制造部件的方法以及该部件技术

提出了一种制造部件(100)的方法。该方法包括下述步骤：通过粉末床制造工艺制造部件(100)的第一区段(2)，以及通过增材制造工艺制造部件(100)的起始于第一区段(2)的第二区段(3)，使得第二区段(3)超过第一区段(2)的至少一个侧面(5)而突出了突出距离(PD)。此外，提出了一种部件，该部件包括第一区段(2)和第二区段(3)，第一区段(2)通过粉末床制造工艺制造，第二区段(3)通过增材制造工艺制造，其中，第二区段(3)超过第一区段(2)的至少一个侧面(5)而突出了突出距离(PD)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造部件的方法以及该部件
本专利技术涉及一种制造诸如涡轮机的导向叶片或涡轮机的导向叶片的部件之类的部件的方法以及相应部件。
技术介绍
借助于增材制造工艺或相应的工艺构造或制造涡轮机部件是已知的，涡轮机部件例如为叶片、特别是导向叶片。因此，实施了粉末床法，然而粉末床法通常需要复杂的支承结构和后处理。这又会导致不必要的或不利的表面特性。所述支承结构属于仅在执行主要制造时所需的“废弃的(dead)”、“不倾向的(un-lean)”或不需要的结构。此外，所述粉末床方法可能限于单个几何轴线的构建或制造。另一方面，诸如激光熔覆或激光金属沉积的替代手段通常太不精确，特别是在表面结构的表面粗糙度和几何“分辨率(resolution)”方面。例如，在EP2756909A1中描述了激光熔覆的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种部件的改进的制造方法，优选地为增材制造方法，通过该改进的制造方法可以克服上述缺点，所述部件例如为用于燃气涡轮机的导向叶片的部件或相应的导向叶片。上述目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施方式是从属权利要求的主题。本公开的一方面涉及一种制造部件的方法，该方法包括通过或借助于粉末床制造工艺制造部件的第一区段的步骤。粉末床制造工艺有利地是增材制造工艺。该方法还包括通过或借助于增材制造工艺制造部件的起始于或基于第一区段的第二区段，使得第二区段超过或超出第一区段的至少一个侧面而突出或伸出了突出距离或伸出距离。因此，在部件或第二区段的平面图中，第二区段可以超过所提及的侧面或侧部或外边缘突出或伸出。第二区段的制造可以借助于所提及的增材制造工艺在第一区段上直接执行。优选地，通过不同的工艺或方法来执行第一区段的制造和第二区段的制造。突出部可以涉及第二区段的悬伸结构或相应的延伸部。所提及的侧部或侧面优选地表示例如围绕第一区段的纵向轴线延伸的第一区段的横向或周向侧。因此，所提及的突出的延伸是定向的，或者换句话说，突出部沿着与所述纵向轴线垂直的轴线延伸。优选地，借助于多轴线制造工艺诸如激光熔覆或激光金属沉积来执行第二区段的制造。有利的是，在例如导向叶片的构造或制造期间，可以利用所提及的粉末床制造工艺和增材或多轴线制造工艺两者的优点，其中，可以克服上述缺点或缺陷。特别地，在部件的制造期间，可以避免支承突出材料的复杂的支承结构。此外，可以有利地消除在支承结构的后续后处理期间可能引起的所述不利的表面特性。在一个实施方式中，突出距离等于第一区段的横向尺寸的至少双倍或两倍。在一个实施方式中，突出距离等于第一区段的横向尺寸的至少四倍。在一个实施方式中，第二区段超过或超出第一区段的至少两个相反的侧面而有利地突出了突出距离。第二区段可以超过第一区段的所有横向侧部或侧面而周向地突出，即围绕第一区段的纵向轴线突出。在一个实施方式中，第一区段的制造在第一装置中执行，并且第二区段的制造在与第一装置不同的第二装置中执行，并且其中，在第一区段的制造之后，第一区段从第一装置拆下并且安装到第二装置中，以进行后续的第二区段的制造。换句话说，可以重新安装第一区段或部件。尽管不同的制造或构造装置用于所提及的方法，但是可以调整这两种技术或装置以便简便高效地重新安装，使得可以以高效简便的方式执行部件的制造。在一个实施方式中，第一区段的制造和第二区段的制造在同一装置中执行。因此，所提及的装置有利地被配置成能够执行基于粉末床的制造工艺和多轴线制造工艺。在一个实施方式中，第一区段通过或借助于以下技术中的至少一种技术来制造：选择性激光熔化、电子束熔化、选择性激光烧结。优选地，第一区段通过选择性激光熔化来制造，因为这可以是用于构造导向叶片或类似部件的粉末床制造工艺中最有利的工艺或技术。在一个实施方式中，第二区段通过或借助于多轴线制造工艺例如激光熔覆来制造。在一个实施方式中，第二区段通过或借助于例如激光熔覆的机器人或CAD受控制造工艺来制造。在一个实施方式中，第一区段在预制或分离的基板或平台上进行制造，例如适应性地制造在预制或分离的基板或平台上。预制的基板可以是用于已经使用的部件或已经使用的部件的一部分的部件的平台，例如燃气涡轮机的已经使用的导向部件。有利的是，所提及的方法可以用于例如涡轮机的维修应用。在一个实施方式中，第一区段被直接制造，而不使用预制或分离的基板或平台。根据该实施方式，平台可以是用于部件的新平台，或者替代性地表现为平台本身。在一个实施方式中，部件是用于涡轮机例如燃气轮机的导向叶片的一部分。在一个实施方式中，部件是涡轮机例如燃气涡轮机的导向叶片。在一个实施方式中，第一区段是涡轮机例如燃气涡轮机的翼面。本公开的另一方面涉及一种部件，该部件包括通过粉末床制造工艺制造的第一区段和通过增材制造工艺制造的第二区段，其中，第二区段超过第一区段的至少一个侧面而突出了突出距离。该部件优选地通过所描述的方法制造或者可以通过所描述的方法制造。结合该方法在上下文中描述的特征因此也可以应用于所描述的部件，反之亦然。以下方面可以与本专利技术相关：方面1：为增材制造的分层粉末床提供最佳精度和表面光洁度的工艺，并结合LMD工艺，以避免在皮下(downskin)区域处的支承结构和不良的表面质量。方面2：方面1的工艺，其中，使用5轴线LMD工艺。附图说明在下文中参照附图中示出的图示实施方式对本专利技术进行进一步描述，在附图中：图1示出了现有技术的部件的示意图。图2示出了根据本文描述的方法的实施方式构造的部件的示意图。图3示出根据本文描述的方法的另一实施方式构造的部件的示意图。具体实施方式图1示意性地示出了现有技术的部件，特别是导向叶片部件。部件100包括下部平台1。下部平台1可以通过任何增材制造工艺来构造。该部件还包括翼面2，翼面2可以包括精美或精致的结构。下部平台1可以构成用于翼面2的基板或平台。翼面2要以一定的精度和表面质量制造，翼面2优选通过选择性激光熔化(SLM)制造。例如，诸如激光金属沉积(LMD)的激光熔覆技术不能实现所需的几何精度，并且可能需要额外的后处理，例如机械加工。部件100还包括上部平台3，上部平台3可以是部件100的任何部分或子部件，例如燃气涡轮机的壳体的一部分或导向叶片的部件。由于所需的几何精度和分辨率(resolution)，上部平台3通常也通过SLM构造。由于上部平台3在翼面2的横向延伸(水平尺寸)上从两个侧面(图1中的左侧和右侧)突出或伸出较远，所以制造过程需要广泛使用对上部平台3的悬伸或伸出结构或部分进行支承的支承结构4。因此，任何突出部或悬伸部在SLM工艺中可以由相应的支承结构或材料有利地支承。基板或下部平台1和/或翼面2在此可以与第一区段相对应或者应与第一区段相关联，并且上部平台3应与第二区段相关联(参见下面的图2和图3)。图2示出了已经或可以通过本文描述的制造方法制造的部件100的示意图。如图所示，部件100包括“H”形轮廓或横截面。部件100包括下部平台或平台1。平台1可以构成基板或基部部分。部件100还包括第一区段2。第一区段2优选地构成部件100的翼面或用于部件100的翼面。第一区段2包括位于第一区段2的相反两侧(参见图2中的左侧和右侧)的侧面5。侧面5也可以表示第一区段2的一个周向侧面或多个周向侧面。第一区段2包括在图2中用LD表示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造部件(100)的方法，所述方法包括下述步骤：‑通过粉末床制造工艺制造所述部件(100)的第一区段(2)，‑通过增材制造工艺制造所述部件(100)的起始于所述第一区段(2)的第二区段(3)，使得所述第二区段(3)超过所述第一区段(2)的至少一个侧面(5)而突出了突出距离(PD)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.21 EP 14194304.31.一种制造部件(100)的方法，所述方法包括下述步骤：-通过粉末床制造工艺制造所述部件(100)的第一区段(2)，-通过增材制造工艺制造所述部件(100)的起始于所述第一区段(2)的第二区段(3)，使得所述第二区段(3)超过所述第一区段(2)的至少一个侧面(5)而突出了突出距离(PD)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述突出距离(PD)等于所述第一区段(2)的横向尺寸(LD)的至少双倍。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二区段(3)超过所述第一区段(2)的至少两个相反的侧面(5)而突出。4.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其中，所述第一区段(2)的制造在第一装置中执行，并且所述第二区段的制造在与所述第一装置不同的第二装置中执行，并且其中，在所述第一区段(2)的制造之后，所述第一区段(2)从所述第一装置拆下并且安装到所述第二装置中，以进行后续的所述第二区段(...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳斯·埃里克松，安德烈亚斯·格赖兴，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE