД по заданному паттерну с обеспечением формирования последовательно наносимыми порциями расплавленного металлического материала, при их отверждении, трехмерного объекта.
  2. 2. Способ по п.1, в котором первая плазменная дуга прямого действия образована горелкой для дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (ДСВЭ-горелкой), электрически соединенной с источником постоянного тока таким образом, что электрод ДСВЭ-горелки является катодом, а базовый материал - анодом, а вторая плазменная дуга прямого действия образована горелкой для любой обычной плазменной дуги прямого действия (ПДПД-горелкой), электрически соединенной с источником постоянного тока таким образом, что электрод ПДПД-горелки является катодом, а подаваемая проволока из металлического материала - анодом.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором металлический материал является титаном или титановым сплавом.
  4. 4. Способ по п.1 или 2, в котором изготовление объекта посредством свободной формовки осуществляют с обеспечением заданных размеров объекта посредством использования инструмента компьютерного дизайна для формирования трехмерной виртуальной модели объекта, разбиения модели на массив параллельных виртуальных слоев и разбиения каждого параллельного слоя на массив виртуальных квазиодномерных виртуальных кусочков для формирования виртуальной векторной послойной модели объекта, загрузки виртуальной векторной послойной модели в систему управления, способную управлять положением и перемещением несущей подложки и активировать горелки для первой и второй плазменных дуг прямого действия и систему подачи проволоки из металлического материала, приведения системы управления в действие с целью нанесения и приплавления квазиодномерных кусочков подаваемой проволоки из металлического материала на базовый материал согласно паттерну, соответствующему первому слою виртуальной векторной послойной модели, формирования второго слоя объекта путем нанесения и приплавления на ранее нанесенный слой серии квазиодномерных кусочков подаваемой проволоки из металлического материала согласно паттерну, соответствующему второму слою виртуальной векторной послойной модели, и повторения процесса нанесения и приплавления, слой за слоем, для каждого последовательного слоя виртуальной векторной послойной модели объекта вплоть до завершения формирования объекта.
  5. 5. Способ по п.2, в котором вторую плазменную дугу прямого действия используют для доставки к зоне расплава тепловых импульсов, электрически соединяя электрод горелки для плазменной дуги прямого действия (ПДПД-горелки) с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а базовый материал - с положительным полюсом источника постоянного тока, и формируют импульсы постоянного тока с частотой в интервале от 1 Гц до 10 кГц.
  6. 6. Устройство для изготовления трехмерного объекта из металлического материала по технологии свободной формовки, содержащее сварочную горелку с интегрированным механизмом подачи проволоки для подачи проволоки из металлического материала, систему для позиционирования и перемещения несущей подложки относительно сварочной горелки и систему управления, способную считывать построенную методом компьютерного дизайна модель (КД-модель) объекта, подлежащего изготовлению, и использовать КД-модель для регулирования положения и перемещения системы для позиционирования и перемещения несущей подложки и для осуществления функционирования сварочной горелки с интегрированным механизмом подачи проволоки таким образом, чтобы обеспечить формирование физического объекта посредством наплавления на несущую
    - 7 024135 подложку последовательных порций металлического материала, отличающееся тем, что несущая подложка выполнена из металлического материала, сходного с материалом объекта, подлежащего изготовлению, сварочная горелка содержит:
    ΐ) первую горелку для плазменной дуги прямого действия (ПДПД-горелку), электрически соединенную с базовым материалом, и ϊϊ) вторую горелку для плазменной дуги прямого действия (ПДПД-горелку), электрически соединенную с подаваемой проволокой из металлического материала, система управления способна обеспечивать независимое функционирование и регулирование первой ПДПД-горелки для формирования и поддержания зоны расплава в базовом материале в месте, на которое должен наноситься металлический материал, и обеспечивать функционирование и регулирование механизма подачи проволоки и второй ПДПДгорелки для осуществления расплавления подаваемого в требуемое положение металлического материала таким образом, чтобы обеспечить стекание металлического материала по каплям в зону расплава.
  7. 7. Устройство по п.6, в котором первая горелка для плазменной дуги прямого действия является горелкой для дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (ДСВЭ-горелкой), электрически соединенной с источником постоянного тока таким образом, что электрод ДСВЭ-горелки является катодом, а базовый материал - анодом, а вторая горелка для плазменной дуги прямого действия является горелкой для любой обычной плазменной дуги прямого действия (ПДПД-горелкой), электрически соединенной с источником постоянного тока таким образом, что электрод ПДПД-горелки является катодом, а подаваемая проволока из металлического материала - анодом.
  8. 8. Устройство по п.6 или 7, в котором источниками постоянного тока для ДСВЭ-горелки и ПДПДгорелки являются два независимо регулируемых источника постоянного тока.
  9. 9. Устройство по п.6 или 7, в котором средство подачи проволоки представляет собой горелку для электрической дуговой сварки в среде газа, а подаваемая проволока выполнена из титана или титанового сплава и имеет диаметр 1,0, 1,6 или 2,4 мм.
  10. 10. Устройство по п.7, в котором электрод второй плазменной дуги прямого действия электрически соединен с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а базовый материал электрически соединен с положительным полюсом источника постоянного тока, а потенциал источника постоянного тока сформирован в виде импульсов с частотой в интервале от 1 Гц до 10 кГц.
EA201391415A 2011-03-31 2012-03-30 Способ и устройство для изготовления металлических объектов с использованием технологии изготовления твердого тела свободной формовкой EA024135B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1105433.5A GB2489493B (en) 2011-03-31 2011-03-31 Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication
PCT/NO2012/000033 WO2012134299A2 (en) 2011-03-31 2012-03-30 Method and arrangement for building metallic objects by solid freedom fabrication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201391415A1 EA201391415A1 (ru) 2014-03-31
EA024135B1 true EA024135B1 (ru) 2016-08-31

Family

ID=44071711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201391415A EA024135B1 (ru) 2011-03-31 2012-03-30 Способ и устройство для изготовления металлических объектов с использованием технологии изготовления твердого тела свободной формовкой

Country Status (13)

Country Link
US (3) US9481931B2 (ru)
EP (1) EP2691197B1 (ru)
JP (2) JP5996627B2 (ru)
KR (1) KR101984142B1 (ru)
CN (1) CN103476523B (ru)
AU (1) AU2012233752B2 (ru)
BR (1) BR112013025043B8 (ru)
CA (1) CA2831221C (ru)
EA (1) EA024135B1 (ru)
ES (1) ES2564850T3 (ru)
GB (1) GB2489493B (ru)
SG (1) SG193965A1 (ru)
WO (1) WO2012134299A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107442941A (zh) * 2017-09-04 2017-12-08 南京理工大学 一种铝合金双丝激光增材制造方法
RU2763703C1 (ru) * 2020-08-17 2021-12-30 Общество с ограниченной ответственностью «Термолазер» Устройство для лазерной сварки

Families Citing this family (112)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9776274B2 (en) 2007-10-26 2017-10-03 Ariel Andre Waitzman Automated welding of moulds and stamping tools
AU2010295585B2 (en) 2009-09-17 2015-10-08 Sciaky, Inc. Electron beam layer manufacturing
WO2011123195A1 (en) 2010-03-31 2011-10-06 Sciaky, Inc. Raster methodology, apparatus and system for electron beam layer manufacturing using closed loop control
GB2489493B (en) 2011-03-31 2013-03-13 Norsk Titanium Components As Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication
EP2855078B1 (en) * 2012-05-25 2020-08-12 European Space Agency Multi-wire feeder method for alloy sample formation and additive manufacturing
US20140065320A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-06 Dechao Lin Hybrid coating systems and methods
US10471547B2 (en) * 2012-12-21 2019-11-12 European Space Agency Additive manufacturing method using focused light heating source
US20150042017A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 Applied Materials, Inc. Three-dimensional (3d) processing and printing with plasma sources
WO2015058182A1 (en) 2013-10-18 2015-04-23 +Mfg, LLC Method and apparatus for fabrication of articles by molten and semi-molten deposition
CN103567442B (zh) * 2013-10-26 2015-06-17 山西平阳重工机械有限责任公司 重金属三维熔融快速成型方法
US20160346867A1 (en) * 2014-02-11 2016-12-01 John Hill Method Of Joining Dissimilar Materials
WO2015127555A1 (en) * 2014-02-26 2015-09-03 Freespace Composites Inc. Manufacturing system using topology optimization design software, three-dimensional printing mechanisms and structural composite materials
CN104001918B (zh) * 2014-05-28 2017-01-18 赵晴堂 电阻式双熔层叠三维金属构件制造成形系统
CN106536165B (zh) * 2014-07-09 2020-10-13 应用材料公司 增材制造中的层状加热、线状加热、等离子体加热及多重馈给材料
US20170203391A1 (en) * 2014-09-09 2017-07-20 Aurora Labs Limited 3D Printing Method and Apparatus
US20160096234A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-07 Siemens Energy, Inc. Laser deposition and repair of reactive metals
WO2016094660A1 (en) 2014-12-12 2016-06-16 New Valence Robotics Corporation Additive manufacturing of metallic structures
EP3034225B1 (en) * 2014-12-17 2018-10-17 Airbus Defence and Space GmbH Method and apparatus for distortion control on additively manufactured parts using wire and magnetic pulses
KR102306601B1 (ko) * 2014-12-23 2021-09-29 주식회사 케이티 슬라이싱 단면의 복잡도에 따라 슬라이싱 두께를 변경하는 가변형 슬라이싱 방법, 슬라이서 및 컴퓨팅 장치
US9951405B2 (en) * 2015-02-04 2018-04-24 Spirit Aerosystems, Inc. Localized heat treating of net shape titanium parts
US20160271732A1 (en) * 2015-03-19 2016-09-22 Dm3D Technology, Llc Method of high rate direct material deposition
FR3034691A1 (fr) * 2015-04-07 2016-10-14 Soc Eder Dispositif d'impression en trois dimensions utilisant des dispositifs inductifs et resistifs
FR3036302B1 (fr) * 2015-05-20 2017-06-02 Commissariat A L`Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de soudage manuel teleopere et robot de soudage mettant en oeuvre un tel procede
CN107848208A (zh) * 2015-06-19 2018-03-27 应用材料公司 利用静电压实的增材制造
GB201515386D0 (en) * 2015-08-28 2015-10-14 Materials Solutions Ltd Additive manufacturing
DE102015117238A1 (de) 2015-10-09 2017-04-13 GEFERTEC GmbH Bearbeitungsmodul für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung
KR101614860B1 (ko) * 2015-10-26 2016-04-25 비즈 주식회사 아크 및 합금금속분말 코어 와이어를 이용한 ded 아크 3차원 합금금속분말 프린팅 방법 및 그 장치
EP3165314A1 (de) * 2015-11-06 2017-05-10 Siegfried Plasch Auftragsschweissverfahren
US10471543B2 (en) * 2015-12-15 2019-11-12 Lawrence Livermore National Security, Llc Laser-assisted additive manufacturing
JP2019510882A (ja) 2015-12-16 2019-04-18 デスクトップ メタル インコーポレイテッドＤｅｓｋｔｏｐ Ｍｅｔａｌ， Ｉｎｃ． 付加製造方法及びシステム
CN105458470A (zh) * 2016-01-04 2016-04-06 江苏科技大学 一种钛合金形件双电弧复合热源增材制造方法
JP6887755B2 (ja) * 2016-02-16 2021-06-16 株式会社神戸製鋼所 積層制御装置、積層制御方法及びプログラム
TWI685391B (zh) * 2016-03-03 2020-02-21 美商史達克公司 三維部件及其製造方法
AU2017228507A1 (en) * 2016-03-03 2018-09-13 Desktop Metal, Inc. Additive manufacturing with metallic build materials
US10995406B2 (en) * 2016-04-01 2021-05-04 Universities Space Research Association In situ tailoring of material properties in 3D printed electronics
US10328637B2 (en) * 2016-05-17 2019-06-25 Xerox Corporation Interlayer adhesion in a part printed by additive manufacturing
DE102016209094A1 (de) * 2016-05-25 2017-11-30 Robert Bosch Gmbh Schichtweise erzeugter Formkörper
WO2018007042A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Norsk Titanium As Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication with two welding guns
US9821399B1 (en) * 2016-07-08 2017-11-21 Norsk Titanium As Wire arc accuracy adjustment system
US10549375B2 (en) 2016-07-08 2020-02-04 Norsk Titanium As Metal wire feeding system
US10709006B2 (en) * 2016-07-08 2020-07-07 Norsk Titanium As Fluid-cooled contact tip assembly for metal welding
US11241753B2 (en) * 2016-07-08 2022-02-08 Norsk Titanium As Contact tip contact arrangement for metal welding
CN106180710B (zh) * 2016-07-14 2018-07-24 武汉鑫双易科技开发有限公司 基于等离子体电弧熔覆的3d金属增材制造装置及方法
CN106271411B (zh) * 2016-08-19 2018-08-14 赵晴堂 金属材料三维成形系统复合铣削方法
CN106238731B (zh) * 2016-09-28 2018-07-13 深圳市首熙机械设备有限公司 一种混合金属3d立体打印装置
EP3579997A1 (en) * 2017-02-13 2019-12-18 Oerlikon Surface Solutions AG, Pfäffikon Insitu metal matrix nanocomposite synthesis by additive manufacturing route
CN106925787B (zh) * 2017-03-30 2019-04-16 西安交通大学 一种铝合金电弧辅助涂覆增材制造系统及方法
US11181886B2 (en) * 2017-04-24 2021-11-23 Autodesk, Inc. Closed-loop robotic deposition of material
US10898968B2 (en) * 2017-04-28 2021-01-26 Divergent Technologies, Inc. Scatter reduction in additive manufacturing
US10234848B2 (en) 2017-05-24 2019-03-19 Relativity Space, Inc. Real-time adaptive control of additive manufacturing processes using machine learning
CN107225314B (zh) * 2017-06-22 2022-07-26 华南理工大学 反极性等离子弧机器人增材制造系统及其实现方法
WO2019002493A1 (en) 2017-06-30 2019-01-03 Norsk Titanium As PROGRAMMING TECHNOLOGIES OF MANUFACTURING AND CONTROL MACHINES FOR ADDITIONAL MANUFACTURING SYSTEMS
JP7253864B2 (ja) * 2017-06-30 2023-04-07 ノルスク・チタニウム・アーエス 金属付加製造におけるその場でのガス噴流衝突の適用による凝固微細化及び全体的相変態制御
US11134559B2 (en) 2017-07-04 2021-09-28 Norsk Titanium As Plasma torch system
US20190039191A1 (en) * 2017-08-07 2019-02-07 United Technologies Corporation Laser deposition weld repair
CZ307844B6 (cs) * 2017-09-05 2019-06-19 ARMEX Technologies, s. r. o. Způsob lokálního legování výrobků svařovacím 3D tiskem pomocí elektrického oblouku
SG11202002725UA (en) 2017-10-01 2020-04-29 Space Foundry Inc Modular print head assembly for plasma jet printing
US11383316B2 (en) * 2017-10-16 2022-07-12 Karl F. HRANKA Wire arc hybrid manufacturing
DE102017124124A1 (de) * 2017-10-17 2019-04-18 Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Berlin Verfahren zur additiven Fertigung eines Bauteils sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN111867842B (zh) * 2017-11-15 2021-05-25 格拉纳特研究有限公司 金属熔滴喷射系统
US11980968B2 (en) * 2017-11-29 2024-05-14 Lincoln Global, Inc. Methods and systems for additive tool manufacturing
US10814428B2 (en) 2018-01-10 2020-10-27 General Electric Company Direct print additive wall
DE102018202203B4 (de) * 2018-02-13 2022-06-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Anordnung zur Justierung einer Pulverströmung in Bezug zur mittleren Längsachse eines Energiestrahls
EP3533537A1 (en) * 2018-02-28 2019-09-04 Valcun bvba Metal 3d printing with local pre-heating
EP3560650B1 (en) * 2018-03-02 2020-05-13 Mitsubishi Electric Corporation Additive manufacturing apparatus and additive manufacturing method
US10793943B2 (en) 2018-03-15 2020-10-06 Raytheon Technologies Corporation Method of producing a gas turbine engine component
CN108607992B (zh) * 2018-05-23 2020-12-01 哈尔滨工业大学 基于预置金属粉末的微束电弧选择性熔凝增材制造方法
KR102143880B1 (ko) * 2018-05-30 2020-08-12 비즈 주식회사 이형 용가재를 사용하는 고적층율 금속 3d 아크 프린터
WO2019246308A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-26 Digital Alloys Incorporated Multi-diameter wire feeder
EP3586954B1 (en) * 2018-06-22 2023-07-19 Molecular Plasma Group SA Improved method and apparatus for atmospheric pressure plasma jet coating deposition on a substrate
CN108856966A (zh) * 2018-07-20 2018-11-23 北京星航机电装备有限公司 一种1.5mm钛合金不加丝自动TIG焊接方法
US11426818B2 (en) 2018-08-10 2022-08-30 The Research Foundation for the State University Additive manufacturing processes and additively manufactured products
GB2569673B (en) * 2018-08-24 2020-01-08 Univ Cranfield Additive Manufacture
US11504801B2 (en) * 2018-08-24 2022-11-22 Phoenix Laser Solutions Bimetallic joining with powdered metal fillers
WO2020046160A1 (en) * 2018-08-31 2020-03-05 The Boeing Company High-strength titanium alloy for additive manufacturing
EP3626381A1 (de) * 2018-09-20 2020-03-25 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Verfahren zum herstellen metallischer strukturen
CN108994459B (zh) * 2018-09-21 2020-10-20 盐城工学院 齿轮油泵激光-电弧复合异质增材制造系统及方法
KR102024119B1 (ko) * 2018-11-27 2019-09-24 부경대학교 산학협력단 직렬 배치 방식의 티그 용접 장치 및 방법
CN109483022B (zh) * 2018-11-28 2021-04-23 江苏科技大学 一种气-磁联合调控双钨极toptig焊焊接方法
KR20210145776A (ko) 2019-03-22 2021-12-02 디엠씨 글로벌 아이엔씨. 변화하는 두께의 클래드 층을 갖는 클래딩된 물품
WO2020213051A1 (ja) * 2019-04-16 2020-10-22 三菱電機株式会社 金属造形用シールドガスノズル、及びレーザ金属造形装置
CN110039156B (zh) * 2019-06-03 2021-04-09 西南交通大学 辅丝作用下钨-丝电弧增材制造装置与方法
JP7359877B2 (ja) * 2019-06-19 2023-10-11 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド 技術的及び／又は装飾的機能を有する機械部品のレーザビーム付加製造の方法、並びに技術的及び／又は装飾的機能を有する機械部品
WO2021001429A1 (en) * 2019-07-03 2021-01-07 Norsk Titanium As Standoff distance monitoring and control for directed energy deposition additive manufacturing systems
CN114040827B (zh) * 2019-07-08 2023-06-09 三菱电机株式会社 增材制造装置
CN110434498A (zh) * 2019-07-24 2019-11-12 昆山华恒焊接股份有限公司 旁轴式复合焊炬
US11853033B1 (en) 2019-07-26 2023-12-26 Relativity Space, Inc. Systems and methods for using wire printing process data to predict material properties and part quality
US10730239B1 (en) * 2019-11-10 2020-08-04 Yuri Glukhoy 3D printing apparatus using a beam of an atmospheric pressure inductively coupled plasma generator
US20210162493A1 (en) * 2019-12-02 2021-06-03 Xerox Corporation Method of three-dimensional printing and a conductive liquid three-dimensional printing system
CN113276409A (zh) 2020-02-18 2021-08-20 空客(北京)工程技术中心有限公司 增材制造方法、增材制造设备和计算机可读介质
CN113275754A (zh) * 2020-02-18 2021-08-20 空客(北京)工程技术中心有限公司 增材制造系统和增材制造方法
TWI845820B (zh) * 2020-04-10 2024-06-21 大陸商東莞東陽光科研發有限公司 電極結構材料及製備電極結構材料的方法、電解電容器
CN111482608A (zh) * 2020-04-20 2020-08-04 武汉理工大学 提高增材制造钛合金薄壁件硬度的实验方法
CN111515501B (zh) * 2020-04-21 2022-05-31 华北水利水电大学 一种低电阻率材料的tig熔丝焊装置及焊接方法
TW202202320A (zh) * 2020-05-01 2022-01-16 美商埃森提姆公司 材料電漿融合的發射器及方法
US20210362264A1 (en) * 2020-05-20 2021-11-25 The Boeing Company Fabrication with regulated grain formation
CN111687414A (zh) * 2020-06-15 2020-09-22 上海理工大学 多束流电子束成型方法
CN111673283B (zh) * 2020-06-23 2022-05-24 华北水利水电大学 一种铝合金厚板多层激光-tig复合焊接装置及方法
CN111843215B (zh) * 2020-07-03 2021-11-09 武汉大学 一种高强铝合金构件的电弧增材制造方法、设备及产品
US11731366B2 (en) * 2020-07-31 2023-08-22 Xerox Corporation Method and system for operating a metal drop ejecting three-dimensional (3D) object printer to form electrical circuits on substrates
US20220143730A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-12 Illinois Tool Works Inc. Systems and Methods to Control Welding Processes Using Weld Pool Attributes
US11518086B2 (en) 2020-12-08 2022-12-06 Palo Alto Research Center Incorporated Additive manufacturing systems and methods for the same
US11679556B2 (en) 2020-12-08 2023-06-20 Palo Alto Research Center Incorporated Additive manufacturing systems and methods for the same
JP7376466B2 (ja) * 2020-12-23 2023-11-08 株式会社神戸製鋼所 積層造形物の製造方法及び製造装置
US11737216B2 (en) * 2021-01-22 2023-08-22 Xerox Corporation Metal drop ejecting three-dimensional (3D) object printer
US20220288779A1 (en) * 2021-03-09 2022-09-15 Hypertherm, Inc. Integration of plasma processing and robotic path planning
CN113118603B (zh) * 2021-04-07 2022-09-20 南京理工大学 一种利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法
KR102477652B1 (ko) 2021-08-25 2022-12-14 창원대학교 산학협력단 아크 플라즈마 기반의 금속 연속 적층 제조방법 및 그것에 의해 제조된 금속 연속 적층물
CN114714016A (zh) * 2022-04-26 2022-07-08 唐山松下产业机器有限公司 等离子复合焊接装置
WO2023225057A1 (en) * 2022-05-20 2023-11-23 American Lightweight Materials Manufacturing Innovation Institute dba LIFT Additive manufacturing system and method
CN115156551B (zh) * 2022-06-25 2024-05-07 北京航空航天大学 一种颗粒增强铝基复合材料电弧增材制造方法及系统
CN115958299A (zh) * 2022-12-26 2023-04-14 哈尔滨工业大学 一种点环激光-mag复合焊接超高强钢的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0434246A2 (en) * 1989-12-18 1991-06-26 General Electric Company Method and apparatus for producing tape superconductors
WO2000075084A1 (en) * 1999-06-08 2000-12-14 Alcatel Process and apparatus for producing an optical fiber preform by plasma deposition
US20050173380A1 (en) * 2004-02-09 2005-08-11 Carbone Frank L. Directed energy net shape method and apparatus
WO2007084144A2 (en) * 2005-01-31 2007-07-26 Materials & Electrochemical Research Corp. Process for the manufacture of titanium alloy structures
WO2009020901A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-12 Baker Hughes Incorporated Earth-boring tools having particle-matrix composite bodies, methods for welding particle-matrix composite bodies and methods for repairing particle-matrix composite bodies

Family Cites Families (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3187216A (en) 1961-05-12 1965-06-01 Welding Research Inc Electron gun having a releasably clamped electron emitting element
BE630231A (ru) 1962-03-28
US3535489A (en) 1968-05-03 1970-10-20 Smith Corp A O Electron beam welding apparatus
US3592995A (en) 1968-11-18 1971-07-13 Smith Corp A O Automated electron beam welding
US3766355A (en) 1971-08-23 1973-10-16 E Kottkamp Apparatus for use with electron beam welding machines
AT312121B (de) 1972-10-09 1973-12-27 Boris Grigorievich Sokolov Elektronenstrahlanlage zur Warmbehandlung von Objekten durch Elektronenbeschuß
US4104505A (en) 1976-10-28 1978-08-01 Eaton Corporation Method of hard surfacing by plasma torch
JPS551939A (en) * 1978-06-19 1980-01-09 Mitsubishi Electric Corp Steel material surface repair device
US4327273A (en) 1979-03-23 1982-04-27 Hitachi, Ltd. Method of treating a workpiece with electron beams and apparatus therefor
US5149940A (en) * 1983-02-24 1992-09-22 Beckworth Davis International Inc. Method for controlling and synchronizing a welding power supply
JPS6075792A (ja) 1983-10-03 1985-04-30 Hitachi Ltd スクロ−ル圧縮機
EP0146383B1 (en) 1983-12-20 1992-08-26 Eev Limited Apparatus for forming electron beams
JPS6186075A (ja) 1984-10-03 1986-05-01 Tokushu Denkyoku Kk 複合合金の肉盛溶接方法および溶接ト−チ
JPS61296976A (ja) * 1985-06-24 1986-12-27 Toyota Motor Corp 炭化物系セラミツク粒子分散金属複合層の形成方法
JPS62101392A (ja) * 1985-10-29 1987-05-11 Toyota Motor Corp 高密度エネルギ源を利用した鋳鉄材料に対する盛金法
US4677273A (en) 1986-02-12 1987-06-30 Leybold-Heraeus Gmbh Electron beam welding apparatus
CA2037660C (en) * 1990-03-07 1997-08-19 Tadashi Kamimura Methods of modifying surface qualities of metallic articles and apparatuses therefor
JP2943245B2 (ja) 1990-03-07 1999-08-30 いすゞ自動車株式会社 金属系部品の表面改質方法及びその装置
JP2729247B2 (ja) * 1990-06-26 1998-03-18 フジオーゼックス株式会社 エンジンバルブ等への盛金材料の肉盛溶接方法
JPH0675792B2 (ja) * 1990-06-29 1994-09-28 特殊電極株式会社 プラズマアーク溶接法
US5207371A (en) 1991-07-29 1993-05-04 Prinz Fritz B Method and apparatus for fabrication of three-dimensional metal articles by weld deposition
JPH0675792A (ja) 1992-08-27 1994-03-18 Hudson Soft Co Ltd コンピュータゲーム装置における管理システム
US5278390A (en) * 1993-03-18 1994-01-11 The Lincoln Electric Company System and method for controlling a welding process for an arc welder
US5486676A (en) 1994-11-14 1996-01-23 General Electric Company Coaxial single point powder feed nozzle
US5714735A (en) * 1996-06-20 1998-02-03 General Electric Company Method and apparatus for joining components with multiple filler materials
US6046426A (en) 1996-07-08 2000-04-04 Sandia Corporation Method and system for producing complex-shape objects
US5808270A (en) * 1997-02-14 1998-09-15 Ford Global Technologies, Inc. Plasma transferred wire arc thermal spray apparatus and method
US5993554A (en) 1998-01-22 1999-11-30 Optemec Design Company Multiple beams and nozzles to increase deposition rate
US6545398B1 (en) 1998-12-10 2003-04-08 Advanced Electron Beams, Inc. Electron accelerator having a wide electron beam that extends further out and is wider than the outer periphery of the device
JP3686317B2 (ja) 2000-08-10 2005-08-24 三菱重工業株式会社 レーザ加工ヘッド及びこれを備えたレーザ加工装置
US6593540B1 (en) 2002-02-08 2003-07-15 Honeywell International, Inc. Hand held powder-fed laser fusion welding torch
US6693252B2 (en) 2002-04-01 2004-02-17 Illinois Tool Works Inc. Plasma MIG welding with plasma torch and MIG torch
US7168935B1 (en) * 2002-08-02 2007-01-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Solid freeform fabrication apparatus and methods
US6914210B2 (en) * 2002-10-30 2005-07-05 General Electric Company Method of repairing a stationary shroud of a gas turbine engine using plasma transferred arc welding
US6706993B1 (en) * 2002-12-19 2004-03-16 Ford Motor Company Small bore PTWA thermal spraygun
US20050056628A1 (en) 2003-09-16 2005-03-17 Yiping Hu Coaxial nozzle design for laser cladding/welding process
GB0402951D0 (en) 2004-02-11 2004-03-17 Rolls Royce Plc A welding torch and shield
US6972390B2 (en) 2004-03-04 2005-12-06 Honeywell International, Inc. Multi-laser beam welding high strength superalloys
CN1298486C (zh) 2004-07-15 2007-02-07 北京航空航天大学 旋转双焦点激光－mig电弧复合焊接头
GB0420578D0 (en) 2004-09-16 2004-10-20 Rolls Royce Plc Forming structures by laser deposition
US7259353B2 (en) 2004-09-30 2007-08-21 Honeywell International, Inc. Compact coaxial nozzle for laser cladding
JP3687677B1 (ja) * 2004-10-26 2005-08-24 松下電工株式会社 光造形方法と光造形システム並びに光造形用プログラム
US7073561B1 (en) * 2004-11-15 2006-07-11 Henn David S Solid freeform fabrication system and method
SE0403139D0 (sv) * 2004-12-23 2004-12-23 Nanoxis Ab Device and use thereof
US7339712B2 (en) * 2005-03-22 2008-03-04 3D Systems, Inc. Laser scanning and power control in a rapid prototyping system
WO2006133034A1 (en) 2005-06-06 2006-12-14 Mts Systems Corporation Direct metal deposition using laser radiation and electric arc
BRPI0709020A2 (pt) 2006-03-21 2011-06-21 Boc Ltd tochas de soldagem a arco elétrico e método para extrair emanações de um local de soldagem
US8203095B2 (en) 2006-04-20 2012-06-19 Materials & Electrochemical Research Corp. Method of using a thermal plasma to produce a functionally graded composite surface layer on metals
US7777155B2 (en) * 2007-02-21 2010-08-17 United Technologies Corporation System and method for an integrated additive manufacturing cell for complex components
CN101024482A (zh) 2007-03-27 2007-08-29 吉林大学 一种构筑三维微结构的方法
DE102007043146B4 (de) * 2007-09-05 2013-06-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bearbeitungskopf mit integrierter Pulverzuführung zum Auftragsschweißen mit Laserstrahlung
US20090283501A1 (en) 2008-05-15 2009-11-19 General Electric Company Preheating using a laser beam
DE102008031925B4 (de) * 2008-07-08 2018-01-18 Bego Medical Gmbh Duales Herstellungsverfahren für Kleinserienprodukte
US8653417B2 (en) * 2009-01-13 2014-02-18 Lincoln Global, Inc. Method and system to start and use a combination filler wire feed and high intensity energy source
US20100193480A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 Honeywell International Inc. Deposition of materials with low ductility using solid free-form fabrication
US8452073B2 (en) 2009-04-08 2013-05-28 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Closed-loop process control for electron beam freeform fabrication and deposition processes
US8344281B2 (en) 2009-04-28 2013-01-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Use of beam deflection to control an electron beam wire deposition process
JP5322859B2 (ja) * 2009-09-01 2013-10-23 日鐵住金溶接工業株式会社 プラズマトーチのインサートチップ，プラズマトーチおよびプラズマ溶接装置
US8008176B2 (en) 2009-08-11 2011-08-30 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Masked ion implant with fast-slow scan
GB2472783B (en) * 2009-08-14 2012-05-23 Norsk Titanium Components As Device for manufacturing titanium objects
FR2963899B1 (fr) 2010-08-17 2013-05-03 Air Liquide Procede et dispositif de soudage a l'arc avec une torche mig /mag associee a une torche tig
JP5611757B2 (ja) 2010-10-18 2014-10-22 株式会社東芝 加熱補修装置および加熱補修方法
DE102011050832B4 (de) 2010-11-09 2015-06-25 Scansonic Mi Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Fügen von Werkstücken mittels Laserstrahls
FR2970900B1 (fr) 2011-01-31 2013-10-18 Aircelle Sa Procede de reparation d'un panneau d'attenuation acoustique
GB2489493B (en) * 2011-03-31 2013-03-13 Norsk Titanium Components As Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication
CN202344111U (zh) * 2011-10-28 2012-07-25 安徽伟宏钢结构有限公司 埋弧焊预热焊接装置
WO2014025432A2 (en) 2012-05-11 2014-02-13 Siemens Energy, Inc. Laser additive repairing of nickel base superalloy components
US20170008126A1 (en) 2014-02-06 2017-01-12 United Technologies Corporation An additive manufacturing system with a multi-energy beam gun and method of operation
JP6075792B2 (ja) * 2014-03-19 2017-02-08 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 無線通信装置、無線通信方法、及びプログラム
JP6015709B2 (ja) 2014-05-14 2016-10-26 トヨタ自動車株式会社 肉盛加工における粉体供給方法
CN104400188B (zh) 2014-10-27 2017-04-12 南京理工大学泰州科技学院 一种三维自动焊接系统及其焊接控制方法
CN104625412B (zh) 2014-12-24 2017-02-01 江苏科技大学 一种铜合金激光‑冷金属过渡复合热源增材制造的方法
CN105414764B (zh) 2015-12-30 2017-07-28 哈尔滨工业大学 一种tig电弧同步预热辅助的基于激光増材制造的连接方法
CN105458470A (zh) 2016-01-04 2016-04-06 江苏科技大学 一种钛合金形件双电弧复合热源增材制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0434246A2 (en) * 1989-12-18 1991-06-26 General Electric Company Method and apparatus for producing tape superconductors
WO2000075084A1 (en) * 1999-06-08 2000-12-14 Alcatel Process and apparatus for producing an optical fiber preform by plasma deposition
US20050173380A1 (en) * 2004-02-09 2005-08-11 Carbone Frank L. Directed energy net shape method and apparatus
WO2007084144A2 (en) * 2005-01-31 2007-07-26 Materials & Electrochemical Research Corp. Process for the manufacture of titanium alloy structures
WO2009020901A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-12 Baker Hughes Incorporated Earth-boring tools having particle-matrix composite bodies, methods for welding particle-matrix composite bodies and methods for repairing particle-matrix composite bodies

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107442941A (zh) * 2017-09-04 2017-12-08 南京理工大学 一种铝合金双丝激光增材制造方法
RU2763703C1 (ru) * 2020-08-17 2021-12-30 Общество с ограниченной ответственностью «Термолазер» Устройство для лазерной сварки

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013025043B8 (pt) 2020-05-19
US9481931B2 (en) 2016-11-01
EP2691197B1 (en) 2015-12-30
WO2012134299A2 (en) 2012-10-04
AU2012233752B2 (en) 2017-04-06
JP2016193457A (ja) 2016-11-17
CA2831221A1 (en) 2012-10-04
US20170001253A1 (en) 2017-01-05
US10421142B2 (en) 2019-09-24
JP2014512961A (ja) 2014-05-29
BR112013025043A2 (pt) 2016-12-27
WO2012134299A3 (en) 2013-01-03
GB201105433D0 (en) 2011-05-18
US20140061165A1 (en) 2014-03-06
GB2489493A (en) 2012-10-03
CA2831221C (en) 2021-01-12
GB2489493B (en) 2013-03-13
CN103476523B (zh) 2016-04-20
CN103476523A (zh) 2013-12-25
BR112013025043B1 (pt) 2019-04-02
EP2691197A2 (en) 2014-02-05
SG193965A1 (en) 2013-11-29
US11213920B2 (en) 2022-01-04
AU2012233752A1 (en) 2013-10-17
ES2564850T3 (es) 2016-03-29
KR101984142B1 (ko) 2019-09-03
US20160318130A1 (en) 2016-11-03
JP5996627B2 (ja) 2016-09-21
KR20140038958A (ko) 2014-03-31
EA201391415A1 (ru) 2014-03-31
JP6211156B2 (ja) 2017-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA024135B1 (ru) Способ и устройство для изготовления металлических объектов с использованием технологии изготовления твердого тела свободной формовкой
CN109689267B (zh) 用于由两个焊枪通过固体自由成形制造来构建金属物体的方法和设备
US7741578B2 (en) Gas shielding structure for use in solid free form fabrication systems
US20100193480A1 (en) Deposition of materials with low ductility using solid free-form fabrication
US20090026175A1 (en) Ion fusion formation process for large scale three-dimensional fabrication
US7842898B2 (en) Variable orifice torch
US20220176484A1 (en) Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication
JP3335447B2 (ja) プラズマ移送アークにより部品を再装填する方法
JP7032375B2 (ja) 金属溶接用の流体冷却式コンタクトチップ組立体
US11134559B2 (en) Plasma torch system
WO2022078630A1 (en) Method of manufacturing a build plate for use in an additive manufacturing process