СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ ПОСРЕДСТВОМ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ В ПЛАВИЛЬНОЙ ВАННЕ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ АДДИТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ

1. Способ (100), включающий:
получение (102) первого слоя (120) цельного объекта (118) с использованием металлического материала, причем цельный объект (118) содержит один или более взаимосвязанных компонентов, и при этом первый слой (120) получают нагреванием металлического материала до расплавленного состояния, так что указанный металлический материал содержит поверхность раздела твердой и жидкой фаз;
воздействие (104) электромагнитным полем на металлический материал первого слоя (120), причем электромагнитное поле вызывает возмущение первого слоя (120), что приводит к образованию одного или более центров зародышеобразования на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала в расплавленном состоянии; и
получение (106) второго слоя (122), соединенного с первым слоем (120) цельного объекта (118), причем получение второго слоя (122) приводит к увеличению количества центров зародышеобразования на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала в расплавленном состоянии, и при этом каждый центр зародышеобразования обеспечивает рост кристалла в пространственно неупорядоченной ориентации.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
воздействие (108) вибрацией на металлический материал первого слоя (120), причем вибрация вызывает относительное сдвиговое движение металлического материала в расплавленном состоянии.
3. Способ по п. 2, согласно которому воздействие (110) вибрацией на металлический материал первого слоя (120) дополнительно вызывает разрушение и отрыв одного или более дендритов (132-136), растущих в металлическом материале в расплавленном состоянии, что приводит к увеличению количества центров зародышеобразования (140-144) на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала.
4. Способ по п. 2, согласно которому воздействие вибрацией на металлический материал первого слоя (120) осуществляют параллельно с воздействием электромагнитным полем на металлический материал первого слоя (120).
5. Способ по п. 2, согласно которому воздействие вибрацией на металлический материал первого слоя (120) осуществляют до воздействия электромагнитным полем на металлический материал первого слоя (120).
6. Способ по п. 2, согласно которому воздействие вибрацией на металлический материал первого слоя (120) осуществляют после воздействия электромагнитным полем на металлический материал первого слоя (120).
7. Способ по п. 1, согласно которому указанный металлический материал представляет собой металл, и при этом получение первого слоя (120) цельного объекта (118) с использованием металлического материала включает:
получение первого слоя (120) с использованием аддитивного производства с подачей проволоки.
8. Способ по п. 1, согласно которому указанный металлический материал представляет собой сплав, и при этом получение первого слоя (120) цельного объекта (118) с использованием металлического материала включает:
получение первого слоя (120) с использованием аддитивного производства с подачей порошка.
9. Способ по п. 1, согласно которому получение первого слоя (120) цельного объекта (118) с использованием металлического материала включает:
нанесение первого слоя (120) на подложку так, что в результате эпитаксиального роста группы дендритов (132-136) в металлическом материале в расплавленном состоянии образуется множество удлиненных зерен (150-154), причем указанное множество удлиненных зерен (150-154) имеет столбчатую ориентацию, обусловливающую анизотропные свойства первого слоя (120) цельного объекта (118).
10. Способ по п. 9, согласно которому воздействие электромагнитным полем на металлический материал первого слоя (120) включает:
воздействие электромагнитным полем для перемешивания металлического материала в расплавленном состоянии, причем перемешивание металлического материала в расплавленном состоянии уменьшает множество удлиненных зерен (150-154), и при этом уменьшение множества удлиненных зерен (150-154) увеличивает количество центров зародышеобразования на поверхности раздела твердой и жидкой фаз металлического материала в расплавленном состоянии.
11. Способ по п. 10, согласно которому получение второго слоя (122), соединенного с первым слоем (120) цельного объекта (118), приводит к тому, что из центров зародышеобразования на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала в расплавленном состоянии растут кристаллы в пространственно неупорядоченных ориентациях, причем указанные кристаллы образуют новые зерна (158), которые меньше, чем указанные удлиненные зерна (150-154), и при этом новые зерна (158) имеют равноосную структуру зерен, обусловливающую более изотропные свойства первого слоя (120) металлического материала.
12. Способ по п. 1, согласно которому воздействие электромагнитным полем на металлический материал первого слоя (120) приводит к снижению температуры металлического материала в расплавленном состоянии до значения ниже температуры плавления данного металлического материала.
13. Способ по п. 12, согласно которому уменьшение температуры металлического материала в расплавленном состоянии до значения ниже температуры плавления данного металлического материала приводит к затвердеванию металлического материала.
14. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
воздействие охлаждающим спреем на металлический материал первого слоя (120), причем охлаждающий спрей сокращает время, в течение которого могут расти дендриты (132-136) металлического материала.
15. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
воздействие электромагнитным полем на металлический материал второго слоя (122), причем указанный металлический материал второго слоя (122) находится в расплавленном состоянии; и
получение третьего слоя (124) цельного объекта (118), причем указанный третий слой (124) соединен со вторым слоем (122).
16. Устройство (116), содержащее:
цельный объект (118), содержащий один или более взаимосвязанных компонентов, причем указанный цельный объект (118) содержит:
первый слой (120), полученный с использованием металлического материала, причем указанный первый слой (120) получают нагреванием металлического материала до расплавленного состояния, так что указанный металлический материал содержит поверхность раздела твердой и жидкой фаз, и при этом воздействуют электромагнитным полем для возмущения первого слоя (120), вызывающего образование одного или более центров зародышеобразования на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала в расплавленном состоянии; и
второй слой (122), соединенный с первым слоем (120) цельного объекта (118), причем получение второго слов (122) приводит к увеличению количества центров зародышеобразования на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала в расплавленном состоянии, и при этом каждый центр зародышеобразования обеспечивает рост кристалла в пространственно неупорядоченной ориентации.
17. Устройство по п. 16, в котором на первый слой (120) воздействуют вибрацией для перемешивания металлического материала в расплавленном состоянии, и при этом указанная вибрация вызывает разрушение и отрыв одного или более дендритов, растущих в металлическом материале в расплавленном состоянии, приводя к увеличению количества центров зародышеобразования на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала.
18. Устройство по п. 16, в котором на первый слой (120) воздействуют вибрацией параллельно с воздействием электромагнитным полем для возмущения первого слоя (120).
19. Устройство по п. 16, в котором на первый слой (120) воздействуют вибрацией после воздействия электромагнитным полем на первый слой (120).
20. Способ (162), включающий:
получение (164) первого слоя (120) цельного объекта (118) с использованием металлического материала, причем цельный объект (118) содержит один или более взаимосвязанных компонентов, и при этом первый слой (120) получают нагреванием металлического материала до расплавленного состояния, так что указанный металлический материал содержит поверхность раздела твердой и жидкой фаз;
воздействие (166) электромагнитным полем на металлический материал первого слоя (120), причем электромагнитное поле вызывает возмущение первого слоя (120), что приводит к образованию одного или более центров зародышеобразования на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала в расплавленном состоянии;
воздействие (168) вибрацией на металлический материал первого слоя (120), причем указанная вибрация вызывает разрушение и отрыв одного или более дендритов, растущих а металлическом материале в расплавленном состоянии, что приводит к увеличению количества центров зародышеобразования на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала; и
получение (170) второго слоя (122), соединенного с первым слоем (120) цельного объекта (118), причем получение второго слоя (122) приводит к увеличению количества центров зародышеобразования на границе раздела твердой и жидкой фаз металлического материала в расплавленном состоянии, и при этом каждый центр зародышеобразования обеспечивает рост кристалла в пространственно неупорядоченной ориентации.