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公開番号2025067897
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2024179257
出願日2024-10-11
発明の名称付加製造プロセス
出願人ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類B22F 12/33 20210101AFI20250417BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】粉末ベッド溶融付加製造プロセスのためのビルドプラットフォーム形成方法。
【解決手段】本方法は、可融性粉末のベッドを照射し、ビルドプラットフォームの第1層を形成するために、第1エネルギレベルで高エネルギビームを向けることを含む。本方法はまた、ビルドプラットフォームの後続の初期層を形成することを含み、各後続層は、高エネルギビームを向けて可融性粉末の分配層を照射してビルドプラットフォームの後続の初期層のうちの1つを形成することによって形成される。高エネルギビームのエネルギレベルは、後続の初期層の連続する層の第1エネルギレベルから増加される。ビルドプラットフォームは、焼結度が下層から上層に向かって増加する焼結ビルドプラットフォームであってよい。
【選択図】図6A
特許請求の範囲【請求項１】
粉末ベッド溶融付加製造プロセスのためのビルドプラットフォームを形成する方法であって、
ビルドチャンバ内のワークテーブル上に可融性粉末のベッドを提供し、
第１制御パターンで、高エネルギビームを向けて前記可融性粉末のベッドを照射し、前記ビルドプラットフォームの第１層を形成し、
前記高エネルギビームは、前記ビルドプラットフォームの前記第１層を形成するために第１エネルギレベルで動作され、
前記ビルドプラットフォームの後続の初期層を形成し、
後続の各層は、
前記ワークテーブルを所定の距離だけ下げ、
前記ワークテーブル上に前記可融性粉末の層を分配し、
第２制御パターンで、前記高エネルギビームを向けて前記可融性粉末の分配層を照射し、前記ビルドプラットフォームの前記後続の初期層のうちの１つを形成する、
ことによって形成され、
前記高エネルギビームは、前記後続の初期層の連続する層について、前記第１エネルギレベルから増加される第２エネルギレベルで動作される、
ビルドプラットフォーム形成方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記高エネルギビームのエネルギレベルを制御して、前記可融性粉末を徐々に焼結し、焼結ビルドプラットフォームを形成する、
ことをさらに含む、請求項１に記載のビルドプラットフォーム形成方法。
【請求項３】
前記可融性粉末が可融性金属粉末である、
請求項１に記載のビルドプラットフォーム形成方法。
【請求項４】
前記後続の初期層は、後続の初期層の複数のセットを含み、
前記高エネルギビームのエネルギレベルは、前記後続の初期層のセットの連続するセットの各々ごとに漸増的に増加される、
請求項１に記載のビルドプラットフォーム形成方法。
【請求項５】
前記可融性粉末は溶融温度を有し、
前記高エネルギビームのエネルギレベルは、前記第１エネルギレベルから最大焼結ビルドプラットフォームエネルギレベルまで漸増的に増加され、
前記最大焼結ビルドプラットフォームエネルギレベルが前記可融性粉末の前記溶融温度未満の温度に前記可融性粉末を維持するエネルギレベルである、
請求項１に記載のビルドプラットフォーム形成方法。
【請求項６】
前記高エネルギビームのエネルギレベルは、前記後続の初期層の連続する層ごとに漸増的にに増加される、
請求項１に記載のビルドプラットフォーム形成方法。
【請求項７】
前記高エネルギビームがビームパワーを有し、
前記高エネルギビームのエネルギレベルが、前記ビームパワーを制御することによって制御される、
請求項１に記載のビルドプラットフォーム形成方法。
【請求項８】
前記高エネルギビームを向けて、前記ビルドプラットフォームの前記第１層及び前記後続の初期層を形成することは、走査速度で前記高エネルギビームを走査することを含み、
前記高エネルギビームのエネルギレベルは前記走査速度を制御することによって制御される、
請求項１に記載のビルドプラットフォーム形成方法。
【請求項９】
前記高エネルギビームがスポット直径を有し、
前記高エネルギビームのエネルギレベルは、前記高エネルギビームの前記スポット直径を制御することによって制御される、
請求項１に記載のビルドプラットフォーム形成方法。
【請求項１０】
前記高エネルギビームのエネルギレベルは、リピートの数を制御することによって制御される、
請求項１に記載のビルドプラットフォーム形成方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、付加製造、特に粉末ベッド溶融付加製造プロセスに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
付加製造は、時には３Ｄ印刷とも呼ばれ、オブジェクトを一度に１つのレイヤにビルドすることによってオブジェクト（３次元オブジェクト）を作成するプロセスである。粉末ベッド溶融（ＰＢＦ）は、付加製造方法（３Ｄ印刷方法）の一種である。一般に、粉末ベッド溶融は、レーザビームまたは電子ビームなどのエネルギ源を適用して、ビルドプレート上の粉末材料を一緒に溶融することによって機能する。リコータは粉末の薄層をビルド面（粉末ベッド）にわたって広げ、エネルギ源はその層に必要とされる材料を選択的に溶融し、次いで、ビルドプレートは次の層のために下降する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の一態様は、粉末ベッド溶融付加製造プロセスのためのビルドプラットフォームを形成する方法であって、ビルドチャンバ内のワークテーブル上に可融性粉末のベッドを提供し、第１制御パターンで、高エネルギビームを向けて前記可融性粉末のベッドを照射し、前記ビルドプラットフォームの第１層を形成し、前記高エネルギビームは、前記ビルドプラットフォームの前記第１層を形成するために第１エネルギレベルで動作され、前記ビルドプラットフォームの後続の初期層を形成し、後続の各層は、前記ワークテーブルを所定の距離だけ下げ、前記ワークテーブル上に前記可融性粉末の層を分配し、第２制御パターンで、前記高エネルギビームを向けて前記可融性粉末の分配層を照射し、前記ビルドプラットフォームの前記後続の初期層のうちの１つを形成する、ことによって形成され、前記高エネルギビームは、前記後続の初期層の連続する層について、前記第１エネルギレベルから増加される第２エネルギレベルで動作される。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
粉末ベッド溶融付加製造プロセスを開始するためのビルドタンクの従来の構成を示す。
粉末ベッド溶融付加製造機の概略図である。
粉末ベッド溶融付加製造プロセスを開始するための、図２に示す粉末ベッド溶融付加製造機のビルドチャンバの一部の概略断面図である。
粉末ベッド溶融付加製造プロセスを用いたビルドの完了時に、その上に形成された部分を有する焼結ビルドプラットフォームを示す。
粉末ベッド溶融付加製造プロセスで使用される高エネルギビームに使用され得る制御パターンを示す。
図４に示す焼結ビルドプラットフォームの複数の層を形成する際の高エネルギビームのエネルギレベルを示すグラフであり、第１エネルギ制御手法を示す。
図４に示す焼結ビルドプラットフォームの複数の層を形成する際の高エネルギビームのエネルギレベルを示すグラフであり、第２エネルギ制御手法を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本開示の特徴及び利点は添付の図面に示されるように、様々な例示的な態様の以下の説明から明らかであり、同様の参照番号は、概して、同一、機能的に類似、及び／または構造的に類似の要素を示す。
【０００６】
本開示の特徴、利点、及び態様は、以下の詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲を考慮して記載または明らかにされる。さらに、以下の詳細な説明は例示的なものであり、特許請求される本開示の範囲を限定することなく、さらなる説明を提供することが意図される。
【０００７】
様々な態様が、以下で詳細に説明される。特定の態様が論じられるが、これは例示の目的のためにのみ行われる。当業者は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、他の構成要素及び構成が使用され得ることを認識するであろう。
【０００８】
「結合された」、「固定された」、「取り付けられた」、「接続された」などの用語は本明細書で別段の指定がない限り、１つまたは複数の中間構成要素または特徴を介した、直接的な結合、固定、取り付け、または接続、ならびに間接的な結合、固定、取り付け、または接続の両方を指す。
【０００９】
単数形「１つの」などは文脈が明らかに別段の指示をしない限り、複数の参照を含む。
【００１０】
ここで、ならびに、本明細書及び特許請求の範囲を通して、範囲の限定は組み合わされ、交換される。そのような範囲は文脈または表現が別段の指示をしない限り、識別され、その中に含まれるすべての部分範囲を含む。例えば、本明細書に開示されるすべての範囲は終点を含み、終点は、互いに独立して組み合わせ可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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