СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ изготовления металлического изделия из порошкового материала путем цикличного лазерного послойного синтеза, включающий следующую последовательность формирования слоев за цикл: нанесение слоя первого порошкового материала и его селективное спекание на заданных участках слоя, удаление первого порошкового материала из неспеченных участков, нанесение, в пространство между спеченными участками слоя первого порошкового материала, слоя второго порошкового материала той же толщины и его селективное спекание на этих участках, повторение указанных циклов до осуществления полного формирования изделия, отличающийся тем, что в качестве первого порошкового материала используется керамика, образующая, при спекании, оболочку формируемого изделия, а в качестве второго порошкового материала используется порошок из металла или сплава формируемого изделия, причем после каждого спекания слоя металла или сплава производят его расплавление и/или расплавление всего его объема, а после полного формирования изделия и кристаллизации расплавленного металла или сплава производят удаление керамики.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что послойный синтез осуществляют в вакууме или защитной среде и/или в магнитном и/или электрическом и/или ультразвуковом полях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют магнитное поле с индукцией до 0,2 Тл, электрическое поле напряженностью до 300 кВ/м, и ультразвуковое поле с частотой 15-25 кГц.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что расплавление металла или сплава производят лучом лазера и/или электронно-лучевым методом и/или индукционным методом.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что расплавление металла или сплава производят лучом лазера и/или электронно-лучевым методом и/или индукционным методом.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что после кристаллизации расплавленного металла или сплава, до удаления керамики производят индукционный переплав с последующей повторной кристаллизацией.
7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что кристаллизацию расплавленного металла или сплава проводят методом направленной кристаллизации или монокристаллизации.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что после индукционного переплава повторную кристаллизацию расплавленного металла или сплава проводят методом направленной кристаллизации или монокристаллизации.
9. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что после кристаллизации расплавленного металла или сплава проводят термообработку изделия.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что после повторной кристаллизации расплавленного металла или сплава проводят термообработку изделия.
11. Способ по п.7, отличающийся тем, что после кристаллизации расплавленного металла или сплава проводят термообработку изделия.
12. Способ по п.8, отличающийся тем, что после повторной кристаллизации расплавленного металла или сплава проводят термообработку изделия.
2
2
13. Способ по любому из п.п.1-5, отличающийся тем, что после кристаллизации расплавленного металла или сплава проводят его упрочняющую электроимпульсную обработку, причем электроимпульсную обработку проводят при плотности электрического тока от 10 МА/m до 200 МА/m.
2
2
14. Способ по п.9, отличающийся тем, что после термообработки изделия проводят его упрочняющую электроимпульсную обработку, причем электроимпульсную обработку проводят при плотности электрического тока от 10 МА/m до 200 МА/m.
2
2
15. Способ по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что после термообработки изделия проводят его упрочняющую электроимпульсную обработку, причем электроимпульсную обработку проводят при плотности электрического тока от 10 МА/m до 200 МА/m.
16. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что, используют поршень рабочего бункера со спекаемыми слоями, который, после спекания слоя первого порошкового материала перемещают вверх на толщину этого слоя, производят удаление первого порошкового материала из неспеченных участков, а нанесение слоя второго порошкового материала производят после возвращения поршня в прежнее положение.
17. Установка для изготовления металлического изделия из порошкового материала, содержащая рабочую камеру с входным окном, лазер, оптически связанный с системой сканирования и фокусировки луча, рабочий бункер с поршнем, выполненный с возможностью перемещения слоя порошка и спекаемого материала в вертикальном направлении, бункер-питатель, каретку засыпки и укладки порошка, роллером очистки, выполненным с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению движения каретки засыпки и укладки порошка, отличающееся тем, что она содержит дополнительную рабочую камеру, также оснащенную входным окном, лазером, оптически связанным с системой сканирования и фокусировки луча, рабочим бункером с поршнем, выполненный с возможностью перемещения слоя порошка и спекаемого материала в вертикальном направлении, бункер-питателем, кареткой засыпки и укладки порошка, роллером очистки, выполненным с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению движения каретки засыпки и укладки порошка, причем, рабочая камера и дополнительная рабочая камера снабжены общим рабочим столом в котором установлены упомянутые рабочие бункеры с поршнями, при этом общий рабочий стол выполнен с возможностью перемещения рабочих бункеров с поршнями в процессе формирования детали из рабочей камеры в дополнительную рабочую камеру и обратно.
18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что рабочая камера и дополнительная рабочая камера расположены внутри общей камеры, обеспечивающей их герметизацию от внешней среды и снабженную системой вакуумирования и системой напуска защитных газов.
19. Установка по п.17, отличающаяся тем, что рабочие бункеры с поршнями выполнены из диэлектрических теплостойких материалов и снабжены индукторами для нагрева изготавливаемых изделий.
20. Установка по п.17, отличающаяся тем, что рабочие бункеры с поршнями снабжены индукторами, а рабочая камера и/или дополнительная рабочая камера дополнительно снабжены электронно-лучевыми пушками и дополнительными лазерами.
21. Установка по п.18, отличающаяся тем, что рабочие бункеры с поршнями снабжены индукторами, а рабочая камера и/или дополнительная рабочая камера дополнительно снабжены электронно-лучевыми пушками и дополнительными лазерами.
22. Установка по любому из пп.17-21, отличающаяся тем, что рабочая камера и/или дополнительная рабочая камера дополнительно снабжены роллером прикатки и дополнительным роллером очистки, выполненным с возможностью вертикального перемещения, а по периметру входного окна рабочей камеры установлены газоразрядные лампы с отражателями для нагрева поверхности порошка.