制造燃气涡轮发动机部件的方法

摘要

一种方法，包括：在基底(130)上提供粉末材料层(156)；以及使能量束(15)在该粉末材料层上移动以形成熔覆层(10)，其中，熔覆层形成翼型件层。移动步骤包括：使能量束移动的第一路径(40)和第二路径(44)从共同的起始点(48)开始；通过使能量束沿着第一路径移动而形成熔覆层的第一侧壁(18)的一部分(60)和第一肋状部段(24)，并且同时地，通过使能量束沿着第二路径移动而形成熔覆层的第二侧壁(16)的一部分(62)；以及为熔覆层中的每个肋状部段(24、26、28)产生不多于一个起始点(72、96、118)。

权利要求

1.一种制造燃气涡轮发动机部件的方法，包括：

在基底上提供粉末材料层；以及

使能量束在所述粉末材料层上移动以形成熔覆层，其中，所述熔覆层形成翼型件层，所述移动包括：使所述能量束从共同的起始点开始沿第一路径和第二路径移动；

通过使所述能量束沿着所述第一路径移动而形成所述熔覆层的第一肋状部段和第一侧壁的一部分，并且同时地，通过使所述能量束沿着所述第二路径移动而形成所述熔覆层的第二侧壁的一部分；以及为所述熔覆层中的每个肋状部段产生不多于一个起始点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基底包括叶片平台，所述方法还包括将第一熔覆层沉积到所述叶片平台上。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括从现有部件移除翼型件的至少一部分，从而形成所述基底。

4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括：

通过将所述能量束加宽成至少从所述第一侧壁跨越至所述第二侧壁并且使所述能量束沿着所述第一肋状部段的短尺寸移动而形成所述第一肋状部段，所述第一肋状部段为所述第一路径的一部分；以及使所述能量束在所述第一侧壁与所述第一肋状部段抵接处开始沿第三路径移动。

5.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括：

通过使所述能量束从所述第一侧壁移动至所述第二侧壁而形成所述第一肋状部段，所述第一肋状部段为所述第一路径的一部分；

使所述第一路径和所述第二路径在所述第一肋状部段和所述第二侧壁的接合部处合并；以及使所述能量束在所述第一侧壁与所述第一肋状部段抵接处开始沿第三路径移动。

6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括在相邻的第一路径的材料处于熔融状态时开始沿所述第三路径移动，从而防止第三路径起始点处的重熔。

7.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括：

使所述能量束在所述第一肋状部段和所述第二侧壁的接合部处开始沿第四路径移动，以形成所述第二侧壁的更多部分，并且然后形成第二肋状部段，所述第二肋状部段通过使所述能量束从所述第二侧壁移动至所述第一侧壁而形成；

利用所述第三路径形成所述第一侧壁的更多部分，并且然后使所述第三路径与所述第四路径在所述第二肋状部段和所述第一侧壁的接合部处合并；以及使所述能量束在所述第二侧壁与所述第二肋状部段抵接处开始沿第六路径移动。

8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括在相邻的第四路径的材料处于熔融状态时开始沿所述第六路径移动，从而防止第六路径起始点处的重熔。

9.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括以有效地防止所述熔覆层在所述第一肋状部段和所述第二侧壁的接合部处重熔的方式启用所述第四路径。

10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以有效地防止所述熔覆层在所述共同的起始点处重熔的方式启用所述第一路径和所述第二路径。

11.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括使所述第一路径和所述第二路径在所述第一路径和所述第二路径的接合部处以有效地防止所述熔覆层在所述第一路径和所述第二路径的所述接合部处重熔的方式终止。

12.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括使所述能量束在沿所述第一路径移动时的功率输出与在沿所述第二路径移动时的功率输出保持相同。

说明书

制造燃气涡轮发动机部件的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通过使用能量束和控制光学器件沉积熔覆层来制造翼型件。特别地，本发明涉及在形成每个熔覆层时能量束移动所沿的路径的图案。

背景技术

[0002] 用于燃气涡轮发动机的涡轮部段中的叶片暴露于燃烧气体、高机械力以及外物冲击。这与高的工作温度相结合在叶片中产生高水平的应力。包括叶片稍端架(翼型件的端部件)和叶顶凹槽(围绕叶片稍端升高的材料部)、叶片翼型件部段以及叶片平台的叶片稍端特别容易受到与包括磨损区域和裂纹区域的损坏相关的应力的影响。这些裂纹可以从翼型件的稍端朝向平台向下延伸，有时延伸经过与叶片稍端相邻的叶片架(也称为稍端帽)。

[0003] 已知用非结构性替换材料来替换磨损或开裂的叶顶凹槽。这种替换材料被认为是非结构性的，主要是由于应力在该位置中相对较低，并且因此，在性能方面损坏的后果是相对最小的。不幸地，在稍端架的下方(朝向平台)非常经常地发现开裂，并且延伸到翼型件本体中。例如，裂纹可以在叶片稍端下方延伸30mm。这种材料的替换(在凹槽下面)是更加困难的，并且必须被认为是具有更多的结构要求，其中，必须获得某些最小机械性能以便承受在翼型件本体中受到的较大应力。

[0004] 对于焊接超合金而言最困难的是，没有已知的方法替换大量的这种涡轮叶片。使用热箱磨去及重新焊接裂纹以在该过程期间使材料延展性最大化已经获得的成功是有限的。至少由于两个原因而不能够切割掉整个受损的叶片稍端以及进行焊接。首先，材料本身不适于对接焊接。材料将会由于收缩应力和高约束而开裂。第二，设置在翼型件内的肋状部段(用于结构功能和冷却空气管理)不能接近以进行对接焊接。因此，本领域中存在用于改进制造以及/或者修复叶片翼型件的方法的空间。

附图说明

[0005] 将参照附图在下面的描述中对本发明进行说明，附图示出：

[0006] 图1示意性地示出了在形成示例性实施方式的熔覆层时能量束所遵循的示例性实施方式的路径，其中，路径叠设在熔覆层上。

[0007] 图2是形成过程即将开始时图1的形成在基底上的熔覆层的示意性立体图。

[0008] 图3是在替代性基底上的图1的熔覆层的示意性侧视图。

[0009] 图4至图5示意性地示出了在形成熔覆层时能量束所遵循的示例性实施方式的图案，其中，图案叠设在熔覆层上。

[0010] 图6至图7示意性地示出了在形成示例性实施方式的叶片稍端时能量束所遵循的示例性实施方式的图案。

[0011] 图8示意性地示出了在形成替代性的示例性实施方式的熔覆层时能量束所遵循的示例性实施方式的路径，其中，路径叠设在熔覆层上。

[0012] 图9示意性地示出了在形成替代性的示例性实施方式的熔覆层时能量束所遵循的示例性实施方式的路径，其中，路径叠设在熔覆层上。

具体实施方式

[0013] 本发明的发明人已经设计了一种通过使用扫描光学器件在基底上沉积熔覆层来制造诸如涡轮叶片之类的燃气涡轮机部件的翼型部段的方法，该翼型部段具有在结构上由内部肋支承的翼型件蒙皮。扫描光学器件在布置于基底上的粉末材料层中产生两个熔池，并且两个熔池同时沿着不同路径行进以形成各熔覆层。每个熔覆层均形成翼型件层并且包括侧部部段和至少一个肋状部段。每个熔池均形成熔覆层的不同侧部以防止叶片翘曲。熔池中的一个熔池形成每个肋状部段，并且对于每个肋状部段部段来说，不具有多于一个的路径开始部。这种特征组合使得能够以先前不可能的方式制造新的翼型部段以及修复现有的翼型部段。

[0014] 在基底是超合金的示例性实施方式中，粉末材料可以包括如Bruck 等人的美国专利公布号2013/0140278中所述的超合金金属粉末和熔剂，并且通过引用将其全部内容并入本文。以这种方式熔覆超合金的能力和现在可获得的先进的扫描光学器件(例如Cambridge Technology Lightning II 4kW、Scanlab powerSCAN 4kW、Trumpf PFO 3D 8kw和IPG 8kW)以及本文公开的沉积图案使得能够制造以及修复超合金部件，而这在以前是不可能的。

[0015] 图1示意性地示出了在形成示例性实施方式的熔覆层10时能量束所遵循的示例性实施方式的路径，其中，路径叠设在基底(不可见) 上。熔覆层10可以呈翼型件的形状并且具有蒙皮14，所述蒙皮14具有压力侧壁16、吸力侧壁18、前缘20、后缘22、第一肋状部段24、第二肋状部段26和第三肋状部段28。(从一个到任何数量的肋状部段均在本公开的范围内。)为了形成熔覆层10，将粉末材料(未示出) 布置在基底上，并且将能量束(未示出)激活并使能量束沿由箭头示出的路径移动。

[0016] 熔覆层10可以被认为包括若干个部分。在该示例性实施方式中，熔覆层10可以包括：包括第一肋状部段24的第一部分30，包括第二肋状部段26的第二部分32，包括第三肋状部段28的第三部分34，以及包括后缘22的第四部分36。可以使用一对路径以形成熔覆层10的每个部分。

[0017] 为了形成第一部分30，第一路径40可以在第一肋状部段24的前缘侧部上的第一路径起始点42处开始并且沿着吸力侧壁18移动，并且然后转弯以形成第一肋状部段24。第二路径44可以在第一肋状部段24的前缘侧部上的第二路径起始点46处开始并且沿着压力侧壁16 移动。第一路径起始点42和第二路径起始点46可以位于共同的起始点48处。可以在与起始点中的任一个起始点相邻的位置，诸如，在与共同的起始点48相邻的位置处，设置可选的一次性引弧片54。第一路径40和第二路径44在接合部50处相接，在接合部50处，第一肋状部段24与压力侧壁16相接。

[0018] 共同的起始点48的位置可以选择成使得第一路径40的长度和第二路径44的长度相同。在这样的示例性实施方式中，扫描光学器件可以被配置为使能量束沿着每个路径以相同的速率移动，从而对于能量束而言，花费相同的时间沿第一路径40移动和沿第二路径44移动。替代性地，第一路径40和第二路径44可以具有不同长度。在这种情况下，如果能量束以相同的速率沿每个路径移动，则可能花费较多的时间而形成较长的路径。当两个路径具有不同的长度但每个路径的移动速率相同时，仍然可以调节能量束的扫描使得能量束以相同量的时间沿每个路径移动。例如，如果第一路径40是第二路径44的两倍长，则在以相同的速率沿每个路径移动时，能量束形成第一路径40所花费的时间可以是形成第二路径44所花费的时间的两倍。这是可能的，由于较短路径的熔池将保持液化足够长时间以允许能量束花费更多时间形成较长路径，即使能量束的功率输出在形成每个路径时相同的情况下也是如此。

[0019] 当形成熔覆层10时，第一熔池(未示出)将遵循第一路径40，并且第二熔池(未示出)将遵循第二路径44。如果将要使熔池中的一个熔池开始形成，并且共同的起始点处的粉末材料熔化并且在使另一熔池开始形成之前固化，则共同的起始点48处的固化材料将通过时间上较晚开始形成的熔池而被重熔。这种重熔(再次熔化)可以通过使两个熔池同时或者在时间上足够接近地开始形成而避免，从而在共同的起始点48处仅形成一个熔池(未示出)。避免重熔降低了开裂的可能性并且产生了更强的熔覆层。

[0020] 如果熔池中的一个熔池将要在第一肋状部段24与压力侧壁16相接的接合部50处终止，并且允许在另一熔池到达接合部50之前固化，则在该接合部处的固化的材料将要被时间上较晚到达的熔池重熔。这种重熔可以通过在接合部50处将两个熔池合并成单个熔池来避免。可以在接合部50处或在路径将要结束的任何点处设置可选的一次性收弧片52。可以在完成熔覆层10之后将任何收弧片52加工掉。

[0021] 此时，在该过程中，形成了熔覆层10的第一部分30。第一路径 40形成熔覆层10的吸力侧壁18的一部分60和第一肋状部段24。第二路径形成熔覆层10的压力侧壁16的一部分62。

[0022] 为了形成第二部分32，第三路径70可以在第三路径起始点72处开始，并且能量束沿着第三路径70移动熔池以形成吸力侧壁18的更多部分，直到能量束到达接合部74为止，在接合部74处，吸力侧壁 18与第二肋状部段26相接。吸力侧壁18的与第三路径起始点72相邻的一部分60中的熔覆材料可能将已经固化。因此，可能在第三路径起始点72处存在一定程度的重熔。

[0023] 第四路径76可以在第一肋状部段24与压力侧壁16相接的接合部 50处开始，并且能量束使熔池形成压力侧壁16的更多部分，并且形成第二肋状部段26，在这之后，该熔池与沿第三路径70移动的熔池相接。在示例性实施方式中，由沿第四路径76移动的能量束形成的熔池可以在接合部50处的第一部分30中的熔化材料固化之前开始形成。在这样的实施方式中，在第一肋状部段24与压力侧壁16相接的接合部50处熔覆层10的材料不发生重熔。

[0024] 沿第三路径70移动的熔池可以定时成与沿第四路径76移动的熔池相接，使得它们在接合部74处合并成单个熔池，从而避免接合部 74处的熔覆材料的重熔。为了实现该目的，沿第三路径70移动的熔池的开始形成时间可以相对于沿第四路径76移动的熔池的开始时间延迟。替代性地，可以改变移动速率，或者能量束可以保持相同的移动速率，但在第四路径76上花费更多的时间。可以在接合部74处设置可选的一次性收弧片52，并且一个或更多个熔池可以在收弧片52 处收弧。因此，在该示例性实施方式中，在第二部分32中仅存在第一肋状部段24的一处重熔。

[0025] 此时，在该过程中，形成了熔覆层10的第二部分32。第三路径 70形成吸力侧壁18的一部分78。第四路径76形成压力侧壁16的一部分80和第二肋状部段26。

[0026] 为了形成第三部分34，第五路径90可以在吸力侧壁18与第二肋状部段26相接的接合部74处开始。能量束使熔池形成吸力侧壁18的更多部分，直到能量束到达吸力侧壁18与第三肋状部段28相接的接合部92处。在示例性实施方式中，由沿第五路径90移动的能量束形成的熔池可以在接合部74处的第二部分32中的熔化的材料固化之前开始形成。在这样的示例性实施方式中，在接合部74处熔覆层10的材料不发生重熔。

[0027] 第六路径94可以从第六路径起始点96开始，并且能量束使熔池沿着第六路径94移动，以形成压力侧壁16的更多部分，并且然后形成第三肋状部段28，在这之后，该熔池与沿第五路径90移动的熔池相接。吸力侧壁18的一部分78中的与第六路径起始点96相邻的熔覆材料可能已经固化。因此，可能在第六路径起始点96处存在一定程度的重熔。

[0028] 沿第五路径90移动的熔池可以定时成与沿第六路径94移动的熔池相接，使得它们在吸力侧壁18与第三肋状部段28相接的接合部92 处合并成单个熔池，从而避免接合部92处的熔覆层材料的重熔。为了实现该目的，沿第五路径90移动的熔池的开始形成时间可以相对于沿第六路径94移动的熔池的开始形成时间延迟。替代性地，可以改变移动速率，或者能量束可以保持相同的移动速率，但在第六路径94上花费更多的时间。可以在接合部92处设置可选的一次性收弧片52，并且一个或更多个熔池可以在收弧片52处收弧。因此，在该示例性实施方式中，在第三部分34中仅存在第二肋状部段26的一处重熔。

[0029] 此时，在该过程中，形成了熔覆层10的第三部分34。第五路径 90形成吸力侧壁18的一部分98。第六路径94形成压力侧壁16的一部分100和第三肋状部段28。

[0030] 为了形成第四部分36，第七路径110可以在吸力侧壁18与第三肋状部段28相接的接合部92处开始。能量束使熔池形成吸力侧壁18的更多部分，直到能量束到达第七路径终止点114。在示例性实施方式中，由沿第七路径110移动的能量束形成的熔池可以在与接合部92相邻的第三部分34中的熔化的材料固化之前开始形成。在这样的示例性实施方式中，在接合部92处熔覆层10的材料不发生重熔。

[0031] 第八路径116可以在第八路径起始点118处开始，并且能量束使熔池沿着第八路径116移动以形成压力侧壁16的更多部分，直到能量束到达第八路径终止点120。在与第八路径起始点118相邻的压力侧壁 16的一部分100中的熔覆层材料可能已经固化。因此，可能在第八路径起始点118处将存在一定程度的重熔。第七路径终止点114和第八路径终止点120可以是共同的终止点122。

[0032] 沿第七路径110移动的熔池可以定时成与沿第八路径116移动的熔池相接，使得它们在共同的终止点122处合并成单个熔池，从而避免共同的终止点122处的重熔。为了实现该目的，沿第八路径116移动的熔池的开始形成时间可以调节为在沿第七路径110移动的熔池开始形成之前或之后。替代性地，可以改变移动速率，或者能量束可以保持相同的移动速率，但在较长的路径上花费较多时间。可以在共同的终止点122处设置可选的一次性收弧片52，并且一个或更多个熔池可以在收弧片52处收弧。因此，在该示例性实施方式中，在第四部分 36中仅存在第三肋状部段28的一处重熔。

[0033] 此时，在该过程中，形成了熔覆层10的第四部分36，并且因此完成了熔覆层10。第七路径110形成吸力侧壁18的一部分124，并且第八路径116形成压力侧壁16的一部分126。

[0034] 在使用上述示例性实施方式制造的熔覆层10中，对于每个肋状部段来说存在不多于一处的重熔。此外，如果一起使用上面公开的示例性实施方式，则可能在第二路径起始点46处开始形成一个熔池，并且该熔池以一种连续不间断的移动方式沿着第二路径44、然后沿着第四路径76、然后沿着第五路径90、然后沿着第七路径110移动，并且到达第七路径终止点114。在这种连续不间断的移动期间，可以使沿其它路径移动的熔池开始形成以及终止，从而它们形成与连续不间断的熔池并列的相对壁部。同时形成相对壁部使翼型件的翘曲减轻，并且具有连续不间断的移动使重熔最小化。

[0035] 第二部分32和第三部分34的形成可以替代性地描述为使能量束移动，以使两个熔池同时沿着用于将要形成在熔覆层中的每个附加肋状部段的一对路径移动。每对路径中的一个路径将形成熔覆层的一个侧壁的位于先前形成的肋状部段与相应的附加肋状部段之间的一部分以及该附加肋状部段。每对路径中的另一路径将形成熔覆层的相对侧壁的位于先前形成的肋状部段与附加肋状部段之间的一部分。

[0036] 例如，为了形成第二部分32，该对路径将是第三路径70和第四路径76。将要形成的附加肋状部段将是第二肋状部段26，并且先前形成的肋状部段将是第一肋状部段24。第四路径76将形成压力侧壁16的一部分80和第二肋状部段26。第三路径70将形成相对侧壁部分，该相对侧壁部分为吸力侧壁18的一部分78。

[0037] 为了形成第三部分34，该对路径将是第五路径90和第六路径94。将要形成的附加肋状部段将是第三肋状部段28，并且先前形成的肋状部段将是第二肋状部段26。第六路径94将形成压力侧壁16的一部分 100和第三肋状部段28。第五路径90将形成相对侧壁部分，该相对侧壁部分为吸力侧壁18的一部分98。

[0038] 所示的示例性图案的路径不意味着限制。例如，第一肋状部段24 可以由第二路径44形成，并且接合部移动至吸力侧18。这种替代性的示例性实施方式可以应用于熔覆层10的每个部分。如果一部分以这种方式变化，则将要形成的下一个部分的起始点也可以移动至另一侧。任何图案都在本公开的范围内，即使对于每个肋状部段来说形成多于一个的起始点也是如此。此外，尽管示出了三个肋状部段，但是可以在熔覆层10中形成更多或更少的肋状部段。

[0039] 此外，能量束的功率输出对于用于形成熔覆层10的所有路径来说可以是相同的。替代性地，功率输出可以变化，使得可以存在与存在的路径一样多的功率设定。例如，能量束的功率对于一对路径中的一个路径可以处于一个水平，并且对于该对路径中的另一路径可以处于另一水平。更进一步地，可以在能量束沿路径移动时调节功率以适应变化的热需求。

[0040] 如果熔覆过程在熔覆层上产生熔渣层，则可以在粉末材料固化时或者在熔覆层10的形成完成时去除熔渣层。

[0041] 可以在基底上沉积一个或更多个熔覆层10以生产或重建翼型件，在这种情况下，可以重复以上过程以形成为所需数量的熔覆层10。

[0042] 图2是形成过程即将开始时形成在基底130上的熔覆层10的示意性侧视图。在该示例性实施方式中，基底是翼型件132，翼型件132 具有翼型件压力侧134、翼型件吸力侧136、翼型件前缘138、翼型件后缘140和结合表面142，所述结合表面142在该示例性实施方式中是翼型件蒙皮146的边缘144。

[0043] 从能量束源152发出并由扫描光学器件154引导的能量束150对布置在结合表面142上的粉末材料156进行处理。可以看出，扫描光学器件154能够引导能量束150朝向熔覆层10的一侧，如由实线的能量束线所表示的，并且然后引导能量束150至熔覆层的另一侧，如由虚线所表示的。扫描光学器件能够使光束以大约3m/s的跳转速率从一侧跳跃至另一侧。因此，两个熔池可以被同时保持以及移动。在该过程期间，粉末材料156熔化、固化并结合至结合表面142，以形成熔覆层10。

[0044] 在将助熔剂粉末掺入到粉末材料156中的示例性实施方式中，在熔覆层10上可以形成熔渣158，所述熔渣在沉积任何后续熔覆层之前被去除。在替代性的示例性实施方式中，填料和助熔剂可以预先布置在不同的预成型件中，诸如封装在套筒中，该套筒然后定位在处理位置处。粉末材料中的填料材料可以具有与基底的化学组成相同的化学组成，或者化学组成可以不同。

[0045] 虚线限定了翼型件132的未完成的部分162在足够多的熔覆层10 被沉积以完成翼型件132时的完成的轮廓160。(完成的翼型件中的肋状部在外部不可见。)完成的轮廓160可以表示第一次产生的翼型件 132，或者它可以表示是翼型件132的先前部分但是被移除并且必须被替换以使翼型件132恢复至其初始状态的材料。后者可以例如在已经在使用中的翼型件132在翼型件132的稍端164处发生开裂时发生。翼型件132可以中止使用，并且翼型件132的稍端166和其中的不期望的裂纹被去除(由此产生边缘144)，以允许本文公开的熔覆修复操作。在非限定性示例中，可以去除30mm，并且可以形成具有3mm 厚度的熔覆层，直到重新制造30mm的部段为止。当沉积十层时，翼型件132将恢复至完成的状态。翼型件132的外表面可能需要精加工。内表面可以按现状而接受。

[0046] 图3是设置在替代性基底上的熔覆层10的示意性侧视图，该替代性基底可以例如是叶片平台170。这可以在从叶片移除整个翼型件并且将要使用本文所公开的方法替换翼型件时发生。替代性地，这可以在将要制造新的叶片并且将要使用本文公开的方法将翼型件部分应用于新的叶片平台170时发生。

[0047] 图4示意性地示出了在形成熔覆层10时能量束遵循的示例性实施方式的图案。在该视图中，图案叠设在熔覆层10上。在该示例性实施方式中，将能量束引导成呈圆形图案180。翼型件蒙皮146的厚度182 可以是3.0mm，并且因此，熔覆层10的厚度182可以是3.0mm。
圆形图案的直径184可以是3.5-4.0mm，并且在能量束沿第一路径40和第二路径44移动时，相邻的圆形图案180可以重叠约1mm。能量束直径可以具有例如1mm的直径。在该示例性实施方式中，通过使能量束从熔覆层10的吸力侧壁18的一部分60移动至压力侧壁16的一部分62而形成第一肋状部段24。圆形图案180可以在第一肋状部段 24与压力侧壁16相接的接合部
50处，或者圆形图案180中的一个圆形图案可以在完成另一圆形图案180时停止。替代性地，该位置处的能量束图案可以调整成形成最有助于形成接合部50的其它形状。可以在接合部
50处增大诸如功率量和/或移动速率等的参数以使结合最佳化。可选择地，圆形图案中的一个或两个圆形图案可以在可选择的收弧片52处收起。所提供的尺寸是非限定性示例，并且可以以本领域技术人员已知的方式调节尺寸和图案。

[0048] 在图5中所示的变型中，能量束可以以不同的方式形成第一肋状部段24。代替使熔池从熔覆层10的吸力侧壁18的一部分60移动至压力侧壁16的一部分62，能量束使熔池变宽，使得熔池在继续沿着吸力侧壁18的一部分60时包括第一肋状部段24。这可能会需要大量的功率，例如8-10kW，但是可以在可能的情况下加速生产。在此再次指出的是，示例性实施方式不意味着限制。可以以本领域技术人员已知的方式调整精确的图案。例如，扫描光学器件154可以保持重叠图案，但是可以使图案足够椭圆以从压力侧壁16跨越至吸力侧壁18。

[0049] 图6示意性地示出了在形成示例性实施方式的翼型件132的稍端帽186时能量束遵循的示例性实施方式的图案，所述稍端帽186的形成可能是完成翼型件132所必需的。翼型件132的内部可以填充有呈粉末或固体形式的陶瓷材料(例如，氧化锆、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、石墨等)，并且陶瓷材料可以设置成包围翼型件132的外部。粉末材料156设置在填充翼型件132的陶瓷材料上。在示例性实施方式中，能量束以圆形图案180在翼型件压力侧134与翼型件吸力侧136 之间来回移动。一旦完成稍端帽186，可以去除陶瓷材料，从而留下完成的翼型件132。该示例性实施方式不意味着限制。可以以本领域技术人员已知的方式来调整精确的图案。

[0050] 在图7中所示的变型中，能量束可以以不同的方式形成稍端帽 186。代替形成单独的横向沉积，可以加宽能量束，使得熔池从翼型件前缘138行进至翼型件后缘140。这可能需要大量的功率，例如8-10 kW，但是可以在可能的情况下加速生产。该示例性实施方式不意味着限制，并且可以使用类似于以上公开的从翼型件压力侧134跨越至翼型件吸力侧136 的重叠的宽椭圆形图案的其它图案。

[0051] 在图8中所示的另一示例性实施方式中，可以形成不发生重熔的熔覆层10。在该示例性实施方式中，先前用于保持两个熔体路径的共用能量束在例如遇到肋状部段时将用于保持三个熔体路径。在该示例性实施方式中，熔覆层10的形成可以包括二熔池区域200和三熔池区域202。代替延迟随后路径的开始直到两个熔池相接，在与相应起始点相邻的熔融材料仍然处于熔融时，在后一路径上开始形成熔池。

[0052] 这可以通过共享能量束以进一步形成第三熔池而实现，该第三熔池在临近相应起始点的熔融材料处于熔化状态时开始形成，或者在熔融材料熔化之后足够快地开始形成，使得在能量束形成第三熔池时熔融材料仍然是熔融的。因此，如前所述，熔覆层10可以仍然被认为包括：包含有第一肋状部段24的第一部分30、包含有第二肋状部段26 的第二部分32、包含有第三肋状部段28的第三部分34以及包含有后缘22的第四部分36。如前所述，一对路径/熔池可以用于形成熔覆层 10的每个部分。然而，与之前不同，在两个熔池完成在后一部分之前的一部分时，第三熔池开始移动经过该后一部分。例如，当两个熔池形成第一部分
30的第一肋状部段24和压力侧壁16的一部分62时，第三熔池已经开始沿着第二部分32的第三路径70移动，并且在与第三路径起始点72相邻的熔融材料固化之前已经开始该过程。这防止了此位置处的任何重熔。

[0053] 形成第一部分32的两个熔池还可以定时成同时到达第一肋状部段 24与压力侧壁16相接的接合部50。此时，能量束形成单个熔池，并且开始使该熔池沿着第四路径76移动，同时，该熔池继续形成第三路径70。因此，在该过程期间，可以同时地仅存在形成一部分32、
34、 36的两个熔池，这是由于第三熔池可以形成后一部分32、34、36。一旦该后一部分的前一部分形成，该形成就返回至两个熔池，直到熔池中的一个熔池遇到另一肋状部段为止。

[0054] 可以调节熔池的移动速率以考虑路径的相对长度，并且提供适当的定时以使两个熔池同时到达相应接合部。例如，当形成第二部分32 时，熔池仅在另一个熔池已经开始形成吸力侧壁18的一部分78之后才开始形成压力侧壁16的一部分80。如果使第四路径上的熔池的移动时间比第三路径70上的熔池的移动时间更长久，则第三路径70上的熔池可以相对地减慢，使得两个熔池同时到达吸力侧壁18与第二肋状部段26相接的接合部74。替代性地，形成第四路径76的熔池的速度可以相对增加。

[0055] 当形成第四路径76的熔池到达第二肋状部段26时，第三熔池在第六路径起始点96处开始。这可以在与第六路径起始点96相邻的熔融材料固化之前发生，从而防止此位置处的重熔。当两个熔池移动经过第二肋状部段26和吸力侧壁18的一部分78时，第三熔池开始移动经过压力侧壁16的一部分100。一旦形成第二肋状部段26的熔池与形成吸力侧壁18的一部分78的熔池在接合部74处相接，则单个熔体池开始移动经过吸力侧壁18的一部分98。这里，遵循第五路径90的熔池和遵循第六路径94的熔池的移动速率可以是定时成使得它们同时到达吸力侧壁18与第三肋状部段28相接的接合部92。例如，第三熔池最初可以被相对减慢，如箭头之间的较短空间所示。

[0056] 当形成第六路径94的熔池到达第三肋状部段28时，能量束在第八路径起始点118处产生第三熔池。这可以在与第八路径起始点118 相邻的熔融材料固化之前发生，从而防止该位置处的重熔。当两个熔池移动经过第三肋状部段28和吸力侧壁18的一部分98时，第三熔体池开始移动经过压力侧壁16的一部分126。一旦形成第三肋状部段28 的熔池与形成吸力侧壁18的一部分98的熔池相接，则单个熔体池开始移动经过吸力侧壁18的一部分124。遵循第五路径90的熔池和遵循第六路径94的熔池的移动速率可以定时成使得它们同时地到达共同的终止点122。

[0057] 有利地，在该示例性实施方式中，整个熔覆层10形成为不发生重熔。

[0058] 所示的示例性图案的路径不意味着限制。例如，在图9中所示的替代性的示例性实施方式中，当沿第二路径44移动的熔池到达第一肋状部段24处时，第三熔池开始沿第四路径76移动。如在图8的示例性实施方式中，当沿第四路径76移动的熔池到达第二肋状部段26处时，第三熔池开始沿第六路径94移动。然而，当沿第五路径90移动的熔池到达第三肋状部段28时，第三熔池开始沿第七路径110移动。

[0059] 只要第三熔池开始与先前处理的(熔化的)但尚未固化的材料、与先前处理的(熔化的)但尚未固化的材料连续形成或接合先前处理的(熔化的)但尚未固化的材料，则可以避免重熔。换句话说，只要第三熔池在先前处理的肋状部段中的相邻材料仍然熔融时开始移动，则可以避免重熔。任何以及所有这些避免重熔的方式被认为在本公开的范围内。

[0060] 如上所述，能量束的功率输出对于形成熔覆层10的所有路径可以是相同的。替代性地，功率输出可以变化，使得可以存在与路径一样多的功率设定。例如，能量束的功率对于一对路径中的一个路径可以处于一个水平，并且对于该对路径中的另一个路径可以处于另一水平。此外，可以在能量束沿路径移动时调节功率以适应变化的热需求。

[0061] 从前述可以看出，本发明的发明人设计了一种用于以先前不可能的方式制造翼型件的创新方法。因此，这代表了本领域中的改进。

[0062] 尽管已经在本文中示出并且描述了本发明的各种实施方式，但是明显的是，这些实施方式仅以示例的方式提供。在不背离文中本发明的情况下，可以进行许多变化、改变和替换。因此，本发明旨在仅由所附权利要求的主旨和范围来限定。