СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА ПОСРЕДСТВОМ АДДИТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Способ изготовления трехмерного металлического изделия/компонента (11), полностью или частично, причем способ включает стадии, на которых
а) последовательно наращивают указанные изделие/компонент (11) из металлического базового материала (12) с помощью процесса аддитивного изготовления путем сканирования энергетическим лучом (14), тем самым
b) создают контролируемую ориентацию зерен по первичному и вторичному направлению изделия/компонента (11),
с) причем вторичная ориентация зерен достигается применением конкретной картины сканирования энергетическим лучом (14), которая согласуется с профилем сечения изделия/компонента (11) или с условиями локальной нагрузки на изделие/компонент (11).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирование вторичной ориентации зерен достигается проведением траекторий движения сканера в последовательных слоях попеременно, параллельно и перпендикулярно направлению компонента (11), где желательно наименьшее значение модуля Юнга.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для достижения невыраженной вторичной ориентации зерен траектории движения сканера поворачивают под произвольными углами в последовательных слоях.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для достижения невыраженной вторичной ориентации зерен векторы сканирования устанавливают параллельными внутри каждого островка каждого слоя и поворачивают на угол 63° в каждом последующем слое.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный способ аддитивного изготовления представляет собой одно из селективного лазерного плавления (SLM), селективного лазерного спекания (SLS) или электронно-лучевого плавления (EBM), причем используется металлический базовый материал в форме порошка, и указанный способ включает стадии, на которых:
а) создают трехмерную модель указанного изделия с последующим процессом послойного разделения для расчета сечений;
b) после этого направляют указанные рассчитанные сечения в управляющее устройство (15);
с) обеспечивают порошок указанного базового материала, который необходим для процесса;
d) готовят слой (12) порошка с постоянной и равномерной толщиной на пластинчатой подложке или на ранее обработанном порошковом слое;
е) выполняют плавление проведением сканирования энергетическим лучом (14) на участке, соответствующем сечению указанных изделий согласно трехмерной модели, сохраняемой в управляющем устройстве (15);
f) понижают верхнюю поверхность предварительно сформированного сечения на толщину одного слоя (d);
g) повторяют указанные стадии от с) до f), пока не будет достигнуто последнее сечение согласно трехмерной модели; и
h) необязательно проводят термическую обработку указанного трехмерного изделия (11), в которой на стадиях е) выполняют сканирование энергетическим лучом (14) таким образом, чтобы
- векторы сканирования были перпендикулярными либо между последовательными слоями, либо между каждым из определенных участков (островков) слоя, тем самым создавая конкретную желательную вторичную кристаллографическую ориентацию зерен, или
- векторы сканирования имели произвольно выбранные углы между последовательными слоями или между каждым из определенных участков (островков) слоя, тем самым без создания конкретной вторичной кристаллографической ориентации зерен.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что гранулометрический состав указанного порошка корректируют сообразно толщине (d) слоя в указанном слое (12) порошка, чтобы обеспечить хорошую текучесть, которая требуется для образования порошковых слоев (12) с постоянной и равномерной толщиной (d).
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что зерна порошка имеют сферическую форму, причем порошок с точным гранулометрическим составом получают просеиванием и/или с помощью веялки (воздушной сепарацией).
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанный порошок создают с помощью процесса порошковой металлургии, в частности одного из газового или водяного распыления, технологического процесса с вращением электрода в плазме или механического размалывания.
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что в указанном способе аддитивного изготовления порошок используют в виде суспензии.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный металлический базовый материал представляет собой одно из высокотемпературного сплава на основе никеля (Ni), сплава на основе кобальта (Со), сплава на основе железа (Fe) или их комбинации.
2
3
2
3
2
2
2
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанный сплав содержит тонкодиспергированные оксиды, в частности один из YO, AlO, ThO, HfO, ZrO.
12. Способ по одному из пп.1, 2, 5, отличающийся тем, что предпочтительное согласование вторичной ориентации зерен применяют только в предназначенных для этого локальных объемах.
13. Компонент (11), изготовленный способом по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что компонент (11) используют в компрессоре, камере сгорания или турбинной секции газовой турбины, предпочтительно в качестве лопасти, лопатки или теплового экрана.
14. Компонент (11) по п.13, причем компонент представляет собой деталь с аэродинамическим профилем, в котором регулирование вторичной ориентации зерен согласуется с аэродинамическим профилем, причем регулирование вторичной ориентации зерен постепенно и непрерывно соотносится с формой аэродинамического профиля.
15. Компонент (11) по п.13, в котором регулирование вторичной ориентации зерен согласуется с условиями локальной нагрузки на деталь.